Рекомендации по учету руслового процесса при проектировании ЛЭП - Приемы производства полевых работ

Рекогносцировочное обследование русла и поймы реки на участке перехода ЛЭП

3.1.1. Рекогносцировочное обследование русла и поймы реки выполняется при незатопленной пойме на основе предварительной камеральной обработки всех имеющихся материалов по исследуемому участку реки и включает объезд участка с обязательным картированием особенностей морфологического строения русла и поймы реки. Производится также сбор данных по водному и ледовому режиму, о деформациях русла и поймы, об инженерных и хозяйственных мероприятиях в русле реки и на пойме, проводящихся или намеченных к осуществлению и способных внести изменения в ход руслового процесса или развитие гидравлических явлений на пойме.

1. Картирование русла и поймы осуществляется на заранее подготовленной картографической или аэрофотосъемочной основе возможно более крупного масштаба и желательно наиболее современной по времени съемки. Картографическая основа, если она представлена аэрофотоснимком, должна быть подготовлен а заблаговременно до выхода в поле. На ней должны быть сделаны подписи населенных пунктов и гидрографической сети, разбит километраж (через 1 км, с разметкой через 100—200 м). Если имеется только контактная печать, то предварительно из нее составляется простая фотосхема участка — контактные отпечатки обрезаются по сходящимся контурам и путем наклеивания на жесткую основу (картон, фанера) соединяются в фотосхему. Наноску данных в поле рекомендуется выполнять гуашью.
2. Рекогносцировочное обследование русла и прирусловой части поймы выполняется путем маршрутных обходов. Как минимум назначаются три маршрута: 1) вдоль контура поймы (русла), 2) вдоль наиболее пониженной притеррасной части и 3) вдоль трассы ЛЭП. При обходе по береговой линии исследуемого массива или объезда его на лодке на картографическую основу наносятся:

1. подмываемые и намываемые участки берега и положение бровки на момент обследования;
2. положение основных морфологических образовании в русле реки (побочней, пляжей, осередков, островов, гребней перекатов, подводных кос);
3. положение гребня (наиболее возвышенной части берегового вала);
4. местоположение и контуры в плане прорв и пониженных участков в береговых валах, контуры выносов наносов из них на пойму и направление временных или постоянных русел, если они имеются;
5. местоположение (номера) описываемых обнажений и закладываемых шурфов. Шурфы закладываются с расчетом дать разрез берегового вала или побочня, осередка, острова;
6. характер поверхности берега в прирусловой части (задернован, распахан, кустарники, лес и т. п.);
7. отметки высот берега над уровнем (в момент обследования) воды в русле, определяемые выборочной нивелировкой или ватерпасовкой. Работа производится в случае, если не предполагается нивелировка гребня берегового вала;
8. в низовой части пойменного участка особо помечаются места первоочередного выхода воды на пойму (низовые прорвы);
9. в прорвах и на пониженных участках отмечается наличие песчаных гряд, их размеры (высота, длина) и ориентировка их гребней;

Рекомендуемые условные обозначения приведены на рис. 3-1.
3.1.4. Второй маршрут производится по наиболее пониженным участкам поймы от наибольших по размерам верховых прорв до низовой части поймы. Цель его — проследить условия протекания возможного транзитного течения на пойме.
При этом маршруте отмечается местоположение порога прорвы, границы выноса песка из прорвы, характер поверхности обследуемого понижения (рельеф поверхности, задернованность, кустарники, деревья, распаханность и т. п.), местоположение и особенности эрозионных образований, в том числе внутренних прорв, возможные контуры местных западин, могущих быть аккумулирующими емкостями. Берутся шурфы (до глубины 1,5—2,0 м), помечается их местоположение и дается описание разрезов.
III.1.5. Третий маршрут (обязательный) идет вдоль трассы ЛЭП. Фиксируются те же элементы, что и при втором маршруте. Особое внимание должно быть уделено картированию близлежащих прорв, в которых могут возникнуть местные течения, с обязательной оценкой их размеров и их ориентировки. Следует проследить их связь с аккумулирующими емкостями.
При этом обходе должны быть предварительно замечены и картированы места расположения опор. На этих местах обязательно берутся шурфы и дается гранулометрический состав слоев грунта в разрезах этих шурфов.
Рис. III-1. Условные знаки для морфологического картирования.

