Инженерно-гидрометеорологические изыскания

метки: Изыскание, Инженерный, Строительство, Гидрометеорологический, Температура, Таблица, Краснодар, Втора

Инженерно-гидрометеорологические изыскания выполнены в составе комплексных инженерных изысканий для разработки проектной документации по объекту: «Реконструкция газопровода «Кореновск-Динская» по договору №53-ИИ. Изыскания выполнялись согласно техническому заданию, выданному главным инженером проекта С.И. Ласковым и утвержденному Генеральным директором ОАО «СевКавНИПИгаз» Р.А. Гасумовым, с целью получения данных о климате в районе изысканий и о гидрологических характеристиках водных объектов, пересекаемых трассой магистрального газопровода «Кореновск-Динская».

Для получения гидрометеорологической информации о районе изысканий был выполнен комплекс полевых и камеральных работ.

При производстве работ руководствовались указаниями СНиП 11-02-96 (Инженерные изыскания для строительства. Основные положения), СП 33-101-2003 (Определение основных расчётных гидрологических характеристик), СП 11-103-97 (Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства), СНиП 23-01-99 (Строительная климатология) и техническим заданием — Приложение А.

Разрешение на производство инженерно-гидрометеорологических изысканий — Приложение Б.

1. Климатическая характеристика района изысканий

Район изысканий расположен в центральной части Краснодарского края. По климатическому районированию (СНиП 23-01-99) для строительства относится к району III Б.

Важным фактором, влияющим на климат района, является циркуляция атмосферы. Здесь преобладают массы континентального воздуха умеренных широт. Приходящие извне воздушные массы атлантического, арктического и тропического происхождения обычно бывают уже в значительной степени трансформированными и вскоре окончательно перерождаются в континентальный воздух умеренных широт, что и обуславливает умеренно-континентальный климат района. Установлению мягкой, неустойчивой, с длительными оттепелями и значительными кратковременными понижениями температур воздуха зимы способствует открытость района для вторжения холодных и теплых воздушных масс.

Весна ранняя, влажная, с возвратами холодов. Циклоническая деятельность и меридиональный обмен воздушных масс весной и в начале лета обуславливает заметное увеличение числа гроз и ливневых дождей в этот период.

Устойчивая, жаркая, сухая погода летом периодически нарушается прорывами западных и южных циклонов, вызывающих сильные ливневые дожди. Ослабление межширотного обмена в июле-августе и вторжение континентального тропического воздуха степей и пустынь обеспечивает сухую жаркую погоду летом и устойчивую тёплую — осенью.

Опыт реализации нестандартных методов проектирования и строительства ...

... для всех перечисленных выше высотных зданий был рассмотрен плитный вариант фундамента на естественном основании - ... данных инженерно-геологических изысканий. На сегодняшний день наиболее применимыми для задач высотного строительства ... высотных зданий Рисунок 3 - Характерные грунтовые условия площадок строительства для различных районов г. Краснодара Основными методами прогнозирования деформаций зданий ...

Прорывы западных и южных циклонов редко нарушают такую погоду сильными ливневыми осадками. Средняя годовая температура воздуха по данным МС Краснодар составляет плюс 11,2 С. Самые холодные месяцы в году — январь и февраль, средняя месячная температура составляет минус 1,1 и 0,3 C соответственно. Средняя месячная температура самого теплого месяца по МС Краснодар (июля) — плюс 23,4 C. Абсолютный минимум достигает минус 36 С, абсолютный максимум — плюс 42С. Амплитуда колебания абсолютных температур воздуха составляет 78. Средний из абсолютных минимумов температуры воздуха за год составляет минус 12,9 С. Среднемесячные, среднегодовые и экстремальные значения основных климатических показателей по метеостанции Краснодар приведены в таблице 1.

Таблица 1. Среднемесячные, среднегодовые и экстремальные значения основных климатических показателей

Метеостанция	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Средняя температура воздуха, C
Краснодар	-1,1	-0,3	4,5	11,5	17,0	20,8	23,4	22,8	1 7,7	11,5	5,6	1,2	11,2
Абсолютная максимальная температура воздуха, C
Краснодар	21	22	29	35	34	38	41	42	37	34	30	23	42
Абсолютная минимальная температура воздуха, C
Краснодар	-36	-33	-26	-10	-2	4	8	4	-2	-10	-23	-29	-36
Средняя температура поверхности почвы, C
Краснодар	-1	0	5	14	21	26	29	27	20	12	6	1	13
Средняя из абсолютных максимумов температуры поверхности почвы, C
Краснодар	23	33	44	54	61	66	67	66	56	46	36	25	67
Средняя из абсолютных минимумов температуры поверхности почвы, C
Краснодар	-34	-36	-32	-8	-1	3	7	4	-3	-12	-20	-29	-36
Средняя сумма осадков, мм
Краснодар	57	50	53	53	64	75	58	52	41	55	66	73	705
Максимальная суточная сумма осадков, мм
Краснодар	51	38	55	66	74	107	67	62	58	47	53	47	107
Средняя скорость ветра, м/с
Краснодар	1,1	1,4	1,6	1,8	1,7	1,7	1,6	1,6	1,5	1,5	1,3	1,1	1,5
Максимальная скорость ветра, м/с
Краснодар	83	80	77	72	75	77	78	79	80	81	80	83	79
Парциальное давление, гПа
Краснодар	4,9	5,3	6,2	9,0	12,9	16,1	17,9	17,2	13,4	10,1	8,0	6,1	10,6

Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха ниже 0оС происходит во второй половине декабря, выше 0 С — во второй половине февраля. Первые заморозки отмечаются во второй половине октября. В отдельные годы заморозки возможны во второй половине сентября. Зима устанавливается обычно во второй половине декабря и длится немногим более двух месяцев. Расчетные температуры наружного воздуха по м.ст. Краснодар холодного периода года:

1) наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98 (повторяемостью один раз в 50 лет) — минус 27, обеспеченностью 0,92 (один раз в 12,5 лет) — минус 23 C;

2) наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 — минус 23 C, обеспеченностью 0,92 — минус 19 C;

3) средняя температура воздуха обеспеченностью 0,94 (повторяемостью один раз в 16,7 лет), которая соответствует температуре воздуха наиболее холодного периода (зимняя вентиляционная) — минус 7 C;

4) средняя суточная амплитуда температуры наиболее холодного месяца минус 8,1 C;

5) продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 0 C — 49 дней, средняя температура периода — минус 1,2 C;

6) продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 8 C — 149 дней, средняя температура периода минус 2,0 C;

7) продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже 10 C — 168 дней, средняя температура периода минус 2,8 C.

Расчетные температуры воздуха тёплого периода года:

1) температура воздуха обеспеченностью 0,95 (повторяемостью один раз в 20 лет) плюс 27,4 C, обеспеченностью 0,98 (один раз в 50 лет) плюс 31,1 C;

2) средняя максимальная температуры воздуха наиболее тёплого месяца плюс 29,8 C;

3) средняя суточная амплитуда температуры наиболее тёплого месяца плюс 13,2 C;

— Температурный режим почвы, в большей степени, чем температура воздуха, подвержен влиянию локальных микроклиматических факторов, прежде всего — состояния поверхности почвы, её типа, механического состава, влажности, растительного покрова и т.д. Среднегодовая температура поверхности почвы плюс 13 C. Абсолютная максимальная температура на почве составляет плюс 67 C, абсолютная минимальная — минус 36 C.

Первые заморозки на почве осенью отмечены в начале второй декады октября, последние заморозки весной — в третьей декаде апреля. Средняя продолжительность безморозного периода на почве 175 дней. Период, в который отмечается промерзание почвы — декабрь-март. Средняя глубина промерзания грунта из максимальных составляет — 20 см.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта (под оголенной поверхностью), определенная согласно рекомендациям СНиП 2.02.01-83, принята по м.ст. Краснодар, и составляет:

• для глин и суглинков — 27 см;
• для мелких супесей и песков — 33 см.
• для песков гравелистых, крупных и средней крупности — 3 см;
• На распространение осадков большое влияние оказывают орографические особенности местности и подстилающая поверхность.

Среднегодовое количество осадков 705 мм. В тёплый период года, с апреля по октябрь, выпадает 398 мм осадков (57% от годового количества осадков), в холодный, с ноября по март — 299 мм (43%).

Суммы осадков год от года могут заметно отклоняться от среднего значения. Зимой осадки выпадают в виде дождя и мокрого снега.

Наибольшее среднемесячное количество осадков выпадает в июне-июле и ноябре-декабре, наименьшее — в сентябре. Режим выпадения летних осадков ливневой. Суточный максимум осадков 107 мм (Краснодар — июнь 1970).

Нередко дожди сопровождаются грозами, иногда градом. Грозы возможны в любое время года, но чаще бывают с мая по август. Среднее и наибольшее число случаев с грозой по месяцам и за год приводится в таблице 2.

Таблица 2. Среднее и наибольшее число случаев с грозой по месяцам и за год

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Среднее число случаев, день
Краснодар	0,2	0,1	0,1	0,8	5	8	7	5	3	1	0,4	0,3	30
Наибольшее число случаев, день
Краснодар	6	4	5	5	11	20	24	19	12	10	7	5	80

Средняя продолжительность грозы за год 60 часов.

По карте районирования, представленной в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ, издание седьмое, раздел 2, рис. 2.5.3) территория относится к району со среднегодовой продолжительностью гроз 60-80 часов.

Выпадение града связано, как правило, с прохождением областей повышенного давления, неустойчивостью воздушных масс и местными орографическими факторами. Выпадение града обычно сопровождается ливневыми осадками, грозами и иногда шквалистым ветром. Среднее и наибольшее число дней с градом приведено в таблице 3.

Таблица 3. Среднее и наибольшее число дней с градом

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Среднее число случаев, день
Краснодар			0,03	0,09	0,4	0,4	0,2	0,08	0,05	0,04	0,09	0,03	1,4
Наибольшее число случаев, день
Краснодар			1	1	3	4	2	3	1	1	2	1	5

Рассматриваемая территория находится в относительно низких широтах, что и определяет неустойчивый характер зим. Большая изрезанность и сложность рельефа определяют пестроту в распределении и во времени появлении и схода снежного покрова по территории.

Снежный покров бывает ежегодно, но отличается неустойчивостью. Устойчивого снежного покрова не бывает в 72% случаев.

