Определение места способом комбинированной засечки
7.3.8. Способ определения места комбинированной засечкой заключается в одновременном измерении двух углов: на берегу - теодолитом между береговым ориентиром и засекаемым промерным судном (катером), а на судне - секстаном между теодолитным постом и береговым опорным пунктом или между двумя хорошо видимыми опорными пунктами.
Организация теодолитного поста и производство измерений углов (засечек) то же, что и при способах прямой и обратной засечек. Особое внимание при этом способе определения уделяется организации связи, обеспечивающей одновременность засечек. При визуальной связи между катером и теодолитным постом, засечки выполняются по командам с катера, подаваемым флажной сигнализацией в момент оперативной отметки на эхограмме.
Средние квадратические погрешности (в метрах) при этом способе определения места рассчитываются по формуле:
где mγ - средняя квадратическая погрешность измерения угла теодолитом между береговым ориентиром и судном в минутах дуги, принимаемая равной ±1';
mα - средняя квадратическая погрешность измерения угла на судне секстаном в минутах дуги, принимаемая равной 2';
α - угол, измеренный секстаном на судне;
а - расстояние между теодолитным постом и опорным пунктом, км;
D - расстояние от определяемой точки до опорного пункта (или между опорными пунктами), км.
Определение места на галсе по размеченному тросу
7.3.9. Этот способ промера обеспечивает высокую точность определения планового положения глубин и применяется в основном при производстве специального промера глубин с оформлением планов в масштабах 1:500 - 1:1000.
При этом способе место на галсе определяется по направлениям береговых створов и по расстояниям от магистрали с помощью натянутого через участок промера линя, размеченного марками через заданные интервалы.
Для указанных целей используется стальной авиационный трос диаметром 2 - 3 мм или капроновый линь диаметром до 10 мм.
Один конец размеченного линя петлей надевается на забитый наклонно в сторону, противоположную водоему, прочный кол. Другой конец на противоположном берегу берется на ворот или лебедку.
В тех случаях, когда промерами по линю обследуется только участок реки, озера, водохранилища или моря, один конец размеченного линя закрепляется на установленной на якоре в створе галса шлюпке, а второй конец натягивается руками или воротом по направлению створа и прочно укрепляется на берегу.
Высота натянутого линя над поверхностью воды не должна превышать 1 м. При отсутствии течения или малых его скоростях, для маркировки линя применяются пробковые поплавки.
При этом способе промера шлюпка с исполнителями работ передвигается от одного конца натянутого линя к другому, задерживаясь у каждой марки с измерением глубин, значение которых заносится в промерный журнал под обозначением соответствующей марки. Кроме того, в журнале фиксируются расстояния до уреза и магистрали.
Определение места на галсе при промерах со льда
7.3.10. Промер глубин со льда по принятой классификации относится к наиболее точному способу - непосредственной разбивке промерных точек, является более трудоемким и менее производительным по сравнению с аналогичными видами промера глубин, выполняющимися в летних условиях.
Промер со льда ставится, как правило, на водоемах, где необходимо произвести подробные или специальные промеры, но выполнение их из-за больших скоростей течения летом не представляется возможным.
В отдельных случаях, когда на производство изысканий устанавливаются ограниченные сроки, со льда могут выполняться промеры всех видов подробности.
Промер глубин со льда целесообразно производить в начале зимы, когда лед еще не большой толщины, но достаточно прочен.
При промере со льда необходимо систематически контролировать неподвижность ледяного покрова с помощью двух створов, взаимно пересекающихся под углом не менее 30°. Для этих целей на льду, в точке пересечения створов, устанавливается веха. Створы могут быть заменены теодолитными постами. В случае смещения вехи на расстояние более 0,2 м в масштабе плана, положение магистралей должно быть определено заново.
Результаты контроля неподвижности льда фиксируются в промерном журнале.
Основой для проложения галсов при зимнем промере служат магистрали, прокладываемые на льду теодолитными ходами, опирающимися на пункты съемочных геодезических сетей.
Углы поворота в теодолитных ходах закрепляются деревянными кольями, вмороженными в лед.