	Общая граница поймы
	Граница среднего разлива
	Граница незатопляемых участков на пойме
	Граница угодий или участков с редкой растительностью
	Хорошо выраженный грядовый рельеф на пойме. Ориентировка соблюдается, соответствующая натуре (если нет аэрофотоснимков). Числитель -— средняя высота гребня над дном ложбины, знаменатель — среднее расстояние между вершинами гребней.
	То же, но плохо выраженный
	Мелкие промойки (рытвины) на пойме
	Крупные размывы при изображении в масштабе плана. Числитель — средняя глубина, м; знаменатель — площадь, м2 Подмываемые участки берега, его высота
	Намываемые участки берега, его высота
	Подмываемые участки склонов долины, их высота
	Новое положение бровки подмываемого берега, порядковый номер участка размыва
	Новое положение бровки намываемого берега, порядковый номер участка намыва
	Места прорывов береговых валов
			Направление течений в начале подъема уровня То же, в конце подъема Пик (начало спада) Середина спада Конец спада Местоположение шурфов, их номер Площадки для наблюдений за наилком, их порядковый номер Кустарник Лес Осоки Хвощи Тростник Заболоченные участки Свежие отложения на пойме и порядковый номер скопления
			Мелиоративная сеть и направление течения в ней Обвалования (искусственные) Места интенсивного выноса наносов из оврагов и другой временной сети Притоки, выносящие большое количество наносов Притоки с мутностью меньшей, чем главной реки Участки русла с хорошо выраженным грядовым движением наносов. Числитель — средняя высота, знаменатель — длина гряд Появление травяной растительности на поверхности скоплений наносов в русле Песок (мелкий — м, средний — ср, крупный —кр) Иловатые пески Слоистые пески Пески с глинистыми прослойками Выходы скальных пород Гравий Галька
		Валуны Глина Суглинки Илы Порядковый номер скоплений наносов в русле Топляки в русле Плитняк Граница морфологически однородных участков Гидростворы Местоположение поперечных профилей речной долины Километраж по средней линии русла и пикеты (через 100 м) Участок выхода на поверхность воды придонных водоворотов и границы этих участков Область воронок на поверхности воды Область остановившихся волн; числом показана длина волны, см

III.1.6. При выполнении всех трех вышеуказанных маршрутов, кроме основы для картирования, исполнитель должен иметь схемы течений, намеченные камеральным путем (см. п. 11.2.2), и оценить их надежность пли внести коррективы. Полевое картирование сопровождается краткими описаниями картируемых элементов и иллюстрируется фотографиями.

Производство топографических работ

Кроме теодолитной съемки и нивелировки трассы ЛЭП, производятся следующие топографические работы:

1. прокладка теодолитного хода по контуру поймы (гребням, береговым валам) и нивелировка этого хода с привязкой к уровню воды в момент обследования;
2. планово-высотная съемка всех прорв с получением их поперечных сечений и точек перегиба продольного профиля в масштабе не мельче 1 :2000;
3. прокладка теодолитного хода по наиболее пониженным участкам поймы (п. III.1.4) и его нивелировка;
4. прокладка магистрали на участках подмываемых берегов для последующих полевых определений скоростей их подмыва.

Производство гидрометрических работ

1II.3.1. Гидрометрические работы выполняются в межень и в половодье. Работы в межень заключаются в следующем:

1. в организации водомерных постов в начале и конце пойменного массива и производстве на них срочных наблюдений;
2. в производстве продольной нивелировки свободной водной поверхности для получения данных о распределении падений уровня воды между плёсами и перекатами по всей длине участка;
3. в нивелировке меток высоких вод по всей площади поймы;
4. в проведении продольных промеров русла на участке исследуемой поймы и поперечных промеров на излучинах выше и ниже перехода для получения данных о грядах и скоростях их перемещения;
5. во взятии проб донных отложений, выявлении распределения крупности донных отложений по всей длине русла и в пределах отдельных побочней, осередков, островов, подводных гряд;
6. в измерении поверхностных скоростей течения на всех перекатах и плёсах, расположенных в пределах исследуемого участка;
7. в картировании местоположения обратных течений в русле, восходящих и нисходящих вихрей, стоячих волн и других форм макротурбулентности в потоке.

II 1.3.2. В особо ответственных случаях при переходе ЛЭП через широкие, сильно затапливаемые поймы (см. п. 3.3.5) выполняются специальные гидрометрические работы.
Следует различать гидрометрические работы, выполняемые при частичном и полном затоплении поймы.
Гидрометрические работы при частично затопленной пойме заключаются в следующем:
а) в организации двух водомерных постов в русле на границах научаемого участка для привязки к многолетним наблюдениям; в организации сети постов в основных аккумулирующих емкостях и на береговых и внутрипойменных прорвах для определения величины перепада уровней в них.
б) в проведении промерных работ и измерении скоростей течения и расходов воды в верховых, низовых и внутрипойменных прорвах.

