Физико-географический очерк Архангельской области

1. Физико-географический очерк Архангельской области

Архангельская область — область на севере Европейской части России. Образована 23 сентября 1937 года при разделе Северной области РСФСР.

Климат.

     Область  расположена на севере Восточно-Европейской равнины. Омывается Белым, Баренцевым, Печорским и Карским морями. Архангельская область располагается близко к арктическим морям и удалена от тёплого Северо-Атлантического течения. Климат здесь умеренно-континентальный, на северо-западе — морской, на северо-востоке — субарктический, то есть прохладное лето и продолжительная холодная зима. На входящем в состав области архипелаге Новая Земля — арктический климат. Характерна частая смена воздушных масс, поступающих из Арктики и средних широт. Погода крайне неустойчива. Зима холодная, с устойчивыми морозами. Средняя температура января от −12 °C на юго-западе до −18 °C на северо-востоке. Лето короткое и прохладное. Средние температуры июля от 16—17 °C на юге области до 8—10 °C на севере. Вегетационный период от 50—60 дней на севере до 150—155 дней на юге области. Осадков от 400 до 600 мм в год. Высота снежного покрова 90см. На побережье Белого моря часты туманы (до 60 дней в году). Глубина промерзания почвы 165см. На северо-востоке области распространена многолетняя мерзлота.

     Площадь Архангельской области (589 913 км²) больше чем площадь крупнейших стран Западной Европы —Франции(547 030 км²) и Испании (504 782 км²). Область является крупнейшим субъектом федерации в европейской части России и крупнейшей областью (провинцией) в Европе.

Таблица повторяемости ветров.

Румбы/время года	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
январь	27	6	13	19	15	20	12	8
июль	19	16	15	11	8	9	7	15

 

Рельеф

    Территория области представляет собой обширную равнину со слабо выраженным уклоном к Белому и Баренцеву морям, где равнинность местами нарушается конечно-моренными всхолмлениями, образовавшиеся в результате деятельности древнего ледника.

• Полезные ископаемые

   Полезные ископаемые на территории области имеют главным образом осадочное происхождение.

В 100км севернее Архангельска на территории Приморского и Мезенского районов находятся крупнейшие в Европе месторождения алмазов.

В области находятся  значительные месторождения нефти и газа, особенно они значительны в северной части области, имеются месторождения каменного угля, огромные запасы торфа.

Разведаны и эксплуатируются  месторождения бокситов. Наиболее значительны месторождения гипсов (крупнейшее в стране Звозское месторождение), известняков и ангидридов.

В долине Онеги, на Онежском полуострове и в ряде других мест имеются многочисленные солевые  источники. На юге области залегают пласты каменной соли мощностью до 16м.

На Новой Земле разведаны месторождения марганцевых и полиметаллических руд. Известны месторождения строительных материалов, огнеупоров, красящих глин.

• Промышленность

   Архангельская область обладает развитой рыбной, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленностью, имеется машиностроение, выполняющее оборонный заказ и обслуживающее ту же рыбную и деревообрабатывающую промышленности.

Архангельская область — один из индустриальных регионов России. Объём промышленной продукции более чем в 14 раз превышает объём продукции сельского хозяйства. В экономике России выделяется развитым лесным комплексом (около 33 % российского производства целлюлозы, 26 % картона, 9,7 % пиломатериалов, по 9 % деловой древесины и бумаги), судостроением и рыбной промышленностью. В структуре валового регионального продукта (%, 2003): промышленность —39,4, торговля —12,3, транспорт — 11,4, строительство — 10,1, сельское хозяйство — 2,1, связь — 1,3.

Экономически активное население 763 тысячи человек (2003 год), в  экономике заняты 82 %. Отраслевая структура занятости населения (%): промышленность — 26,7, торговля и общественное питание 14,5, образование 10,6, транспорт 9,4, здравоохранение 7,8, жилищно-коммунальное хозяйство 6,0, сельское хозяйство 5,2, строительство 4,9 и др. Сельское хозяйство

   В стоимостном выражении преобладает продукция растениеводства (56 %). Площадь сельскохозяйственных угодий составляет около 584 тысяч гектаров. Пашня составляет 46 % используемых в сельском хозяйстве земель. Область расположена в зоне рискованного земледелия. Основными культурами являются картофель и овощи. Растениеводство ориентировано на удовлетворение потребностей области, главный сельскохозяйственный район расположен на юге области.