В период предзимья, вследствие частой смены температуры воздуха, происходит неоднократная смена похолоданий с установлением снежного покрова и оттепелей с полным сходом снега.

Средняя дата появления снежного покрова 5 декабря. Вследствие отсутствия устойчивого снежного покрова более чем в 50% зим, средние даты его образования и разрушения не приводятся. Среднее число дней со снежным покровом 38. Средняя дата схода снежного покрова 13 марта.

Средняя декадная высота снежного покрова на открытой местности, из наибольших — 13 см, максимальная декадная из наблюдений — 71 см.

Средняя плотность снега на открытой местности при наибольшей декадной высоте — 0,17 г./см3; средний запас воды в снеге из наибольших за зиму — 46 мм; максимальный вес снегового покрова 5% обеспеченности — 1,13 кПа (МС Краснодар).

Метели возможны с ноября по март. Среднее число дней в году с метелью — 2, наибольшее — 13 дней.

Район по весу снегового покрова, согласно СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» — II (карта 1 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85*).

Расчётное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли равно 1,2 (120) кПа (кгс/м2).

Нормативное значение снеговой нагрузки 0,84 (84) кПа (кгс/м2), согласно СНиП 2.01.07-85* (п. 5.7*).

Ветровой режим формируется под воздействием широтной циркуляции и местных физико-географических особенностей.

Преобладающими в течение года являются ветры восточного и северо-восточного направлений, однако в летние месяцы увеличивается повторяемость ветров западного, юго-западного, восточного и северо-восточного направления. Роза ветров по МС Краснодар представлена на рис. 1. Довольно велика вероятность штилей. Наибольшее число штилей наблюдается с сентября по ноябрь, максимальное в октябре. Повторяемость направлений ветра и штилей по месяцам и за год приведены в таблице 4.

Таблица 4. Повторяемость направлений ветра и штилей (%) по месяцам и за год

Месяц	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
МС Краснодар
I	5	19	27	6	7	13	15	8	19
II	4	20	27	6	6	15	14	8	15
III	5	21	28	5	6	14	14	7	16
IV	5	16	25	5	8	19	14	8	16
V	4	16	21	6	8	19	17	9	18
VI	6	14	18	5	9	21	18	9	20
VII	9	16	17	4	7	16	19	12	21
VIII	9	19	21	5	7	12	16	11	23
IX	7	20	23	4	6	14	16	10	26
X	7	21	25	4	6	13	16	8	28
XI	5	20	28	6	7	13	13	8	24
XII	5	21	24	6	8	15	13	8	19
ГОД	6	19	23	5	7	15	16	9	20

Среднегодовая скорость ветра составляет 2,6 м/с. Максимальная наблюденная скорость ветра составила 40 (м/с).

Среднее число дней с сильным ветром по месяцам и за год приведено в таблице 5.

Таблица 5. Среднее число дней с сильным ветром по месяцам и за год

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Среднее число случаев, день
2,1	2,1	3,3	2,2	1,2	0,6	0,6	0,7	0,9	1,0	1,1	1,6	1,7
Наибольшее число случаев, день
12	7	11	12	8	7	6	6	5	7	7	8	52

Наибольшие скорости ветра (м/с) различной вероятности приведены в таблице 6.

Таблица 6. Наибольшие скорости ветра

Скорость ветра (м/с), возможная 1 раз в
5 лет	10 лет	15 лет
22	28	32

Розу ветров по основным направлениям ветров можно видеть на рисунке 1.

Рисунок 1. Повторяемость направлений ветра и штилей (%) за январь, июль и за год по метеостанции Краснодар

Согласно карте 3 обязательного приложения 5 СНиПа 2.01.07-85* рассматриваемая территория относится к району — IV, нормативное значение ветрового давления на высоте 10 м от земли и повторяемостью 1 раз в 5 лет согласно таблице 5 принято равным 0,48 (48) кПа (кгс/м2).

Согласно карте районирования «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ, рисунок 2.5.1) по скоростному напору ветра участок изысканий относится к району — IV, максимальный нормативный скоростной напор ветра на высоте 10 м от земли повторяемостью 1 раз в 25 лет, при расчетной скорости 36 м/с равен 800 Па (таблица 2.5.1 ПУЭ).

На рассматриваемой территории туманы возможны в любое время года, максимум их бывает в период с октября по март. Среднее число дней в году с туманами 27, наибольшее — 54. Туманы большей частью непродолжительные и образуются в утренние часы.

Среднее и наибольшее число дней с туманом приведено в таблице 7.

Таблица 7. Среднее и наибольшее число дней с туманом

Число дней	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
МС Краснодар
Среднее	4	3	2	2	1	0,5	0,4	0,4	2	4	4	5	27
Наибольшее	10	12	9	5	5	3	3	3	6	10	12	12	54

Зимы сопровождаются гололедно-изморозевыми явлениями.

Среднее число дней в году с гололёдно-изморозевыми явлениями приведено в таблице 8.

Таблица 8. Среднее число дней в году с гололёдно-изморозевыми явлениями

Явление	Число дней
МС Краснодар
Гололёд	3
Изморозь	4
Мокрый снег	1
Сложное отложение	1

Максимальная величина отложений на один погонный метр провода по большому и малому диаметрам и максимальный вес отложений по наблюдениям МС Краснодар приведены в таблице 9.

