Инженерно-гидрографические изыскания на объекте Арктический терминал круглогодичной отгрузки нефти Новопортовского месторождения
advertisement
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА на тему: «ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ НА ОБЪЕКТЕ «АРКТИЧЕСКИЙ ТЕРМИНАЛ КРУГЛОГОДИЧНОЙ ОТГРУЗКИ НЕФТИ НОВОПОРТОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ» ДИПЛОМАНТ________________________________________/ РУКОВОДИТЕЛЬ ____________________________________/ / КОНСУЛЬТАНТ ПО ОРГАНИЗАЦИОННОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ______________________________/ / КОНСУЛЬТАНТ ПО РАЗДЕЛУ «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» _____________/ / РАБОТА К ЗАЩИТЕ ДОПУЩЕНА: ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ _________________________/ / ДЕКАН ФАКУЛЬТЕТА ______________________________// 2018 Содержание: ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................................... 3 1. СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ .................. 5 1.1. Обследование исходных пунктов ..................................................................................... 9 1.2. Планово-высотное обоснование ..................................................................................... 10 1.3. 1.4. 1.5. 2. 1.2.1. Методика создания опорной геодезической сети .............................................. 10 1.2.2. Оборудование для создания опорной геодезической сети ................................ 13 1.2.3. Полевой этап создания опорной геодезической сети ........................................ 19 Состав оборудования для выполнения съёмки рельефа дна ........................................ 26 1.3.1. Многолучевой эхолот Reson SeaBat 8125H ........................................................ 27 1.3.2. Измеритель скорости звука в воде ....................................................................... 29 1.3.3. Датчик динамических перемещений ................................................................... 32 1.3.4. Система позиционирования.................................................................................. 36 Калибровки и тестирования гидрографического оборудования.................................. 37 1.4.1. Калибровка датчика перемещений судна и гирокомпаса .................................. 37 1.4.2. Тестирование измерителя скорости звука .......................................................... 39 1.4.3. Калибровка многолучевого эхолота .................................................................... 39 1.4.4. Тестирование системы позиционирования ......................................................... 44 Съёмка рельефа дна .......................................................................................................... 44 КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ ........................................ 49 2.1. Камеральный этап создания опорной геодезической сети ........................................... 49 2.2. Камеральная обработка гидрографических материалов............................................... 57 3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................... 67 3.1. Организация выполнения геодезических работ ............................................................ 67 3.2. Смета на производство инженерно-геодезических работ ............................................ 70 2 ВВЕДЕНИЕ Производство инженерных изысканий является основой для проектирования объектов строительства. Целью инженерных изысканий, как правило, является изучение природных условий и обстоятельств техногенного воздействия для подготовки данных для архитектурного проектирования, строительства, эксплуатации зданий и сооружений, а также для документов территориального планирования и документации по планировке территории. В состав инженерных изысканий входят инженерно-геодезические, инженерно-геологические, экологические, инженерно-гидрографические, инженерно-гидрометеорологические, инженерноинженерно- геотехнические изыскания. Проектирование и строительство любого объекта невозможно без привязки к конкретному рельефу и ситуации местности, уникальность которых и обуславливает особенности разработки различных чертежей и планов. В процессе проведения инженерно-геодезических изысканий обеспечивается производство топографо-геодезических материалов, инженерно- топографических планов, материалов для подготовки документов территориального планирования, планировки территорий и подготовки проектной документации. Они составляются в цифровом и (или) в бумажном виде. Целью данной квалификационной работы является разработка комплекса работ для получения геодезических и гидрографических материалов, необходимых для проектирования и дальнейшего строительства арктического терминала круглогодичной отгрузки нефти Новопортовского месторождения. В связи с этим в рамках данной работы будет рассмотрен следующий комплекс вопросов: • Технология построения опорной геодезической сети на основе использования спутниковых систем, процесс обработки GPS измерений с использованием современного программного комплекса, а 3 также трансформирование координат из глобальной координатной системы WGS-84 в местную локальную систему; • Технология получения высотных отметок пунктов долговременной сохранности методом геометрического нивелирования, процесс обработки данных нивелирования; • Технология выполнения батиметрической съёмки с системой многолучевого эхолота и обработка полученных данных для создания батиметрической модели дна и плана промера глубин. Результатом работ будут являться: • Разработка методики производства инженерно-гидрографических изысканий для проектирования и строительства терминала круглогодичной отгрузки нефти; • Планы промеров глубин. В организационно-экономической части будет выполнен расчет стоимости работ, а в разделе по безопасности жизнедеятельности будет рассмотрено обеспечение безопасности при выполнении полевых и камеральных работ. 4 1. СВЕДЕНИЯ О МЕТОДИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ Район изысканий находится в районе пос. Мыс Каменный на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области. В географическом отношении район расположен на севере ЗападноСибирской низменности, за Полярным Кругом, на востоке полуострова Ямал и на акватории Обской губы (залив Карского моря) в районе примыкания к ней Тазовской губы, 360 км к северо-востоку от г. Салехард (рис. 1.1, 1.2). Карское море б а 72 а л 73 г Я я в ов п- а о 70 й ки нс да у м Гы 71 - к п м.Каменны й а г уб к ая овс Таз 69 с м.Парусный 67 66 70 О б 68 72 74 76 78 Рис. 1.1 Расположение м. Каменный в Обско-Тазовском регионе 5 площадка 1 – Арктический погрузочный терминал (АПТ), площадка 2 – коридор трассы трубопровода к АПТ, площадка 3 – пересечение трубопроводом урезовой зоны площадка 4 – береговые объекты Рис. 1.2 Район изысканий на акватории Обской губы у м.Каменный Связь района изысканий (пос. Мыс Каменный) с материком в летний период осуществляется только воздушным и морским путём, в зимний – воздушным путём и автомобильным транспортом по зимнику. Железнодорожное сообщение в районе работ отсутствует. 6 Внутренние связи обеспечиваются морским, воздушным и вездеходным транспортом. В условиях ограниченной автодорожной инфраструктуры большое значение имеют вертолёты, которые используются для пассажирских и грузовых перевозок внутри полуострова. Территория представляет собой заболоченную равнину, покрытую травянистой растительностью с множеством озёр, с наличием многолетних мёрзлых пород и погребённых льдов. Абсолютные отметки рельефа в пределах объекта колеблются от минус 0,2 м на побережье Обской губы до 50 м на материковой части. Климат района резко континентальный, арктический. Продолжительная, суровая зима, короткое прохладное лето, короткие переходные сезоны осень – весна. Резкие колебания температуры в течение года и даже суток. Средняя годовая температура воздуха составляет минус 9,4º С. Средняя температура января – минус 24,8º С, июля – плюс 11º С. Абсолютный минимум температур приходится на февраль – минус 56º С, абсолютный максимум – на июнь-июль плюс 30º С. Продолжительность безморозного периода 61 день, устойчивых морозов 207 дней. Осадков в районе выпадает много, в тёплый период с апреля по октябрь, 250 мм. Снежный покров образуется в середине октября, а сходит в первой декаде июня. Высота снежного покрова в отдельные годы достигает двух метров. В течение года преобладают ветры СЗ и С направления, близка к ним повторяемость Ю и ЮЗ ветров. В январе - Ю и ЮЗ, а в июле - С и СВ направлений. Среднегодовая скорость ветра 6,2 м/c, средняя за январь – 6,4 м/c и средняя в июле – 5,6 м/c. Наибольшая скорость ветра для рассматриваемого района наблюдается при ветрах С, З и СЗ направлений - 22-27 м/с. Рельеф дна на акватории участка работ спокойный. Абсолютные отметки изменяются в пределах площадки от минус 11 м до минус 12 м. 7 Абсолютные отметки по акватории трассы нефтепровода изменяются от минус 0,1 м до минус 11,0 м. Основанием для выполнения инженерно-геодезических и гидрографических работ является договор, заключённый между заказчиком и исполнителем изысканий, сопровождающийся составлением технического задания и программы работ. В договоре устанавливаются: объём, сроки, стоимость, состав инженерных изысканий, условия сдачи работ, особые условия, ответственность и обязательства сторон, реквизиты сторон. Согласно техническому заданию заказчика было необходимо осуществить в процессе инженерно-гидрографических изысканий: • создать опорную геодезическую сеть в соответствии с действующими нормативно-правовыми актами; • выполнить гидрографическое обследование акватории участка работ многолучевым эхолотом; • на участках проведения многолучевой сонарной съёмки выполнить обнаружение и координирование объектов на дне Обской губы; • предоставить планы промеров глубин в масштабах 1:500, 1:2000 с сечением рельефа 0,5 метра; • предоставить технический отчёт по итогам инженерно- гидрографических изысканий в 4-х экземплярах в печатном виде и в 3-х экземплярах в электронном виде (на компакт-диске). На основании технического задания заказчика работ специалистами АО «АрхангельскТИСИз» была составлена программа работ. Она включила в себя: схему района производства работ, примерную схему закрепления пунктов опорной и съёмочной сети, методику производства работ, способы построения съёмочной сети. В результате были выделены следующие основные этапы работ: • подготовительный этап; • создание опорной геодезической сети; 8 • гидрографическое обследование акватории участка работ (коридор трассы морского трубопровода, площадка арктического погрузочного терминала, разворотный бассейн); • камеральные работы, в том числе: оценка точности полевых измерений, вычерчивание и выпуск планов промера глубин; • составление технического отчёта по результатам выполненных работ. 