// Вие четете...

Чиста вода

Стандарти за хидрографски дейности.

„Който добре познава началото, той и от края не се плаши.“

На основание S-44/4 националните хидрографски организации разработват собствени стандарти. Към настоящия момент са известни следните документи:

– NOS Hydrographic Surveys Specifications and Deliverables. NOAA (USA) 2003;

– EM 1110-2-1003 US Army Corps of Engineers, 2002;

– Standards for Hydrographic Surveys (HYSPEC), LINZ, (New Zealand), 2001.

– Danish national charting Standards, 2002;

– Canadian Standards for Hydrographic Surveys, 2003;

– S 003, The International Marine Contractors Association (IMCA), 2001.

В процес на подготовка се намира национален Стандарт за изпълнение на хидрографските работи на Финландия.

Най-голям интерес за съвременната хидрография представлява Стандарт ЕМ – 1110-2-1003 инструкция за хидрографска снимка, подготвена от корпуса на инженерите в армията на САЩ (US Army Corps of Engineers – USACE). В САЩ хидрографите, изпълняващи работите по вътрешните водни пътища, в пристанищата и плитководното крайбрежие, а също работите за осигуряване на дънното вдълбочаване се ползват от нормите по точност, приведени в трета глава на този документ.

На рис. 2 е представена графиката, сумираща минималните изисквания за точност в документите S-44/4 и ЕМ – 1110-2-1003, удобни за обсъждане на въпросите за определяне на грешките в дълбочините. В табл. 2 са представени минималните стандарти за три категории на хидрографска снимка в съответствие с Инструкция USACE. Тази таблица е съставена на основата на таблица 3-1, взета от инструкцията ЕМ – 1110-2-1003, не на много изменена, за това щото да е удобна за изпълнение на сравнение с изискванията на Стандарт S-44.

Стандарта за хидрографска снимка USACE в частта изисквания към точността на дълбочините в значителна степен повтаря Стандарта на МХО. Действително, изискванията за точност по поправянето на дълбочините за категория „твърд грунт” (Hard Bottom) в стандарта USACE приблизително съответства на (особена категория) на снимка в стандарт S-44/4, а в категория „мек грунт” (Soft Bottom) съответства на първа категория от Стандарта „S-44/4”.

Рис. 2. Сравнение на графиците за разпределение на точността за поправяне на дълбочините (на ниво на 95% доверителна вероятност) в зависимост от дълбочината за стандартите на МХО и USACE.

За разлика от морските хидрографи корпусът на инженерите не извършва снимки на дълбочини по-големи от 25 м, поради това графиките на рис. 2 са ограничени до дълбочини от 30 м. От рис. 2 се вижда, че Стандарт S-44 създава плавни криви на точността за поправяне на дълбочините, в това време съответните линии от Стандарт ЕМ – 1110-2-1003 тези криви имат стъпаловидна форма. При сравнение на минималните изисквания за снимки от „особена” категория (S-44) със снимки на „твърд грунт” (ЕМ – 1110-2-1003) забележимо е, че изискванията за точност по USACE за малки дълбочини са по-високи. Графиките показват, че изискванията по USACE към точността на дълбочините за „твърд” и „мек” грунт са в добра корелация с изискванията на МХО за „особена” и за първа категория снимки съответно.

Снимки, отнасящи се към категорията „други снимки и не са за навигационни нужди” (Other Non-Navigation Surveys), се изпълняват основно за целите на инженерното изучаване на акваторията, такива, като снимка на водохранилища, крайбрежни зони, изучаване на подводните части на хидровъзли и т.н. Инструкцията USACE е важен и нужен за всеки хидрограф документ, регламентиращ извършването на всички указани видове снимки.

Резюме на минималните стандарти за хидрографска снимка по USACE.

Към настоящия момент руската хидрография в частта снимка на релефа на дъното разполага със следните нормативни документи:

– Правила за Хидрографска служба № 4, част 2, издание на ГУ по Навигация и Океанография на МО;

– „Технология на промерните работи при извършване на удълбочителни работи и при контрол на дълбочините за безопасност на корабоплаването в морските пристанища и на подходите към тях”;

– Инженерно геодезически изисквания при строителството: Част 3, „Инженерно хидрографски работи при инженерни дейности за строителство”.

Правила за хидрографска служба № 4, част 2 се явява прекрасно изработен документ, по който са били възпитани цяло поколение хидрографи. В този документ научно са обосновани такива характеристики, като подробност на промера, изискваната точност за определяне на координатите и дълбочините, полеви контрол на изпълнението на снимката и методи за разчитане на окончателната точност на дълбочините, приложена към едно лъчев ехолот. За изпълнение на ръчна обработка на промера с аналогов едно лъчев ехолот този документ и сега не е изгубил своето значение. Но към настоящия момент във връзка с внедряването в практиката на цифрови ехолоти, ехо тралове, много лъчеви ехолоти и хидролокатори със страничен обзор, а също спътникова навигация и геоинформационни технологии посочения документ е безнадеждно остарял и се нуждае от коренна преработка.