Ведущая отрасль животноводства — молочно-мясное скотоводство. Именно в Архангельской области была выведена и наиболее распространена высокопродуктивная холмогорская порода. В области разводят также свиней, овец, коз, птицу и оленей (на севере). В области есть звероводство, широко распространен морской зверобойный промысел.

 

 

 

 

2. Построение эпюры грузонапряженности и  установление категории дороги.

   Эпюра грузонапряженности – это графическое изображение грузонапряженности на каждом экономическом перегоне в виде прямоугольников, высота которых в заданном масштабе равна грузонапряженности данного экономического перегона.

   Эпюру грузонапряженности  строят на основе схемы транспортных  связей и грузонапряженности  каждого отдельного грузообразующего пунктов. Построение ведут от конечных пунктов к центральному нарастающим итогом.

   Эпюра грузонапряженности  дает наглядное представление  о грузонапряженности сети дорог  на каждом экономическом перегоне. По эпюре можно установить  категорию дороги  и проверить соответствие проектной категории дороги фактической. Эпюра позволяет выявит порядок первоочередного строительства и реконструкции дорог.

     Объем перевозок Q (грузонапряженность) по отдельным грузообразующим пунктам устанавливают по годовым отсчетам сельскохозяйственных предприятий, заготовительных и торгово-снабженческих предприятий. При этом необходимо учитывать объем перевозок, связанных с обслуживанием сельского населения, перевозки пассажиров, движение личных автомобилей, другие перевозки, не поддающиеся учету. Поэтому грузонапряженность рекомендуется увеличивать на 20-30%.

                                                           (1)

 

где  - грузонапряженность, взятая с эпюры для данного экономического перегона.

 

 Среднесуточную интенсивность движения устанавливают на основе данных о размерах грузонапряженности и структуре автомобильного парка, выявленных в результате проведения экономических изысканий по формуле:

                                                          (2)

где  - расчетная грузонапряженность;

       К – коэффициент, учитывающий наличие в составе движения легковых и грузовых автомобилей, не перевозящих грузов и пассажиров (1,1-1,2);

       - средневзвешенная грузоподъемность автомобиля (6 тонн);

       Д-  число дней работы дороги в  году (300 дней);

       β  – коэффициент использования  пробега (около 0,6);

       γ  – коэффициент использования  грузоподъемности (γ=0,8-0,9).

 

  По техническому  признаку дороги общего пользования  делятся на 5 технических категорий  в зависимости от расчетной  интенсивности движения и значимости  дорог согласно СНиП 2.05.02-85.

   Для установления категории дороги, определения геометрических элементов дороги и назначения дорожной одежды используют показатель расчетной интенсивности движения.

   Расчетная интенсивность движения связана со среднесуточной зависимостью

                                                           (3)

где  - обобщенный коэффициент, учитывающий среднюю грузоподъемность автомобилей, неравномерность движения по месяцам года и часам суток, протяженность экономических перегонов. =2.

 

   По расчетной  интенсивности движения автомобилей  устанавливаем, что проектируемая  дорога относится к IV технической категории.

   Далее приведем  таблицу: «Технические параметры  автомобильных дорог общего пользования»  для IV технической категории.

Показатели	Категория дороги
	IV
Расчетная скорость, км/ч	80
Число полос движения	2
Ширина, м     полосы движения     проезжей части         обочины     укрепленной  полосы обочины     земляного  полотна	3 6 - - 2 0,5 10
Наибольший продольный уклон, ‰	60
Наименьшее расстояние видимости, м      до остановки      до встречного автомобиля	- -
Наименьшие радиусы  кривых, м      в плане      в продольном профиле:                                              выпуклых                                              вогнутых	300   5000 2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Проектирование  дороги в плане.

   3.1. Выбор направления вариантов трассы.

Выбор направления трассы является комплексной задачей, при решении которой конкурирующие варианты автомобильной дороги в пределах полосы варьирования детально рассматриваются по основным показателям:

• приведенным затратам;
• сметной строительной стоимости;
• эксплуатационно-техническим показателям;
• материалоемкости строительства;
• уровня удобства и безопасности движения;
• степени загрязненности окружающей среды;
• технологичности строительства.

