ЛИТЕРАТУРА
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ПО ТЕМЕ
"ТОПОГРАФИЯ"
Содержание методической разработки:
1.
Тематика занятий по топосъемке в
курсе школы предварительной подготовки.
2.
Дополнительные вопросы по
топографии в программе спелеолагеря 1 года обучения.
3.
Дополнительные вопросы по
топографии в программе спелеолагеря 2 года обучения.
4.
Краткий конспект и методические
указания к одной из тем по п.п. 1, 2, 3 ("Методы подземной
топосъемки, инструменты и правила ее выполнения").
5.
Лекционный материал по теме
"Принципы учета и описания карстовых полостей" (подготовлено
В.Дублянским).
6.
Лекционный материал по теме
"Топографическое изучение карстовых полостей (на примере
Горного Крыма) – автор В. Дублянский.
7.
Лекционный материал по теме
"Методика инструментальной съемки пещер-лабиринтов" - автор
В.Радзиевский.
I. Тематика занятий (перечень вопросов) по топографии для
спелеологов, проходящих обучение по курсу предлагерной
подготовки
1.
Что такое топография и зачем она
нужна спелеологу. (Определение термина "Топография",
примеры, показывающие необходимость знания основ топографии,
как на поверхности, так и под землей).
2.
О форме и размерах Земли. (Кардиоидальный
зллипсоид, геоид, некоторые размеры: экваториальный радиус,
длина экватора, площадь суши и моря).
3.
Что такое карта, что такое план.
(Определение этих понятий, различие между картой и планом).
4.
Зарамочное оформление карт.
(Линейный и численный масштаб, шкала заложений, объяснение и
показ всех подписей за рамкой карты). Некоторые условные
знаки карт. (Железные и шоссейные дороги, реки, озера, леса,
населенные пункты, церкви, мосты, фабрики, пункты
геодезической сети).
5.
Линии сетки на карте.
Географические и прямоугольные координаты. (Градусная и
километровая сетки. Объяснение с рисунками географической и
прямоугольной системы координат).
6.
Абсолютные и относительные высоты.
Изображение рельефа горизонталями. Основные формы рельефа и
их изображение. (Понятие абсолютной и относительной высоты.
Определение термина "рельеф". Понятие о превышении. Сечение
рельефа, указатель ската, виды горизонталей. Объяснение к
рисункам всех основных форм рельефа. Линия тальвега,
водораздел).
7.
Магнитный азимут, компас, истинный
азимут, магнитное склонение. (Определение термина "магнитный
азимут", виды компасов и их различие, понятие магнитного
склонения и истинного азимута. Обязательно рисунки и схемы,
а также демонстрация компасов).
8.
Ориентирование на местности с
картой и без карты. (Ориентирование карты по компасу,
ориентирование без карты и без компаса по сторонам света,
нахождение ориентира по азимуту и азимута на ориентир,
определение местонахождения).
9.
Методы подземной топосъемки,
инструменты и правила выполнения. (Азимутный ход, принципы
построения плана и разреза, состав группы, инструменты для
съемки, форма журнала, ошибки, влияющие на точность съемки).
10.
Съемка горизонтально-наклонных
ходов, съемка залов, съемка вертикальных колодцев. (Правила
и способы съемки).
11.
Камеральная обработка данных
подземной топосъемки. (Масштабы построений, материалы,
подлежащие сдаче, сроки и оформление).
II. Дополнительные
вопросы по топографии в спелеолагере первого года обучения
1.
Какие бывают карты.
(Генерализация, спецкарты).
2.
Сближение меридианов, дирекционный
угол. (Повторить магнитное склонение, дать определение
всех(?) понятий, определение по карте дирекционного угла
направления - проект,(?) занятие).
3.
Заложение, определение крутизны
ската. (Практическое определение крутизны ската и высот
точек по карте).
4.
Масштабные и внемасштабные
условные знаки карт. (Понятие центра знака, его расположение
при различной форме знака, зависимость вида знака от
масштаба).
5.
Определение географических и
прямоугольных координат, точки по карте. (Повторение систем
координат, практическое определение по карте координат
нескольких точек).
6.
Азимутная и глазомерная съемка на
поверхности. (Применение, цели, инструменты, группа, запись,
масштабы, камеральная обработка, стыковка подземной и
поверхностной съемки).
7.
Съемка подземных полостей
лабиринтового типа. (Что такое лабиринт, разбивка на
полигоны, нумерация пикетов, стыковка, понятие опорного
хода).
8.
Условные обозначения на планах и
разрезах подземных полостей. (По Максимовичу и Дублянскому).