Таблица 9. Климатическая характеристика района изысканий — Максимальная величина отложения снега

Характер отложений	Максимальная величина отложения, мм	Вес отложений, г
	большой диаметр	малый диаметр
Гололёд Изморозь Мокрый снег Сложное отложение	26 24 115 17	20 23 95 15	304 160 752 64

Наибольшая непрерывная продолжительность обледенения: при гололеде — 175 часов, при изморози — 46 часов.

Нормативная толщина стенки гололёда (приведённая к плотности 0,9 г/см3, на проводе диаметром 10 мм и высоте подвеса 10 м), повторяемостью один раз в 10 лет — 10 мм.

Нормативная толщина стенки гололёда для высоты 10 м над поверхностью земли повторяемостью 1 раз в 5 лет — не менее 10 мм. Район по толщине стенки гололёда III (карта 4 обязательного приложения 5 СНиП 2.01.07-85*).

Район по толщине стенки гололёда определён по картам районирования ПУЭ (издание седьмое, раздел 2, рис. 2.5.2) и является для участка изысканий IV. Нормативная толщина стенки гололёда для высоты 10 м над поверхностью земли повторяемостью 1 раз в 25 лет составляет 25 мм (по таблице 2.5.3 ПУЭ).

2. Условия формирования гидрологического режима

Участок реконструкции газопровода «Кореновск-Динская» находится в пределах Азово-Кубанской равнины.

На протяжении всей трассы газопровода естественная растительность степи распахана для возделывания сельскохозяйственных культур зернового, кормового и технического направления.

Растительный покров районов исследования представлен, в основном, полевыми агроценозами, разделенными многочисленными лесными полосами, естественной степной растительностью, примыкающей к лесным полосам или образующей островки или более или менее крупные массивы на неудобьях. В понижениях рельефа встречаются заросли камыша и сопутствующих ему видов болотных растений.

На землях Азово-Кубанской низменности кроме агроценозов встречаются островки некогда господствующих здесь разнотравно-типчаково-ковыльных степей.

В составе травянистой растительности разнотравно-типчаково-ковыльной степи доминируют дерновинные злаки, такие как: ковыль красивейший, типчак. Из корневищных злаков преобладают: костровник береговой, реже мятлик узколистный и изредка осока приземистая. Разнотравье представлено смесью мезофильных и ксерофильных степных видов. Западные и северные склоны балок покрыты зарослями степных кустарников — терна, миндаля (бобовника), ракитника. Иногда они разбросаны среди травостоя степи, но чаще образуют более или менее густые заросли. Значительную роль в растительном покрове степей играют эфемероиды и эфемеры с коротким вегетационным периодом. Из эфемероидов часто встречается мятлик клубненосный, тюльпан Шренка; довольно многочисленны и эфемеры — крупка лесная, резуха ушастая, костник зонтичный, бурачок пустынный, фиалка Китайбеля и вероника весенняя. В зоне влияния проектируемого объекта в виду большой пестроты почвенного покрова значительная часть почвенных выделов представлены комбинациями почв различных видов и разрядов друг с другом. Структура почвенного покрова отличается комплексностью. Здесь выделяются черноземы поверхностно глеевые тяжелосуглинистого и глинистого механического состава в микрозападинах вдоль реки Кирпили и Кочеты. Далее на водоразделе между реками получили развитие черноземы, выщелоченные сверхмощные техногенно глыбистые в основном глинистого и тяжелосуглинистого механического состава. Формирование этих почв происходит в условиях достаточного увлажнения и близким к поверхности залегания грунтовых вод.

Районы обладают довольно развитой речной сетью, принадлежащей к бассейну Азовского моря.

Густота речной сети составляет 0,1-0,6 км/кмІ. Средние уклоны реки колеблются от 0,17 ‰ в нижнем течении, до 3,8 ‰ в верховьях.

Реки района изысканий это типичные равнинные реки. Водный режим определяется климатическими, гидрогеологическими, орографическими и гидрографическими особенностями бассейна. Исследуемые реки относятся к рекам с весенним половодьем, низкой летне-осенней меженью, прерываемой дождевыми паводками, устойчивой зимней меженью. Объем стока весеннего половодья изменяется в многолетнем разрезе в зависимости от температурных характеристик и других погодных условий, географическими особенностями строения долины и русла реки. Источником питания рек являются атмосферные осадки и грунтовые воды.

По режиму стока рек относятся к восточно-европейскому или русскому типу. Для них характерно преобладание снегового питания. Расходы летней межени обычно ниже, чем зимней, за счет сильного испарения в жаркие летние месяцы.

Весеннее половодье. Весеннее половодье, в среднем, начинается в первой половине марта. В отдельные годы оно может начинаться в январе текущего и даже декабре предыдущего года, либо запоздать вплоть до середины апреля. Продолжительность весеннего половодья в среднем составляет 73 дня и колеблется в пределах 41-112 дней.

Подъем уровня на реке обычно начинается за 5-10 дней до вскрытия, в третьей декаде марта. Максимальные уровни чаще наблюдаются в конце апреля — начале мая. Иногда при выпадении осадков наблюдается несколько пиков половодья

Спад половодья обычно заканчивается в третьей декаде апреля. Иногда половодье может затянуться в среднем до середины мая и даже до начала июня. В отдельные годы ранние сроки окончания половодья отмечены в конце марта. Поздние сроки окончания половодья относятся к концу апреля, началу мая. Интенсивность спада половодья значительно меньше интенсивности его подъема и в среднем составляет 5-10 см в сутки, только в отдельные годы 20-25 см.

