Производство промерных работ

По способам определения планового положения промерных точек промер глубин подразделяется на четыре основных вида:

– без инструментальных засечек;

– с инструментальными засечками;

– по непосредственно разбитым в натуре промерным точкам;

– с применением геодезических спутниковых систем.

При выполнении промера глубин без инструментальных засечек измеренные глубины разносятся на плане равномерно между начальной и конечной точками галса. Движение катера при промере принимается равномерным. Промер без инструментальных засечек применяется при наличии материалов аэросъемки, топографических планов и карт крупных масштабов. Промер глубин без инструментальных засечек может производиться на небольших реках при длине галсов до 200 м.

Промер глубин с инструментальными засечками выполняется с применением следующих основных способов координирования:

– по створу и прямым засечкам с берега одним инструментом;

– прямыми засечками с берега двумя инструментами;

– по створу и обратным засечкам с катера одним секстаном;

– обратными засечками с катера двумя секстанами;

– комбинированной засечкой.

Целесообразность применения того или иного способа координирования промеров глубин разной подробности определяется в каждом конкретном случае на основе расчета средних квадратических погрешностей.

При координировании промерных точек по створу и прямым засечкам с берега одним инструментом положение промерных точек определяется двумя линиями положения: направлением створа (галса) и засечкой с берега одним инструментом, теодолитом или мензулой, установленным на пункте с известными координатами. Засечки одной мензулой можно выполнять в двух вариантах: в масштабе плана и безмасштабными.

Если стоянка мензулы находится на пункте, координаты которого известны, направлений на пункты ориентирования должно быть не менее двух; если же стоянка выбирается произвольная, направлений на пункты ориентирования должно быть не менее четырех, так как положение мензульной стоянки определяется из графического решения обратной засечки (задачи Потенота).

При координировании промерных точек прямыми засечками с берега двумя инструментами движение промерного катера происходит по заданному направлению, отмеченному на берегу створными вехами. Створы не являются линиями положения и служат только для ориентирования на промерном галсе. Направления на промерный катер, производящий съемку, определяются с двух стоянок инструментов в пунктах с известными координатами.

Для засечек используют следующие инструменты: два оптических или электронных теодолита; два электронных тахеометра; две мензулы или сочетание из перечисленных приборов. Засечки выполняют по командам с промерного катера в момент оперативной отметки на эхограмме эхолота. Места для установки инструментов выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую дальность видимости и угол пересечения линий положения на всем участке работ в пределах от 30 до 150°.

При координировании промерных точек по створу и засечкам с катера одним секстаном плановое положение промерных точек определяется по линии направляющего створа и углу, измеренному с катера между направлением на створные знаки и на любой пункт планового обоснования. Угол может быть измерен между любыми опорными точками, координаты которых известны. Значения измеренных секстаном углов отсчитывают с точностью равной 1¢.

При координировании промерных точек обратными засеч­ками с катера двумя секстанами плановое положение промерных точек определяется графическим решением задачи Потенота с одновременным измерением двух углов секстанами с катера между опорными пунктами. Измерение двух углов можно выполнять как между тремя опорными пунктами (средний – общий), так и между двумя отдельными парами опорных пунктов.

Если промер выполняется не по створам, то прокладка промерных точек осуществляется сразу же после измерения углов на рабочий планшет с помощью протрактора или предварительно нанесенной гониометрической сетки. Способ определения местоположения глубин обратной засечкой с катера двумя секстанами рекомендуется при промерах на крупных реках с труднодоступными залесенными берегами, при затопленных в половодье берегах, а также на озерах и водохранилищах.

Промер маятниковым способом заключается в движении катамарана по линиям галсов с включенным эхолотом от одной кромки промеряемого участка к другой. При переходе с галса на галс трос вытравливается на длину установленного интервала. По мере вытравливания троса через каждые 30–40 м к нему подвязываются лодки–поплавки, поддерживающие трос над поверхностью воды. Промер глубин выполняется отдельными участками с перестановкой стоечного судна. Длина каждого участка до 200 м при ширине полосы промера 120–150 м.

