Состав, объем и методика производства инженерно-гидрологических изысканий

Состав инженерно-гидрометеорологических изысканий назначаются и выполняются в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

Для характеристики гидрологических условий участка изысканий и получения необходимых метеорологических и климатических данных производится следующие виды работ: подготовительные, полевые, камеральные.

1. Подготовительные работы включают в себя сбор, анализ и обобщение гидрометеорологической и картографической изученности, материалов изысканий прошлых лет для оценки степени гидрометеорологической изученности территории, предварительного выбора способов получения требуемых характеристик, установления объёмов работ.

2. Полевые гидрологические изыскания включают в себя следующие виды работ:

• рекогносцировочное обследование участка работ;
• гидроморфологические изыскания на пересекаемой долине водотока;
• топографическая съемка профиля морфометрического створа;
• измерения скоростей и направлений течений воды;
• фотосъемка участка изысканий и др.

Рекогносцировочное обследование выполняется при инженерно-гидрометеорологических изысканиях на первом этапе полевых работ и производится независимо от степени изученности территории.

Для крупных объектов, либо для объектов, находящихся в сложных природных условиях, требующих дополнительной информации для составления программы инженерных изысканий, допускается проведение рекогносцировочного обследования в подготовительный период.

Рекогносцировочное обследование производится методом маршрутного обследования для решения следующих задач:

• выявления участков проявления опасных гидрологических процессов;
• предварительного районирования трассы (при большой протяженности) по гидрометеорологическим условиям и выбора эталонных участков;
• выбора наиболее благоприятного по гидрометеорологическим условиям варианта площадки строительства (направления трассы) сооружения;
• выбора водного объекта или его участка для целей водопользования;
• установления меток максимальных уровней воды по следам прошедших паводков;
• уточнения гидравлических характеристик русел рек и их пойменных участков для расчетных створов и т.п.

Гидроморфологические изыскания заключаются в обследовании элементов поймы и русла реки, растительности, мест возможных деформаций берегов, подбору коэффициентов шероховатости по участкам. По результатам гидроморфологических изысканий определяются метки высоких вод.

Съемка профиля морфоствора может выполняться тахеометром или нивелиром. На практике инженерных изысканий, обычно, снимается в составе инженерно-геодезических работ. При нивелирной съемке, полученный профиль морфоствора «подсаживается» на привязанную абсолютную отметку.

Скорости и направления течений воды могут измеряться специализированными приборами, такими как гидрометрические вертушки, или с помощью регистрации скорости плывущего тела как называемого поплавочным методом.

В качестве подтверждения полевых работ проводится фотосъемка с места производства работ.

3. По результатам камерального этапа обычно выполняются следующие виды работ:

• подбор метеостанции с наиболее репрезентативными данными и составление климатической характеристики;
• составление таблицы гидрологической изученности бассейна реки;
• составление схемы гидрометеорологической изученности;
• определение гидрографических и морфометрических характеристик водных объектов;
• подбор реки-аналога;
• расчеты максимальных расходов воды весеннего половодья (1-10%-х обеспеченностей) и наименьших расходов воды в периоды меженей (50-99%-х обеспеченностей);
• построение графиков зависимости расхода воды, площади поперечного сечения и скорости течения от уровня воды;
• определение наивысших и наименьших уровней воды водотока;
• определение наивысших уровней озера;
• расчет процессов деформаций русла и др.

Климатическая характеристика района изысканий приводится по ближайшей метеостанции согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», по данным научно-прикладных справочников «Климат России» и по климату СССР, а также архивным материалам. Для метеостанций, не приведенных в справочниках и расположенных на абсолютной отметке более 500 м, а также удаленных от участка изысканий более чем на 100 км, климатические параметры следует определять по запросам в НИИСФ РААСН, в Главную геофизическую обсерваторию им. А.И. Воейкова или в территориальные управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета.

Таблица гидрологической изученности бассейна реки и схема гидрометеорологической изученности составляются по гидрологическим справочникам, региональным атласам, материалам изысканий предыдущих лет и др. В таблице гидрологической изученности отражаются сведения по ближайшим гидрологическим постам: расстояние от устья реки, площадь водосбора, период действия, нуль графика поста, период наблюдений. В схеме гидрометеорологической изученности наносятся гидрологические посты, метеорологические станции и объект изысканий.

Гидрографические и морфометрические характеристики водосборов водотоков определяются по топографическим картам масштаба 1:25000, 1:50000. Морфометрические характеристики водотоков (глубина, ширина, уклон русла) и его водосбора дополнительно уточняются по топографическим планам, составленным по результатам инженерно-геодезических изысканий.

Подбор реки-аналога заключается в определении репрезентативного гидрологического поста в более схожих гидрографических параметрах водосбора (площадь водосбора, уклоны склонов водосбора и др.).

Расчеты максимальных и минимальных расходов воды производится по методике, рекомендуемой СП 33-101-2003, на основе полученных гидрографических характеристик водосбора водотоков.

Уровни воды на водотоках определяются по графику зависимости Q = f(H). На практике гидрологических расчетов широко используются различные программы, такие как «Морфоствор 1.0», «Profiles», «HydroGraph» и др., в которых заложены алгоритмы расчета уровней и построение кривых зависимостей Q = f(H), Q = f(ω) и Q = f(v), соответствующие рекомендациям СП 33-101-2003. Кривые рассчитываются гидравлическим методом для естественных условий по морфометрическим характеристикам русла и поймы.

Расчеты максимальных уровней озер производится согласно СП 33-101-2003, на основе полученных гидрографических характеристик водосбора озер.

Расчет процессов деформаций выполняется аналитическим способом согласно ВСН 163-83 по результатам полевых работ.