Относительная погрешность в ходах должна быть не ниже 1:2000 при величине абсолютной погрешности, не превышающей установленные нормы точности определения места для данного вида промера.
В зависимости от формы исследуемого участка галсы прокладываются:
в виде поперечников, разбиваемых от магистрали, которая прокладывается по продольной оси участков, имеющих вытянутую форму;
в виде сетки квадратов, разбиваемых от двух взаимно перпендикулярных базисов на небольших площадях акваторий.
Расстояния между поперечниками (галсами) и промерными точками на них устанавливаются соответственно указаниям табл. 7.1.
Разбивка поперечников на участках, имеющих вытянутую форму, выполняется от пикетов магистрали, частота которых определяется заданным междугалсовым расстоянием. Пикеты фиксируются при измерении линий магистрали вмороженными в лед кольями с соответствующими надписями.
Поперечники разбиваются с помощью теодолита под заданным к направлению магистрали углом (как правило, 90°). Концы поперечников закрепляются вмороженными в лед кольями с соответствующими надписями. В местах значительных изломов магистрали, во избежание необследованных промерами секторов, задаются дополнительные поперечники по биссектрисе угла поворота магистрали.
Разметка лунок на поперечниках выполняется по размеченному на заданные расстояния линю, натягиваемому в направлении поперечника.
Разбивка квадратов на площадях акваторий производится из точки пересечения двух взаимно перпендикулярных базисов по любой, удобной для разбивки, схеме.
Подготовка поперечников или квадратов для промера со льда должна вестись с учетом возможных снегопадов. Для обеспечения сохранности точек и возможности быстрого их отыскания разбивка выполняется заранее, но не более чем в количестве, достаточном для двухдневной работы.
Лунки во льду для измерения глубин пробиваются пешнями или пробуриваются ручным или механическим бурами.
Пробивка лунок пешней целесообразна при толщине ледяного покрова до 30 см. При большей толщине льда рекомендуется применение ручного бура типа ГР-7 или механического бура типа ГР-58 или мотобура Д-10 со специальной фрезой.
Глубины в лунках до 5 м измеряются наметкой, свыше 5 м - ручным лотом весом до 4 кг со стальным лотлинем диаметром 2 - 4 мм, а при больших скоростях течения - лотом весом 10 кг и более. От лунки к лунке лот переносится с размотанным лотлинем.
Глубины отсчитываются по пересечению наметки или лотлиня с установившейся поверхностью воды в лунке.
В условиях заторов и промерзания, когда создается напор, промер со льда на реках выполняют снизу вверх с тем, чтобы выступающая из лунок вода не мешала производству работ.
При промере глубин со льда одновременно с измерением глубин определяется характер грунта согласно требованиям подраздела 7.7.
Результаты измерения глубин со льда заносятся в промерные журналы.
В журналах отмечаются:
схема расположения галсов и лунок;
номер промерного галса или квадрата;
номер лунки;
глубина в лунке;
характер грунта;
время начала и конца промеров на каждом галсе.
Журнал подписывается производителем работ.
Определение места на галсе с помощью радиодальномерных и фазовых систем
7.3.11. В условиях производства инженерно-гидрографических изысканий на крупных водоемах используются радиодальномерные и фазовые геодезические системы.
Из существующих в настоящее время радиодальномерных и фазовых систем могут использоваться «ГРАС», «Изыскатель-2», «Автокарта-2» и др.
Примечание - Гидрографическая радиодальномерная автоматизированная система («ГРАС») представляет собой фазовый радиодальномер, предназначенный для высокоточного определения места на галсах, работающий в сантиметровом диапазоне радиоволны.
Место на галсе определяется в биполярной системе координат по двум измеренным одновременно расстояниям до береговых радиостанций.
Дальность действия «ГРАС» при наличии прямой геометрической видимости катерной и береговой радиостанциями составляет 60 км и более.
Средняя квадратическая погрешность измерения расстояний с учетом всех необходимых поправок составляет, примерно ±0,5 м.
Значительные габаритные размеры и вес береговых и катерной станций (около 500 кг) не позволили системе «ГРАС» найти широкое применение в инженерной гидрографии.