III. Дополнительные вопросы по топографии в программе
спелеолагеря второго года обучения
1.
Номенклатура топокарт. (Основные
принципы обозначения листов карт. В качестве пособия - любой
геодезический справочник).
2.
Прокладывание опорных ходов для
полигонной съемки. (Азимутальная съемка с двумя компасами и
лентой с ценой деления 10 см. Желательно практическое
занятие в каменоломнях или другом подходящем естественном
объекте).
3.
Гидронивелирование подземных
полостей. Понятие о барометрическом нивелировании. (Цели,
тактика, точность, выполнение, инструменты; техника
безопасности на колодцах).
4.
Составление планов полостей с
учетом магнитного склонения.
(Два метода: 1. Внесение поправки
в азимут каждого направления.
5.
Внесение поправки в направление
магнитного меридиана на плане.
IV. Конспект (краткое содержание) и методические указания к
проведению одного из занятий по топографии (курс
предлагерной подготовки, вопрос № 10).
Тема занятия: Методы подземной
топосъемки, инструменты и правила ее выполнения.
Форма занятия: Лекционная.
Лекция проводится в аудитории. Во время
лекции демонстрируются следующие приборы: горный компас,
эклиметр Брандиса, мерная лента. Наглядные пособия: планы,
разрезы, развертки пещер.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И
РЕКОМЕНДАЦИИ
Для того чтобы получить представление о
форме, размерах и расположении подземной полости, лучше
всего иметь ее макет в определенном масштабе и
ориентированный в нужном направлении. Но изготовление макета
- очень трудоемкая работа, требующая много времени, а иногда
и нецелесообразная. Поэтому пользуются проекцией полости на
воображаемую плоскость в определенном масштабе. Если
плоскость горизонтальна, то проекцию называют планом. Если
плоскость вертикальна, то проекцию называют вертикальной и
при этом указывают, в каком направлении ориентирована
плоскость проекции. Если вертикальная плоскость пересекает
полость по оси ее хода, повторяя его конфигурацию, то
проекция называется разрезом-разверткой. Наиболее часто
употребляется план и разрез-развертка. Для определения точки
в плане нужно знать ее плановые координаты, а на разрезе –
ее высотную отметку относительно входа, который обычно имеет
условную отметку 0. Эти данные получают после топосъемки
полости. Самым распространенным и доступным способом съемки
является азимутный "ход" в одном направлении с однократным
измерением всех элементов. Он состоит из множества съемочных
точек. Демонстрация образцов плана, разреза,
разреза-развертки. Дать рисунки на доске к понятиям о
проекциях.
Положение каждой точки (кроме начальной)
определяется относительно предыдущей. Для этого на каждую
точку с предыдущей определяется магнитный азимут,
вертикальный угол и расстояние. Желательно для примера
показать расположение съемочных точек на плане пещеры.
Для получения положения точки на плане
нам нужно иметь не само расстояние, а его проекцию на
горизонтальную плоскость, то есть проложение. Его можно
получить, умножив расстояние на косинус угла наклона.
Проложение и магнитный азимут направления на точку дает нам
ее плановое положение в полярной системе координат, где за 0
можно принять предыдущую точку. К понятиям проложение и
превышение нужны рисунки на доске с изображением и буквенным
обозначением всех элементов.
Для получения высотной отметки очень
важно, чтобы угол наклона имел правильный знак. Если
определяемая точка лежит выше предыдущей, то (+), если ниже,
то (-). Умножая это расстояние на синус угла наклона,
получим превышение ( ), то есть разность высотных отметок
точек. Превышение будет иметь тот же знак, что и угол
наклона. Соответственно этим знакам точки на разрезе будут
лежать ниже или выше друг друга.
Определяя положение каждой точки
относительно предыдущей, мы получим цепь этих точек -
основную нить хода. Она и дает нам общую конфигурацию
полости. Для изображения на плане ширины хода, а на разрезе
- высоты, при съемке измеряют эти величины в каждой точке.
Все данные съемки записываются в заранее приготовленный
журнал. Журнал разграфляется следующим образом.
Продемонстрировать или нарисовать на доске основную нить
хода. Разграфку журнала вычертить на доске и подобно
пояснить содержание каждой графы.
После выхода на поверхность журнал
переписывается, и к нему прибавляются еще две графы:
проложение () и превышение (). Разграфку в журнале делают не
на каждом листе, а через один. На свободных листах делают в
процессе съемки зарисовку вертикальных сечений хода.
Показать на имеющихся планах и разрезах вертикальные
сечения хода.