Дождевые паводки. Дождевые паводки на реках по слою стока и по максимальным расходам за период наблюдений были значительно меньше снеговых. Продолжительность всего дождевого паводка изменяется от 2 час до 2-5 суток.

Минимальный сток воды. Режим стока в меженный период в основном зависит от климатических условий, однако на его формирование и величину оказывают влияние и местные факторы.

В бассейне рек прослеживается зависимость минимального стока от глубины эрозионного вреза русла и долины.

Летне-осенняя межень. Летом, чаще всего к концу июня — к началу июля, на реке начинается устойчивая межень с низкими уровнями воды. В годы с дружным половодьем межень может наступать в начале мая, а в годы с очень затяжным половодьем — в июле. Наиболее низкий уровень во время летней межени приходится на август-сентябрь, а иногда — на июль. Окончание этой межени приходится на конец октября — начало ноября. Продолжительность межени теплой части года составляет от 90-100 до 175-180 дней, с небольшими перерывами во время дождевых паводков. При отсутствии осенних паводков летне-осенняя межень плавно переходит в зимнюю.

Зимняя межень устанавливается во второй половине — конце декабря, первой декаде декабря, после замерзания реки и почво-грунтов на водосборе. Заканчивается зимняя межень в первой декаде — середине марта. Продолжительность ее от 60-70 до 120-130 дней, с перерывами в период оттепелей. Самые низкие уровни наблюдаются в январе — феврале, хотя они несколько выше предельно низких летних уровней.

Гранулометрический (механический) состав речных наносов и донных отложений.

Средний годовой модуль стока взвешенных наносов рек, в среднем, колеблется в пределах 15-20 т/км2. Средняя годовая мутность изменяется от 35 г./м3 до 3,2 кг/м3.

Термический режим рек. Началом периода нагревания воды принято считать дату устойчивого перехода ее температуры через 0,2 C. Эта дата является показателем исчезновения ледяных образований весной и появления их осенью. В январе, феврале, марте температура воды реки практически равна нулю.

Устойчивый переход температуры воды через 0,2 C в среднем наблюдается во второй половине марта — первой декаде апреля. В годы с ранней весной — в конце второй — начале третьей декады февраля.

В годы с затяжной холодной весной, когда неоднократно после потепления наступает похолодание и температура воздуха значительно понижается, или в годы, с теплой, но поздней весной — этот переход температуры бывает наиболее поздно — в апреле.

При температуре 4 C вода достигает наибольшей плотности, происходит интенсивное выравнивание температуры воды по глубине потока и насыщения водной массы кислородом. Весной переход температуры через 4 C обычно происходит в конце марта — второй декаде апреля, ранее всего — в начале марта.

Температура воды в 10 C является показателем начало интенсивного развития водной растительности весной и прекращения роста и ее отмирания осенью. Переход температуры воды через 10 C весной происходит в среднем во второй — третьей декаде апреля. Ранние сроки наблюдаются в начале — середине апреля, поздние — в конце апреля — начале мая.

Наиболее интенсивное нарастание температуры воды происходит в апреле и мае на 5-8 C. В июне повышение температуры воды замедляется и составляет 4-5 C. От июня к июлю температура воды повышается незначительно — на 2-3 C. Годовой максимум температуры воды реки в основном приходится на июль, запаздывая от максимума воздуха на 5-6 дней. В отдельные годы при высоких температурах воздуха, приходящихся на июнь или август, наивысшая температура воды наблюдается соответственно в июне или в августе, но не позже 15.08. Далее температура воды постепенно понижается. Интенсивность ее понижения в течение августа — ноября составляет 5-6 C.

Ледовый режим рек формируется в условиях преобладания континентальных воздушных масс умеренных широт. Зима на рассматриваемой территории не устойчивая; периоды с отрицательными температурами воздуха прерываются оттепелями различной длительности. С переходом в осенне-зимний период температуры воздуха к отрицательным значениям на реках наблюдаются ледовые явления: забереги, сало, шугоход, ледоход, ледостав, заторы, зажоры, пятры.

На реках ледяные образования в среднем наблюдаются во второй декаде ноября. При раннем похолодании ледяные образования отмечаются во второй — третьей декаде октября.

Продолжительность заберегов бывает различной: от 1 до 10-15 дней.

Осенний ледоход наблюдается лишь в 50% случаев, имея среднюю продолжительность до 13 дней. Осенний ледоход как правило проходит спокойно.

При дальнейшем понижении температуры воздуха забеги смыкаются, и на реках устанавливается ледостав.

По характеру ледового режима река характеризуется устойчивым ледоставом в течение всей зимы. Средние сроки установления ледостава — вторая — третья декада ноября. В зависимости от погодных условий сроки появления ледяных образований и установления ледостава могут сдвигаться на 10-20 дней ранее или позднее относительно средних сроков. В отдельные годы ледостав неустойчивый.

Продолжительность ледостава составляет от 47 до 155 дней, в суровые зимы может достигать 170-180 дней, и уменьшаться в теплые зимы до 10-20 дней.

