ГКИНП-11-157-88. РУКОВОДСТВО ПО ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКЕ ШЕЛЬФА И ВНУТРЕННИХ ВОДОЕМОВ - часть 36

Следует  заметить,  что  рабочая  система  вычисляется  один  раз  на  район  работ,  что 

значительно  упрощает  вычислительный  процесс  по  нахождению  интерполируемого 
параметра ∆Z

fi

. 

Реализация  метода  осуществляется  следующим  образом:  с  помощью  методики, 

изложенной в п. 6.5.2.1, рассчитываются поправки ∆Z

fА

 и ∆Z

fВ

 для поста А и В; после выбора 

из таблицы поправок ∆Z

fА

(t) к ∆Z

fВ

(t) проверяется условие: 

                                             (6.21) 

В  случае  выполнения  условия (6.21) вычисляются  поправки  по  формуле (6.18). В 

противном  случае,  то  есть  равенства  поправок  на  постах  А  и  В  в  момент (t) (так  как 
интервалы квантирования стандартны), интерполяция не производится. 

Определение высоты мгновенного уровня на заданный момент по дискретным 

отсчетам уровенных постов 

6.5.5.  Высоты  мгновенного  уровня  на  любой  момент  времени  могут  быть  получены  по 

материалам  наблюдений  на  уровенных  постах  несколькими  приемами  в  зависимости  от 
величины прилива и методов обработки результатов съёмки. 

6.5.5.1.  При  съёмке  небольших  акваторий  и  традиционной  (неавтоматизированной) 

обработке  отсчеты  высоты  мгновенного  уровня  на  любой  момент  снимаются  с  графиков 
уровня построенных по дискретным отсчетам (ежедневным или срочным). 

6.5.5.2. При съёмке значительных акваторий и обработке материалов съёмки с помощью 

ЭВМ  для  определения  промежуточных  высот  мгновенного  уровня  в  зависимости  от 
величины и характера колебаний уровня используются: 

- линейная интерполяция; 
- параболическая интерполяция; 
- уравнение полуприлива. 
6.5.5.3. Выбор способа интерполяции зависит от характера и величины колебаний уровня, 

дискретности  измерений  уровня,  а  также  от  допустимой  погрешности  интерполирования. 
Ожидаемую  погрешность  интерполирования  при  ежечасных  отсчетах  получают  из 
выражений 

                                            (6.22) 

где F - амплитуда прилива, 

Т - период прилива. 

При  допустимой  погрешности  интерполирования 2 см:  для  полусуточных  приливов 

линейное  интерполирование  допустимо  при  амплитуде  прилива F ≤ 0,5 м,  для  суточных 
приливов F ≤ 2,5 м. 

Параболическая  интерполяция  обеспечивает  такую  точность  практически  для  всего 

диапазона амплитуд прилива. 

Если  дискретность  наблюдений  на  постах  приливных  морей  более  одного  часа, 

промежуточные 

значения 

мгновенного 

уровня 

определяют 

параболическим 

интерполированием. 

6.5.5.4.  Линейная  интерполяция  базируется  на  двух  смежных  отсчетах  уровня  f

i

, f

i+1

  и 

осуществляется по формуле 

                                      (6.23) 

где: f

ti+

∆t

 - высота мгновенного уровня на момент (t

i

+

∆t); 

f

i

 - высота  мгновенного  уровня  в  момент  t

i

  предшествующего  дискретного  отсчета 

уровня; 

f

i+1

 - высота мгновенного уровня в момент t

i+1

 последующего дискретного уровня; 

∆t - дробная часть интервала времени между дискретными отсчетами; 

t - интервал времени между смежными дискретными отсчетами. 

