Пособие к СНиП 2.05.03-84 "Мосты и трубы" по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91)

     7.1. Требования к исходным материалам и вероятности превышения расчетных гидрологических параметров

1. Гидрологические расчеты включают определение расходов и уровней воды требуемой вероятности превышения; расчетных параметров ледового режима и ветровых волн; гидрографы паводков и частоту затопления пойм; объем выносов селевых потоков.

По результатам гидрометрических и морфометрических работ получают связи расходов воды с уровнями и скоростями течения, а также распределение расходов воды между руслом и поймами.

2. Гидрологические расчеты следует выполнять на основе материалов гидрометеорологических наблюдений, содержащихся в публикуемых материалах, перечень которых приведен в п.1.3. При этом обязательным является проверка достоверности результатов сбора и обработки этих наблюдений. На качество опубликованных результатов стационарных гидрометеорологических наблюдений в значительной мере могут повлиять отсутствие данных о водопропускной способности пойм, заторы русел, пропуски максимумов гидрологических величин, повреждения измерительных устройств, описки и пр. Поэтому необходимо выполнять анализ достоверности исходных данных с соответствующей корректировкой и выбраковкой.

Между годами опубликования исходных данных наблюдений и годом выполнения гидрологических расчетов может быть значительный перерыв времени. Для восполнения этого периода данными наблюдений необходимо получение недостающей информации непосредственно на водпостах или в соответствующих организациях. Поэтому необходимо максимальное использование материалов проектирования и эксплуатации ранее построенных мостовых переходов и других гидротехнических сооружений, находящихся вблизи от проектируемого моста, данных опроса старожилов о наиболее высоких паводках, а также их меток и следов на местности.

3. Основу гидрологических расчетов должны составлять результаты инженерно-гидрометеорологических изысканий, предусмотренных СНиП 1.02.07-87 и подробно рассматриваемых в главах 3-4.

При определении расчетных гидрологических характеристик должны соблюдаться требования СНиП 2.05.03-84, СНиП 2.01.14-83 и СНиП 2.06.04-82. Порядок расчетов расходов воды и волновых воздействий изложены в соответствующих Пособиях [52, 62]. Допускается при надлежащем обосновании использование других методов расчета, осуществляя параллельные расчеты с нормативными методами.

По полноте исходных данных методы гидрологических расчетов следует применительно к СНиП 2.01.14-83 классифицировать на следующие:

при наличии данных стационарных длительных гидрометрических наблюдений продолжительностью не менее 20 лет;

при недостаточности данных стационарных гидрометрических наблюдений продолжительностью менее 20 лет;

при полном отсутствии данных стационарных гидрометрических наблюдений или невозможности их получения.

Независимо от метода гидрологических расчетов обязательным является определение требуемых гидрологических характеристик: по опросам старожилов; по следам и меткам прошлых паводков; по результатам обследования близлежащих мостовых переходов и других гидротехнических сооружений; по линейно-региональным нормам.

На стадии выработки предпроектных соображений, а также генеральных схем развития транспортных сетей могут быть использованы приближенные методы гидрологических расчетов [51].

Результаты гидрологических расчетов по приближенным методам должны гарантировать определение строительной стоимости мостового перехода в пределах нормативных (или договорных) отклонений от окончательной стоимости.

4. В целях достижения наибольшей гидрологической обоснованности проектов мостовых переходов следует руководствоваться следующими рекомендациями:

ряды гидрометрических наблюдений независимо от их продолжительности должны быть по возможности удлинены или восстановлены за счет наиболее высоких (и в том числе исторических) годовых максимумов других лет, установленных по следам, меткам и опросам старожилов; по результатам переноса данных наблюдений с близлежащих водпостов, имеющих более длительные измерения [57];

ряд должен либо содержать выдающуюся величину, либо она должна быть найдена в результате гидрометеорологических изысканий путем опроса старожилов, а также поиска архивных и литературных источников. Под выдающимся расходом воды понимается первый расход в ранжированном ряду, если он превышает последующий для весенних половодий не менее чем на 10-15%, а для дождевых паводков - 20-30% [57];