Нарастание толщины льда на реке происходит преимущественно с его нижней стороны. Максимальная толщина льда наблюдается во второй — третьей декаде марта. Средняя из максимальных толщина льда колеблется от 15 до 98 см. Однако в отдельные годы под влиянием местных условий максимальная толщина льда может достигать 100-180 см, или, наоборот, ледостава на реке не может быть.

С переходом температуры воздуха к положительным значениям в весенний период начинается интенсивное таяние снега, на льду проявляются трещины, промоины, происходит вскрытие реки. Вскрытие реки происходит в третьей декаде марта — первой декаде апреля.

Весенний ледоход на реках бывает не ежегодно и может длиться в среднем до 16 дней.

При неустойчивой затяжной весне может произойти таяние речного льда на месте, а иногда наблюдается редкий прерывистый ледоход продолжительностью 40-65 дней.

Очищение реки ото льда наблюдается в последних числах апреля, в теплые зимы — в конце февраля — начале марта.

Обычная продолжительность периода с ледовыми явлениями составляет 100-160 дней.

Из ледовых явлений, сопутствующих замерзанию и вскрытию реки, наибольшее значение имеет заторы и зажоры.

Подъем уровня воды при зажорах не превышают максимальные уровни весеннего половодья, однако иногда они достигают значительных высот.

Возникновение заторов обуславливается толщиной и прочностью льда, характером подъема уровней, морфометрическими особенностями русла.

Гидрохимическая характеристика поверхностных вод. Смена гидрологических фаз в течение года и различия в водности отдельных лет, количество осадков, температура, почва, особенности геологического строения территории, озера, водохранилища — все это вызывает значительные изменения минерализации и химического состава поверхностных вод.

Основными гидрохимическими характеристиками поверхностных вод являются минерализация и химический состав.

Наименьших значений минерализация воды достигает в период весеннего половодья, когда она изменяется по течению реки от 100-240 мг/л. Соответственно минерализации изменяется и жесткость воды: 1,40-2,60 мг-экв/л. В период, переходный от половодья к летне-осенней межени, наблюдается увеличение минерализации воды, однако по течению реки это изменение весьма незначительно.

Максимальных величин минерализация воды достигает в периоды летне-осенней и зимней межени. В меженные периоды, так же как и в остальные фазы водного режима, значительных изменений минерализации воды по течению рек не наблюдается

3. Состав, объём, и методы производства работ

Состав и объём инженерно-гидрометеорологических изысканий установлен в соответствии с техническим заданием заказчика, СНиП 11-02-96 (Инженерные изыскания для строительства), СП 11-103-97 (Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства).

В составе инженерно-гидрометеорологических изысканий предусматривались следующие виды работ:

• сбор, анализ и обобщение материалов наблюдений за гидрологическим режимом рек района проектируемого строительства;
• сбор картографических материалов;
• полевые изыскательские работы;
• камеральная обработка материалов полевых работ, определение расчётных гидрологических характеристик в створах аналогах и створах переходов;
• определение отметок предельного размыва в створах переходов через малые реки, построение профилей размыва средних реках;
• составление климатической характеристики района проектируемого строительства;
• составление технического отчёта.

Полевые работы

Целью полевого обследования являлось определение гидрологических и морфологических характеристик водотоков, пересекаемых проектируемой трассой газопровода в Кореновском и Динском районах Краснодарского края.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания, определение расчетных гидрологических характеристик и русловых деформаций, составление технического отчета по инженерно-гидрометеорологическим изысканиям выполнены в соответствии с нормативными документами и Наставлениями Гидрометслужбы.

Полевое обследование водотоков района проектирования выполнены в период с 01 по 21 ноября 2011 г.

В полевых условиях на момент проведения работ, на участке было выявлено 3 водотока и две сухих балки:

• 3 водотока действующий, по которым был выполнен весь комплекс полевых работ: рекогносцировочное обследование, измерение скоростей и направление течений, нивелировка морфоствора и уклона водной поверхности, отбор проб воды на химический анализ, на мутность, отбор проб донных отложений на гранулометрический состав, фотографические работы;
• 2 балки, по которым был выполнен весь комплекс полевых работ: рекогносцировочное обследование, измерение скоростей и направление течений, нивелировка морфоствора и уклона водной поверхности, отбор проб воды на химический анализ, на мутность, отбор проб донных отложений на гранулометрический состав, фотографические работы;
• канал, на котором был выполнен весь комплекс полевых работ.

В отчете приведены расчеты по 3 водотокам, двум балкам и каналу. Определения максимальных расходов воды производились по 6 расчетам на водоток (3 расчета по весеннему половодью и три расчета по дождевому паводку).

Определение минимальных 30-ти суточных и среднегодовых расходов. В процессе инженерно-гидрологических изысканий выполнены следующие виды и объемы работ, что можно видеть в таблице 10.

Таблица 10. Сведения о видах и объемах работ

Виды основных работ	Единицы измерения	Объем работ
Полевые работы
Гидроморфологические изыскания при ширине долины до 1 км	км	8
Рекогносцировочное обследование водотоков	км	15
Промеры глубин в масштабе 1: 1000	га	0,7
Продольный промер по линии наибольших глубин	км	0,8
Прорубка визирки по морфоствору	км	0,3
Фотоработы	снимков	15
Камеральные работы
Составление таблицы гидрометеорологической изученности	таблица	1
Составление схемы гидрометеорологической изученности	схема	1
Определение максимальных уровней воды	расчёт	30
Составление гидрологического отчёта при неизученной в гидрологическом отношении территории	отчёт	1
Составление программы работ	программа	1
Составление климатической записки	записка	1

В таблице 11 приведён перечень обследованных пересечений.

