|
Г.В.Самохин
Симферополь
Гидронивелирование пещеры им. В.С.Пантюхина
Опубликовано:
Свет, №1(24), 2004, с.22.
Резюме: С целью уточнения глубины пещеры В.Пантюхина (Бзыбский массив. Западный Кавказ) проведено гидронивелирование. Приведена методика таких работ в вертикальной пещере. Глубина пещеры составляет 1485 метров, что на 23 метра меньше ранее принятых данных.
Abstract: Samokhin G. Hydroleueling of the V.Pantjukhina Cave. In V.Pantjukhina Cave (Bzybsky Massif, Western Caucasus) hydroleueling measurements were performed in order to verify its depth. The technique of such measurements in vertical caves is discussed in the article. The newly measured depth is found to be 1485m, that is 23m less than the depth accepted previously.
Одной из целей российско-украинской экспедиции в августе 2001-го года являлось измерение глубины шахты им. В. С. Пантюхина методом гидронивелирования.
Как физический прибор, гидронивелир основан на принципе сообщающихся сосудов. Две прозрачные трубки со шкалой соединены резиновым шлангом. При поднятии одного конца прибора вода в трубке понизится, а на другом конце на столько же повысится. Причем профиль хода между начальной и конечной точкой значения не имеет.
Несколько усовершенствованный прибор, который мы использовали, состоит из тонкого (диаметр 5 мм) полихлорвинилового шланга длиной 50 метров. На одном конце шланга находится резервуар с водой. В качестве резервуара использовали резиновую медицинскую перчатку. На другом конце - герметичная емкость со стеклом, выдерживающая высокое давление. В эту емкость вкладывается глубиномер или часы с глубиномером. В результате, при поднятии резервуара возникает давление воды на нижнюю емкость, и показания глубиномера указывают глубину, то есть - какое превышение измеряется в данный момент.
В качестве глубиномера нами использовались часы CASIO с функцией измерения глубины. Цена деления - 10 см, максимальная величина измерения - 30 метров. Часы оттарированы на морскую воду, для пересчета на пресную воду используются специальные коэффициенты. По паспорту коэффициент составляет 1,025. Так как залить в прибор чистую воду удавалось не всегда, и температура воды также не всегда одинакова, для уточнения коэффициента мы проводили ежедневную поверку прибора. На отвесе в 10-20 метров подвешивалась мерная лента. Резервуар с водой устанавливался сверху на "0" рулетки. Глубиномер опускали до какой-либо фиксированной отметки. Затем глубиномер поднимали и опускали вновь. В связи с небольшим сечением шланга время установления точного значения колебалось от 1-й до 5-ти минут. Измерения проводились 7-10 раз. Поверку производили перед началом маршрута и после окончания работ. Пикеты (бумажные) ставили в наиболее сухих и удобных местах на некотором расстоянии в сторону от перестежки, чтобы избежать случайного смещения пикетов при движении. Измерения проводились дважды - туда и обратно. В случае существенного несовпадения значений измерения проводились повторно два или три раза для исключения случайной ошибки.
Пример записи в журнале измерения значений при поверке прибора:
Поверка прибора производилась на последней перестежке в "К 107".
Утро - мерная лента 27 м, 7 измерений. Прибор показывает стабильно 26,4 м.
К = 1,0227
Вечер - мерная лента 26 м, б измерений. Прибор показывает стабильно - 25,4 м.
К = 1,0236. Кср = 1,0232.
В журнале помимо прямого и обратного показаний глубиномера обязательно указывались знак превышения +/- и примечания. Записи из пикетажки после каждого выхода переносились в журнал.
В результате проведенных измерений выявились следующие закономерности. Практически все значения колодцев и отвесов, измеренные угломерной съемкой, занижены в среднем на 2%. Результаты измерений меандров значительно завышены. Например, меандр между базой "600м" и базой "800м" оказался равным 134 м. При анализе этих данных такие результаты вполне закономерны. Действительно, измерения вертикальных отвесов - наиболее просты с точки зрения топосъемки. При измерений субгоризонтальных меандров, во-первых, приходится делать значительно больше измерений на единицу длины (то есть, увеличивается суммарная погрешность), во-вторых, измерения углов наклона производились эклиметрами, имеющими не очень высокую степень точности; в-третьих, сложная морфометрия ходов сильно осложняла работы по топосъемке.
На проведение работ по нивелированию затрачено 150 человеко-часов. Работы на вертикальных участках велись двойками, в меандрах - тройками. Третий человек помогал протаскивать шланг, следил, чтобы он не передавливался и обеспечивал голосовую связь между участниками.
Точность работы с гидронивелиром доказывается тем, что значения прямых и обратных измерений отличаются друг от друга на 0,12%, то есть ошибка составляет в среднем 12 см на каждые 100 метров. При глубине пещеры им. В. С. Пантюхина около 1500 м погрешность составляет 1,8 метра.
По итогам проведенных работ глубина пещеры определена в 1485 метров. Как известно, ранее объявленная величина составляла 1508 м. Расхождение значений глубины - 23 метра или 1,5%.
Методика полуинструментальной съемки карстовых полостей, принятая в СССР (конец 80-х годов), позволяла определять основные параметры пещер с ошибкой 4-5%, а при использовании гидронивелира - 2%. Принятая методика соответствует четвертому классу точности международной шкалы [1].
Наши измерения, учитывая допустимые погрешности, подтверждают принципиальную корректность данных предыдущей топографической съемки, что еще раз доказывает высокую степень подготовленности отечественных спелеологов.
Литература
[1] Климчук А.Б. Классы топосъемочных работ в пещерах. Свет, №2(15), 1996, с.22.
|