При дорожных изысканиях на местности намечают ось дороги, которая называется трассой. Трасса дороги в общем случае представляет собой пространственную линию потому, что ее положение по длине, как правило, непрерывно изменяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Отклонение трассы от прямой в вертикальной плоскости называется  наличие продольных уклонов, а в горизонтальной – обходами препятствий. Каждое изменение направления трассы определяется углом поворота. Чтобы трассу точно проложить на местности, ее ориентируют относительно сторон света, для чего вычисляют азимуты и румбы прямолинейных участков.

    План трассы – графическое изображение проекции оси дороги на горизонтальную плоскость.

     Трасса  проектируемой доги задается  начальным и конечным пунктами, а иногда и промежуточными. Кратчайшим  расстоянием между двумя пунктами является прямая линия, которая называется воздушной.

Проектируемая трасса наносится  на карту в виде отдельных отрезков прямых линий. При этом необходимо учитывать, чтобы уклон поверхности земли  по направлению трассы не превышал допустимый для данной категории дороги. Минимальное расстояние между горизонталями (d), при котором выполняется это условие, определяют по формуле:

                                                   ₍₄₎

где  h – сечение горизонталей, м;

i_max – максимальный допустимый уклон для данной категории дороги, тысячные доли;

М – масштаб карты.

    _{3.2. Измерение углов  поворота, назначение  радиусов кривых  и вычисление их  параметров.}

    При поворотах  трассы необходимо устраивать  закругления. Изменение направления дороги характеризуется углом поворота. Угол поворота – это угол, образованный предыдущим и последующим направлением трассы.

Радиусы закруглений намечают с  таким расчетом, чтобы обеспечить безопасность движения без устройства на кривых виражей и уширений проезжей части. Расчетный радиус круговой кривой, при котором не происходит заноса автомобилей, не требуется устройства виража и уширения проезжей части, определяют по формуле:

                                          ₍₅₎

где V – расчетная скорость движения автомобиля для данной категории дороги, км/ч;

- коэффициент поперечной силы, который принимается равным 0,2 (при  неблагоприятных условиях) и 0,1 (при  благоприятных);

i_п – поперечный уклон проезжей части на кривой, тысячные доли.

_{В нашем  случае получаем:}

    Расчетный  радиус кривой сопоставляют с  минимально допустимым для данной  категории дороги и для дальнейшего  проектирования выбирают наибольший  из них.

_{Для дороги IV технической категории минимальный радиус кривой в плане равен 300м, поэтому для дальнейшего проектирования принимаем больший из двух расчетных радиусов и радиуса по СНиП.}

     При проектировании  кривых в плане необходимо, чтобы  тангенсы кривых не накладывались друг на друга, а соприкасались между собой в случае односторонних кривых или имели прямую вставку не менее расчетного расстояния видимости встречного автомобиля – при обратных кривых. При назначении радиуса кривой в плане необходимо обращать внимание на величину биссектрисы с тем, чтобы кривая не проходила через овраг или другие естественные препятствия.

    Основные элементы  круговой кривой можно определить, зная угол поворота и радиус, по следующим формулам:

                                                 ₍₆₎

                                                     ₍₇₎

                              ₍₈₎

                                                   ₍₉₎

Рассчитаем элементы круговых кривых для нашего случая:

1. Для первого варианта трассы были измерены углы ₁=18^о00`, <sub>2</sub>=67<sup>о</sup>00`и ₃ =87^о00`

Расчеты для  ₁=18^о00`

        Расчеты для  ₂=67^о00`

        Расчеты для  ₃ =87^о00`

 

2. _{Для второго  варианта трассы были измерены углы 1}=85^о00`, <sub>2</sub>=86<sup>о</sup>00`и ₃ =80^о00`

    Расчеты для ₁=85^о00`

        

     Расчеты для  ₂=86^о00`

     Расчеты  для  ₃ =80^о00`

    3.3. Установление пикетажного положения  вершин углов поворота, конца  трассы, начала и конца круговых кривых, прямых вставок, азимутов и румбов.

