|
Определение расчетных уровней
[среднего уровня моря (СУМ), низшего теоретического уровня (НТУ)], приливных
колебаний и других параметров для проектирования ПЭС (скорости, волнения,
мутности, топографии бассейнов, солености, температуры, геологического
строения створа, и т. п.) происходит обычными методами, описанными в
различных руководствах, с использованием оборудования для морских изысканий,
в том числе и специально разра- батываемого гидрографическими институтами для
изысканий ПЭС. Ниже приводятся лишь новые методы и способы определения
некоторых параметров для проектирования пЭС.
Средняя величина прилива. Для кадастровой оценки
энергетического потенциала бассейна необходимая средняя величина прилива до
последнего времени определялась по гармоническим постоянным как одна из
негармонических постоянных прилива.
Сравнение средних величин приливов, рассчитанных по
гармоническим постоянным для каждой серии уровенных наблюдений, со
значениями, снятыми с кривых продолжительности величин приливов, построенных
для тех же серий наблюдений, показало, что в Мезенском заливе у м. Абра-
мовский средние величины приливов составляют б вместо 5,75 м, а у водпоста Половинный 6,18 вместо 5,42 м, т. е. на 25—76 см (4—14 %) выше значений,
рассчитанных по гармоническим постоянным, в Лумбовском заливе — выше на 13—49
см (3—12%).
Это объясняется тем, что расчет средней величины приливов
по гармоническим постоянным выполняется только по главным полусуточным,
суточным и мелководным волнам (волны большего периода и непериодические
составляющие суммарного уровня при расчетах не учитываются); такой расчет
дает приближенные значения и может применяться только для общей
характеристики приливов в данном пункте. Для энергетических расчетов при правильных
полусуточных приливах необходимо принимать средние величины приливов, снятые
с кривых продолжительности приливов, построенных по натурным данным.
Аэрофотосъемка для определения объема бассейна. В 1960 г. при изысканиях для проекта Лумбовской ПЭС Ленгидропроектом был предложен и применен метод
определения объемов приливных бассейнов и расходов приливной волны в створах
ПЭС в различные фазы прилива при помощи аэрофотосъемки. При этом
аэрофотосъемкой производилась фиксация на фотосхемах мгновенного положения
водной поверхности по отношению к береговой черте.
Наиболее благоприятным периодом для производства
аэрофотосъемки является период сизигийных приливов, когда легче получить
связь между экстремальными уровнями и расходами приливной волны.
Высотное пиложение водной поверхности в любой момент
аэрофотосъемки можно получить по продольному профилю, построенному по
учащенным
уровенным наблюдениям на постах, равного но располагаемых
нз побережье снимаемого района до границы выклинивания прилива.
Расчет объема бассейна по материалам аэрофотосъемки
выполняется путем геометрического вычисления объемов воды, поступивших в
бассейн за приливный цикл. Площади и объемы вычисляю*? с использованием общей
схемы положения водной поверхности и графиков продольного профиля водной
поверхности.
Аэрофотосъемка морского волнения и ледовых условий.
Аэрофотосъемка морского волнения в бассейнах ПЭС обладает рядом преимуществ
по сравнению с другими методами. Она позволяет в краткие периоды одновременно
получить на больших площадях, в том числе в труднодоступных районах,
детальное изображение морских волн в зависимости от разгона и в районе их
деформации, рефракции, интерференции и т.д.
Наиболее простым является выполнение плановой
аэрофотосъемки, которая позволяет определить по снимкам основные системы волн
и их элементы — длину, скорость (период) и направление распространения. Кроме
того, на снимках можно изучать рефракцию, дифракцию и характер деформации
целых систем и отдельных волн на мелководье.
Полная характеристика всех элементов волн в бассейнах ПЭС
получается при выполнении стереофотосъемки волн с одного или двух самолетов.
По материалам стереофотосъемок, кроме плановых
характеристик волн определяются их высоты. Все виды аэрофотосъемок должны
сопровождаться судовыми и береговыми измерениями элементов волн, учащенными
наблюдениями за ветром и колебаниями уровня.
Аэрофотосъемка позволяет также определить динамические и
морфометрические характеристики льда для расчета ледовых нагрузок.
В бассейнах Пенжинской ПЭС ледовые аэрофотосъемочные
работы выполняются при помощи радиолокационной станции (PJIC) бокового
обзора. Основным преимуществом этого способа является возможность съемки
независимо от погодных условий и освещенности. Вместе с тем на аэро-
фотоснимках (пленках) РЛС отмечается линейное искажение размеров и форм
льдин, вызванное в основном изменением масштаба строки электронной развертки
и несоответствием путевой скорости самолета скорости протяжки фотопленки, что
затрудняет дешифрование ледовых образований, снижает точность определения
геометрических размеров и скорости дрейфа льдин. При аэрофотосъемке с помощью
РЛС не представляется также возможным опревижном льду.
Аэрофотосъемочные работы проводятся в периоды, когда
развитие ледового покрова в бассейнах ПЭС достигает своего максимума. В
бассейнах ПЭС Баренцева и Белого морей они выполняются в третьей декаде
апреля, в Пенжинской губе Охотского моря — в конце апреля и начале мая.
За время лётно-съемочных работ методом повторных
аэрофотосъемок по нескольким параллельным маршрутам выполняются ежечасные
съемки акватории бассейна ПЭС и прилегающих к нему районов моря в различные
фазы прилива(сизигии,квадратуры и промежутки). Работа проводится таким
образом, чтобы при правильных полусуточных приливах съемка охватывала
6-часовой цикл прилива или отлива с 2—3- часовым перекрытием, а при
неправильных суточных приливах 12-часовой цикл.
Число лётно-съемочных маршрутов и площадь съемки
выбираются так, чтобы получить ежечасные значения элементов дрейфа отдельных
льдин за приливно-отливные циклы.
На основании аэрофотосъемок составляются ежечасные
мгновенные фотосхемы (фотопланы), по которым определяются геометрические
размеры, площади и элементы дрейфа льдин, высоты торосов и другие
характеристики ледяного покрова бассейнов ПЭС.
Особенность получаемой при помощи аэрофотосъемки
информации заключается в том, что она является массовой и может быть
использована для исследования элементов ледового режима статистическими
методами.
По материалам аэрофотосъемки рассчитываются повторяемость
и обеспеченность длин и площадей льдин, высот торосов на плавучем и
неподвижном льду в бассейнах ПЭС , исследуется динамика торошения льда у
гидротехнических сооружений, на береговых отмелях и у берегов. Рассчитывается
вероятность подхода льдин различных геометрических размеров и форм к
гидротехническим сооружениям ПЭС.
Путем снятия с фотосхем координат характерных льдин
строятся траектории и рассчитываются скорости их дрейфа за период
аэрофотосъемки н фаз прилива.
Новые возможности для исследования зависимости строения и
динамики ледяного покрова от ледовых процессов представляют космические
методы выявления наиболее вероятных зон сжатия и разрежения льда, размеров и
морфометрических характеристик льдин. Наибольшего эффекта можно достигнуть
при исследовании ледовых условий путем сопоставления материалов космо- и
аэрофотосъемок при их строгой увязке по времени с аэрофотосъемкой.
|