Способ полевых обследований неясно выраженных водоразделов следует определять в каждом конкретном случае исходя из стадии, сроков выполнения и объемов изыскательских работ, наличия топографических материалов, характера местности, степени залесенности, доступности водосбора и других условий.

При необходимости определения границ бассейнов путем непосредственного их обследования в незалесенной и открытой местностях, с хорошо выраженными водоразделами, целесообразным следует считать прокладку теодолитных ходов по боковым и верховым водоразделам с замером расстояний и румбов (рис. 5.1).

Рис. 5.1 Схема теодолитных ходов при хорошо выраженных водоразделах

В случаях хорошо выраженного верхового водораздела производится теодолитный ход по этому водоразделу, а также аналогичные хода по дну логов от трассы дороги до этого водораздела. Установление боковых границ водоразделов производится по водораздельным точкам продольного профиля дороги и общим очертаниям верхового водораздела, и соседних логов. В наиболее сложных случаях целесообразно уточнение границ бассейнов путем обхода бассейнов по румбу вдоль боковых водоразделов или прокладки теодолитных ходов.

В предгорных и других районах, где наблюдаются во время паводков случаи образования отдельных водотоков из других путем перелива воды через водоразделы необходимо выполнять теодолитные ходы вдоль этих русел до мест их образования с целью выявления длины водотока, режима поверхностного стока и тенденций его изменения во времени.

При определении границ бассейнов в залесенной местности с неясно выраженными водоразделами, может быть рекомендован способ разбивки магистральных тахеометрических ходов вдоль трассы дороги, располагаемых на различных расстояниях друг от друга в зависимости от местных условий и необходимости выявления конкретных водораздельных пространств (рис. 5.2). Для прокладки этих ходов следует производить минимальную рубку визирок с произвольными расстояниями (диктуемыми условиями рельефа и залесенности) между горизонтальными углами поворота и обязательным их замером, а также должны быть измерены с начала хода расстояния и вертикальные углы на резких перегонах рельефа и стоянках инструмента с целью возможного построения продольного профиля по выполненному ходу, для выявления отдельных частных водоразделов могут быть произведены висячие ходы от магистрального хода.

Рис. 5.2 Схема определения границ бассейнов в залесенной местности

Водораздельные точки между смежными бассейнами определяют по построенным продольным профилям магистральных и висячих ходов (рис. 5.3). Этот метод наиболее эффективен для выявления границ малых водосборов, входящих в систему больших бассейнов, но в ряде районов может применяться и для определения границ больших и средних бассейнов со слабовыраженными боковыми водоразделами.

Рис. 5.3 Схема водораздельных точек при установлении боковых границ бассейнов

При необходимости установления границ верхового водораздела в вершинах этого водораздела устанавливаются в открытой местности вехи, а в закрытой зажигаются костры или сигнальные ракеты и путем засечек теодолитом с трассы производится съемка контрольных точек главного водораздела, по которым и производится линия водораздела. Этот способ может применяться для предварительных соображений.

Окончательное уточнение границ между водосборами должно быть произведено по замыкающему створу, совпадающему с трассой проектируемой дороги. Указанное уточнение целесообразно производить по продольному профилю дороги.

В равнинной или предгорной местности для установления границ водораздельных пространств больших речных систем оказывается необходимым построение сокращенного продольного профиля по всему направлению дороги.

При наличии на водосборах автомобильных или железных дорог определение границ бассейнов следует производить с учетом их положения на местности. Ось дороги нужно принимать за искусственный водораздел. Методы определения максимальных расходов с учетом искусственного регулирования поверхностного стока автомобильными (железными) дорогами рассматриваются подробно в «Методических указаниях» (3).

При выявлении неясно выраженных границ водоразделов, а также мест переливов паводковых вод в смежные (или новые) водосборы целесообразно производить опрос старожилов.

После производства полевых работ по выявлению неясно выраженных водоразделов необходимо нанести на планы бассейнов уточненные границы водоразделов, места переливов воды из бассейна в бассейн, места образования самостоятельных русел, а также места с трудноопределимым установлением величин распределения расхода на несколько рукавов и проток.