Рассмотрим теперь, как и какими
инструментами выполняется съемка. Наряду с навеской
снаряжения, заброской или штурмом группе может быть поручено
сделать топосъемку участка пещеры или пещеры полностью.
Минимальный состав съемочной группы - два человека, при этом
один из них является съемщиком, а другой записывающим.
Группа может состоять и из трех человек, но большее
количество людей затрудняет работу. Обязанности в группе
распределяются так, чтобы выполнение измерений разными
членами группы занимало примерно одинаковое время. Как же
происходит съемка группой из двух человек?
Еще на поверхности группа подготавливает
все необходимое для съемки: горный компас, угломер (если
есть в компасе, то не нужен), мерный шнур длиной 5 м с
узелками через каждый метр, бумажные пикеты с номерами для
маркировки точек, журнал, карандаш. Карандаш лучше привязать
веревочкой к поясу или пуговице комбинезона или брать с
собой несколько карандашей и нож. Подойдя к точке, с которой
нужно начинать съемку, съемщик встает на нее, а записывающий
встает дальше по ходу съемки. Компас и угломер находятся у
съемщика, а журнал у записывающего. Мерную ленту съемщик для
удобства может привязать к поясу, а записывающий держит ее
конец в руках. Показать все приборы для съемки и
различные виды журналов (из бумаги, металла и пластика),
бумажные пикеты.
Измерив компасом азимут направления и
угол наклона, съемщик членораздельно сообщает их
записывающему. Пока он выполнял измерения, записывающий
натянул мерную ленту, определил по ней расстояние и записал
в журнал. Записав азимут и угол наклона, он на глаз или
лентой измеряет высоту и ширину хода и записывает их.
Заполнив графу "примечание" и зарисовав вертикальное
сечение, он оставляет на точке пикет с его номером. После
этого съемщик встает на место записывающего, а записывающий
на следующую точку, и операция делается в таком же порядке.
Вертикальные сечения не обязательно зарисовывать на каждой
точке. Достаточно делать это через 4-5 точек, а также во
всех характерных местах. Очень важно, чтобы при измерении
вертикальных углов визирный луч проходил на одинаковой
высоте от точек. Для этого съемщик выбирает место на фигуре
записывающего на уровне своих глаз (плечо, налобный фонарь,
карабин на груди и пр.). На это место он все время визирует
при измерении вертикального угла. Привести пример выбора
точки на уровне глаз для кого-нибудь из аудитории.
Съемка имеет ряд ошибок, избавиться от
которых нельзя. Но их действия можно свести к минимуму.
Точность одного горизонтального углового измерения равна +-5
градусов. Это определяется в основном неточным визированием,
плохими условиями видимости. Обратить внимание слушателей
на ошибки.
Если учесть, что эта ошибка будет входить
в угловое измерение на каждой точке, то при большом
количестве измерений суммарная величина ошибки будет близка
к нулю. Она будет компенсироваться по знаку и величине.
Указать, какое число измерений считается большим.
Ошибкой по вине съемщика можно назвать
съемку с положением компаса "не в ту сторону". Нужно
следить, чтобы компас всегда был направлен на точку
визирования северным направлением шкалы. Ошибка при такой
"съемке" равна 180 и обнаруживается она обычно тогда, когда
на плане ход вдруг разворачивается и уходит сам в себя.
Точность измерения лентой (то есть точность, с которой
съемщик встал на точку) равна 10 см на 5 м. Ошибки этих
измерений также будут близки к 0 при большом количестве
точек. Показать правильное и неправильное положение
компаса.
На точность показаний стрелки компаса
влияют магнитные предметы (карабин на груди съемщика, троса
лестниц и пр.). Эти предметы нужно по возможности удалить от
компаса, а когда этого сделать нельзя, то компас следует
держать в одинаковом положении относительно магнитного
предмета. Цена деления шкалы компаса (если она не менее 3)
практически не сказывается на точности измерений. Точность
измерения вертикального угла при правильном визировании и
цене деления угломера в 1 равна 2.
Рецензия на работу тов. Смирнова А.
Программа занятий по топографии для
спелеологов предлагерной подготовки первого и второго годов
обучения охватывает практически все сведения по топографии,
необходимые спелеотуристу. Смирновым написан конспект лекции
"Методы подземной топосъемки, инструменты и правила ее
проведения", которая содержит весь необходимый лектору
материал.
К сожалению, автор не указал, сколько
часов отводится на то или иное занятие, не указал, следует
ли их объединять, не указал формы занятий и какие темы
требуют практической отработки соответствующих навыков.