Плановое положение промерных точек на галсах определяется засечками с берега вехи на катамаране двумя геодезическими инструментами.

К промерам глубин способами непосредственной разбивки промерных точек относятся промеры по размеченному тросу и промер со льда, обеспечивающие высокую точность определения планового положения промерных точек и применяющиеся при съемках в масштабах 1:500–1:2000.

Промер глубин со льда целесообразно производить в начале зимы, когда лед еще не толст, но достаточно прочен. Одновременно с измерением глубин в лунках при необходимости определяется характер грунта.

В зависимости от формы исследуемого участка галсы прокладываются:

– в виде поперечников, разбиваемых от магистрали, которая прокладывается по продольной оси участков, имеющих вытянутую форму или от магистрали, проложенной вдоль оси створа;

– в виде сетки квадратов, разбиваемых от двух взаимно перпендикулярных базисов, на небольших площадях акваторий.

– Глубины в лунках до 5 м измеряются наметкой, свыше 5 м ручным лотом массой до 4 кг со стальным лотлинем диаметром 2–4 мм, а при больших скоростях течения лотом массой 10 кг и более. От лунки к лунке лот переносится с размотанным лотлинем.

4.6.4. Технология промерных работ с применением
автоматизированных промерных комплексов (АПК)

Способ определения планового положения промерных точек с использованием АПК в настоящее время стал основным методом работы русловых изыскательских партий на ВВП РФ. Использование для определения места глобальных спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS значительно сокращает трудоемкость работ при промере, обеспечивает необходимую точность определений и должно применяться во всех случаях, когда это возможно по техническим условиям.

АПК объединяет в единую систему различные современные сертифицированные технические и программные средства и предназначен для сбора, регистрации и обработки навигационно–гидрографической информации, данных при проведении съемок рельефа дна с целью создания и обновления электронных карт внутренних водных путей, а также для обеспечения дноуглубительных, выправительных и других путевых работ, контроля состояния судовых ходов и их навигационного ограждения.

АПК размещается на промерном судне и обслуживается инженером РИП (оператором АПК). Ответственный исполнитель – начальник (старший инженер) русловой изыскательской партии осуществляет непосредственное руководство инженером (оператором АПК) и капитаном промерного судна.

Комплекс выполняет сбор, регистрацию, обработку и документирование в реальном времени навигационно–гидрографической информации, получаемой в процессе русловых изысканий.

В состав применяемых АПК, как правило, входят два набора оборудования – береговой сегмент для проведения топогеодезической съемки и судовой сегмент для проведения непосредственно промерных работ.

Для повышения точности определения судна на промерных галсах при выполнении крупномасштабных съемок следует применять дифференциальную коррекцию навигационных измерений с использованием поправок от стационарных (региональных) контрольно–корректирующих станций (ККС) или локальных (мобильных) корректирующих станций (ЛКС). Точность определений координат судна по сигналам стационарных (региональных) ККС не должно превышать 3–5 м на удалениях от ККС до 500 км.

Локальные корректирующие станции обеспечивают точность определений места в пределах 0,3–0,8 м на расстояниях до 15–25 км. В этом случае координаты ЛКС должны быть определены с геодезической точностью, учитывая, что точность, получаемая в результате дифференциальной коррекции, напрямую зависит от точности координат ЛКС. Станция должна располагаться непосредственно в районе работ для обеспечения возможности одновременного отслеживания одних и тех же ГЛОНАСС/GPS спутников.

При работе методом дифференциальной коррекции в реальном времени, приемник ЛКС вычисляет и передает (посредством радиосвязи) поправки в формате в соответствии с рекомендациями RTCM SC–104 для уточнения определяемого места судна на галсе. Эти скорректированные координаты места также сохраняются в файл на судовом накопителе данных.

Для определения места с использованием приемников СНС ГЛОНАСС/GPS могут применяться два метода выполнения дифференциальной коррекции: в реальном времени и в постобработке.

