Гидрология

Что это?

Гидрологические изыскания являются неотъемлемой частью проектирования и строительства любых объектов. Их суть заключается в анализе природных вод, а также происходящих в них процессов и явлений.
Гидрологические изыскания предусматривают изучение основных гидрологических характеристик:

  • наличие подземных и надземных вод,
  • влияние вод на строительные объекты данного участка,
  • глубина и мощность водоносного горизонта,
  • происхождение грунтовых вод,
  • качество, агрессивность, пригодность вод для питья и технических нужд.

Для чего?

Инженерно-гидрометеорологические изыскания обеспечивают комплексное изучение гидрометеорологических условий территории строительства и прогноз возможных изменений этих условий в результате взаимодействия с проектируемым объектом с целью получения необходимых и достаточных материалов и данных для принятия обоснованных проектных решений.
На основе инженерно-гидрологических изысканий определяются условия, при которых выполняются главные требования, предъявляемые к объекту строительства, его устойчивость и долговечность.

На основе инженерно-гидрологических изысканий определяются условия, при которых выполняются главные требования, предъявляемые к объекту строительства, его устойчивость и долговечность. Данные факторы, прежде всего, зависят от правильного выбора размеров строительной конструкции, обеспечивающих нормальное давление на грунт, а также строительных материалов для закладывания фундамента и укрепления основания сооружения. Использование оптимальных материалов, в зависимости от гидрологических характеристик района строительства, и соблюдение приемлемых размеров конструкций являются основными задачами инженерно-гидрологических изысканий.

С целью выявления оптимальных технологий строительства гидрологические изыскания предусматривают изучение основных гидрологических характеристик:

  • наличия подземных и надземных вод;
  • влияния вод на строительные объекты данного участка;
  • глубины и мощности водоносного горизонта;
  • происхождения грунтовых вод;
  • качество, агрессивность, пригодность вод для питья и технических нужд.

Все перечисленные гидрологические характеристики имеют довольно широкую область применения, что делает проведение инженерно-гидрологических изысканий приемлемым для всех видов объектов, начиная от промышленных сооружений и заканчивая объектами гражданского и иного назначения. Кроме того, большое количество факторов использования результатов гидрологических изысканий и выявленных в ходе исследования гидрологических характеристик местности обуславливают важность применения инженерно-гидрологических изысканий при грамотном проектировании строительства. Это делает проведение гидрологических изысканий значимым не только на этапах разработки объекта и выполнения строительных работ, но и во время эксплуатации сооружения.

Таким образом, универсальность применения результатов гидрологических изысканий и важность их проведения в области строительных объектов для предотвращения и ликвидации неблагоприятных гидрологических условий обеспечивает необходимость их организации для надежного, качественного и экономичного выполнения работ в ходе строительства, реконструкции и эксплуатации зданий и сооружений.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания

  • Инженерно-гидрометеорологические изыскания изучают процессы подтопления территории подземными водами и изменение их химического состава, прогнозируют русловые и пойменные деформации рек.
  • Определяют режимы и гидравлические характеристики водотоков в естественном состоянии и в условиях стеснения, включая волновые и ледотермические воздействия.
  • Производят измерения расходов воды в створах сооружений и определение боковой прочности.
  • Изучают сток внешних наносов, состав и объем твёрдого стока и динамику русловых процессов.

В состав инженерно-гидрометеорологических изысканий входят:

  • сбор, анализ и обобщение материалов гидрометеорологической и картографической изученности территории;
  • рекогносцировочное обследование района инженерных изысканий;
  • наблюдения за характеристиками гидрологического режима водных объектов и метеорологическими элементами;
  • изучение опасных гидрометеорологических процессов и явлений;
  • камеральная обработка материалов с определением расчетных гидрологических и (или) метеорологических характеристик;
  • составление технического отчета.

Изучению при инженерно-гидрометеорологических изысканиях подлежат:

  • гидрологический режим (рек, озер, водохранилищ, болот, устьевых участков рек, временных водотоков, прибрежной и шельфовой зон морей);
  • климатические условия и отдельные метеорологические характеристики;
  • опасные гидрометеорологические процессы и явления;
  • техногенные изменения гидрологических и климатических условий или их отдельных характеристик.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания должны выполняться для решения следующих задач:

  • определения возможности обеспечения потребности в воде и организации различных видов водопользования;
  • выбора мест размещения площадки строительства (трассы) и ее инженерной защиты от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий;
  • разработки генерального плана территории (города, поселка);
  • выбора конструкций сооружений, определения их основных параметров и организации строительства;
  • определения условий эксплуатации сооружений;
  • оценки воздействия объектов строительства на окружающую водную и воздушную среду и разработки природоохранных мероприятий.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания должны проводиться в комплексе с инженерно-геологическими и инженерно-геодезическими изысканиями при:

  • изысканиях источников водоснабжения на базе подземных вод;
  • изучении процессов подтопления территории подземными водами и изменении их химического состава;
  • изучении и прогнозе русловых и пойменных деформаций рек;
  • изучении и прогнозе переработки берегов озер и водохранилищ, динамики морских побережий;
  • геокриологических исследованиях, изучении карста, оползней, селей и других опасных геологических процессов.