     Для составления  продольного профиля и определения  протяженности трассы дороги  на ней через каждые 100 метров  разбивают пикеты, считая нулевой  пикет в начале трассы. Через  10 пикетов ставят километровый столб.

Для разбивки трассы на пикеты при  наличии круговой кривой надо вычислить  пикетажные положения начала круговой кривой (НКК) и конца круговой кривой (ККК).

Пикетажное положение вершин углов  поворота определяют по формулам:

                                                            ₍₁₀₎

                                                ₍₁₁₎

                                                ₍₁₂₎

                                                  ₍₁₃₎

Пикетажные положения  НКК и ККК вычисляем по формулам:

                  

НКК=ВУ-Т,                                                       (14)

ККК=НКК+КК,                                                    (15)

Для контроля правильности нахождения пикетажного положения ККК используют формулу:

ККК=ВУ+Т-Д,                                                     (16)

Определим пикетажное положение  вершин углов, начала и конца круговых кривых первой трассы по формулам 10-16:

ВУ₁=S₁=880м,

ВУ₂= S₁+S₂-Д₁=880+965-1,71=1843,29м;

=ВУ₂+S₃-Д₂=1843,29+1160-61,79=2941,5м;

КТ= + S₄-Д₃=2941,5+710-109,24=3542,26м;

НКК₁=ВУ₁-Т₁=880-102,95=777,05м;

ККК₁=НКК₁+КК=777,05+204,19=981,24м.

     Контроль:ККК₁=ВУ₁+Т₁-Д₁=880+102,95-1,71=981,24м – верно.

НКК₂=ВУ₂-Т₂=1843,29-264,75=1578,54м;

ККК₂=НКК₂+КК₂=1578,54+467,71=2046,25м.

Контроль: ККК₂=ВУ₂+Т₂-Д₂=1843,29+264,75-61,79=2046,25м – верно.

= ВУ₃-Т₃=2941,5-279,75=2661,75м;

= НКК₃+КК₃=2661,75+450,26=3112,01м

     Контроль: = - =2941,5+279,75-109,24=3112,01–верно.

Аналогично проведем расчет и для второй трассы:

ВУ₁=S₁=650м,

ВУ₂= S₁+S₂-Д₁=650+685-104,77=1230,23м;

=ВУ₂+S₃-Д₂=1230,23+1800-129,16=2901,07м;

КТ= + S₄-Д₃=2901,07+775-84,61=3591,46м;

НКК₁=ВУ₁-Т₁650-274,9=375,1м;

ККК₁=НКК₁+КК=375,1+445,03=820,13м.

     Контроль:ККК₁=ВУ₁+Т₁-Д₁=650+274,9-104,77=820,13м – верно.

НКК₂=ВУ₂-Т₂=1230,23-289,71=940,52м;

ККК₂=НКК₂+КК₂=940,52+450,26=1390,78м.

Контроль: ККК₂=ВУ₂+Т₂-Д₂=1230,23+289,71-129,16=1390,78м – верно.

= ВУ₃-Т₃=2901,07-251,73=2643,34м;

= НКК₃+КК₃=2649,34+418,85=3068,19м

     Контроль: = - =2901,07+251,73-84,61=3068,19м – верно.

Прямые вставки – это расстояния от начала трассы до начала первой круговой кривой или расстояние между концом предыдущего закругления и началом последующей кривой, а также между концом трассы и концом последней круговой кривой. Прямые вставки рассчитываются по формулам:

Пр₁=НКК₁-НТ,                                                        (17)

Пр_i=НКК_i-1-ККК_i,                                                     (18)

Пр_к=КТ-ККК_н,                                                        (19)

Прямые вставки для первой трассы:

Пр₁=НКК₁-НТ=777,05-0=777,05м;

Пр₂=НКК₂-ККК₁=1578,54-981,24=597,3м;

Пр₃=НКК₃-ККК₂=2661,71-2046,26=615,45м;

Пр₄=КТ-ККК₃=3542,26-3112,01=430,25м.

Прямые вставки для второй трассы:

Пр₁=НКК₁-НТ=375,1-0=375,1м;

Пр₂=НКК₂-ККК₁=940,52-820,13=120,39м;

Пр₃=НКК₃-ККК₂=2649,34-1390,78=1258,56м;

Пр₄=КТ-ККК₃=3591,46-3068,19=593,27м.