АПК функционирует в одном из трех режимов:

– планирование;

– съемка;

– обработка данных и получение отчетных материалов съемки.

При завершении прохождения линий проектных поперечных галсов необходимо пройти по линиям контрольных продольных галсов. Как правило трех – один вдоль оси судового хода, а также параллельно ему справа и слева на расстояниях, равных полуширине судового хода. В узкостях допускается проложение контрольного галса по линии наибольших глубин.

В точках пересечения поперечных и контрольных продольных галсов оператор АПК осуществляет сличение отметок глубин, как в оперативном режиме, так и по окончании промера, во время постобработки. Расхождение значений отметок глубин в точках пересечений галсов промера не должна превышать 0,1 м.

Подробные инструкции по производству промера с использованием конкретной модели АПК и описания режимов работы содержатся в руководстве пользователя, прилагаемом к оборудованию.

Измерение глубин

Основным способом измерения глубин является промер эхолотом с цифровой записью глубин на электронный носитель и самописцем, непрерывно регистрирующим профиль дна по галсу. Для выполнения промерных работ с повышенными требованиями по точности получаемых результатов используются гидрографические промерные эхолоты. Запись измеренных глубин осуществляется в виде эхограммы на термобумаге и/или в цифровом виде в ПК.

При измерении глубин эхолотом с самописцем глубины на эхограмме отсчитывают от верхней кромки нулевой линии до верхней кромки линии дна. Округление измеренных глубин производят только после введения общей поправки.

Перед промерными работами выполняются подготовительные операции: установка эхолота и его тарирование.

Возможны два варианта установки забортного устройства эхолота: стационарный (в шахте в корпусе промерного катера) и забортный (на штангах за бортом катера). Центральный прибор эхолота устанавливается на промерном катере в горизонтальном положении и крепится к корпусу катера так, чтобы обеспечивалось удобство работы оператору.

Тарирование эхолота выполняется ежедневно при установившемся режиме работы эхолота перед началом и после окончания промерных работ на глубинах, максимальных для изучаемого участка. Тарирование эхолота может быть произведено с помощью тарирующего устройства – контрольного диска, или по грунту – сравнением глубин, измеренных эхолотом, с глубинами, измеренными непосредственно наметкой или лотом.

Расхождение в значениях суммарных поправок, определяемых по результатам двух последовательных тарирований и исправленных поправками за изменение скорости вращения электродвигателя эхолота, не должно превышать двойной точности отсчитывания глубин соответствующего диапазона. Суммарная поправка DZ_т, определяемая при тарировании,

, (5.5)

где: Z_л – отсчет глубин по маркам линя (глубина погруженного контрольного отражателя), м;

Z_э – глубина, снятая с эхограммы, м.

Окончательное значение DZ_т получают как среднее арифметическое из поправок, определенных на каждом горизонте тарирования при опускании и подъеме отражателя.

Тарирование эхолота по грунту производят на участках с ровным дном, плотным грунтом и слабым течением. Тарирование эхолота по грунту выполняется не менее чем на двух участках с глубинами, отличающимися на 5 м. Если в районе работ глубины не превышают 5 м, тарирование производится на глубине, максимальной для данного района.

Основными руководящими документами при измерении глубин эхолотами являются технические описания приборов, инструкции и правила по их использованию.

При измерении глубин в процессе промерных работ эхолот должен обслуживается оператором. Оператор обязан выполнять оперативные отметки на эхограмме, которые производятся кнопкой оперативных отметок.

Оперативные отметки фиксируют:

– начало и конец промерного галса;

– точки, которые координируются прямыми или обратными инструментальными засечками;

– моменты изменения скорости движения промерного катера;

– траверзы плавучих навигационных знаков.

– створные линии береговых створов;

– характерные глубины и объекты, представляющие навигационную опасность.

Фактическое заглубление вибраторов на ходу катера определяется по шкале, нанесенной на штангах забортного устройства или с учетом разности осадок промерного катера на ходу и стоянке.