7.3.12. При использовании «Атлас Поларфикс» для измерения расстояния и азимута применяется лазерный принцип. Курсопрокладчик, регистратор координат и круговой кубический отражатель находятся на движущейся станции. Получение данных и контрольные операции могут выполняться непосредственно на станции слежения или с помощью специальной системы передаваться на любую удаленную станцию. Точность определения положения судна 0,2 м на 1 км.
7.4. Приборы для измерения глубин
Эхолоты
7.4.1. Для целей инженерно-гидрографических работ на реках, озерах, водохранилищах и в прибрежных зонах морей наибольшее применение нашли отечественные промерные эхолоты ПЭЛ-4М, ПЭЛ-5, ЭИР, а также зарубежные: Hydrostar4300, Sonar Lite, Baty-500 MF, Navisound 100D, многолучевой эхолот SEA BEAM 1180 фирмы ELAC Nautik GmbH и др. Из малогабаритных эхолотов переносного типа применяются эхолоты «Кубань» и «Язь».
Основные технические характеристики этих эхолотов приведены в приложении Е.
Комплект промерного эхолота в переносном варианте состоит из центрального прибора и забортного устройства. Кроме того, в комплект эхолота входят соединительные кабели, крепежные детали и источники питания - аккумуляторные батареи.
Центральный прибор смонтирован в переносном корпусе и содержит: механизм самописца, блок питания, блок посылки и усилитель. Все средства управления эхолотом размещены на верхней крышке центрального прибора.
Забортное устройство содержит излучающий и приемный вибраторы, заключенные в одном общем корпусе - обтекателе. Устройство снабжено приспособлениями для крепления его к борту катера.
Полное техническое описание эхолотов прилагается к каждому прибору.
Полевые промерные работы, выполняемые эхолотами, состоят из подготовительных и собственно промерных работ.
7.4.2. В состав подготовительных работ входят: установка эхолота на катере и его тарирование.
Забортное устройство эхолота с помощью крепежных деталей устанавливается за бортом катера в средней его части на расстоянии не менее 10 см от обшивки. Рабочая часть вибраторов при этом должна быть параллельна поверхности воды и углублена, в зависимости от осадки катера, на 20 - 80 см. При этом необходимо предусмотреть, чтобы впереди забортного устройства не было выступающих частей корпуса катера, создающих завихрения.
Центральный прибор устанавливается на катере в удобном для обслуживания месте и мягкими тросами надежно крепится к жестким конструкциям катера. При этом прибор не должен быть удален от забортного устройства на расстояние,превышающее длину соединительных кабелей. Искусственное удлинение кабелей не допускается.
После установки забортного устройства и центрального прибора производят соединение этих узлов и подключение к источнику питания.
Тарирование должно выполняться в дни промера дважды - перед началом измерения глубин и после их окончания.
Категорически запрещается приступать к производству измерения глубин без выполнения тарирования эхолота. Перед тарированием производят регулировку числа оборотов электродвигателя эхолота, которые доводят до номинала с точностью ±0,5 %.
В суммарную поправку, определяемую тарированием эхолота, входят поправки за:
отклонение фактической скорости звука в воде от номинальной, на которую рассчитан данный эхолот;
отклонение скорости вращения электродвигателя эхолота во время тарирования от расчетной скорости;
глубину погружения вибраторов;
базу между вибраторами эхолота.
Тарирование эхолота производится в дрейфе с помощью тарирующего устройства, состоящего из лебедки, мерного металлического линя и контрольного диска или доски (рис. 3).
Тарирование выполняется в характерных участках обследуемого за день района и при состоянии водоема, которое позволяет получить поправки эхолота для всех горизонтов с установленной точностью.
Мерные лини от поверхности отражателя тарирующего устройства (диска, доски) разбиваются марками на 2, 3, 4, 5, 7, 10, 15, 20 м и далее через 10 м (до максимально возможной глубины водоема, где производятся измерения глубин), по которым и определяются горизонты тарирования.
При выполнении тарирования отражатель опускается на мерных линях последовательно на различные глубины так, чтобы он располагался под вибраторами эхолота, а марка линя, соответствующая нужному горизонту тарирования, касалась поверхности воды. Контрольный диск или доска на каждом горизонте задерживается дважды (при опускании и подъеме) на время, необходимое для записи на эхограмме четкой линии длиной не менее 1 см. Результаты двойного сравнения измеренных глубин осредняются.