Несмотря на эти недостатки, инструкторский совет считает
возможным зачесть работу с оценкой "отлично".
V.
Принципы описания и учета глубинных карстовых полостей.
Потребности народного хозяйства ставят
перед карстоведами и спелеологами СССР задачу как можно
более полного учета и всестороннего изучения глубинных
карстопроявлений. Опыт последних экспедиций в СССР и
зарубежных исследований карста показывает, что единственным
реальным путем осуществления такого учета является
составление кадастровых описаний. В СССР работы по сбору
материалов к составлению порайонных кадастров только начаты
и проводятся, главным образом, силами спелеологических
секций, областных советов по туризму и экскурсиям. В связи с
этим большой интерес представляет обобщение опыта описания и
учета карстовых полостей, проводимого различными группами
исследователей пещер. Опыт работы Комплексной карстовой
экспедиции АН УССР, Всесоюзного слета спелеологов и сборов
инструкторов ЦС по туризму показал, что обобщение материалов
следует вести несколькими методами.
Первая задача - учет всех
имеющихся литературных материалов. Сюда входит полное
ознакомление с литературой, в которой упоминается о
карстопроявлениях района, составление библиографического
каталога и двух специальных картотек. В именной картотеке по
каждой работе приводится перечень упомянутых в ней полостей
и графических материалов, в предметной - для каждой полости,
располагающейся в алфавитном порядке по районам, указываются
год издания работы и фамилия ее автора.
Вторая задача - сбор и
систематизация получаемых в ходе исследования и имеющихся
материалов. Каждой полости присваивается номер,
соответствующий номеру на карте. Все материалы по каждой
полости собираются в специальную папку. Картографические
материалы других исследователей приводятся к масштабу,
принятому для данного района (для УССР - 1:500). Делаются
выписки и микрофотокопии из отдельных статей и книг.
Третья задача - полное описание
каждой полости по материалам личных исследований и
литературным данным. Это – главный источник полных и
современных сведений о пещерах.
Четвертая задача - составление
кадастровой карточки, в которой сведены важнейшие
морфометрические, геологические и прочие показатели полости,
главным образом, в виде цифр и индексов. К каждой карточке
прилагаются микрофотокопии плана, разреза и сечений полости.
Содержание работы по учету литературных
источников и сбору фактических материалов не требует
разъяснений. Сложнее обстоит дело с полным описанием и
составлением кадастровой карточки. Критический разбор
вопросников по описанию карстовых полостей, разработанных в
разное время отечественными и зарубежными исследователями
карста, показал, что большинство их весьма несовершенно.
Даже самые лучшие вопросники, предложенные Н.И.Соколовым
(1960), Г.А.Максимовичем (1962), П.П.Хороших (1962),
охватывают 34-44% общего объема сведений о карстовых
полостях, который был установлен при сопоставлении ряда
опросных карточек. Вопросники, составленные Ю.А.Листовым
(1887), И.К.Зайцевым (1940), Н.И.Николаевым (1950),
Р.Андерсоном (1962), Л.Маланкини (1958), К.Ковальским
(1951), а также многими ведомственными организациями СССР
(лаборатория спелеологии АН СССР, лаборатория спелеологии
Института Географии Грузинской ССР, Н.И.Соколов 1960 и др.)
охватывают не более 20% требуемых сведений. Не
останавливаясь на детальном разборе каждой из перечисленных
форм описания, осветим некоторые их недостатки. Большинство
вопросников перегружено морфологическими описаниями. При
неразработанности вопросов терминологии карстовых полостей и
их отдельных образований это приводит к излишней путанице. В
то же время, конкретные морфологические показатели, не
допускающие разночтений, включены далеко не во все
вопросники. В большинстве вопросников имеется требование
раздельного описания отдельных залов и коридоров пещер. В то
же время не оговорена необходимость производства
полуинструментальной топографической съемки полости в трех
проекциях, хотя с ее помощью сведения можно получить и без
описаний.
Требования, предъявляемые к геологической
и гидрогеологической характеристике полости вопросником
Н.И.Соколова, невыполнимы для неспециалистов. Представления
о возрасте вмещающих пород, их минералогической,
петрографической и химической характеристике могут быть
получены только в результате специальных исследований.