независимо от длины ряда гидрометрических наблюдений за максимальными расходами воды необходимо выполнять параллельные расчеты как по статистическим методам, так и с применением генетических и эмпирических формул;

выбор рек-аналогов по СНиП 2.01.14-83 для использования данных по ним при оценке репрезентативности рядов гидрометрических наблюдений и в расчетных формулах определения максимальных расходов воды сопряжен с необходимостью проведения для водосборов аналога и проектируемого моста тщательного анализа, гидрогеологических условий и других факторов, способных существенно искажать величину естественного речного стока (регулирование стока, сбросы, изъятие на орошение и другие нужды); основное внимание при учете всех нормативных условий выбора рек-аналогов должно быть сосредоточено на обоснованности доказательств однородности условий формирования стока;

учитывая, что конкретные количественные, временные и пространственные критерии рекомендуемых СНиП 2.01.14-83 условий выбора рек-аналогов не нормированы, а также краткосрочность проведения инженерно-гидрометеорологических изысканий мостовых переходов, максимальные мгновенные расходы воды дождевых паводков на реках СССР целесообразно определить по редукционной формуле (46) и формуле предельной интенсивности (48) СНиП 2.01.14-83 с параллельными расчетами по формуле (7.34), результирующей опыт и проведение линейных инженерно-гидрометеорологических изысканий, а также по линейно-региональным нормам стока (см. п.7.6).

При невозможности выявления преимущественного влияния весеннего половодья или дождевого паводка на работу малых и средних мостов в районах с недостаточными данными стационарных гидрометрических наблюдений (или при полном их отсутствии) следует производить параллельные расчеты как максимального стока от весеннего половодья, так и дождевых паводков.

5. На расчетные величины максимальных расходов и уровней воды могут оказывать значительные влияния различные факторы естественного и искусственного регулирования максимального стока, которые могут претерпевать в многолетнем периоде существенные изменения за счет: уменьшения или увеличения степени залесенности, закарстованности, заболоченности и других характеристик подстилающей поверхности; возникновения особо редких и неблагоприятных гидрометеорологических условий формирования максимального стока (промерзание поверхности стекания, ледообразования, заторы и другие условия); развития новых или свертывание существующих видов различной хозяйственной деятельности на водосборе и в долинах рек.

При определении максимальных расходов воды различного происхождения количественную оценку влияния факторов естественного и искусственного регулирования максимального стока следует выполнять с учетом их возможных изменений в период расчетного срока службы сооружений мостового перехода.

Состав и продолжительность инженерно-гидрометеорологических изысканий мостового перехода при планировании и организации их проведения должны определяться в зависимости от степени изученности района и его водоопасности [12, 5] применительно к ведомственным нормативным и справочным документам.

6. Для гидрологических расчетов независимо от методов их выполнения и степени изученности района необходимы следующие исходные материалы:

выкопировка из топографических карт водосборного бассейна исследуемой реки с обозначением основной гидрографической сети, горных хребтов, общих и частных водоразделов, населенных пунктов, водпостов и метеостанций;

таблица исходных данных по расположению, периоду и составу наблюдений на водпостах и метеостанциях;

план водосборного бассейна реки с нанесением: ситуации, водоразделов, водпостов и других пунктов гидрометеорологических наблюдений (включая морфостворы), характерных отметок водоразделов, озер, болот, бессточных емкостей, селеобразующих очагов, ледников, порогов, урезов основной реки и ее притоков, а также вариантов трассы мостового перехода. На нем должны быть приведены исходные данные по величине: площади бассейна, длины реки от истока до створа мостового перехода, средний уклон реки от истока, площади (км, %), занятые лесом, пашней, озерами, болотами, бессточными емкостями, селеобразующими очагами, марями, карстовыми образованиями;

для горных и селевых водотоков продольный профиль реки от истока с указанием расстояний, отметок переломов продольного профиля, средних уклонов по участкам и створов существующих и проектируемых переходов и водпостов. С продольным профилем совмещают график нарастания площади водосбора;