1.1. Обследование исходных пунктов До начала выполнения работ по созданию опорной геодезической сети необходимо отыскать пункты триангуляции, полигонометрии и нивелирных сетей, проверить сохранность центров и знаков, оценить возможность спутниковых измерений [4]. Участок работ имеет низкую степень топографо-геодезической изученности. На район изысканий имеются топографические карты в масштабах 1:50 000 и 1:100 000, созданные предприятием № 10 ГУГиК при СМ СССР в 1966-1968 годах. Опорная планово-высотная геодезическая основа представлена в районе проводимых работ сетью триангуляции 2–3 классов, а также пунктами сетей сгущения (полигонометрия 4 класса). Обследование исходных пунктов выполнено в соответствии с требованиями «Инструкции о построении государственной геодезической сети, М., «Недра», 1966г». На территории пос. Мыс Каменный выполнено обследование 4-х пунктов государственной геодезической сети (пункты триангуляции Каменный и Геолог и пункты полигонометрии №№2289 и 8597), расположенных в районе участка работ. Сведения о состоянии обследованных пунктов представлены в таблице 1.1. 9 Таблица 1.1 Сведения о состоянии обследованных пунктов Сведения о состоянии пункта № п/ п Номер или название пункта, класс сети, тип центра и номер марки 1 Каменный, 4 Мет. пикласс, центр 150, рамида, удовл. № 8800 4.8 м 2 Геолог, 4 класс центр 150 3 2298, 4 класс, центр 150 № 2173 3 8597, 4 класс, центр 150 Тип и высота знака центра Мет. пирамида, удовл. 4.8 м мет. опозн. удовл. столб мет. опозн. удовл. столб Работы, выполненные по возобновленаружного нию внешзнака него оформления Примечание удовл. пирамида не выполнядеформиролись вана удовл. не выполнялись удовл. не выполнялись удовл. не выполнялись В результате обследования исходных пунктов геодезической основы была установлена их пригодность для проведения на них спутниковых наблюдений. 1.2. Планово-высотное обоснование 1.2.1. Методика создания опорной геодезической сети Для производства инженерно-геодезических работ на территории изысканий было запланировано построение опорной геодезической сети. Передача координат в сети будет выполняться с помощью спутниковых радионавигационных систем (СРНС). Применение спутниковых определений обладает множеством преимуществ перед другими способами определения координат точек. Среди плюсов данного способа обычно выделяют: • более высокое быстродействие по сравнению с традиционными методами; • возможность работы в любое время суток; 10 • точность наблюдений практически не зависит от погодных условий (дождя, снега, высокой или низкой температуры, а также влажности); • вычисления координат могут определяться на большом расстоянии между исходными пунктами и определяемыми точками, находящимися вне визуальной досягаемости [1]. На рассматриваемом объекте создание геодезического обоснования с применением спутниковых технологий технически и экономически обосновано. Этому способствует тот факт, что территория геодезических работ открытая, высокие строения отсутствуют. Вопрос о возможности применения спутниковых приемников решался путем изучения объекта до начала подготовительных работ. В процессе этой работы на местности выявлялись естественные и искусственные объекты, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников. Задача привязки спутниковой сети по высоте более сложная, чем координатная, потому что спутниковые измерения дают приращения эллипсоидальных высот, а отметки реперов даются в системе нормальных высот. Для преобразования эллипсоидальных высот в нормальные высоты необходимо знать высоту квазигеоида над эллипсоидом, которая необязательно будет являться постоянной на объекте работ [4]. По этой причине было принято решение определить высотное положение пунктов долговременного закрепления методом геометрического нивелирования. В соответствии с техническим заданием, развитие высотной сети следует выполнить ходом нивелирования IV класса. В процессе выполнения работ по построению опорной геодезической сети были выполнены общие требования по проектированию, относящиеся как к определению координат точек сети с использованием СРНС, так и к передаче высотных отметок методом геометрического нивелирования: • Составлена схема планируемой сети, выбраны пункты государственной геодезической сети для привязки; 11 • В соответствии с заданным масштабом гидрографической съемки и сечением рельефа выбран соответствующий метод спутниковых наблюдений; • Определены тип и эксплуатационные характеристики аппаратуры, которую необходимо будет использовать; • Запланирована проверка готовности аппаратуры и исполнителей к проведению работ на объекте; • Запланировано проведение вычислительной обработки результатов наблюдений спутников и геометрического нивелирования. Согласно [26], в районе выхода нефтепровода на береговой участок необходимо установить два пункта долговременного закрепления. Поэтому на данном объекте было принято решение создать опорную геодезическую сеть, состоящую из двух пунктов долговременного закрепления, расположенных непосредственно на участке работ, а также четырех пунктов государственной геодезической сети, служащих исходными. Данная конфигурация сети удовлетворяет требованиям [2]. При проектировании опорной геодезической сети для съёмки конкретного объекта в требуемом масштабе с заданной высотой сечения рельефа необходимо выбрать определённый метод спутниковых определений – статический, быстрый статический или метод реоккупации. Согласно техническому заданию, необходимо получить планы промера глубин масштаба 1:500 с высотой сечения рельефа горизонталями 0,5 м. Также на береговом участке планируется выполнение топографической съёмки в аналогичном масштабе. В соответствии с таблицей (таблица 1.2) из нормативной документации [5] был выбран метод развития съёмочного обоснования в виде построения сети, а метод спутниковых определений – статический. 12 Таблица 1.2 Рекомендации по применению методов развития съёмочного обоснования и методов спутниковых определений для различных масштабов съёмки и высот сечения рельефа (фрагмент таблицы) Планово-высотное или высотное обоснование Масштаб Метод развития Метод развития съёмки; съёмочного съёмочного высота сеМетод спутниМетод спутниобоснования с обоснования с чения рековых определековых определеиспользованием использованием льефа ний ний спутниковой спутниковой технологии технологии Плановое обоснование 1:2000, 1:1000, 1:500; 0,5 м построение сети быстрый статический или реокку- построение сети пация статический 1.2.2. Оборудование для создания опорной геодезической сети При расчёте оптимального количества одновременно работающих спутниковых приемников определяющим фактором является техникоэкономическое обоснование. Увеличение количества участвующих в наблюдениях приемников позволяет сократить сроки проведения полевых работ, но при этом возрастают расходы, связанные с доставкой большого количества техники и необходимостью увеличения численности наблюдателей. Для реализации установленной схемы создания геодезического обоснования на объекте и выполнении в последующем инженерно-гидрографических работ, был выбран комплект спутниковой геодезической аппаратуры, состоящий из четырёх приёмников: • Trimble R7, 2 шт.; • Trimble R6; • EFT M1; Спутниковый приёмник Trimble R7 изображён на рисунке 1.3. Данный приёмник работает в паре с антенной Zephyr 2.0 (рисунок 1.3). 13 Рис. 1.3 Спутниковый приёмник Trimble R7 с антенной Zephyr 2.0 Технические характеристики спутникового приёмника Trimble R7 приведены в таблице 1.3. Таблица 1.3 Технические характеристики Trimble R7 Характеристика Технология Trimble R-Track 72 каналf: GPS сигналы: L1C/A, L2C, полный цикл фазы несущих L1/L2/L51 ГЛОНАСС сигналы: L1C/A, L1P, L2P, полный цикл фазы несущих L1/L2 Поддержка SBAS систем WAAS/EGNOS Точность статической и кинематической В плане 3 мм + 0,1 мм/км съемки при постобработке По высоте 3,5 мм + 0,4 мм/км Точность кинематической съемки В плане 10 мм + 1 мм/км По высоте 20 мм + 1 мм/км Время инициализации обычно< 10 секунд Надежность инициализации обычно > 99,9% Физические характеристики Размеры (ШxВxД): 13,5 x 8,5 x 24 см Масса 1,5 кг Температура рабочая от -40 °С до + 65 °С Водо- и пылезащищенность IP67, защита от кратковременного погружения на глубину 1 м Измерения Параметр Спутниковый приёмник Trimble R6 изображён на рисунке 1.4. 14 Рис. 1.4 Спутниковый приемник Trimble R6 Технические характеристики приёмника Trimble R6 приведены в таблице 1.4. Таблица 1.4 Технические характеристики спутникового приёмника Trimble R6 Характеристика Технология Trimble R-Track 72 каналf: GPS сигналы: L1C/A, L2C, L2E (Технология Trimble отслеживания L2P), L5 ГЛОНАСС сигналы: L1C/A, L1P, L2C/A (только ГЛОНАСС М), L2P Поддержка SBAS систем WAAS/EGNOS Точность статической и кинематической В плане 3 мм + 0,1 мм/км съемки при постобработке По высоте 3,5 мм + 0,4 мм/км Точность кинематической съемки В плане 10 мм + 1 мм/км По высоте 20 мм + 1 мм/км Время инициализации обычно< 25 секунд Надежность инициализации обычно > 99,9% Физические характеристики Размеры 19 см*10,9 см Масса 1,34 кг Температура рабочая от -40 °С до + 65 °С Водо- и пылезащищенность IP67, защита от кратковременного погружения на глубину 1 м Измерения Параметр Спутниковый приёмник EFT M1 изображён на рисунке 1.5. 