Изложить геологическую историю формирования полости и
определить ее возраст во время маршрутных исследований в
большинстве случаев не сможет и специалист. Все вопросники
(кроме П.П.Хороших) не предусматривают точного фиксирования
времени, когда производились наблюдения (год, месяц, день,
часы, минуты) и состояния погоды на поверхности, хотя
описания таких динамических процессов, как возникновение
капежа, размер озер и скоплений льда, расход водных потоков,
микроклиматические наблюдения без этих указаний теряют
ценность. Общим недостатком всех вопросников является
отсутствие четкой системы в описаниях и неудобство
последующей статистической обработки материала по большому
количеству полостей. Естественно, что детальность ответов в
каждом случае зависит от целей исследований и
подготовленности их участников. Нами совершенно не
затрагиваются также вопросы методики исследований,
изложенные в различных справочниках и специальных изданиях,
в частности - в публикуемой в настоящее время в Пермском
Госуниверситете в виде отдельных выпусков "Методике изучения
карста". Все сведения о карстовых полостях, содержащиеся в
вопроснике, распадаются на 8 крупных групп.
VI. Топографическое изучение карстовых
полостей
(на примере Горного Крыма)
Труднодоступность, наличие водных
преград, отсутствие освещения, низкие температуры (5 -9 СО),
высокая относительная влажность (70%-100%), крайне
прихотливые, негеометризированные контуры, невозможность
использования обычных точных измерительных приборов и сети
опорных точек на поверхности – вот далеко не полный перечень
трудностей, ожидающих топосъемщика-любителя под землей в
пещере. Опыт работы Комплексной карстовой экспедиции АН
УССР, I Всесоюзного слета спелеологов, сборов ЦС по туризму,
секций спелеологии Москвы, Крыма, Красноярска и других
городов позволяет наметить целый ряд методических приемов
проведения подземной топографической съемки карстовых
полостей. Для получения представления о форме и размерах
карстовой полости обычно достаточно изобразить ее в виде
проекций на три взаимно перпендикулярные плоскости.
Условимся понимать: под планом - проекцию полости на
горизонтальную плоскость, под разрезом - проекцию полости на
вертикальную плоскость, ориентированную вдоль длинной ее
оси, под сечением - проекцию полости на вертикальную
плоскость, ориентированную вдоль ее короткой оси. Для
вертикальных карстовых полостей кроме общего, сводного
плана, необходимо строить ряд планов - разрезов на разных
глубинах (рис.4).
Масштаб съемки зависит от размеров
объекта, степени детальности его изучения и задач, стоящих
перед исследователем. В практике топосъемки пещер обычно
принят как основной масштаб 1:500. При точности графических
работ 0,5 мм в этом масштабе можно картировать детали
морфологии изучаемых полостей размерами свыше 25-30 см.
Более мелкие детали обозначаются внемасштабными знаками. Как
основной вид съемки применяется магнитная съемка,
позволяющая с достаточной точностью проводить работы в
разнообразных карстовых полостях, а также - на обводненных
участках полостей и даже под водой. Угломерная съемка может
применяться как исключение в наиболее легкодоступных сухих
галереях для проложения соединительных ходов. Для измерения
магнитных азимутов используется герметизированный горный
компас или буссоль, снабженные подсветкой. Для измерения
расстояний применяется мерная лента и предварительно
напряженная капроновая веревка диаметром 6 мм. Для измерения
вертикальных углов применяется эклиметр Брандиса, снабженный
подсветкой и дополнительно градуированный в интервале от 60
до 90. В производстве съемочных работ можно выделить два
самостоятельных этапа: съемку ситуации на поверхности и
съемку подземных карстовых полостей.
I. Съемка на поверхности
Обычно - это упрощенная крупномасштабная
съемка водосбора (или группы микроводосборов), тяготеющего к
изучаемой карстовой полости. Производство такой
специализированной съемки также требует разработки методики.
Поверхностная съемка должна отвечать на следующие вопросы:
контуры водосбора, площадь, расчленение, наличие
микроводосборов, наличие денудационных, эрозионных и
карстовых форм рельефа, их взаимное расположение и связь с
изучаемой карстовой полостью и т.д. Для ответа на эти
вопросы иногда, кроме ситуационного плана, необходимо
составить несколько разрезов в различных направлениях,
совпадающих с направлениями развития подземных карстовых
полостей. В результате нанесения на эти разрезы внешних и
внутренних форм карстопроявления, а также -
геолого-структурных и литологических особенностей участка
выясняется происхождение карстовых полостей и их возможные
связи с поверхностью. На рис.1 приведен ситуационный план и
разрез с севера на юг участка Ай-Петринского горного массива
с пещерой Аю-Тешик. Таким путем удалось выяснить связь
пещеры Аю-Тешик, заложившейся в массивных неясноплитовых
известняках по трещинам напластования и секущим
тектоническим трещинам направлений 130 -310, с платообразным
участком древнего закарстования на южном склоне г.Лысой.