1. Гидрометрические работы при полностью затопленной пойме сводятся к следующему:
2. определению отметок свободной водной поверхности в начале и конце участка, а также по площади поймы, что достигается, как и в предыдущем случае, установкой сети постов;
3. определению скоростей течения и глубин русла над бровкой внешнего контура поймы. В этих целях можно ограничиться продольным промером глубин наметкой по контуру поймы и поплавочными измерениями скоростей течения при переливе воды через бровку берега. В итоге получается возможность определения расходов воды, поступающей па пойму и сливающейся с нее, что необходимо для расчета затопления поймы и возникающих на ней течений.

II 1,3.4. При производстве гидрометрических работ применяются обычные стандартные приборы и методы измерения в соответствии с наставлениями п инструкциями, принятыми в системе ГУГМС.

1. Обработка данных полевых наблюдений

II 1.4.1. О методике составления отчетных документов полевых работ указано при их описании в п. III.1—III.3. Ниже приводится перечень основных отчетных документов лишь с краткими пояснениями к их составлению.
II 1.4.2. В итоге полевых работ должны быть составлены следующие отчетные документы.

1. Отчет о полевых работах, содержащий данные об их цели, сроках проведения, об условиях работы и основных методических приемах.
2. Краткое описание гидрологической обстановки во время производства работы:
3. описание водного и ледового режима;
4. график хода уровней воды за период работ;
5. график связи уровнен воды с постом, имеющим длительный ряд наблюдений, и приведенные к нему уровни воды на участке наблюдений.
6. Краткая характеристика типа руслового процесса (уточнение данных камеральных работ), хода деформаций за период полевых работ и нижеследующие отчетные документы:
7. схема исследуемого участка русла и поймы с показанием границ участка (поймы), магистральных ходов, гидростворов, участков измерения деформации, закладки шурфов и т. п.;
8. планы участков с показанием измеренных деформации;
9. ланы, поперечные и продольные профили прорв (рис. II1-2);
10. продольный профиль по контуру поймы;
11. положение урезов воды на затопленной пойме в разные фазы половодья;

Рис. 1II-2. Поперечные (а) и продольные (б) профили прорв.

1. схемы течении с векторами их скоростей по гидростворам в разные фазы затопления поймы;
2. съемки рельефа незатопленной поймы (при наличии ранее имеющихся съемок);
3. продольный профиль по трассе ЛЭП и съемки полосы местности вдоль трассы ЛЭП, выполняющиеся для нужд проектирования;
4. разрезы обнажений и шурфов;
5. картограммы гранулометрического состава донных отложении.
6. Рекомендации по размещению переходных опор ЛЭП. опор на пойме, по конструкции фундаментов и способам их защиты.

II 1.4.3. При составлении отчета по полевым работам необходимо увязать все полученные данные с данными предварительного камерального анализа руслового процесса.

Организация стационарных русловых наблюдений на участке перехода ЛЭП

1. Организация стационарных русловых исследований па участке перехода может потребоваться на крупных переходах в случаях, когда по данным камеральных полевых работ затруднительно судить о режиме деформации, а переходные опоры оказалось необходимым разместить в непосредственной близости от русла. Они требуются также на ранее построенных переходах, находящихся под угрозой русловых и пойменных деформации, развивающихся в естественных условиях или возникающих в результате проведения инженерных мероприятий в пойме и русле реки, обусловливающих изменения хода русловых и пойменных переформирований.

Проведение цикла стационарных наблюдений следует предусматривать в проектах переходов ЛЭП.
II 1.5.2. В особо ответственных случаях требуется открытие постоянно действующих водпостов и наблюдательных створов, обычно же можно ограничиваться экспедиционными, но систематическими полевыми работами.

1. 5.3. Рекомендуется следующий состав стационарных русловых наблюдений на участке перехода ЛЭП:
2. организация водомерного поста в створе перехода с производством на нем наблюдений за уровнями воды, ледовыми явлениями, скоростями течения в течение всего периода половодий и паводков, что необходимо для суждения о гидрологической обстановке деформаций;
3. организация метеонаблюдений главным образом за направлением и скоростью ветра;
4. организация наблюдений за деформациями русла и поймы.