15 Рис. 1.5 Спутниковый приёмник EFT M1 Технические характеристики приёмника EFT M1 приведены в таблице 1.5. Таблица 1.5 Технические характеристики спутникового приёмника EFT M1 Измерения Параметр Характеристика 220каналов: GPS: L1 C/A, L2E, L2C, L5 ГЛОНАСС: L1 C/A, L1 P, L2 C/A и L2P Galileo: L1, E5A, E5B, E5AltBOC SBAS: L1 C/A, L5 Beidou: B1, B2 QZSS: L1, L2C, L5 Точность статической и кинематической В плане 2,5 мм + 0,5 мм/км съемки при постобработке По высоте 5 мм + 0,5 мм/км Точность кинематической съемки В плане 8 мм + 1 мм/км По высоте 15 мм + 1 мм/км Время инициализации менее 10 секунд Надежность инициализации более 99,9% Физические характеристики Размеры 19,5 см*10,4 см Масса 1,3 кг Температура рабочая от -45 °С до + 65 °С Водо- и пылезащищенность IP67, выдерживает погружение в воду на глубину 2 метра; выдерживает падение с высоты 3 метра Управление спутниковыми приёмниками осуществлялось с помощью полевого компьютера - контроллера Trimble TSC2 (рис. 1.6). 16 Рис. 1.6 Контроллер Trimble TSC2 Для получения высотных отметок закладываемых пунктов было решено использовать нивелир с компенсатором Sokkia C320 (рис. 1.7) в комплекте с трёхметровой двухсторонней шашечной рейкой с сантиметровыми делениями РН-3000 (рисунок 1.8). Характеристики нивелира Sokkia С330 приведены в таблице 1.6. Таблица 1.6 Технические характеристики нивелира Sokkia C320 Тип нивелира Sokkia С320 Точность (1 км двойного хода) 2,0мм Фокусное состояние 215 Увеличение трубы 24х Коэффициент дальномера 100 Тип компенсатора Диапазон работы компенсатора 4-торсионный маятниковый с +/-15’ магнитным демпфером 17 Рис. 1.7 Нивелир Sokkia C320 Рис. 1.8 Рейка нивелирная РН-3000 Для контроля спутниковых определений, измерения офсетов гидрографического оборудования при установке на судно, а также для калибровки гирокомпаса использовался тахеометр Sokkia SET 630R (рис. 1.9). Характеристики тахеометра Sokkia SET 630R приведены в таблице 1.7. Таблица 1.7 Технические характеристики тахеометра Sokkia SET 630R Параметр Точность угловых измерений Увеличение трубы Компенсатор/диапазон работы компенсатора Минимальное фокусное расстояние, м Дальность измерений на 1 призму 6” 26 X Характеристика Двухосевой, ±3’ 1,3 4000 18 Параметр Дальность измерений без отражателя, м Точность линейных измерений на 1 призму, мм Время одного измерения, сек. Клавиатура Объем памяти Диапазон температур, °С Мах. Время работы, часов Вес, кг 100 Характеристика ±(2+2x10-6xD) 1,3 Односторонняя, 15 клавиш 10000 точек от -20 до +50 5 5,3 Рис. 1.9 Тахеометр Sokkia SET 630R Все перечисленные приборы проходят регулярно метрологическую поверку. 1.2.3. Полевой этап создания опорной геодезической сети Перед выполнением спутниковых наблюдений были осуществлена закладка двух пунктов долговременной сохранности, которые будут использоваться непосредственно при производстве гидрографической съемки, а также инженерно-геодезических изысканий на суше. Согласно приложению 4 [3], зона производства работ находится в средней зоне области многолетней мерзлоты, поэтому при закладке была выбрана конструкция реперов «тип 150» (рис. 1.10). В качестве репера использована металлическая труба диаметром 6 см и с толщиной стенки 0,6 см. К 19 верхнему концу трубы приварена марка, а к нижнему - многодисковый якорь, состоящий из металлического диска (толщина 0,6 см, диаметр 15 см) и 8-ми полудисков. Наружная поверхность трубы репера обработана антикоррозионным и антипучинистым покрытием. Внутренняя поверхность трубы обрабатана только антикоррозионным покрытием. Закладка реперов осуществлялась в пробуренные скважины. Центры располагались не менее чем на 200 см ниже границы наибольшего протаивания грунта, а верхние концы трубы с приваренной маркой - на уровне поверхности земли. Рис. 1.10 Репер «тип 150» 20 При подготовке к полевому этапу создания опорной геодезической сети было выбрано четыре пункта государственной геодезической сети 4 класса точности (III класс нивелирования) для использования их в качестве исходных пунктов. Был составлен подробный план очер`дности наблюдений. В общем, полевая работа при создании опорной сети состояла из следующих этапов: • прогнозирование спутникового созвездия; • проверка готовности аппаратуры к осуществлению работ; • обследование исходных пунктов геодезической основы и установление их пригодности для производства спутниковых наблюдений на них; • производство непосредственных наблюдений на пунктах государственной геодезической сети и пунктах съемочной сети. Прогнозирование спутникового созвездия было сделано в первую очередь. Это необходимо для того, чтобы убедиться, что в зоне радиовидимости приёмников будет достаточное количество спутников, и их пространственное расположение в период наблюдений обеспечит требуемую точность [4]. Планирование доступности спутников было выполнено с помощью утилиты Planning программного обеспечения фирмы Trimble. Для проведения наблюдений на геодезических пунктах развиваемой сети был выбран следующий режим работы спутниковых приёмников: • Угол возвышения спутников над горизонтом (угол маскирования) не менее 15 градусов; • Дискретность записи эпох - 5 секунд; • Режим измерений и последующей обработки - "Static"; • Геометрический фактор потери точности GDOP – не более 7; • Минимальное количество наблюдаемых спутников - 4. Условия наблюдений (рис. 1.11 и 11.12), количество и конфигурация спутников обеспечивали возможность проводить спутниковые наблюдения круглосуточно, за исключением промежутка с 07.00 до 09:20 часов по мест21 ному времени. В это время параметр GDOP (геометрический фактор понижения точности с учетом погрешности определения времени), характеризующий точность трёхмерного позиционирования и времени, превышает максимальное допустимое значение. Рис. 1.11 График количества наблюдаемых спутников Рис. 1.12 График факторов DOP 22 Расчёт продолжительности сеанса наблюдений производится с учетом длины определяемых базисных линий и требуемой точности измерений. Применительно к создаваемой сети на линиях протяжённостью до 15 км для обеспечения точности взаимного положения пунктов на уровне 1-2см продолжительность сеанса наблюдений может быть ограничена одним часом [6]. Одновременно с планированием спутниковых наблюдений проводилась проверка готовности аппаратуры к осуществлению работ: • заряд батарей в спутниковых приёмниках и контроллерах доведен до максимального значения; • проверено наличие необходимого свободного места на SD-картах спутниковых приёмников, на которые производится запись файлов измерений; • проведены тестовые запуски приёмников и контроллеров. Спутниковые измерения для создания геодезической сети производились по схеме, показанной на рисунке 1.13. Рис. 1.13 Схема выполнения спутниковых наблюдений 23 Спутниковые измерения выполнялись следующим методом: два приёмника работали как опорные (базовые) на пунктах 2298 и рп0413, два мобильных – размещались на пунктах 8597 и Геолог. В этом сеансе определялись независимые базовые линии 1, 2, 3. Далее, первый приёмник с пункта 8597 перемещался на пункт рп0313, при этом определялись независимые линии 4, 5, 6, а также зависимые линии 7,8. Для того чтобы эти две зависимые линии оказались независимыми, при обработке было сделано разделение файлов данных посредством изменения соответствующим образом времени начала и конца съёмки [4]. На заключительном этапе второй мобильный приёмник перемещался с пункта Геолог на пункт Каменный, при этом были получены независимые линии 9, 10. Порядок работы на пункте по развертыванию аппаратуры для производства измерений включает в себя: • установку антенны спутникового приемника в рабочее состояние над центром геодезического пункта; • расположение аппаратуры и соединение отдельных блоков кабелями; • ввод основных данных о текущем измерении: название пункта, высота антенны над пунктом; • запуск съемки в режиме «статика»; • запись произведенных измерений после истечения времени; • заполнение полевого журнала. Для обеспечения контроля определения точности координат пунктов долговременной сохранности были выполнены измерения электронным тахеометром Sokkia SET 630R линии между ними. Передача высотных отметок на точки долговременной сохранности выполнена ходом нивелирования IV класса. В качестве исходных использованы пункты триангуляции государственной геодезической сети Геолог и Каменный. 24 Для регистрации колебаний уровня воды в районе работ был установлен временный уровенный пост на базе гидростатического мареографа Valeport 740 (рис. 1.14). В основе работы этого прибора заложен принцип барометра-анероида. Чувствительный датчик мареографа реагирует на колебания гидростатического давления, которые происходят при изменениях уровня воды [7]. Установка и калибровка мареографа выполнена в соответствии с инструкцией производителя [8] и действующих нормативных документов [9]: • точность снятия отсчета - 1 мм; • период снятия отсчета - каждые 15 мин. Передача высотной отметки на уровенный пост, в соответствии с [5,9] была выполнена с помощью нивелирования IV класса. Рис. 1.14 Мареограф Valeport 740 Нивелирование IV класса выполнялось способом «средней нити» с отсчетами по основной и дополнительной шкале рейки. Для определения расстояния от нивелира до рейки использовался отсчет по верхнему дальномерному штриху основной шкалы. 25 Рейки устанавливались отвесно по уровню на металлические башмаки. Результаты наблюдений на станции записывались в журнал установленной формы. Расхождение значений превышения на станции, определенных по основной и дополнительной шкале рейки, допускалось не более 5 мм, при этом длины плеч не превышали 100 м. Неравенство расстояний от нивелира до рейки на станции не превышало 5 м, а их накопление по секции не превышало 10 м. 1.3. Состав оборудования для выполнения съёмки рельефа дна Многолучевые эхолоты (МЛЭ) являются ценным инструментом для определения глубин, когда требуется полное покрытие дна, так как определяют глубины в полосе обзора, простирающейся в обе стороны от преобразователя эхолота. Все многолучевые системы используют один и тот же базовый подход к измерению глубины. МЛЭ формирует «веер лучей» (beams) в плоскости мидель шпангоута и «освещает» полосу морского дна под судном с помощью узких акустических лучей, только один из которых будет вертикальным (рис. 15). Рис. 1.15 Формирование лучей обзора МЛЭ [15] 26 Угловое расстояние между крайними лучами определяет ширину «полосы обзора» (swath) для данной глубины. Выбирая межгалсовое расстояние достаточным для перекрытия смежных промерных полос, можно обеспечить так называемую «площадную» съёмку рельефа – непрерывное акустическое освещение дна по мере перемещения съёмочного судна по запланированной системе промерных галсов (рис. 1.16) [11]. Рис. 1.16 Процесс выполнения площадного обследования дна. Источник: https://www.niwa.co.nz/coasts-and-oceans/faq/how-do-we-map-the-seafloor Рассмотрим более подробно состав оборудования, входящего в гидрографический комплекс, предназначенный для площадной съёмки рельефа дна, а также основные принципы его работы. 1.3.1. Многолучевой эхолот Reson SeaBat 8125H Основной принцип работы МЛЭ заключается в определении наклонного расстояния (r), получаемого путём измерения времени (t) прохождения акустического сигнала, посылаемого излучателем эхолота и отражённого от дна водоёма, и известного угла луча на приёме (Ɵ), который является углом 27 наклона оси луча относительно вертикали к трансдьюсеру эхолота в судовой системе координат (рис. 1.17). Угол наклона измеряется от надира, положительными являются значения для левого борта. Формула для вычисления наклонного расстояния r: r = ct , 2 (1.1) c – скорость распространения звука в воде. Глубина d и её поперечное смещение у могут быть вычислены по формулам [12]: d = r cos θ = − z; (1.2) y = r sin θ = d tan θ . (1.3) Рис. 1.17 Соотношение наклонной дальности, глубины и угла наклона луча Многолучевой эхолот SeaBat 8125H (рис. 1.18) является универсальной системой, с высокой частотой и большой шириной полосы охвата и подходит для выполнения детальной съёмки как на мелководных акваториях, так и значительных глубинах. Этот многолучевой эхолот при выполнении съемки позволяет охватить 120-ти градусный сектор дна перпендикулярно курсу судна. Приёмник формирует до 512 индивидуальных, динамически сфокусированных лучей и передает в процессор данные измерений с разрешением в 6 28 мм. Отображение интенсивности возвратного рассеивания и измеренных глубин происходит в реальном времени с постоянным контролем качества. Рис. 1.18 Многолучевой эхолот Reson SeaBat 8125H Технические характеристики эхолота приведены в таблице 1.8. Таблица 1.8 Технические характеристики МЛЭ Reson SeaBat 8125H Наименование обоОсновные характеристики рудования Система многолуче- Рабочая частота вого эхолота Глубина съемки SeaBat 8125-Н Полоса съемки (Z- глубина) Количество лучей Значения параметров 455 кГц 0.5 - 120 м 3.5 х Z до 512 в избираемом режиме Сектор обследования поперек линии галса 120° Сектор обследования вдоль линии галса 1° Разрешение 0.6 см. 1.3.2. Измеритель скорости звука в воде Точное измерение вертикального распределения скорости звука в водной толще крайне важно при многолучевой съёмке рельефа дна. Угол Ɵ на самом деле не является геометрическим углом радиус-вектора, проведённого от излучателя МЛЭ до точки пересечения с поверхностью дна. Это является следствием искривления (рефракции) наклонных лучей, вызванного измене29 ниями скорости звука на различных горизонтах. Наклонные лучи изгибаются в зависимости от изменения скорости звука по закону Снеллиуса (рис. 1.19) [12]: sin θ1 c1 = . sin θ i ci (1.4) Рис. 1.19 Рефракция акустического луча в неоднородной среде Так как скорость звука вдоль профиля измеряется дискретно, можно определить множество таких слоёв. Следовательно, необходимо получить данные о скорости распространения звука в воде на различных горизонтах, так называемый вертикальный разрез скорости звука (ВРСЗ). Используя формулы (1.1) – (1.4), несложно получить следующие значения для угла падения луча, наклонного расстояния, глубины и поперечного смещения [12]: 30 ci sin θ i −1 ; ci −1 θ i= arcsin c rn = n 2 n −1 di − t 2 ∑ ; i =1 ci cos θ i n −1 d = ∑ d i + rn cosθ n ; i =1 n −1 y = ∑ d i tan θ i + rn sin θ n . i =1 (1.5) (1.6) (1.7) (1.8) Для измерения профиля скорости звука в водной толще измеритель скорости звука Reson SVP-15 (рис. 1.20). Прибор имеет один датчик давления для измерения глубины погружения, трансдьюсер и рефлектор, разнесённые на величину d. Скорость звука рассчитывается по формуле c = 2d ∆t , где ∆t - время двойного пробега акустического сигнала между трансдьюсером и рефлектором (аналогично измерению глубин с помощью эхолота) [13]. Технические характеристики измерителя скорости звука приведены в таблице 1.9. Рис. 1.20 Измеритель скорости звука Reson SVP-15 31 Таблица 1.9 Технические характеристики измерителя скорости звука Reson SVP-15 Наименование обоОсновные характеристики рудования Измеритель скорости Диапазон измеряемой скорости звука звука Reson SVP 15 Разрешение Точность Количество лучей Диапазон измерения глубины Значения параметров 1350 - 1600 м/с м/с +/-0.25 м/с 3.5 х Z до 200 м с шагом 0.5 м 1.3.3. Датчик динамических перемещений Точность планового положения рассчитываемых глубин зависит от возможности системы компенсировать угловые и поступательные смещения судна, вызванные влиянием волн, ветра, течений. К угловым смещениям относятся крен (roll), дифферент (pitch) и рыскание (yaw), к поступательным – продольная качка (surge), поперечная качка (sway), вертикальная качка (heave) (рис. 1.21). Угловое смещение веера лучей и, соответственно, пятен облучения на дне в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости судна, является весьма критичным – даже небольшой неучтённый крен способен вызвать значительные смещения координат глубин, особенно на крайних лучах [14]. Рис. 1.21 Пространственные перемещения судна 32 Для измерения этих параметров используется датчик перемещений судна, ДПС (motion reference unit, MRU). На рисунке 1.22 представлены оси судовой и локальной систем координат, используемых при выполнении расчётов, связанных с получением координат и глубин, исправленных за крен, дифферент и рыскание. Центр судовой системы координат располагается в центре масс судна. Ось х лежит в диаметральной плоскости судна, ось y – в плоскости, параллельной плоскости мидель шпангоута, а ось z дополняет систему до правой и направлена вверх. Оси x, y, z жёстко связаны с корпусом судна-носителя МЛЭ. Центр локальной системы координат также поместим в центр масс судна. Ось ZL направлена вертикально вверх, ось YL лежит в плоскости меридиана наблюдателя, указывая на север, а ось XL – дополняет систему до правой. При этом оси XL и YL лежат в плоскости, параллельной поверхности воды в спокойном состоянии. При курсе, равном нулю и спокойной поверхности моря, а также правильной балластировке судна (крен и дифферент равны нулю) оси судовой и локальной систем координат должны совпадать [11]. Рис. 1.22 Координатные системы системы МЛЭ 33 Получить координаты и глубины точек дна, исправленные за бортовую и килевую качку, а также курс можно путём перехода от судовой системы (V) координат к локальной (L), применяя преобразование поворота осей. Аналогично, продольная, поперечная и вертикальная качки устраняются параллельным переносом систем координат [16]. Объединяя эти два преобразования и принимая во внимание формулы (1.2) и (1.3) получим следующее выражение: 0 a x y = R( K , P, R ) r sin θ − b , z L θ r cos − V c V (1.9) где К – угол курса судовой системы координат, отсчитывающийся от направления на север, Р – угол вращения за счёт килевой качки (дифферента), R – угол вращения за счёт бортовой качки (крена), R – матрица преобразований (разворота осей), a, b, c – координаты вектора смещения вследствие продольной, поперечной и вертикальной качек. Теперь, учитывая поперечное смещение и наклонную дальность, исправленные за рефракцию (см. формулы (1.7) и (1.8)) , выражение (1.9) примет вид: x y z L 0 a n − 1 = R( K , P, R) ∑ d i + rn cosθ n − b . n−1 i =1 c V d tan θ r sin θ i i + n n ∑ V i =1 (1.10) Это уравнение является базовым для многолучевых эхолотов и всегда может быть модифицировано под конкретный вид оборудования. В данном проекте для регистрации и учёта динамических перемещений судна использовался прибор Octans III фирмы IXSEA (рис. 1.23), совмещающий в себе функции ДПС и гирокомпаса. Его основу составляют три волоконно-оптических гироскопа и три кварцевых акселерометра. 34 Рис. 1.23 Датчик перемещений судна Octans III без защитного кейса Волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) – это оптико-электронный прибор, измеряющий абсолютную угловую скорость вращения относительно инерциального пространства. Принцип его действия основан на известном эффекте Ж. Саньяка. Он заключается в появлении фазового сдвига двух встречно бегущих волн во вращающемся кольцевом интерферометре. Чувствительным элементом ВОГ является оптоволоконный контур, представляющий собой катушку волокна с периодической намоткой, для повышения чувствительности содержащей большое количество витков. При вращении контура относительно оси симметрии возникающий информационный параметр – фазовый сдвиг – преобразуется электронным блоком в величину угловой скорости [17]. Появлению такого прибора как волоконно-оптический гироскоп, способствовало развитие волоконной оптики, а именно разработка одномодового диэлектрического световода со специальными характеристиками (устойчивая поляризация встречных лучей, высокая оптическая линейность, достаточно малое затухание). Именно такие световоды определяют уникальные свойства прибора: • потенциально высокая точность; • малые габариты и масса конструкции; 35 • большой диапазон измеряемых угловых скоростей; • высокая надежность, благодаря отсутствию вращающихся частей прибора [18]. Технические характеристики датчика пересечения судна Octans III приведены в таблице 1.10. Таблица 1.10 Технические характеристики ДПС Octans III Наименование оборудования Система Octans III – гирокомпас и датчик динамических перемещений. Основные характеристики Значения параметров 0,1° Точность выработки курса Точность измерения углов по крену и дифференту 0. 01° Точность измерения вертикальных перемещений 5 см. Время готовности < 3 мин 1.3.4. Система позиционирования Определение места на галсах осуществлялось с помощью спутниковых геодезических определений в режиме RTK. Real Time Kinematic (RTK, в переводе с англ. — «кинематика реального времени») — совокупность приёмов и методов получения плановых координат и высот точек местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации посредством получения поправок с базовой станции, принимаемых аппаратурой пользователя во время съёмки. Для получения поправок используются измерения фаз несущей GNSSсигналов одновременно на двух GNSS-приёмниках. Координаты одного из приёмников (базового) должны быть точно определены; он передает по каналу связи (радиомодем, интернет и др.) набор данных, называемых поправками. Полученный станцией спутниковый сигнал обрабатывается ПО в соответствии с программными алгоритмами и накопленной статистикой спутниковых эфемерид, после чего на базовую станцию передается дифференциальная поправка, уточняющая спутниковый сигнал. 36 Второй приёмник («ровер») может воспользоваться этими данными для точного определения местоположения на расстояниях до 30 км от базового приёмника [19]. При выполнении работ использовался комплект двухчастотного спутникового оборудования Trimble R7 с передающим радиомодемом Pacific Crest. Технические характеристики приёмника Trimble R7 приведены в разделе 1.2.2. 1.4. Калибровки и тестирования гидрографического оборудования Для вычисления правильных значений глубин точек дна и соответствующих им координат, необходимо вычислить точное положение и ориентацию датчиков (ДПС, трансдьюсер МЛЭ, система позиционирования) в судовой системе координат. Ввиду того, что датчики не могут быть установлены в судовой системе абсолютно точно, измеренные величины должны быть приведены в соответствие с реальными значениями, наблюдаемыми в локальной координатной системе [11]. Измерение смещений датчиков относительно начала судовой системы координат должно выполняться с помощью мерной ленты, электронной рулетки или тахеометра. 1.4.1. Калибровка датчика перемещений судна и гирокомпаса Для расчёта поправки системы курсоуказания ΔГК были проведены следующие мероприятия: • На причале г. Салехарда ГНСС приемником EFT M1 в режиме приема дифференциальных поправок GSM RTK были определены координаты двух точек. • На точку № 1 был установлен тахеометр Sokkia SET 630R и ориентирован на точку № 2. 37 • На судне на фальшборт над штевнем и ахтерштевнем по диаметральной плоскости были закреплены две минипризмы. Судно надежно ошвартовано к причалу, без движения. Волнение отсутствовало. • Включена запись данных в базу данных ПО PDS2000, в течение которой производились наблюдения тахеометром попеременно в нос и корму по 30 измерений. • Выполнено сравнение средних значений курса по данным гирокомпаса и по наблюдениям тахеометра. Полученная ошибка не превышает 1º, её можно учитывать как поправку гирокомпаса. Схема выполнения калибровки курсоуказания представлена на рисунке 1.24. Рис. 1.24 Схема выполнения калибровки системы курсоуказания Координаты точек станции и ориентировки представлены в таблице 1.11. Таблица 1.11 Координаты точек станции Точка № 1 Точка № 2 X, UTM-42N 392607.710 392614.177 Y, UTM-42N 7380096.080 7380127.550 38 Значения курса и поправок представлены в таблице 1.12. Таблица 1.12 Значения курса и поправок Курс Измеренный Вычисленный 186.81 186.51 Δ ГК -0.30 1.4.2. Тестирование измерителя скорости звука При выполнении тестирования прибор был опущен на тросе судовой гидрологической лебедки на 11,5 м по разметке троса. Данные считаны и находятся в ожидаемом диапазоне (рис. 1.25). Рис. 1.25 Тестирование измерителя скорости звука в воде 1.4.3. Калибровка многолучевого эхолота Калибровка МЛЭ (так называемый патч тест, patch test) представляет собой выполнение специальной съёмки и имеет целью определение угловых систематических ошибок взаимного положения антенны эхолота и датчика 39 перемещений судна, измеряющего углы крена, дифферента и рыскания (рис. 1.26). Рис. 1.26 Крен, дифферент, рыскание Roll калибровка предназначается для устранения ошибки несоответствия горизонтальной плоскости трансдьюсера и горизонтальной плоскости датчика динамических перемещений. Процесс выполнения Roll калибровки заключается в проходе судна над участком ровного дна противоположными курсами с одинаковой скоростью на них. Значения Roll калибровки отображены на рисунках 1.27 и 1.28. Рис. 1.27 Данные до вычисления ошибки Roll 40 Рис. 1.28 Данные с учетом коррекции Roll Pitch калибровка предназначается для устранения ошибки несоответствия горизонтальной плоскости трансдьюсера и горизонтальной плоскости датчика динамических перемещений. Процесс выполнения Pitch калибровки заключается в проходе судна над участком дна с ярко выраженным рельефом, либо над каким-либо характерным объектом противоположными курсами с одинаковой скоростью на них. Любые несоответствия положения объекта либо рельефа морского дна на контркурсах будут являться комбинацией ошибки Pitch и/или временной задержки в информации о позиции. Для исключения временной задержки использовался pps сигнал. Значения Pitch калибровки отображены на рисунках 1.29 и 1.30. 41 Рис. 1.29 Данные до вычисления ошибки Pitch Рис. 1.30 Данные с учетом коррекции Pitch Yaw калибровка предназначается для устранения ошибки несоответствия вертикальной плоскости трансдьюсера и вертикальной плоскости датчика динамических перемещений. Процесс выполнения Yaw калибровки заключается в проходе судна над каким-либо характерным объектом одинаковыми или противоположными курсами, удаленными друг от друга, но име- 42 ющими перекрытие, с одинаковой скоростью на них. Значения Yaw калибровки отображены на рисунках 1.31 и 1.32. Рис. 1.31 Данные до вычисления ошибки Yaw Рис. 1.32 Данные с учетом коррекции Yaw Итоговые угловые офсеты, введенные в программное обеспечение для сбора данных PDS2000, представлены в таблице 1.13. 43 Таблица 1.13 Офсеты крена, дифферента и рыскания, полученные при калибровке Имена калибровочных файлов 1. 20130918-133102.pds 2. 20130918-135304.pds Скорость 6.7 узла 6.2 узла Имена калибровочных файлов 1. 20130918-133102.pds 2. 20130918-135304.pds 1. 20130918-133102.pds 2. 20130918-133727.pds 359.6° 179.6° Скорость 6.7 узла 6.2 узла Имена калибровочных файлов Курс Курс 359.6° 179.6° Скорость 6.7 узла 6.2 узла Курс 359.6° 178.8° Полученная ошибка Roll 0.30° Полученная ошибка Pitch -0.67° Полученная ошибка Yaw -1.05° 1.4.4. Тестирование системы позиционирования Для оценки точности позиционирования гидрографического судна была выполнена верификация координат, вырабатываемых программным комплексом PDS-2000 на пунктах государственной геодезической сети (п. тр. Геолог, п. тр. Каменный). Разница между полученными и каталожными координатами составила 0.03 м. 1.5. Съёмка рельефа дна Промер глубин выполнялся способом площадного обследования рельефа дна гидрографической системой на базе многолучевого эхолота SeaBat 8125H. Всё необходимое оборудование было установлено на научноисследовательское судно «Скат» (рис. 1.33). Измерение взаимного расположения датчиков и точек буксировки произведено стальной рулеткой, лазерной рулеткой Leica DistoD3a и отвесом дважды. Точки, расположенные на открытых палубах, были проверены тахеометром Sokkia SET 630R. Разница по отсчетам не превышала 5 см. Схема расположения оборудования приведена в приложении 1. 44 Рис. 1.33 НИС «Скат» Съемка рельефа дна в целом включала в себя следующий комплекс работ: • проведение поверочных тестов и испытаний аппаратуры перед началом работ и после их завершения; • планомерное покрытие района съемки основной системой промерных галсов; • измерение скорости звука в воде; • полевую проверку и оценку качества рабочих материалов; • камеральную обработку. В качестве программного обеспечения использовался комплекс PDS2000, который позволяет регистрировать и обрабатывать информацию от всех подключенных внешних устройств, архивировать ее на внутренних и внешних машинных носителях, представлять всю необходимую информацию на различного видах экранах: навигационный дисплей, дисплей эхолота, дисплей рулевого и т.д. (рис. 1.34). 45 Рис. 1.34 Окно ПО PDS-2000 Галсы основного покрытия на участке работ прокладывались вдоль оси трассы проектируемого нефтепровода с межгалсовым расстоянием, необходимым для обеспечения 50 % перекрытия смежных галсов. Местоположение судна на галсе контролировалось на экране выносного монитора, который был закреплен непосредственно перед штурвалом рулевого. На экран монитора выводилась необходимая информация: электронный планшет (навигационный дисплей), индикатор «лево-право», а также дополнительная навигационная информация о скорости, курсе и местоположении судна. Измерения вертикального профиля скорости звука выполнялись 2 раза в сутки, а также при появлении признаков искажения линии дна от центрального луча к крайним, характерных для неучтенной рефракции. 46 Эхолот эксплуатировался на частоте 455кГц в режиме частотной модуляции импульса. Длина импульса варьировалась в пределах 7500 – 9700 мкс. Частота посылок 7 пингов в секунду. Максимальная излучаемая мощность – 220дБ. Усиление на приемном каскаде переменное, в зависимости от условий, главным образом от глубины. Режим работы – эквидистантный. Сектор обзора 115-120 градусов. Покрытие в данном секторе полное. Вид окна программного обеспечения для управления работой МЛЭ представлен на рисунке 1.35. Рис. 1.35 Окно ПО управления многолучевым эхолотом В течение рабочего периода вахтенным оператором производился непрерывный контроль качества работы гидрографического комплекса МЛЭ «SeaBat 8125H». Отслеживались следующие параметры работы системы: • режим работы ГНСС приемника; • возраст дифференциальной поправки; • параметры крена, дифферента и качки; • качество детектирования дна; • влияние рефракции. 47 Все отклонения от заданных параметров фиксировались в журнале вахтенного оператора. Для контроля качества полученных данных при переходах с профиля на профиль анализировалось отклонение глубин в ячейке на пересечении профилей (рис. 1.35). СКП определения глубин на приведённом пересечении составляет 7 см. Рис. 1.36 Контроль качества выполнения съёмки 48 2. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2.1. Камеральный этап создания опорной геодезической сети После завершения полевого этапа создания опорной геодезической сети следует этап камеральной обработки. В состав камеральной обработки создания опорной геодезической сети входят следующие этапы: • перенос файлов измерений, сделанных при полевом этапе, в компьютер для последующей их обработки; • импорт файлов измерений в программное обеспечение, предназначенное для обработки спутниковых измерений; • разрешение неоднозначностей фазовых псевдодальностей до наблюдаемых спутников, получение координат определяемых точек в системе координат навигационной спутниковой системы, обработка базовых линий; • уравнивание всех построений и оценка точности. Импортирование файлов измерений со спутниковых приемников на компьютер осуществляется индивидуально для каждого из них. Формат файлов приемников фирмы Trimble – T01 или Т02, формат файлов приемников EFT M1 – GNS. Измерения с Trimble R6 изначально сохраняются во внутреннюю память полевого контроллера TSC2. Поэтому перенос этих файлов из контроллера в компьютер осуществляется путем соединения контроллера с компьютером и последующим простым копированием файлов в файловую систему компьютера. В данном случае контролер выступает в роли накопителя. Файлы измерений приемника Trimble R7 изначально сохраняются на SD-карте, установленной в самом приемнике. Соответственно перенос измерений с SD-карты на компьютер осуществляется с помощью кард-ридеров. Для камеральной обработки спутниковых измерений была выбрана программа Topcon Tools версии 8.2.3. После сохранения «сырых данных» с приёмников на компьютере в главном меню программного комплекса создан 49 новый проект работ и при помощи блока Job>Import (рис. 1.15) загружены данные в этот проект. При просмотре регистрационных файлов, содержащих исходные данные от отдельных спутниковых приемников, выявилось большое количество потерь циклов у некоторых спутников ГЛОНАСС, в связи с этим было принято решение не включать эти данные в обработку (рис. 2.1). Рис. 2.1. Обработка спутниковых измерений в ПО Topcon Tools Следующий этап – обработка базовых линий. Она выполняется с помощью одного из наиболее ответственных модулей любой программы спутниковых наблюдений – процессора базовых линий. Процессор базовых линий имеет своей целью вычисление точных трёхмерных векторов между станциями по результатам полевых кодовых и фазовых измерений [4]. Для определения координат в системе WGS-84 используется дифференциальный режим обработки данных, получаемых от различных приёмников. Он позволяет минимизировать или исключить влияние целого ряда наиболее ощутимых источников систематических ошибок. 50 В процессе вычислений повышенное внимание уделяется характерной для фазовых измерений процедуре разрешения неоднозначностей, т.е. определению целого числа циклов, укладывающихся в измеряемом расстоянии. Определение отдельных базисных линий в программе Topcon Tools производится в автоматическом режиме с учетом влияния тропосферы и ионосферы. Для выполнения первичного уравнивания спутниковых измерений следует выбрать пункт Process>GPS+ PostProcessing. На следующем этапе базисные линии объединяются в локальную сеть и выполняется её свободное уравнивание традиционными методами, базирующимися на использовании способа наименьших квадратов. Как правило, если спутниковые наблюдения были выполнены в благоприятных условиях, различие между уравненными и не уравненными значениями координат оказывается незначительным. Для этого в панели инструментов требуется выбрать Process>Adjustment и программа начнет процесс уравнивания. По окончании первичной обработки результатов измерений в программе TT был получен массив данных (рис. 2.2), включающий в себя названия пунктов (Point From, Point To), тип разрешенности неоднозначностей (Solution Type), приращения координат (dN, dE, dH), средняя квадратическая погрешность взаимного положения смежных пунктов (Horizontal Precision, Vertical Precision). Рис. 2.2 Массив результатов обработки GPS измерений 51 Проанализировав данный массив, заметим, что максимальная СКП определения приращений в плане составляет 6 мм. Также выполним оценку невязок в замкнутых фигурах. Это одно из наиболее надежных средств оценивания качества измерений. Замыкание полигонов вычисляется по базисам GPS, формирующим замкнутые фигуры, суммированием всех приращений координат в полигоне для получения суммарной невязки. Отчет о незамыканиях полигонов (рис. 2.3)содержит следующие данные для выбранных статических базисов: Loop (Полигон) – базисы, образующие замкнутую фигуру. dHz и dU – плановые и высотные невязки для данного полигона. Рис. 2.3 Фрагмент отчёта о незамыканиях полигонов Исходя из полученных значений ошибок, можно сделать вывод, что выполненные определения координат точек локальной геодезической сети являются высокоточными. Следовательно, можно приступать к преобразова- 52 нию координат этих точек из системы WGS-84 в местную локальную систему координат. Трансформирование заключается в перерасчете координат пунктов из местной СК в геоцентрическую и в обратном направлении. Спутниковые системы способны выполнять точные определения координат пунктов в глобальной референцной системе и используют представление координат в виде географической широты, долготы и высоты. Для использования в типовых проектах глобальные GPS координаты необходимо трансформировать в координаты в проекции, отнесенные к местной системе координат (определенные в терминах дальностей по направлениям на север и восток от некоторой начальной точки, и превышения от некоторой высотной отметки). Эти северная, восточная координаты и высота (общая аббревиатура - XYH), могут быть региональной координатной системой (в нашем случае местная система координат МСК89) или условной системой координат строительной площадки [10]. В любом случае требуется определение параметров перехода от глобальной СК GPS к местной СК. Наиболее широкое распространение получили различные варианты интерполяционных методов, базирующихся на использовании нескольких общих точек, координаты которых независимо определены как в системе WGS-84, так и в местной координатной системе. Данные способы, базирующиеся на методе наименьших квадратов, позволяют при максимальном сохранении высокой точности спутниковой сети обеспечить ее приближение к реальной наземной сети в любой местной или государственной системе координат [6]. Преобразование координат из WGS – 84 в местную локальную систему координат выполнено с помощью блока Process/Localisation программного пакета Topcon Tools, в котором параметры плановой и высотной трансформации определяются раздельно. Плановая трансформация использует двумерное конформное преобразование. Этот вид трансформации также известен как простая трансформация по четырем параметрам (вращение (α), масштаб (m) и два параметра линейного смещения (DX, DY). Для пересчета ко53 ординат пунктов из системы WGS-84 в местную СК как промежуточное представление используется косоугольная стереографическая картографическая проекция (формула 2.1): X cos α = m⋅ Y Local sin α − sin α N DX ⋅ + cos α E Stereo DY (2.1) В обработку было включено 4 пункта государственной геодезической сети. В результате обработки были получены параметры трансформации (рис. 2.4), с помощью которых преобразованы координаты пунктов из системы WGS – 84 в местную локальную систему координат. Рис. 2.4 Фрагмент отчёта о получении параметров трансформации Для сравнения координат одноименных пунктов новой местной локальной системы координат со старой была использована таблица данных (рис. 2.5) из отчёта о локализации, включающая невязки по X (dN) и Y (dE) для каждой точки. Рис. 2.5 Невязки координат пунктов старой и новой местной локальной системы координат 54 Из таблицы видно, что при локализации смещения пунктов малы и не превышают 1,6 см. Также для контроля было выполнено сравнение длины линии между пунктами долговременной сохранности Рп0313 и Рп0413, полученной из спутниковых определений, с её контрольным измерением тахеометром. Результаты записаны в таблице 2.1. Таблица 2.1 Сравнение измерения линии спутниковым и традиционным методами Линия 1 Рп0313 Рп04013 – Длина линии, измеренная Длина линии из спутРазность, Относит. электронным тахеометром никовых определемм погрешность Sokkia SET 550RX,м ний, м 2 4 6 8 204,618 204,620 -2 1/102 309 Уравнивание хода нивелирования IV класса выполнено в программном комплексе «Credo_Dat 4.0». Характеристики хода нивелирования приведены в таблице 2.2. Таблица 2.2 Характеристики хода нивелирования IV класса Ход Пункт 1 п.тр. Геолог Длина h изм. Поправка h уравн. 18,671 3,298 -16,347 0,013 -16,334 вод. пост 2,337 5,091 -0,775 0,020 -0,755 Рп0313 1,582 0,213 0,310 0,001 0,311 Рп0413 1,893 3,519 6,886 0,014 6,900 п.тр. Каменный Итого: H 8,793 12,121 -9,926 0,048 -9,878 Полученная невязка: f h = −0,048 м Допустимая невязка: f h _ доп = 0,069 м Поправка на 1 км: υ = 0,004 м Полученная и допустимая невязки вычисляются по формулам: f h = ∑ h − ( H кон − H нач ) , f h _ доп = 20 мм L , (2.2) 55 где ∑ h - сумма превышений по ходу; H кон , H нач - высоты конечного и начального реперов хода; L – длина хода в км. Если f h ≤ f h _ доп , то поправки в превышения вычисляются по формуле υ =− fh ⋅l , L (2.3) где l – длина секции в км. Уравненные превышения вычисляются как сумма измеренных превышений и поправок из уравнивания. Завершаются вычисления определением высот реперов нивелирования в Балтийской системе высот 1977 года. В нормативной документации [5] есть следующее требование к точности получения высотных отметок: средние погрешности определения высот точек съёмочной геодезической сети относительно ближайших реперов опорной высотной сети не должны превышать на равнинной местности 1/10 высоты сечения рельефа, в данном случае это 5 см. Выполненное нивелирование удовлетворяет этому условию, так как средняя ошибка меньше полученной невязки, равной 4,8 см. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что на территории изысканий была создана опорная геодезическая сеть, удовлетворяющая по точности требованиям технического задания и нормативных документов: в плане - полигонометрия II разряда, по высоте - 1/10 высоты сечения рельефа (5 см). 56 2.2. Камеральная обработка гидрографических материалов Процесс обработки материалов многолучевой съёмки представляет собой последовательность следующих этапов: • копирование сырых данных съёмки в новый проект для выполнения пост-обработки; • обработка данных позиционирования; • фильтрация (очистка) данных МЛЭ; • введение поправок для исправления; • расчёт точности выполненной съёмки; • экспорт данных и создание плана промера глубин. На этапе обработки оценивались данные позиционирования (рис. 2.6) и устранялись резкие скачки позиции судна, возникающие из-за кратковременных потерь RTK поправок. Ошибочные данные по позиции помечались как бракованные и не участвовали в дальнейшей обработке. Рис. 2.6 Анализ данных позиционирования На третьем этапе пост-обработки выполняется обработка информации по каждой посылке МЛЭ. Данные многолучевой батиметрии обычно содер57 жат много выбросов (spikes), которые должны быть исключены из базы данных [11]. Выбросы – ложные эхосигналы, зарегистрированные эхолотом. Они являются следствием попадания в поле работы излучателя эхолота пузырей воздуха, рыбы, водорослей, а также наличием в районе работ слоёв с аномально большими колебаниями температуры или солёности воды [13]. Ручное редактирование базы данных выполнялось с помощью инструмента Ping view, позволяющего просматривать результаты промера в трёхмерном изображении. Область данных от начала линии до ее конца последовательно просматривалась в окне 3D модели, найденные выбросы удалялись с помощью инструментов прямоугольного выделения или лассо (рис 2.7). Рис. 2.7 Выбросы (spikes) в данных съёмки МЛЭ Для обнаружения некачественных данных дополнительно использовался вид Profile View, позволяющий просматривать и редактировать данные гидрографической съёмки, представленные в виде профилей (поперечных, продольных, произвольного угла сечения) (рис. 2.8). 58 Рис. 2.8 Вид поперечного профиля данных съёмки МЛЭ На рисунке 2.9 изображены отредактированные данные съёмки. Рис. 2.9 Отредактированные данные съёмки МЛЭ При производстве гидрографической съёмки рельефа дна измерение глубин осуществляется относительно реальной физической поверхности во59 ды, высота которой непрерывно меняется [20]. Таким образом, после чистки данных многолучевой съёмки необходимо осуществить приведение измеренных глубин к Балтийской системе высот 1977 года. Для этого в программный комплекс PDS-2000 импортировались данные мареографа, установленного на временном уровенном посту, который непрерывно фиксировал положение мгновенного уровня воды во время промерных работ (рис. 2.10). Рис. 2.10 Импортированные данные колебаний уровня воды Основным итоговым материалом съёмки являются отчётные планы с изображением рельефа дна и цифровые модели рельефа дна. В соответствии с назначением гидрографических исследований подводный рельеф должен быть представлен с детальностью, позволяющей в заданном масштабе представить все формы рельефа [20] и показать все техногенные объекты, которые могут находиться на дне. Наиболее важным требованием, обуславливающим достоверность представления рельефа, является геометрическая точность съёмки. Следовательно, оценка качества съёмки сводится к определению степени соответствия достигнутых показателей нормативно- техническим документам [20]. 60 Для более надёжной оценки точности результатов выполненных съёмок был выполнен дополнительный промер по контрольным галсам, проложенным нормально к галсам основного промера. Для получения независимых результатов этот контрольный промер был произведён на маломерном промерном катере с использованием гидрографической системы на базе однолучевого эхолота Reson Navisound 620. Была составлена ведомость, в которую занесены глубины основных и контрольных галсов в точках пересечения, и образованы разности, наличие которых позволяет получить среднюю квадратическую погрешность измерения глубин: z o1 − z k1 = ∆1 ; z o 2 − z k 2 = ∆ 2 ; z on − z kn = ∆ n ; (1.7) Оценку средней квадратической величины разностей глубин для ряда (1.7) получим согласно формуле m∆ = [∆ ] 2 i n (1.7) Учитывая, что квадрат средней квадратической погрешности разности двух величин равен сумме квадратов средних квадратических погрешностей исходных величин, напишем: m∆2 = mo2 + mk2 где mo , mk – средние квадратические погрешности измерения глубин на основных и контрольных галсах соответственно. Эхолоты, которыми измерялись глубины на основных и контрольных галсах, принадлежат одному классу точности, измерения проводились в одной и той же внешней среде. Поэтому будем считать, что mo = mk = m z . Тогда 61 m∆2 = 2m z2 и после подстановки в получим mz = [∆ ] 2 i 2n (1.7) где представляет собой оценку средней квадратической погрешности измерения глубин в районе съёмки [20]. Было рассмотрено 600 сличений глубин на основных и контрольных галсах, и по формуле (1.7) рассчитана СКП исправленной глубины m z = 0,09 м, что удовлетворяет требованиям [21] (СКП не более 0,3 м). Оценка точности определения планового положения точек дна выполнялась программным комплексом PDS-2000 (рис. 2.11), который учитывает ошибки местоположения спутниковых измерений, собственных измерений эхолота, офсетов оборудования, разницы временной синхронизации, скорости и путевого угла, гирокомпаса, углов крена и дифферента, профиля скорости звука в воде. СКП определения места не превышала 25 см, что удовлетворяет требованиям [21] (СКП не более 1,5 мм в масштабе плана). Рис. 2.11 Окно анализа точности определения места Очищенные батиметрические данные используются для создания цифровой модели рельефа (ЦМР). При использовании средств площадной съём62 ки рельефа предпочтение повсеместно отдаётся использованию регулярных сетей точек, «гридов» (grid) [11]. Причина этому – настолько большая плотность получаемых отметок глубин, что индивидуальные отметки – набор нерегулярно расположенных точек – не могут быть представлены на плане даже в самом крупном масштабе изображения. При построении ЦМР применялся способ сеточной интерпретации грида, часто называемой «проволочной моделью»: грид представляется в виде набора пространственных прямоугольников, вершины которых имеют значения средней из всех глубин, попавших в одну ячейку со стороной 30 см. Сеточный грид обеспечивает возможность создания непрерывной поверхности, в каждой точке которой глубина может быть представлена (рассчитана) интерполированием (рис. 2.12) [11]. Рис. 2.12 Построение цифровой модели рельефа дна 63 Построенная ЦМР сохранялась в файл формата XYZ, а также в растровом виде в соответствии с заданной цветовой шкалой глубин для наглядности и оценки подводного рельефа на финальном плане промеров глубин (рис. 2.13). Рис. 2.13 Фрагмент растрового изображения рельефа дна 64 Для создания планов и выпуска на печать чертежей использовалась программа Autocad Civil 3D. Весь процесс составления инженернотопографического плана состоял из нескольких этапов: • импорт точек, полученных при построении ЦМР в программном комплексе PDS-2000; • создание по этим точкам TIN поверхности для отображения горизонталей на плане; • подгрузка растровой подложки для визуализации подводного рельефа; • проверка правильности автоматического создания горизонталей и при необходимости их редактирование; • окончательное оформление инженерно-гидрографического плана как готового документа. В приложении 2 представлен фрагмент одного из листов плана промеров глубин. Окончательно инженерно-геодезические изыскания были представлены в виде технического отчета. Технический отчет оставлен с учётом требований действующих нормативных актов, в том числе [5]. В него были включены следующие разделы и материалы: • Общие сведения об объекте; • Краткая физико-географическая характеристика; • Топографо-геодезическая изученность района работ • Сведения о методике и технологии выполненных инженерногидрографических изысканий; • Сведения о проведении внутреннего контроля и приемки работ; • Данные о метрологической поверке средств измерений; • Абрисы закрепленных пунктов съемочной сети; • Материалы вычислений, уравнивания и оценки точности; • Каталоги координат и высот пунктов геодезических сетей; 65 • Техническое задание; • Программа работ; • Схема съемочного обоснования, картограмма выполненных работ; • Схема опорной сети; • Планы промеров глубин масштабов 1:500, 1:2000; • Электронная версия технического отчёта. Технический отчет был выполнен в пяти экземплярах. Оригинал технического отчета передан в архив исполнителя работ, а четыре копии переданы заказчику работ. 66 3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3.1. Организация выполнения геодезических работ Заказчиком работ выполнению инженерно-гидрографических изысканий на объекте «Арктический терминал круглогодичной отгрузки нефти Новопортовского месторождения» является ООО «ГАЗПРОМНЕФТЬ- РАЗВИТИЕ», филиал «Новый Порт», г. Тюмень. Исполнителем работ по выполнению изысканий на данном объекте является организация АО «АрхангельскТИСИЗ». АО «АрхангельскТИСИз» специализируется в сфере инженерных изысканий для строительства. Практически весь комплекс изыскательских и специальных работ трест выполняет собственными силами, так как располагает достаточной материальной базой: административным зданием, гаражноремонтным блоком и складскими помещениями, имеет постоянно обновляемый комплекс современной техники и оборудования. Кроме того, в собственности находится административно-производственный комплекс на 12 мест в городе Нарьян-Мар. Организация имеет установленную внутренним регламентом структуру подчинения и управления, приведенную на рисунке 3.1. В штате АО «АрхангельскТИСИз» числится 94 работника. Выполнение полевых работ было проведено в два этапа: • декабрь 2016 года - создание опорной геодезической сети; • август-сентябрь 2017 года – площадное обследование участка акватории Обской губы. Бригада, выполняющая работы по созданию опорной геодезической сети, состояла из трех человек: инженера-гидрографа, техника-гидрографа и водителя, при производстве промеров были задействованы два человека – инженер-гидрограф и техник-гидрограф. Бригада находилась в подчинении начальника отряда гидрографических работ. В обязанности начальника отряда гидрографических работ входит анализ технического задания, составление 67 командировочной документации, оценка степени технической оснащенности бригады, оперативное подержание связи с бригадой, технические консультации исполнителей работ. Рис. 3.1 – Структура организации АО «АрхангельскТИСИЗ» Инженер-гидрограф осуществляет непосредственное руководство процессом производства работ, ведет отчётную документацию о проделанной работе перед начальником отряда гидрографических работ, согласует различные вопросы с представителем заказчика. Техник-гидрограф участвует непосредственно в процессе производства гидрографических работ – производит установку и настройку спутниковой и гидрографической аппаратуры, является вахтенным оператором во время производства промерных работ, выполняет камеральную обработку полевых материалов. В обязанности водителя входит доставка до места работы и отдыха бригады, помощь разнорабочего. 68 В период организации геодезических работ предусматриваются основные мероприятия и по предстоящей ликвидации полевых работ: доставка бригад с участков работ на временные и постоянные базы; составление рабочих графиков сдачи готовой продукции, спецматериалов, снаряжения бригад, другие мероприятия, являющиеся неотъемлемой частью ликвидационных работ. Проживание бригады осуществлялось на территории базы транспортной компании ООО «Транском-Ямал», находящейся в 11-ти километрах от площадки проведения работ в п. М. Каменный. При производстве геодезических работ на объекте использованы приборы и оборудование, приведенное в таблице 3.1 Таблица 3.1 – Список оборудования №№ Вид приборов и п/п оборудования 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Trimble R7 Trimble R6 EFT M1 Trimble TSC2 Sokkia C320 Тахеометр Sokkia SET 630R Мареограф Valeport 740 Многолучевой эхолот Reson SeaBat 8125H Однолучевой эхолот NaviSound 620RT Измеритель скорости звука Reson SVP-15 Датчик перемещений судна Octans III Радиомодем Pacific Crest Необходимое количество, шт. 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Примерная мость, руб. стои- 1 460 203 670 210 249 000 151 525 15 200 143 441 106 665 7 460 428 269 127 263 871 2 489 623 113 306 Суммарная стоимость необходимого оборудования на январь 2017 года составляет 13 392 599 руб. Камеральная обработка полевых материалов выполнена в программах: «Topcon Tools», «Credo DAT», «PDS-2000», «AutoCAD Civil 3D», «MS Office», «MS Excel». 69 3.2. Смета на производство инженерно-геодезических работ На каждый этап производства инженерно-гидрографических работ по объекту была составлена смета по форме 2П. При подсчете стоимости каждого вида работ использованы следующие сборники: • СБЦ-2004 - Сборник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геодезические изыскания [22]; • СБЦ-2000 - Сборник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-гидрографические изыскания [23]. По требованию заказчика расходы по доставке персонала и оборудования в район работ, а также затрат на аренду судна для выполнения промеров глубин, определялись по фактическим затратам. Это допускается СБЦ-2000 (О.У., п. 10, прим. 2, О.У. п. 9, прим. 1г). До г. Салехард персонал с оборудованием доставлялся ж/д и автотранспортом. В Салехарде осуществлялась погрузка на научно- исследовательское судно «Скат», арендованное у ООО «СК» Экотэк». На переход Салехард–м. Каменный запланировано 2 дня плюс 2 дня на обратный переход, на мобилизацию/демобилизацию и тестирование оборудования 2 дня, на выполнение работ 3 дня. Оборудование до г. Лабытнанги и обратно в г. Архангельск доставлялось компанией «ЖелДорЭкспедиция». Согласно письмам Министерства строительства и жилищно- коммунального хозяйства Российской Федерации [24] и [25], инфляционный индекс составляет 3,99 к уровню цен 2001 года. Смета работ первого этапа приведена в таблице 3.2. 70 Таблица 3.2 Смета работ первого этапа № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Номенклатура Создание планового съемочного обоснования сети II кат.сл. 2 разряд точности Создание высотной опорной сети II кат.сл. IV класс точности Бурение скважин с установкой репера II кат.грунтов Бурение скважин с установкой репера II кат.грунтов Нивелирование IV класса, кат.сл.II Удорожание стоимости за выполнение полевых работ в неблагоприятный период Содержание базы экспедиции при годовом объеме изысканий до 1 млн. руб. Расходы по внутреннему транспорту при расстоянии до объекта от 10 до 15 км и сметной стоимости до 75 т.р. Расходы по внешнему транспорту при расстоянии до объекта от 1000 до 2000 км и продолжительностью работ до 1 мес. Расходы на организацию и ликвидацию работ Удорожание работ с применением район.коэф. к зар. плате и льгот приравненных к Крайнему Северу Инженерно-геодезические. СБЦ 2004г. Полевые КолРасчет Цена Сумма во табл.8 § 3, пунктов прим.1 к=0,7 без закладки центров прим.2 к=1,3 с использ. спутник. систем 0,91 2 6 426,00 11 695,00 табл.8 § 4, пунктов прим.1 к=0,4 без закладки центров 0,40 2 1 897,00 1 518,00 СБЦ 2006, т.7 § 1, м 2 репера по 6 м 12 1 732,00 20 784,00 СБЦ 2006, т.7 § 1, м 2 опознака по 4,5 м 9 1 732,00 15 588,00 табл.47 § 2, км 12 О. У., п.8г, т.2 § 3, к=0,4 485.00 5 820,00 49 585,00 1 0.40 19 834,00 табл.82 § 1, месяцев 0.23 27 000,00 6 210,00 1 0.1375 4 381,0000 1 0.364 31 242,000 85 830,00 1 О. У., п.8 д § 10 + 8е к=(0.25+0.40) 0.15 12 875,00 129 947,00 0.65 О. У. п.9, т.4 § 3, к=0,1375 31 864,0000 О. У. п.10, т.5 § 5, к=0,364 85 830,000 О. У., п.13, к=0,06*2,5 прим.1, 1 84 466,00 Итого: 214 413 71 № п/п Номенклатура Создание планового съемочного обоснования сети 1 II кат.сл. 2 разряд точности Создание высотной опорной сети II кат.сл. IV класс 2 точности Нивелирование IV класса, 3 кат.сл.II Удорожание работ с применением район.коэф. к зар. плате и льгот прирав4 ненных к Крайнему Северу Итого: 18 276 Инженерно-геодезические. СБЦ 2004г.Камеральные КолРасчет Цена Сумма во табл.8 § 3, пунктов прим.2 к=1,3 с использ. спутник. систем О. У. п.15е, к=1,75 2,28 2 2 538,00 11 548,00 табл.8 § 4, пунктов О. У. п.15е, к=1,75 1,75 2 428.00 1 498,00 табл.47 § 2, км 12 О. У., п.8 д § 3 + 8е к=(0.25+0.10) 41.00 492.00 13 538,00 0.35 4 738,00 1 Письмо Минстроя России от 9 декабря 2016 г. Повышающий индекс к № 41695-ХМ/09 ценам сборника к уровню 1 цен 2001 года 232 689,00 1 3.99 Итого: 928 429 НДС 18% Общая сумма сметы: 1 095 546,22 руб. (Один миллион девяносто пять тысяч пятьсот сорок шесть рублей 22 копейки) 928 429,00 167 117,22 Смета работ второго этапа приведена в таблице 3.3. Таблица 3.3 Смета работ второго этапа Инженерно-гидрографические. СБЦ 2000г. Полевые № п/п 1 2 3 4 Номенклатура Планово-высотная привязка отдельных точек при расстоянии до берега до 0,5 км I кат.сл. Устройство водомерного поста из одной сваи II кат.сл. Наблюдения на водомерном посту при числе наблюдений в сутки 24 и более Промеры глубин на акватории при масштабе 1:500. II кат.сл. Расчет Колво Цена Сумма табл.33 § 1 1 60.00 60.00 табл.44 § 1, постов 1 123.00 123.00 табл.47 § 1, месяцев 0.1 1 220,00 122.00 168.00 71 400,00 СБЦ 2000г. табл.9 § 20, га 425 72 № п/п 5 6 № п/п 1 2 3 4 5 6 Номенклатура Расходы на организацию и ликвидацию работ Удорожание работ с применением район.коэф. к зар. плате и льгот приравненных к Крайнему Северу Номенклатура Колво Расчет О. У., п.13, к=0,06*2,5 Цена Сумма прим.1, 71 705,00 1 0.15 10 756,00 0.65 53 600,00 О. У., п.8 д § 10 + 8е к=(0.25+0.40) 82 461,00 1 Итого: 136 061 Инженерно-гидрографические. СБЦ 2000г.Камеральные КолРасчет Цена Сумма во Камеральная обработка данных наблюдений на водомерном посту при числе наблюдений в сутки 24 и более табл.47 § 1, месяц СБЦ 2000г. табл.9 § 22, Камеральная обработка га материалов промеров глу- О. П. п.4 к=1,3 в цифробин на акватории при вом виде масштабе 1:2000. II кат.сл. 1,30 Вычерчивание плана промеров в масштабе 1:2000 с СБЦ 2000г. табл.38 § 7, сечением 0,5 II кат.сл. дм2 Изготовление копий с ори- СБЦ 2000г. табл.38 § 7, гинала плана в масштабе дм2 1:2000 с сечением 0,5 II прим.3, к=0,5 кат.сл. 0,50 Составление технического отчета при сметной стоимости работ св.50 тыс.руб. СБЦ 2000г. табл.42 § 6 Удорожание работ с применением район.коэф. к О. У., п.8 д § 3 + 8е, зар. плате и льгот прирав- к=(0.25+0.10) ненных к Крайнему Северу 5 216,00 0.1 173.00 425 2.50 1 381,00 106.25 6.70 712.00 106.25 6.70 356.00 1 2 750,00 1 0.35 17.00 2 750,00 1 826,00 Итого: 7 042 73 № п/п Номенклатура Расчет Колво 1 Письмо Минстроя России от 30.06.2017 N Повышающий индекс к 23090-ХМ/09 ценам сборника к уровню цен 1991 года 143 103,00 1 2 Аренда промерного судна 3 4 Ж/Д транспорт Автотранспорт 5 Доставка оборудования О.У. п. 9, прим. 1г) АрхангельскЛабытнанги Лабытнанги-Салехард АрхангельскЛабытнанги Цена Сумма 6 456 807,00 3 262 712,00 16 760,00 8 000,00 15 198,00 11 45.12 296 610,17 4 2 4 190,00 4 000,00 2 7 599,00 Итого: 9 759 477 НДС 18% 1 756 705,86 Общая сумма сметы: 11 516 182,86 руб. (Одиннадцать миллионов пятьсот шестнадцать тысяч сто восемьдесят два рубля 86 копеек) Итоговая стоимость работ по инженерно-гидрографическим изысканиям для строительства арктического терминала круглогодичной отгрузки нефти Новопортовского месторождения составляет 12 611 729.08 руб. (двенадцать миллионов шестьсот одиннадцать тысяч семьсот двадцать девять рублей 08 копеек). Анализируя вышеперечисленное, можно констатировать, что организация работ на данном объекте требует слаженных действий всех структур организации, наличия современного геодезического оборудования, налаженных контактов с компаниями–партнёрами, а также довольно большого количества оборотных средств. Следовательно, можно сделать вывод, что работы были организованы достаточно эффективно и качественно. 74