Направление разрезов обычно выбирается после проведения
съемки под землей и определяется направлениями заложения
карстовой полости. Особым видом съемки поверхности является
планово-высотная съемка с целью увязки двух или нескольких
входов в карстовую полость (рис.2). Этот вид съемки требует
повышенной точности и его желательно производить методами
угломерной съемки и тригонометрического нивелирования, либо
буссолью и эклиметром в нескольких повторностях.
Съемка подземных карстовых полостей.
По условиям заложения карстовых полостей
и особенностям производства съемок можно выделить два
самостоятельных случая:
а) съемка горизонтально-наклонных
полостей;
б) съемка вертикальных полостей.
В каждом из указанных случаев применяются
свои специфические приемы. В работах спелеологических
экспедиций составление графических материалов по карстовым
полостям в трех проекциях обязательно. В состав съемочной
партии, как правило, входят 4 человека: топосъемщик,
реечник, ведущий записи и зарисовщик. Обязанности между ними
распределяются следующим образом:
топосъемщик - держит один конец мерной
ленты, определяет азимут и вертикальный угол на следующую
точку; реечник - держит второй конец мерной ленты,
выставляет фонарь для визирования на указанную высоту,
замеряет ширину и высоту ходу. Замеры ширины производятся
вправо и влево от точки стояния реечника, что позволяет
более точно совмещать абрисы с данными плановой высотной
съемки;
ведущий записи - заносит сведения,
сообщаемые ему топосъемщиком и реечником, в черновой журнал,
составленный по специальной форме (приложение 1). В его
обязанности также входит маркировка пикетов;
зарисовщик - ведет абрисы плана, разреза
и сечения полости в местах, указанных ему топосъемщиком или
самостоятельно выбранных в наиболее характерных участках
хода (приложение 2). Им же проводятся в случае необходимости
дополнительные измерения высоты и ширины хода между
пикетами. К зарисовщику предъявляются особые требования в
отношении знания геологии и особенностей образования
карстовых полостей. При неизбежной генерации он должен
подчеркнуть роль того или иного фактора (структурного,
литологического, гравитационного и др.) в формировании
данного участка полости.
Таким образом, из 4 съемщиков двое
(топосъемщик и зарисовщик) должны обладать минимумом
специальных навыков и знаний. При прохождении очень узких
полостей, а также при съемке обводненных участков с лодки
или в гидрокостюмах всю указанную работу выполняют
топосъемщик и реечник, причем первый берет на себя
дополнительно обязанности зарисовщика, а второй – ведущего
записи. Темпы съемки в таких случаях значительно
замедляются. Рассмотрим содержание основных граф журнала для
записи (приложение 1).
Графа 1. Номер точки. Съемка начинается с
поверхности от нулевого пикета, который закрепляется на
любом приметном естественном объекте (дерево, скала и т.д.)
постоянной маркой. Чаще всего применяется сплошная система
нумерации, т.е. каждому пикету внутри полости присваивается
свой номер. Точки соединения двух или нескольких ходов
обозначается двойным кружком, а в графе 1 журнала
обозначение этого пикета ставится дробью, указывающей, с
какого пикета на какой производится визирование (приложение
1,2). В зависимости от сложности карстовой полости, ее
размеров и обводненности в экспедиции применяется либо
временная маркировка картонными квадратиками с номерками
(так называемая "съемка с потерянными точками"), либо
постоянная маркировка на полу, стенах и сводах краской.
Через каждые 50-60 метров хода и на всех разветвлениях
устанавливаются постоянные марки, координаты которых
записываются в специальную ведомость. Эти марки в дальнейшем
используются для определения положения точек специальных
(геологической, гидрогеологической, палеонтологической и
других). В случае невозможности почему-либо установить марку
в точке стояния, она выносится на некоторое промеренное
расстояние вверх или в сторону с соответствующей отметкой в
ведомости.
Графа 2. Азимут. Определяется буссолью
или горным компасом с точностью до 30'-1 (в зависимости от
конструкции прибора). Точка стояния реечника выбирается
примерно по оси хода, за исключением случаев, связанных с
обходом препятствий.
Графа 3. Расстояние (). Принимается
фиксированным, равным пяти метрам. Отказ от промерных линий
разной длины приводит к взаимному уравновешиванию ошибок в
определении направлений и превышений, исключает
необходимость производить отсчет по ленте в каждой точке,
облегчать работу зарисовщика. В случае невозможности выбрать
точку, отстоящую от топосъемщика на пять метров, реечник
самостоятельно отмеряет либо большее, либо меньшее
расстояние и сообщает отсчет по мерной ленте.