При гидрографическом изучении водотоков устанавливают границы районов или участков дороги с однородными морфологическими признаками по типам почво-грунтов, растительности и рельефа. Для установления районов с одинаковым рельефом и формой бассейнов производят графическое построение зависимости длин, ширин и уклонов водотоков от соответствующих им площадей бассейнов. При недостаточности исходных данных указанные соотношения ограничивают построением зависимости длин водотоков от площадей бассейнов, косвенно учитывающей свойственное данному району соотношение морфометрических элементов водосборов.

В результате работ по определению гидрографических характеристик представляют следующие материалы: 1) сводный план бассейнов и планы отдельных бассейнов; 2) ведомость расчетных данных по трассе дороги, вариантам и обследуемым существующим дорогам с указанием гидрографических характеристик; 3) гидрографические зависимости водосборов по однородным районам; 4) материалы полевых рекогносцировочных обследований (планы, маршруты, водораздельные точки и границы бассейнов); 5) региональные факторы регулирования максимального стока.

5.3. Линейные обследования малых и средних водотоков следует производить по всем вариантам дороги и пересекаемым водотокам. Из-за невозможности постановки гидрометрических наблюдений на малых и средних водотоках нужно производить лишь морфометрическое или гидроморфометрическое обследование без наблюдений за проходом паводка. В состав работ по этим обследованиям входят: выбор и разбивка на местности расчетного морфоствора и определение морфологических характеристик; установление отметок УВВ по следам прошедших паводков; определение продольных уклона и профиля реки; установление деформаций русла и берегов; определение гидрометрических характеристик водотоков в период обследования; визуальная характеристика водотока.

Пересечение большинства малых водотоков, как правило, подчиняют направлению дороги, поэтому необходимо учитывать наличие косины потока путем разбивки на местности дополнительных морфостворов, начало которых в некоторых случаях для удобства работ может иметь общую точку с трассой дороги.

Когда пересечение осуществлено нормально к водному потоку, в качестве расчетного должен быть принят створ по трассе дороги. На каждом из пересекаемых водотоков устраивают не более одного морфоствора. К расчетному створу должны быть предъявлены требования: наличие прямолинейного участка водотока с параллельным направлением течения и отсутствием значительной косоструйкости; отсутствие ежегодно деформирующихся берегов русла и резкого изменения продольного профиля дна; наименьшая ширина створа при УВВ; отсутствие подпора от какого-либо источника; отсутствие волновых явлений; отсутствие конусов выноса, островов и староречий.

Отметки УВВ паводков прошлых лет устанавливают на каждом из пересекаемых водотоков по: 1) следам и меткам прошедших паводков; 2) опросам очевидцев и старожилов; 3) ботаническим и различным визуальным признакам. К меткам и следам нужно относить остатки карчехода, сухой травы, сучьев, тростника и т.д. на берегах, деревьях, кустах, откосах дамб и дорог; отложение наносов реки на берегах, коре деревьев, плотинах; загар на скалах, свежие подмывы крутых берегов, следы на опорах мостов, зданий и других сооружений.

Не все метки и следы на местности могут характеризовать истинную картину прошедших паводков и их величину. Репрезентативность меток для каждого водосбора следует проверять тщательным образом, учитывая возможные размывы и обвалы берегов, поднятия местности, особенности жизни микроорганизмов (не на высоких, а на среднемноголетних уровнях воды), возведение и прорывы плотин, набег волны от динамического воздействия потока, динамико-климатический эффект возникновения гребенчатообразных волн и т.п.

Отметки УВВ по следам и меткам устанавливают по обоим берегам водотока, но не менее трех точек по каждому берегу. УВВ желательно находить на разном расстоянии от створа перехода в пределах съемки продольного профиля реки. В некоторых районах возможны случаи нахождения следов нескольких паводков, разных по величине и времени прохода. Поэтому на каждом водотоке следует различать следы, принадлежащие к разным паводкам и обязательно их фиксировать, различая по годам и давности.