Пример расчета приведен в приложении 37. 
6.5.5.5.  Параболическая  интерполяция  основана  на  использовании  четырех  дискретных 

отсчетов f

i-1

, f

i

, f

i+1

, f

i+2

 и производится по формуле 

                              (6.24) 

где 

                              (6.25) 

Пример расчета приведен в приложении 37. 
6.5.5.6. Для морей с правильными приливами расчет промежуточных высот мгновенного 

уровня основан на измерении или определении моментов 

θ и высот f экстремальных уровней 

из решения уравнения полуприлива 

                                 (6.26) 

где 

 - среднее значение экстремальных высот уровня; 

 - амплитуда прилива; 

 - реальное значение полупериода; 

θ

пв

, 

θ

мв

 - моменты наступления экстремальных высот уровня; 

f

пв

, f

мв

 - высоты экстремальных уровней; 

t - момент времени, на который определяют высоту мгновенного уровня f

t

. 

Формула (6.26) позволяет  вычислять  высоты  мгновенного  уровня  в  промежутке  между 

смежными экстремальными водами. Экстраполяция за пределы этого промежутка возможна 
обычно  в  интервале  не  более 1 - 2 часов.  По  точности  способ  не  уступает  параболической 
интерполяции. 

Высоты  и  моменты  экстремальных  уровней (f

пв

, f

мв

, 

θ

пв

, 

θ

мв

)  либо  фиксируются 

непосредственно  на  уровенных  постах  (снимаются  с  лент  самописцев),  либо  рассчитывают 
по  дискретным  отсчетам  мгновенного  уровня  на  основе  формул  параболической 
интерполяции (6.24), (6.25). 

С этой целью из журналов наблюдений выбираются: 
- дискретный отсчет мгновенного уровня f

i

(t

i

) после которого изменяется знак приращения 

высоты; 

- предшествующий ему дискретный отсчет уровня (f

i-1

(t

i-1

); 

- два последующих за моментом t

i

 дискретных отсчета: f

i+1

(t

i+1

) и f

i+2

(t

i+2

). 

На  основе  этих  отсчетов  по  формуле (6.25) рассчитывают  коэффициенты  a

1

, a

2

, a

3

  и 

получают приращение 

∆t между временем и моментом наступления экстремального уровня 

по формуле: 

                                         (6.27) 

Тогда 

                                                      (6.28) 

Действительным корнем (6.27) признается лишь значение 

∆t, которое отвечает условию 

                                                           (6.29) 

При 

∆t < 0 вычисления повторяют на основе новой выборки смещением на один интервал 

в  сторону  уменьшения  времени;  при 

∆t > 1 выборка  смещается  на  один  стандартный 

интервал в сторону возрастания времени. 

Высоту экстремального уровня (f

пв

 или f

мв

) рассчитывают по формуле (6.24). 

Пример расчета приведен в приложении 37. 
6.6. Обработка материалов измерения глубин 

Вычисление поправок к измеренным глубинам 

6.6.1. Измеренные глубины подлежат исправлению общей поправкой глубины 

∆Z, которая 

вычисляется по формуле 

∆Z = ∆Z

f

 + 

∆Z

э

,                                                  (6.30) 

где 

∆Z

f

 - поправка за изменение уровня; 

∆Z

э

 - суммарная поправка эхолота или другого прибора, которым измерялись глубины (в 

случае  использования  ручного  или  механического  лота  вместо 

∆Z

э

  принято 

обозначение 

∆Z

л

). 

При  определении  суммарной  поправки  эхолота  частные  поправки  вычисляются  для 

глубин 0 - 10 м с точностью 0,01 м с последующим округлением суммарной поправки до 0,1 
м, для глубин 10 - 500 м с точностью 0,1 м. 

Общая поправка не учитывается, если она менее 0,1 м на участке с глубинами до 200 м и 

менее 0,5 % от измеренной глубины на участке с глубинами свыше 200 м. 

6.6.2. Поправку за изменение уровня 

∆Z

f

 следует учитывать в том случае, если она равна 

или больше 0,1 м для диапазона глубин 0 - 50 м и 0,2 м для глубин, больших 50 м. 