Графа 4. Угол наклона (). Определяется
эклиметром с точностью до 30'-1 . Соблюдение основного
условия тригонометрического нивелирования - равенства высот
инструмента и точки визирования - достигается путем
установления эклиметра и визирного фонаря на одну из четырех
имеющихся у топосъемщика и реечника реек высотой 0.25, 0.6,
1.0 и 1.6 м (их можно заменить одной складной рейкой).
Применение этого несложного приема позволяет менять без
измерений высоту прибора при резких понижениях ходов, вплоть
до едва проходимых лазов в 30-35 сантиметров высотой.
Отсчеты по компасу и эклиметру берутся в 2-3 повторностях,
записывается средний из отсчетов.
Графа 5. Горизонтальное проложение ().
Поправка на угол наклона для каждой последующей точки на
графике вводится при углах, больших 15 (5 * cos 15 =4.83). В
журнале ведутся вычисления положений для каждой точки, и
через каждые 5 точек вводится суммарная поправка на угол
наклона, меньший 15 , что позволяет учесть накапливающуюся
ошибку.
Графа 6. Превышение (). Вычисляется для
каждой точки. В случае, когда превышение замеряется
непосредственно по отвесу (обход обвальной глыбы, уступ,
вертикальный колодец и т.д.) в графах 3, 4 и 5ставится
прочерк.
Графа 7. Относительная высота.
Определяется для каждой точки. Отметка последующей точки
равна отметке предыдущей точки плюс превышение.
Графа 8. Высота хода (H). Определяется
над точкой стояния реечника при высоте до 2,5 м -
непосредственным измерением, до 7,0 м - дальномером
фотоаппарата, выше 7,0 м - на глаз. Если наиболее высокая
часть хода расположена слева или справа от точки стояния
реечника, можно сделать второй замер, поместив его в скобках
слева или справа от основной записи в журнале. Все
дополнительные высоты, как правило, определяет зарисовщик.
Графа 9. Ширина левая. Определяется по
перпендикуляру к оси хода влево от точки стояния реечника по
полу. Все расширения, расположенные выше уровня пола,
отмечает зарисовщик. Он же обеспечивает их дополнительные
промеры.
Графа 10. Ширина правая. Определяется по
перпендикуляру к оси хода вправо от точки стояния реечника
по полу.
Графа 11. Примечания. В эту графу
заносятся все дополнительные сведения о положении марок, о
морфологических особенностях полости в точках замеров и
между ними, а также замечания для специализированных отрядов
(археологические находки, обводненность, трещиноватость и
т.д.).
При другом масштабе съемки и других
расстояниях между точками величина предельного угла для
ведения поправки меняется.
При съемке обводненных полостей в журнал
добавляется графа 13 "Глубина воды". Глубину воды определяют
лотом у обеих стенок полости и в точке стояния реечника. При
съемке высотную отметку передают с одного края озера на
другой по уровню воды, считая его горизонтальным. При
каскадном расположении озер при этом учитывают высоту всех
каскадов.
Зарисовщик ведет абрисы в журнале
согласно принятой формы (приложение II). В журнале заранее
прочерчиваются три параллельные линии, которые используются
как оси для абрисов плана, разреза и сечений. На
вертикальных линиях, проведенных на равных расстояниях,
отмечаются номера точек. При зарисовках необходимо отразить
особенности контуров полости, связанные с проявлениями
тектонической трещиноватости, изменения литологического
строения, деятельностью напорных и ненапорных вод,
процессами карстовой аккумуляции и т.д. Глыбовые завалы для
упрощения работы не картируются, изображаясь внемасштабными
знаками (приложение III).
Особенно тщательно отмечаются отмечаются
зарисовщиком все обводненные участки карстовых полостей и
следы деятельности водных потоков, которые отмечаются
специальными знаками (приложение III).
В отдельных случаях на планах и разрезах
отмечаются наиболее важные направления тектонической
трещиноватости. Для производства этих замеров зарисовщик
должен иметь горный компас.
К концу рабочего дня все материалы в
обязательном порядке переписываются начисто и
обрабатываются. Полевая обработка сводится к вычислению
положений, превышений и относительных высот. При накоплении
материалов необходимо также делать в поле черновую накладку
ходов. Особенно важно делать это при съемке замкнутыми
полигонами, так как накладка позволяет выявить и исправить
случайные ошибки.