При гидрометеорологическом обосновании проектных решений для экологически опасных сооружений и градостроительной документации инженерно-гидрометеорологические изыскания следует выполнять в комплексе с инженерно-экологическими изысканиями.

При инженерно-гидрометеорологических изысканиях при необходимости выполняются специальные исследования, обеспечивающие изучение:

  • микроклиматических условий;
  • условий рассеивания вредных веществ и загрязнения атмосферного воздуха;
  • особенностей гидравлического режима участков рек, бьефов гидроузлов и т.д.;
  • режима русловых и пойменных деформаций рек, переработки берегов озер и водохранилищ, динамики прибрежной зоны морей;
  • водного баланса реки, озера, водохранилища, подтапливаемой (осушаемой) территории и пр.;
  • условий формирования стока на эталонных бассейнах и участках рек;
  • гидрофизических и ледотермических условий водоемов и водотоков;
  • особенностей гидробиологического и гидрохимического режимов рек, озер, водохранилищ и пр.;
  • водно-эрозионных процессов.

Необходимость выполнения отдельных видов гидрологических и метеорологических работ, их состав и объем следует устанавливать в программе инженерных изысканий на основе технического задания заказчика в зависимости от вида и назначения сооружений, их уровня ответственности, стадии проектирования, а также сложности гидрологических и климатических условий района (площадки, трассы) строительства и степени их изученности.

По результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий составляется технический отчет, который в общем случае должен содержать следующие разделы:

  1. Введение – основание для производства изыскательских работ, задачи инженерно-гидрометеорологических изысканий, принятые изменения к программе инженерных изысканий и их обоснование, сведения о проектируемых объектах, мероприятиях по инженерной защите территории и охране окружающей среды, состав исполнителей.
  2. Гидрометеорологическая изученность – сведения о ранее выполненных инженерных изысканиях и исследованиях, наличии пунктов стационарных наблюдений Росгидромета и других министерств и ведомств, возможностях их использования для решения поставленных задач; характеристика изученности территории с учетом имеющихся материалов.

Природные условия района:

  • сведения о местоположении района работ, рельефе, геоморфологии и гидрографии;
  • характеристика гидрометеорологических и техногенных условий района строительства, в том числе: характеристика климатических условий (температура и влажность воздуха, скорость и направления ветра, осадки, испарения и атмосферные явления, глубина промерзания грунта и высота снежного покрова);
  • характеристика гидрологического режима водных объектов (режимов уровней и стока, ледового и термического режимов, режимов наносов и руслового процесса, гидрохимического режима, режимов волнений и течений для озер, водохранилищ и прибрежных зон морей);
  • характеристика опасных гидрометеорологических процессов и явлений (наводнений, цунами, селевых потоков, снежных лавин и заносов, ураганных ветров и смерчей, гололеда, активных проявлений русловых процессов, заторов и зажоров).

Результаты инженерно-гидрометеорологических изысканий:

  • материалы выполненных работ, их анализ и оценка;
  • принятые для расчетов исходные данные;
  • определение достоверности выполненных расчетов;
  • оценка гидрометеорологических условий района строительства с приведением расчетных характеристик, требуемых для обоснования проектов сооружений;
  • прогноз воздействия опасных природных процессов и явлений (при их наличии) с оценкой степени их опасности и риска для проектируемого строительства;
  • прогноз возможного воздействия объектов строительства на окружающую природную среду, включающий, при необходимости, прогноз фонового загрязнения атмосферного воздуха с учетом метеорологических характеристик, определяющих условия рассеивания вредных веществ, последствий забора воды и выпусков сточных вод на водную экосистему, теплового и химического загрязнения водоемов, изменения русловых процессов, термического и ледового режимов.

Заключение – основные выводы по результатам выполненных инженерно-гидрометеорологических изысканий, рекомендации для принятия проектных решений и по охране окружающей природной среды, а также обоснование необходимости проведения дальнейших инженерных изысканий.

Табличные материалы должны содержать результаты выполненных за период инженерных изысканий наблюдений, результаты наблюдений по посту-аналогу за тот же период, принимаемые при гидрометеорологических расчетах исходные данные и результаты расчетов.