Поправка  за  изменение  уровня 

∆Z

f

  выбирается  из  таблиц  или  графиков  поправок, 

полученных в результате обработки согласно п. 6.5.3, 6.5.4. 

6.6.3. При съёмке рек, когда нивелирование рабочих горизонтов воды производится не у 

каждого  съёмочного  галса,  отметка  рабочего  горизонта  воды  с  достаточной  точностью 
может быть определена интерполяцией по формуле 

                                         (6.31) 

где Н

п

 - определяемая отметка горизонта воды; 

Н

1

, Н

2

 - отметки верхнего и нижнего занивелированного горизонта воды, соответственно; 

l

в

 - расстояние от верхнего занивелированного горизонта воды до определяемого; 

l - расстояние между занивелированными горизонтами воды. 

В  некоторых  случаях  отметки  горизонтов  воды  на  промежуточных  галсах  удобнее 

определять  графически,  снимая  их  с  построенного  на  миллиметровой  бумаге  профиля 
рабочей поверхности воды. 

6.6.4.  Суммарная  поправка  эхолота 

∆Z

э

,  определяемая  методом  вычисления  частных 

поправок, рассчитывается по формуле 

∆Z

э

 = 

∆Z

v

 + 

∆Z

n

 + 

∆Z

в

 + 

∆Z

Б

 +

∆Z

мо

 + 

∆Z

о

 + 

∆Z

γ

.                   (6.32) 

6.6.4.1.  Поправка 

∆Z

v

,  за  отклонение  фактической  вертикальной  скорости 

распространения  звука  в  воде  от  номинальной  для  данного  эхолота,  вычисляется  на 
основании сводных ведомостей гидрологических наблюдений и рассчитывается по формуле 

                                               (6.33) 

где 

 -  значение  фактической  средней  скорости  распространения  звука  в  слое  воды  от 

поверхности до горизонта измеряемых глубин, м/с; 

V

о

 - значение скорости звука, принятое при расчете шкалы данного эхолота, м/с; 

Z

э

 - измеренная эхолотом глубина, м. 

Для  получения  поправки 

∆Z

v

  могут  быть  использованы  таблицы  готовых  поправок  за 

отклонение  скорости  звука  в  воде,  либо  карты  распределения  средней  вертикальной 
скорости  звука  в  воде  в  районе  съёмки,  если  они  обеспечивают  исправление  глубин  с 
ошибкой не более 0,5 %. 

Пример расчета поправки 

∆Z

v

 дан в приложении 31. 

6.6.4.2. Поправка 

∆Z

n

 за отклонение действительной частоты вращения электродвигателя 

эхолота  от  номинальной  вычисляется  для  эхолотов,  имеющих  стабилизацию  частоты 
вращения 0,5 % и хуже. 

Поправка 

∆Z

n

 вычисляется по одной из формул 

                                            (6.34) 

                                              (6.35) 

где n

0

 - номинальная частота вращения электродвигателя эхолота, об/мин; 

n - действительная частота вращения электродвигателя эхолота, об/мин; 

t

0

 - номинальный  интервал  времени  установленного  числа  вспышек  контрольной 

лампочки  (соответствующий  номинальной  частоте  вращения  электродвигателя 
эхолота), с; 

t - действительный  интервал  времени  установленного  числа  вспышек  контрольной 

лампочки  (соответствующий  действительной  частоте  вращения  электродвигателя 
эхолота), с; 

Z

э

 - глубина, измеренная эхолотом, м. 

Номинальные  значения  указанных  параметров  выбираются  из  приложения 4 или  из 

описаний  приборов  для  измерения  глубин;  действительные  (измеренные)  значения 
параметров выписываются с эхограмм. 

6.6.4.3.  Поправка 

∆Z

в

,  за  углубление  врезных  вибраторов  эхолота,  вычисляется  по 

формуле 

∆Z

в

 = d

1

 - d

2

 - d,                                                 (6.36)