Съемку висячих ходов желательно проводить
в прямом и обратном направлениях. После увязки полигонов и
накладки всех ходов на бумагу, в каждой точке стояния
откладываются перпендикулярно к линии хода левая и правая
ширина (а на разрезах - высота). Контуры полости наносятся
по абрисам. Если карстовая полость состоит из системы
разновысотных этажей, то сперва производится съемка каждого
этажей, а затем поэтажные планы и разрезы увязываются между
собой в плановом и высотном отношении соединительной съемкой
повышенной точности. Сводный план делается на одном листе,
причем для разных этажей применяются разные штриховые
контуры (рис.2, приложение III). Для выяснения высотного
соотношения всех этажей делается общий продольный разрез, на
плоскость которого проектируются их контуры (рис.2).
Отдельно строятся истинные сечения, где сохраняются
соотношения между положением отдельных карстовых полостей
(рис.2). По возможности продольный разрез и сечения
увязываются с топографической поверхностью.
Съемка вертикальных полостей. К
вертикальным карстовым полостям относятся колодцы и шахты. В
связи с труднодоступностью съемка вертикальных карстовых
полостей является сложной задачей. Проведение ее с
точностью, принятой для съемки горизонтальных полостей,
связано с большими трудностями, а иногда невозможно. В
практике спелеологических секций при съемке сложных
вертикальных карстовых полостей обязательным является
построение минимум двух вертикальных разрезов, сводного
плана и серии планов-срезов.
Съемка вертикальной полости начинается со
съемки плана-среза на поверхности. При больших размерах
входа в шахту определить их непосредственными измерениями не
всегда удается. Поэтому для определения недоступных
расстояний широко используется дальномер фотоаппарата.
Контуры полости приходится, как и при съемке горизонтальных
полостей, зарисовывать на глаз. Вертикальные карстовые
полости обычно заложены по одной или нескольким
тектоническим системам тектонической трещиноватости. В связи
с эти планы-срезы имеют асимметричные, вытянутые вдоль одной
из таких систем, очертания. Длинная и короткая оси их обычно
определяют направления вертикальных разрезов. Сказанное
хорошо иллюстрирует рисунок 3а. Одна из шахт Караби-Яйлы,
заложенная по двум системам трещин, в плане асимметрична. Ее
форму и размеры лучше всего передают разрезы I-Iа и II-IIа,
проведенные в направлениях север-юг и запад-восток, они дают
искаженное, сглаженное представление о ее размерах. В то же
время, в случае необходимости, они могут быть довольно точно
выведены чисто геометрическим путем из основных разрезов и
серии планов-срезов.
В крупных карстовых шахтах ведущие
направления трещиноватости с глубиной иногда меняются. Тогда
длинна и короткая оси шахты смещаются на некоторый угол по
отношению к осям плана-среза на поверхности (рис.30). Этот
поворот, с образованием в плане полости своеобразного
"винта", связывается с наличием перемещающихся, скручивающих
тектонических напряжений в теле горного массива. Наличие
винтообразных участков затрудняет съемку вертикальных
полостей и заставляет особенно тщательно ориентировать оси
планов-срезов на разных глубинах. При резком повороте осей
(иногда достигающем 60-70) для построения сводного разреза
шахты до низу приходится строить дополнительные вертикальные
разрезы.
В связи с указанными морфологическими
особенностями вертикальных карстовых полостей и трудностями
работы на веревочной лестнице, принята следующая
последовательность съемки сложных вертикальных полостей.
Спуск в шахту начинается после съемки
плана-среза у поверхности, положение длинной и короткой осей
которого определяет направление вертикальных разрезов. При
спуске особое внимание обращается на главные направления
тектонической трещиноватости и изменении направлений длинной
и короткой осей шахты вниз по разрезу. Одновременно, на все
площадки и уступы, которые могут служить промежуточной базой
для производства съемки, передается высотная отметка от
начальной марки у входа в шахту. Передача отметок
осуществляется либо страховочной веревкой, если она идет
строго по отвесу, либо специальным шнуром, опущенным вдоль
отвесной или нависающей стенки шахт. Ошибка передачи
высотных отметок обычно довольно велика и достигает 20-30
сантиметров. Со дна шахты по правилам, изложенным выше,
производится съемка всех ее горизонтально-наклонных
продолжений. Зарисовка подробностей разрезов и
планов-разрезов с площадок и уступов, выявленных при спуске
и расположенных на уже известной глубине, производится при
подъеме, сочетаясь с необходимым отдыхом.
COPYRIGHT: В.Н.Дублянский,
В.Радзиевский
COPYRIGHT: Спелеоклуб "Барьер", компьютерная версия, 1992