Таблица 11. Перечень обследованных водотоков

Номер п/п	Название водотока	Куда впадает
1	р. Кирпили	Кирпильский лиман
2	р. Кочеты-2	р. Кочеты-3
3	р. Кочеты-3	р. Кочеты
4	Канал	Кирпильский лиман
5	Балка-1
6	Балка-2

Полевые работы на участке реконструируемой трассы МГ «Кореновск-Динская» Краснодарского края проводились силами бригады, в составе:

• зав группой гидрометеорологических изысканий А.В. Кнутас;
• инженер-гидролог Р.Т.

Мисиков.

Камеральные работы

Камеральные работы заключались в сборе и анализе материалов ранее выполненных гидрометрических работ, обработке результатов полевых работ, увязка и анализ материалов в многолетнем разрезе. Результаты камеральных работ представлены в виде отчета, включающего в себя текстовые материалы, графические приложения и таблицы.

Работы выполнены в соответствии с техническим заданием и требованиями нормативных документов:

СП 33-101-2003. «Определение расчетных гидрологических характеристик», — М.: 2004.

СП 11-103-97. «Инженерно гидрометеорологические изыскания для строительства»

СНиП 23-01-99. «Строительная климатология», — М.: 2000.

СНиП 23-01-99*. «Строительная климатология», — М.: 2003.

ВСН 163-83. «Учет деформаций речных русел и берегов водоемов в зоне подводных переходов магистральных трубопроводов» — Л.: «Гидрометеоиздат» 1985.

4. Гидрологическая характеристика района изысканий

В гидрологическом отношении район изыскания слабо изучен. В таблице 12 приведены сведения о действующих водомерных постах, на которых ведутся наблюдения за гидрологическим режимом реки.

Таблица 12. Сведения о водомерных постах

номер п/п	Название водпоста	Расстояние от устья, км	Площадь водосбора, км2	Открыт/закрыт
1	р. Кирпили ст. Медведовская	129.0	1560.0	открыт
2	р. Кирпили ст. Раздольная	174.0	315.0	открыт
3	р. Кирпили, расчетный створ	155.0	665.0	отсутствует
4	р. Кочеты-2 ст. Динская	11.0	379.0	открыт
5	р. Кочеты-3, расчетный створ	8.0	240.0	отсутствует

Для гидрологической характеристики реки на участке работ использованы материалы многолетних наблюдений по водпосту р. Кирпили — с. Медведовская, Кирпили — с. Раздольная, р. Кочеты-2 — с. Динская.

Определение расчетных гидрологических характеристик выполнялись согласно СП 33-101-2003 п. 4.3.

При описании рек и выполнении гидрологических расчетов использовались наблюдения и данные по имеющимся стационарным гидропостам.

На участке работ проектируемая трасса пересекают реку Кирпили, реку Кочеты-2, реку Кочеты-3. Общие сведения о водотоках, пересекаемыми проектируемыми трассой, приведены в таблице 13.

Таблица 13. Общие сведения о водотоках, пересекаемых проектируемым газопроводом

Водоток, створ	Куда впадает, с какого берега	Длина водотока, км	Площадь водосбора, км2
		от истока до расчетного створа	от устья до расчетного створа	общая	в месте перехода трассы	общая
р. Кирпили	Кирпильский лиман	73.0	129.0	202.0	665.0	1560.0
р. Кочеты-2	р. Кочеты — 3, левый берег	34,0	11.0	45.0	379.0	427.0
р. Кочеты-3	р. Кочеты, левый берег	39.0	8.0	47.0	240.0	264.0
Канал	Кирпильский лиман
Балка-1
Балка-2

5. Расчётные гидрологические характеристики участка работ

Основные гидрологические характеристики получены в соответствии с рекомендациями СП 33-101-2003 по определению расчетных гидрологических характеристик (СП 33-101-2003 п. 4.3).

Данные, приведенные в таблицах, вычислялись по картам масштаба 1:100000.

В соответствии с рекомендациями Для получения максимальных уровней воды расчетной обеспеченности применялось СП 33-101-2003, п. 4.3, п. 7.1, п. 7.2., п. 7.5.

Определение характеристик максимального стока

В районе работ по 3 водотокам были проведены расчеты максимальных расходов воды как по формуле дождевого паводка, так и по редукционной формуле весеннего половодья.