II 1.5.4. Производство наблюдений на постоянно закрепленных
створах за смещениями бровок берегов главного русла реки и на протоках в створах трассы ЛЭП и на наиболее угрожаемых участках. Выбор створов наблюдений производится на основе всех ранее имевшихся данных о ходе русловых и пойменных деформаций.
Створы размещаются с расчетом освещения всего участка, подвергающегося деформациям. В случае, если деформации на участке перехода связаны с переформированиями смежных участков русла, необходимо организовать также наблюдения на этих лимитирующих участках. Например, если ход деформаций на участке перехода ЛЭП может изменяться в связи с прорывом выше или нижерасположенных свободно меандрирующих излучин, то наблюдения необходимо организовать не только в створе перехода, но и на перешейках этих излучин. Такая ситуация может создаться при незавершенном меандрировании в результате развития спрямляющего протока. При многорукавном русле как в случае русловой многорукавности, так и пойменной, переформирования на данном участке могут зависеть от перераспределения стока воды и наносов в рукавах как выше, так и ниже створа перехода. И в этом случае необходимо поставить дополнительные наблюдения за деформациями на лимитирующих участках.
Наблюдения за деформациями сводятся к систематическим (4— 5 раз за половодье (паводок)) промерам расстояний от бровки берега до постоянного начала, нанесению этих данных на картографическую основу и составлению описания хода деформаций и текущей гидрологической обстановки.
II 1.5.5. Кроме наблюдений за деформациями в русле реки и на ее протоках, на неустойчивых поймах, необходимо организовать наблюдения за переформированиями их поверхности. Наблюдения производятся на угрожаемых участках трассы, которые устанавливаются на основе всех ранее произведенных работ, а также специального маршрутного обследования, путем обхода и объезда участка трассы.
Первый обход (рекогносцировочный) производится до начала затопления поймы или в межень, остальные — 4—5 раз в период половодья с освещением обстановки на подъеме и спаде уровня воды в реке. Определяется состояние фундаментов опор в отношении размыва их течениями, волновыми воздействиями, ледовыми явлениями и инженерными мероприятиями на пойме. При этом производится обмер эрозионных образований у опор и устанавливаются их возможные причины. Особое внимание следует уделить выяснению причин возникновения повышенных скоростей течения, их величине и направлению, источникам и путям поступления льда, направлениям ветров, вызывающих сильное волнение (устанавливается по ориентировке разрушений, вызванных волнением). На сильно деформирующихся участках, на которых возникает угроза сохранности ЛЭП, может потребоваться не только объезд, но и организация водпоста, гидроствора и систематических наблюдений за деформациями эрозионных и аккумулятивных образований у опор и на лимитирующих участках.
II 1.5.6. По каждому участку стационарных наблюдений в русле и на пойме реки (створ ЛЭП) должны иметься:

1. описание хода русловых и пойменных деформаций по материалам предшествующих камеральных и полевых исследований и задача стационарных исследований;
2. схема деформаций русла и поймы (последовательные по времени положения бровок берегов), полученные при предшествующих исследованиях;
3. схемы течений в русле и на пойме (направление, скорости) по данным предшествующих исследований;
4. вся документация работы водпоста — метеостанции, предусмотренная существующими наставлениями и инструкциями ГУГМС;
5. схемы деформаций, полученные в результате наблюдении на стационарном участке с пояснительной запиской к ним.
6. схемы участков наблюдений на пойменных участках с показанием деформаций и пояснительной запиской к ним.

Наземные стационарные исследования на створах перехода могут быть существенно сокращены и ограничены водомерными и метеонаблюдениями при условии производства систематических контрольных облетов переходов в период половодья с их фотографированием и производством аэрогидрометрических наблюдений. Задачей этих работ является:

1. выяснение схемы затопления трассы ЛЭП;
2. выяснение схемы течения, наблюдения за деформациями (визуальные и путем сличения разновременных аэрофотоснимков).

Применение самолета в указанных целях целесообразно при условии проведения этих работ на ряде переходов ЛЭП, т. е. при необходимости наблюдений одновременно па многих объектах.
Ш.5.7. Материалы стационарных наблюдений должны сообщаться проектирующей организации, а также организации, ведающей эксплуатацией и ремонтом ЛЭП, по мере возникновения угрозы сохранности опор и в конце каждого срока наблюдений.

Окончательные камеральные работы

В итоге предварительных камеральных и полевых работ должно быть составлено окончательное обоснование размещения конструкций фундаментов и защитных мероприятий на переходе ЛЭП через пойму и русло реки. Текст этого заключения составляется в произвольной форме. В качестве приложения к заключению должны быть приложены все материалы, помещаемые в отчеты, составляемые в результате камеральных и полевых работ, с обязательным их согласованием между собой.