Азимут – направление первой прямой вставки измеряют на топографической карте транспортиром как угол между северным направлением меридиана до направления прямой вставки по ходу часовой стрелки. Азимут последующих вставок определяют расчетом:

                                                        ₍₂₀₎

где  плюс – при  повороте трассы вправо;

        минус – при повороте трассы  влево.

Румб – острый угол от ближайшего северного или южного меридиана до данной линии.

 

 

Для первой трассы:

Азимуты: А₁=118^о00`;

A₂=118^o00`-18<sup>o</sup>00`=100^o

A₃=100^o00`-67<sup>o</sup>00`=33^o00`;

=33^o00`+86<sup>o</sup>00`=119^o00`

Румбы:

r₁=ЮВ:62^o,

r₂=ЮВ:80^о,

r₃=СВ:33^о,

r₄=ЮВ:61^о.

 

Для второй трассы:

А₁=118^о,

A₂=118^o-85^o=33^o,

A₃=33^o+86^o=119^o,

=119^o00`-80<sup>o</sup>00`=39^o00`

Румбы:

r₁= ЮВ:62^o,

r₂=СВ:33^о,

r₃=ЮВ:61^о.

r₄=СВ:39^о.

 

3.4 Проверка  правильности расчетов, разбивки  пикетажа с проверкой с проверкой  правильности измерения углов  поворота и расстояний между  вершинами углов

 

где - сумма длин круговых кривых;

       - сумма длин прямых;

       - сумма расстояний между: вершинами углов, начала трассы и вершиной первого угла, конца трассы и вершиной последнего угла;

       - сумма длин домеров;

       - сумма длин тангенсов;

       - сумма левых углов поворота;

       - сумма правых углов поворота.

В нашем случае, согласно вышеперечисленным формулам:

Для I трассы:

Для II трассы:

 

3.5 Описание  вариантов трассы. Сравнение вариантов  трассы по эксплуатационно-техническим  показателям и выбор оптимального.

          Оба варианта были запроектированы таким образом, чтобы уклон поверхности земли по направлению трассы не превышал допустимый предельный уклон для данной категории дороги. С этой целью было вычислено минимальное расстояние между горизонталями по направлению трассы, при котором уклон поверхности земли не превышал максимальный продольный уклон для дороги IV технической категории.

   

 

Описание первого  варианта трассы: 

      Трасса берет свое начало на севере, затем двигаясь в юго-восточном направлении до ПК8+80 проходит по существующей дороге вдоль лесополосы. В ПК8+80 (ВУ1) трасса поворачивает на 18° и продолжает движение в восточном направлении до ВУ2 (ПК18+43,29) вдоль лесополосы. На ВУ2 трасса поворачивает на 67° и продолжает движении на северо-восток по существующей дороге вдоль лесополосы до ВУ3 (ПК29+41,5). Здесь трасса вновь поворачивает на 86° на восток, проходя по ценным сельскохозяйственным землям до КТ (ПК35+42,26).

Описание второго  варианта трассы:

      Как и в первом варианте трасса берет начало на севере, двигаясь по существующей дороге вдоль лесополосы до ВУ1 (ПК6+50), затем поворачивая на 85° на северо-восток продолжет движение по существующей дороге вдоль лесополосы до ВУ2 (ПК12+30,23). На ВУ2 трасса поворачивает на 86° на юго-восток и проходит по существующей дороге вдоль лесополосы, которая заканчивается на ПК20, до ВУ3 (ПК29+01,07). На ВУ3 поворачивает на 80° в северо-восточном направлении, проходя через ценные сельскохозяйственные земли и пересекая лесополосу до КТ (ПК35+91,46).

Сравнение вариантов трассы по эксплуатационно-техническим показателям.

 

К эксплуатационно-техническим  показателям относятся:

1. Общая длина трассы (КТ=L), км.
2. Коэффициент удлинения трассы (К_у):

 

                                           ,  (25)

 

где L – фактическая длина трассы, км;

- длина воздушной линии, км.

3. Плавность трассы, которая характеризуется числом углов поворота (п)       средним значением угла поворота ( ):