На эхограмме записываются дата, время, место тарирования, погода (ветер, волнение), качка. В начале и конце тарирования фиксируются и отмечаются напряжение питания эхолота и число оборотов электродвигателя (образец оформления эхограммы при тарировании приведен в приложении Е).
Суммарная поправка ΔZт, получаемая по результатам тарирования, вычисляется по формуле:
ΔZт = Zл - Zэх,
где Zл - горизонт тарирования (по маркам мерного линя);
Zэх - глубина, измеренная эхолотом.
Рис. 3. Тарирующие устройства эхолота
Результаты тарирования эхолота обрабатываются и систематизируются в полевых условиях. Расхождение в величине суммарной поправки ΔZт, определенной из двух последовательных тарирований, не должна превышать двойной точности отсчитывания глубин соответствующего диапазона.
В случае невыполнения этого требования промер участка должен быть переделан, а тарирование в дальнейшем производится чаще.
В исключительных случаях, при промерах в масштабе 1:10000 и мельче, когда это вызвано объективными причинами, тарирование эхолота может выполняться по грунту путем сравнения глубин, измеренных эхолотом, с глубинами, измеренными наметками или ручным лотом.
Тарирование с помощью наметки (если глубины в районе работ не превышают 5 м) или ручного лота производится в дрейфе на участках с ровным дном, плотным грунтом и при отсутствии заметных течений. Каждый раз тарирование этим способом выполняется на нескольких участках с глубинами, отличающимися на 2 - 3 м, и должно охватывать весь диапазон глубин, измеряемых за день.
При тарировании эхолота по наметке или ручному лоту глубины измеряются многократно и при каждом измерении на эхограмме наносится оперативная отметка.
Полученные значения ΔZт осредняются.
7.4.3. Режим работы эхолота при измерении глубин выбирается с таким расчетом, чтобы преимущественно использовался крупномасштабный диапазон записи глубин при промере.
При измерении глубин эхолот обслуживается оператором, в обязанности которого входит:
включение и выключение эхолота;
регулировка усиления;
регулировка лентопротяжного механизма и смена ленты (эхограммы);
определение числа оборотов электродвигателя и напряжения в сети;
выполнение необходимых оперативных отметок и записей на эхограмму;
наблюдение за фактической глубиной погружения вибраторов.
Оператор следит за тем, чтобы запись была четкой, одинаковой интенсивности и толщины, не имела пропусков. В необходимых случаях оператор производит регулировку усиления записи, при этом коэффициент усиления рекомендуется менять в небольших пределах. Оператор следит также за равномерным движением ленты (эхограммы) и, в случае обнаружения ее перекоса, выключает эхолот и производит необходимую регулировку.
В процессе производства промеров, не реже чем через каждые 2 часа, оператор определяет число оборотов электродвигателя и напряжение питающей сети.
Обороты электродвигателя определяются по вспышкам контрольной лампочки и секундомеру или по имеющемуся в эхолоте специальному индикатору. Если отношение фактического числа оборотов электродвигателя превышает номинальные или установленные более чем на 1 %, производится регулировка скорости вращения электродвигателя с последующим тарированием эхолота. Напряжение сети электропитания не должно отклоняться от номинального более чем на ±5 - 10 % в зависимости от типа эхолота.
Оперативными отметками фиксируется:
начало и конец промерного галса;
глубины, места которых определяются прямыми и обратными инструментальными засечками (расстояния между точками определений не должны превышать 4 см в масштабе плана);
моменты изменения режима (скорости) движения катера;
привязки к пунктам радиогеодезического обоснования (если промер выполняется с помощью радиодальномерных и фазовых систем);
траверзы знаков плавучей обстановки;
характерные глубины и предметы, представляющие собой навигационную опасность.
Фактическая глубина погружения вибратора на ходу катера определяется оператором по шкале, разбитой на штангах крепления забортного устройства, не реже чем каждые 2 часа.
На каждой эхограмме должны быть записаны следующие сведения:
|