Максимальные расходы воды весеннего половодья для расчетного створа были рассчитаны по эмпирической редукционной формуле:

Qр% = K0hp % mdd1d2A / (A + A1) n, (1)

где K0 — параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, рассчитывается как среднее из значений, определенных по данным нескольких рек-аналогов обратным путем;

• hp% — расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания) ежегодной вероятностью превышения Р% мм, определялся в зависимости от коэффициента вариации Cv и отношения Cs/Cv этой величины, а также среднего многолетнего слоя стока h0 определяемый по данным реке-аналогу;
• µ — коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды, определялся согласно «Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик к СНиП 2.01.14-83»;
• д — коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, прудов и проточных озер, определялся по картографическому материалу масштаба 1: 100000;

• д1 — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных бассейнах, определялся по картографическому материалу масштаба 1: 100000;
• д2 — коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных бассейнах, определялся по картографическому материалу масштаба 1: 100000;
• A — площадь водосбора, км2, определялась по картографическому материалу масштаба 1:100000;
• A1 — дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км2 определялась согласно «Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик к СНиП 2.01.14-83»;
• n1 — показатель степени редукции, определялся согласно «Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик к СНиП 2.01.14-83».

Определение характеристик годового стока

Так как район недостаточно изучен в гидрологическом отношении, то норма среднегодового стока определялась по методике, которая используется при отсутствии данных наблюдений. Для определения среднегодового расхода за многолетний период использовались карты изолиний модуля годового стока. Переход от модулей к расходам осуществлялся по формуле:

Qp% = Мср.м. А / 103, (2)

где Мср.м. — среднемноголетний модуль стока, л/с км2 (таблица 5.4.4.);

• A — площадь водосбора, км2, определялась по картографическому материалу масштаба 1:100000.

Определение характеристик минимального стока

Минимальные 30-суточные расходы воды 95% обеспеченности летне-осеннего и зимнего периодов для исследуемых водотоков определялись по зависимости минимальных 30-суточных расходов воды 80% обеспеченности по формуле:

Qp% = 10-3*a*lp%*(F+f0) n, (3)

где F — площадь водосбора, км2

a, n, f — районные параметры, определяемые в зависимости от географических районов;

• lp% — переходный коэффициент от минимального 30-суточного расхода воды 80% обеспеченности к расходу воды расчетной обеспеченности.

Метод определения расчетных уровней

В соответствии с техническим заданием получены расчётные значения максимальных уровней воды весеннего половодья 1% и 10% обеспеченности.

Для определения наивысших уровней воды в створах пересечения водотоков использовались методы и приёмы расчета, рекомендуемые СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик».

Расчётные наивысшие уровни воды при отсутствии регулярных гидрометрических наблюдений в створах переходов определялись в соответствии с максимальными расходами воды той же вероятности превышения Р%.

Кривые расходов воды рассчитаны с учётом гидравлических и морфологических особенностей участков водотоков в проектных створах, а также морфометрических характеристик створов.

Расчёты координат зависимости кривых в створах переходов произведены по уравнению Шези

Q=щcvRi, м3/с, (4)

где Q — расход воды, м3/с;

• W — площадь поперечного сечения, м2;
• R — гидравлический радиус, м (для простоты расчётов гидравлический радиус приравнивался средней глубине потока, средняя глубина потока вычислена как частное от деления площади на ширину потока);
• I — уклон водной поверхности. Для временных водотоков использованы измеренные значения продольных уклонов тальвегов долин.

С — коэффициент Шези, м0,5/с, определяемый по формуле Маннинга:

, (5)

где n — коэффициент шероховатости;

• коэффициенты шероховатости назначены согласно табл. І?-7 «Гидравлика» Р.Р. Чугаев «Госэнергоиздат» 1963.

Для русловых водотоков, в которых можно выделить русловые и поименные потоки, расчёт выполнялся с делением на русловую и пойменную часть.

При этом для руслового и пойменного отсеков назначались свои коэффициенты шероховатости:

Коэффициент шероховатости русла nр=0,04

Деление поймы на левую и правую обычно не выполнялось, так как водотоки в основном малые и состояние левой и правой поймы идентично.

Для водотоков, на которых выполнены измерения расходов воды, значения коэффициентов шероховатости корректировались по измеренным значениям расходов воды и уклонов водной поверхности.

Для расчётов по формуле Шези использовались значения продольных уклонов водной поверхности, измеренные во время полевых работ. Для временных водотоков без воды использовались значения измеренных уклонов тальвегов долин или ложбин.

Максимальные уровни воды весеннего половодья и среднегодовой расход различной вероятностью превышения в расчетном створе получены по программе Профиль.

Построение зависимости H=f(Q) основывается на последовательном вычислении расхода воды при заданном уровне воды (градацию уровня задает пользователь) по формуле:

Qi = FiVi, (6)

Скорость течения определяется отдельно для всех расчетных участков (русла и поймы, которая может также состоять из отдельных участков).

Скорость течения может или задаваться по информации в створах-аналогах (как средняя для сечения, так и в зависимости от глубины) или вычисляться по формуле Шези:

, (7)

где: V — средняя скорость течения (м/с), C — коэффициент Шези, H — средняя глубина потока (м), I — уклон реки (в ‰).

По рассчитанным координатам Qi и Hi строится зависимость H=f(Q) для каждого сечения и общая для всех сечений профиля с которой при вычисленном QP снимается расчетное значения уровня воды Нр. Гидравлические элементы для расчета максимальных уровней. р.: Кирпили, Кочеты-2, Кочеты-3 показаны в таблицах 14, 15, 16. Кривая зависимости H=f(Q) для р.: Кирпили, Кочеты-2, Кочеты-3 показаны на рисунках 2, 3, 4.

Таблица 14. Гидравлические элементы для расчета максимальных уровней р. Кирпили