„Технология на промерните работи при извършване на удълбочителни работи и при контрол на дълбочините за безопасност на корабоплаването в морските пристанища и на подходите към тях” се явява ведомствена инструкция на Министерството на транспорта. Този документ е въведен в действие с постановление на Техническия комитет на Морския флот и трябва да установява организационно техническите норми, технологическите способи, методите за извършване на промера, нормативните изисквания за точност и сроковете за неговото изпълнение при извършване на удълбочителни работи и контрол на габаритите на морските канали, фарватерите и акваториите на пристанищата. Трябва обаче да се каже, че в съвременни условия документа не способства напълно да изпълни възложените му функции. В тази Инструкция отсъстват изисквания за точност на получените дълбочини, а изискваната точност за определяне на плановото положение отново е обвързана с мащаба на снимката. Оценката за точност, въпреки наложилата се международна хидрографска практика се основава на средно квадратичната погрешност (с 68% доверителна вероятност). Технологиите по хидрография са се изменили радикално, и това обстоятелство изисква създаването на принципно нов нормативен документ. Такъв документ трябва да отразява концепцията за електронна хидрография, основана на спътниковите и геоинформационни технологии в замяна на визуалните способи за определяне на координатите и ръчните методи за обработка на материалите. В Инструкцията само се споменава за DGPS, RTK – спътникови методи, но не се дават никакви указания за тяхното прилагане. Основно внимание се отделя на визуалните методи, които на практика вече не се използват. Споменаването на много лъчевата снимка носи описателен характер и също не съдържа конкретни препоръки и норми, по които могат да се ръководят операторите на хидрографските комплекси на базата на много лъчевите ехолоти. За такива средства, като ехолоти, хидролокатори за страничен обзор и батиметрични хидролокатори въобще не се споменава.

В Инструкцията не е отделено дължимото внимание на процедурите за контрол на качеството на изпълнените промерни работи. Единственото споменаване за контрол на качеството се свежда до изискването за съпоставяне на дълбочините в точките на пресичане на основните и контролните галси. При това се извежда изискването: „85% от случаите на съпоставяне разминаването на дълбочините на контролните и основните галси в диапазона от 0-20 м не трябва да превишава 5% от дълбочината”. Даденото изискване съответства на аналогичното изискване от Правила за хидрографска служба № 4 за неразчленен релеф на шелфа (δсл, %=5,1; mzo, %=2,4), но то в 2 пъти е по-ниско от аналогичните изисквания на Стандарт S-44/4 (1998) за особена категория. При допустима средно квадратична погрешност (СКП) поправената дълбочина в 2,4% за дълбочина от 10 м ще има 0,24 м (68%), в същото време както за особена категория на Стандарт S-44/4: [a2+(bxd)2]1/2=[0,252+(10×0,0075)2]1/2=0,24 м (95%).

По изискванията на USACE (ЕМ1110-2-1003) допустимата точност представлява 0,30 м (95%).

За първа категория Стандарт S-44/4 допустимата точност на измерените дълбочини представлява [a2+(bxd)2]1/2=[0,52+(10×0,013)2]1/2=0,52 м (95%), а изискването на USACE – ЕМ1110-2-1003 е равна на 0,30 м (95%).

Отчитайки съотношението на мерките за точност с доверителна вероятност σ (95%)=1,94σ (68%) може да се твърди, че изискванията по допустимата точност за определяне на дълбочините по Инструкцията на Техническия комитет е два пъти по-лоша, от аналогичното изискване на USACE.

Един от главните недостатъци на новата Инструкция се явява пълно игнориране на новите достижения на морската геоматика. Не дооценена е ролята на съвременните цифрови хидролокатори със страничен обзор, батиметричните хидролокатори и функцията на много лъчевите ехолоти. Заедно с това задграничната практика ясно показва, че това не само е очевидна замяна на такава скъпа и сложна по вид работа, като хидрографското тралене (функция за откриване на препятствия), но е и огромен резерв за развитие на дистанционните методи по изучаването на площното разпределение и анализ на горния слой на дънните утайки. В Инструкцията нищо не е казано и за използваните средства и методи за аероснимки и дистанционно сондиране за хидрографското изучаване на плитководните акватории. Морската електронна картография също напълно е останала зад нейните рамки. Във века на електроните карти един от основните варианти за представяне на резултатите от промера се явява неговата пряка конвертация в обменен формат на S-57. Това е изключително актуално за крайбрежните акватории с висока динамика на релефа, особено в районите с интензивно мореплаване, а също и на акватории с удълбочаване и хидротехническо строителство.

Инструкцията не съответства на реалната съвременна електронна хидрография, обозначена в международните Стандарти, и не носи полезна методическа и технологична информация, така необходима за хидрографската практика.

Нормативния документ „Инженерно хидрографски работи при инженерни дейности за строителство” по своята същност много напомня предишния документ и не внася нищо ново по въпросите за извършване на промерните работи с използването на новите хидрографски технологии.

На основата на направения анализ на международните и отечествените нормативни документи, регламентиращи изпълнението на хидрографски работи в крайбрежната зона, може да се каже следното:

– отечествените нормативни документи не в пълна степен отразяват технологичните възможности на съвременната хидрография и не съответстват на международните изисквания;

– отсъстват норми и изисквания по използването на много лъчевите ехолоти, хидролокатори със страничен обзор, батиметрическите хидролокатори и ехо тралове;

– отсъстват критерии за качество на извършените промерни работи, а точността на промера в най-отговорните райони се допуска в два пъти по-ниска от приетата зад граница;

– в документите не е обобщен опита за експлоатация на електронните хидрографски информационни системи, които широко се използват за изпълнение на всички етапи от работата.

В заключение следва да се подчертае, че създаването на нормативни документи се явява трудна, но важна задача. Към настоящия момент създаването на нов отечествен нормативен документ, засягащ изпълнението на хидрографска снимка се явява насъщна необходимост. Тази работа следва да бъде поръчана на Главно управление за навигация и океанография на МО с широко привличане на специалисти от федералното агентство по морски и речен транспорт на основата на създаването на работна група от специалисти, обединяващи хидрографската практика, сътрудници от вишите учебни заведения, а също и от заинтересованите представители на комерсиалните структури.

Към настоящия момент в МХО се създава работна група по подготовката на 5-та редакция на Стандарт S-44, във връзка с което излизането на бял свят на новия отечествен стандарт за хидрографска снимка е целесъобразно да стане след приемането на Стандарта на МХО.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар