Projekt techniczny

Część opisowa

Przeznaczenie prac: wykonanie sondażu batymetrycznego dna Jeziora Żarnowieckiego ze względu na planową rozbudowę elektrowni wodnej.

Wcześniej wykonywane prace: Brak danych w przeciągu ostatnich 10 lat, ponieważ w trakcie modernizacji obiektów w 2001 r. powstało osuwisko na dnie.

Warunki hydro-meteorologiczne: Jezioro Żarnowieckie, to trzeci pod względem wielkości na Kaszubach Północnych akwen, który znajduje się w głębokiej i rozległej rynnie polodowcowej na wysokości 1,5 m n.p.m. Brzegi zbiornika porasta las mieszany z przewagą drzew liściastych. Przeciwległe krańce – północny i południowy, są podmokłe, niskie i często zalewane przez wody meandrującej Piaśnicy.

Całkowita powierzchnia jeziora wynosi 1431,6 ha, maksymalna głębokość – 19,4 m, średnia – 8,4 m, szerokość dochodzi do 2,6 km, a całkowita długość wyjątkowo słabo rozwiniętej linii brzegowej – 18,6 km. Do najpłytszych części akwenu można zaliczyć część północną, gdzie dno opada wyjątkowo łagodnie, a maksymalna głębokość nie przekracza 2 – 3 m. Dno jeziora w większości porasta mech, a roślinność wynurzona reprezentowana jest głównie przez trzcinę wąskolistną.

Ukształtowanie dna jest mało urozmaicone. Na całej powierzchni jest ono niemal idealnie płaskie, pozbawione typowych uskoków, gwałtownych spadów i górek porośniętych gęstą roślinnością. Jednak nie jest zupełnie płaskie, gdyż w wielu miejscach za pomocą echosondy zlokalizujemy szereg mini wzniesień – górek, których wysokość będzie się wahała od kilkudziesięciu centymetrów do ok. 1,5 m. Głębokość rozkłada się bardzo symetrycznie, tzn. przy brzegach jest płytko, a najgłębiej w części środkowej (od 15 do 19,4 m).
Wody Jeziora Żarnowieckiego są tzw. dolnym zbiornikiem największej w Polsce elektrowni wodnej typu szczytowo-pompowego. W związku z tym poziom zwierciadła wody w zbiorniku zmienia się wraz z rytmem zmian cyklu pracy elektrowni. Różnica między poziomem najwyższym (godziny przedpołudniowe i późne godziny wieczorne) a poziomem najniższym (godziny poranne i popołudniowe) wynosi 1 m.

Termin prac: Prace hydrograficzne planuje się w terminie 01.06-04.06.2011r.

Techniczne uzasadnienie metod pracy

Zakres i program prac: Planuje się przeprowadzenie batymetrycznych profili podstawowych i uzupełniających, a następnie przy użyciu sonaru uzyskanie kompletnego obrazu dna jeziora. W przypadku wystąpienia nieprzewidzianych obiektów, mamy do dyspozycji doświadczonego nurka, który nam towarzyszy podczas przebiegu prac w tym rejonie. Program zakłada przeprowadzenie profili ze 100% pokryciem dna jeziora, następnie uzyskanie klarownego obrazu sonarowego.

Akwen kwalifikowany jako: Klasa Specjalna według Standardu S-44.

Poziom wody ustalony na podstawie: wodowskazu Reda Wejherowo.

Pozycja określana przez system: Pozycja określana za pomocą Odbiornika GPS-RTK

Sprzęt:

Jednostka – „Kolumb” - jest kabinową jednostką wykonaną z tworzywa sztucznego o wzmocnionej części podwodnej dwoma warstwami płótna i laminatu. Posiada standardowe wyposażenie do żeglugi śródlądowej. Jednostka posiada napęd hybrydowy - elektryczny i spalinowy, dlatego może pracować na akwenach chronionych lub jeziorach ciszy.

Podstawowe dane techniczne i eksploatacyjne

Wymiary: długość 9.0m, szerokość 2.5m, zanurzenie max. 0.7m.
Napęd i zasilanie:

• 2 silniki elektryczne;

• 1 silnik spalinowy;

• zestaw bezobsługowych akumulatorów rozlokowanych w całej jednostce;

• prostownik do ładowania z zasilania zaburtowego z licznikiem pobranej energii;

• agregat;

• układ automatycznej regulacji ładowania z urządzeń pokładowych i zewnętrznych.

Sterowanie:

• podstawowe standardowe z pomieszczenia badawczego;

• awaryjne (koło sterowe, manetka) z kokpitu.

Obsada: 8 osób
Pomieszczenia (stanowiska) przystosowane do prac naukowo-badawczych dla nie mniej niż 8 osób:

• w części dziobowej pomieszczenia 3 stanowiska robocze: sternika (lewa burta), hydrografa, kierownika prac badawczych (prawa burta);

• pomieszczenie socjalne w części rufowej jednostki;

• wyposażenie socjalne w kabinie: miejsca do siedzenia dla 5 osób, stół składany, pulpit na aparaturę naukowo-badawczą, szafki na wyposażenie.

Inne informacje:

• Kokpit otwarty, pokład na dachu pomieszczenia badawczego i przejścia burtowe wzmocnione drewnem;

• Wyposażenie dodatkowe do prac hydrograficznych (uchwyty zewnętrzne do sondy i sonaru, dławica na kable) oraz inne, dotyczące bezpieczeństwa żeglugi.

Sonda wielowiązkowa Geoswath Plus

• wraz ze zintegrowanym sonarem bocznym 250 kHz pozwala mapować dno z dokładnością przekraczającą standardy narzucone przez Międzynarodową Organizację Hydrograficzną,

• zapewnienie pokrycia danych do 12-krotności głębokości akwenu,

• odwzorowanie obszaru od 30% do 40% szybciej niż przy użyciu typowych echosond kształtujących wiązki,

• funkcja czasu rzeczywistego jak kalibracja, testowanie i diagnostyka,

• funkcje kalibracji (oblicza statystyczne współczynniki, ugięcie wiązki oraz poprawki do prędkości dźwięku w wodzie),

• eksportowanie danych w wielu formatach (ASCII, HPGL, DXF).

Sonda EA400

• przenośna dwukanałowa hydrograficzna echosonda opracowana dla potrzeb środowiska profesjonalnych hydrografów, zawierająca ostatnie innowacje techniczne,

• składa się z jednego lub dwóch przetworników, zespołu nadawczo-odbiorniczego GTP oraz standardowego komputera przenośnego,

• zakres częstotliwości od 38 – 710 kHz,

• moc wyjściowa każdego kanału – 300 W.

Sonar MS1000

• wysoka częstotliwość pracy 675 kHz,

• szerokość wiązki akustycznej 0.9° x 30°,

• ustawienie prędkości skoku skanowania,

• skanowanie w zakresie 360° lub dowolnym kącie,

• współpraca z urządzeniami typu GPS przez protokół NMEA,

• wbudowany kompas głowicy.

MiniSVP

• przystosowany do zdalnie sterowanych pojazdów podwodnych i aplikacji dla firm hydrograficznych, wojska oraz środowiska naukowego,

• zawiera sensor cyfrowego pomiaru prędkości dźwięku, czujnik temperatury oraz ciśnienia,

• duży wybór preprogramowalnych metod próbkowania standardowych dla większości istniejących aplikacji,

• częstotliwość od 1 do 16 Hz (daje możliwość profilowania na bieżąco jak i przeprowadzania stacjonarnych pomiarów ciągłych w określonym punkcie),

• wbudowana odporną pamięć szybko dostępna mająca możliwość przechowywania ponad 10 mln linii danych.

Inland AIS

• w pełni zgodny z IMO,

• standardowe funkcje AIS w pełni zaimplementowane zgodnie z odpowiednimi specyfikacjami,

• wysoce wszechstronny i wielofunkcyjny wyświetlacz,

• integracja z zewnętrznym odbiornikiem DGPS, kompasem żyroskopowym, systemem map elektronicznych i radarem,

• duża liczba portów wejściowych i wyjściowych do wspierania bardzo złożonych i zintegrowanych systemów mostkowych,

• możliwość zarządzania kanałami (częstotliwości regionalnych AIS),

• łatwy dostęp do standardowych i autorskich wiadomości tekstowych związanych z bezpieczeństwem,

• w pełni upgradowalny, aby wspierać przyszłe funkcje,

• 1 wyjście W opcji zasilania przy przeładunku ładunków niebezpiecznych,

• obsługa wiadomości AIS klasy B "Carrier Sense",

• obsługa przekazywania wiadomości związanych z bezpieczeństwem (SRM), jak również ogólnych wiadomości tekstowych.

Inland ECDIS

• obrazuje pozycję statku,

• funkcja automatycznego przewijania,

• ustawienia jasności obrazu według standardu ecdis,

• automatyczny dziennik pokładowy,

• funkcja śledzenia i rejestracja wydarzeń,

• funkcja "człowiek za burtą",

• planowanie trasy,

• obliczenia odległości i odczyty głębokości,

• możliwość nanoszenia notatek na mapach,

• wyświetlanie okręgów nadmiernego zbliżenia,

• wydruk map w kolorze razem z przebytymi trasami,

• obrazowanie mostów, śluz i ważnych miejsc,

• kompatybilny z inland ais, pokazuje wiadomości o statkach i informacje o poziomie wód,

• połączenie z ais, stacją pogody, kompasem, autopilotem.

Odbiornik GPS-RTK

System Trimble R6 GPS składa się z trzech integralnych części:

• odbiornika Trimble R6 - zaawansowanego technologicznie odbiornika z anteną, baterią i radiomodemem w jednej obudowie;

• rejestratora Trimble TSC2, umieszczenie kontrolera na jednej ruchomej tyczce razem z odbiornikiem pozwoliło zminimalizować wagę systemu i zwiększyć jego niezawodność;

• oprogramowania terenowego rejestratora, Trimble Survey Controller™ jest kluczem wydajności prac geodezyjnych.

Kalibracja:

• Pomiar pionowego rozkładu dźwięku w wodzie przy pomocy sondy SVP

• Kalibracja echosondy wielowiązkowej (patch test)

• Kontrola wskazań urządzenia (cross check)

Charakter dna: Określony przez echogram z wiązki niskiej częstotliwości echosondy GS+

Linia brzegowa: pobrana na podstawie pozycji GPS-RTK

Sposób i kolejność wykonywania pomiarów:

• Wykonanie pomiarów zasadniczych

• Wykonanie profili kontrolnych i towarzyszących

• Wykonanie profili uzupełniających

Omówienie organizacja pracy

Miejsce postojowe jednostki: Przystań należąca do Elektrowni Wodnej

Miejsce zakwaterowania pracowników: Pensjonat „Arkadia” – 500 m od przystani

Łączność: łączność UKF

Kolejność prac:

Dzień I

• prace przygotowawcze przed wyjściem w rejon prac

• techniczne przygotowanie rejonu prac

Dzień II

• pomierzenie linii brzegowej

• wykonanie profilu SVP

• kalibracja urządzeń pomiarowych;

• pomiary batymetryczne wraz z profilami kontrolnymi i uzupełniającymi;

Dzień III

• prace sonarowe;

Dzień IV

• processing danych.

Skład osobowy:

Stanowisko	Imię	Nazwisko	Telefon:
KIEROWNIK	Andrzej	Wspaniały	607-846-243
STERNIK	Jacek	Szczodry	698-123-656
HYDROGRAF	Szczepan	Jąkała	801-767-433
HYDROGRAF	Anita	Rybkiewicz	505-655-222

Załączniki

Schemat wykonanych prac

Granice skrajne jeziora Żarnowieckiego:

Lokalizacja wykorzystanego wodowskazu