При опросе очевидцев и старожилов принято получать сведения у нескольких лиц и в разных местах наблюдений. Особую ценность представляют те места, где старожилы отчетливо помнят высокую воду по каким-либо характерным признакам (или событиям) и которые не претерпели изменений за прошедшее время. У старожилов выясняют также, в чем видят они причину появления самого высокого паводка. Эти сведения помогают в некоторых случаях установить региональные факторы, действующие в данном районе на формирование высоких паводков. Установленные УВВ закрепляют на местности, нивелируют и привязывают в плане к положению места перехода.

Сведения о выдающихся паводках могут быть получены в местных организациях: в дорожных участках и управлениях, совхозах, колхозах, поселковых, сельских и районных советах. Несомненный интерес представляют обобщения собранных данных о выдающихся паводках и наводнениях в проектных организациях, а также в ряде литературных источников.

Одновременно с определением УВВ на каждом водотоке должны быть зафиксированы уровни воды на дату полевого обследования. Уклон водной поверхности рекомендуется определять по урезу воды на момент производства работ. При отсутствии воды в русле продольный уклон необходимо определять по дну водотока, а также по следам уровней высоких вод. Для полной характеристики водной поверхности выполняют нивелировку продольного профиля реки. Протяженность участка нивелирования зависит от характера водотока и типа русловых процессов на нем и должна составлять для малых водотоков не менее 0,7 - 1,0 км. Одновременно с определением продольного уклона нужно производить нивелировку кромок левого и правого берегов.

На каждом водотоке устанавливают тип и характер руслового процесса, а также ежегодные деформации берегов. Оценку деформаций производят с целью выявления изменений, прошедших с момента прохода паводка, зафиксированного по следам на местности. Для установления размеров и наличия русловых и прибрежных деформаций нужно использовать прошлые съемки, лоцманские карты и т.п., а также опросить старожилов.

При обследовании водотоков нужно производить визуальную характеристику грунтов русла, установить характер залесенности, состояние ложа и степень его извилистости, наличие корчехода, наледей, снегозаносов, заторов, искусственной аккумуляции воды перед сооружением и т.п. Визуально оценивают коэффициент шероховатости русла и возможные скорости течения.

5.4. Обследование больших водотоков при изысканиях дорог значительного протяжения, независимо от степени их изученности, осуществляют преимущественно морфометрически или гидроморфометрически без натурных наблюдений за проходом паводка.

Гидрометрические наблюдения производят выборочно только на особо сложных или отдельно изыскиваемых больших переходах. Такие обследования по времени прохода паводка могут не совпадать со сроками изыскательских работ на объекте, а поэтому их целесообразно выполнять до начала основных изысканий. Количество створов и пунктов наблюдений, а также их местоположение определяется в зависимости от степени гидрологической изученности района, сложности гидрометеорологической обстановки и сроков проведения изыскательских работ.

Целесообразно размещать пункты гидрометрических наблюдений в местах предполагаемых переходов и на репрезентативных участках рек. Желательно их располагать с учетом возможного производства работ одновременно на двух близлежащих реках. На больших водотоках в особо неизученных и ответственных районах организуют не менее двух пунктов наблюдений.

Гидроморфометрические обследования предусматривают гидрометрические измерения при уровнях воды (ниже паводочных), фиксируемых в период обследования водотока. При гидроморфометрических обследованиях дополнительно к составу работ, производимых при морфометрических обследованиях, выполняют наблюдения за уровнем воды и уклонами водной поверхности; выборочные измерения скоростей течения и расходов; установку реек для фиксирования максимальных уровней воды.

Состав и способы производства полевых работ, выполняемых при морфометрическом и гидрометрическом обследованиях больших водотоков, регламентированы ведомственными документами (3, 5).

В результате камеральных работ при морфометрических обследованиях представляют: живые сечения по расчетным морфостворам; отметки характерных уровней воды и УВВ прошлых паводков; продольный профиль реки и расчетный уклон водной поверхности. В этот же период выполняют морфометрические расчеты расходов с построением основных морфометрических зависимостей.

При наличии на реке пунктов гидрометрических наблюдений составляют кривую связи и после переноса уровней на створ перехода производят построение графика колебаний уровня за характерные годы, а также статистические расчеты с определением уровней различной ВП паводка.