регистрация компании дать объявление быстрый поиск лента публикаций восстановление доступа о портале
    
Строительный портал СтройПлан.ру
Подбор проекта Новости отраслиПубликации
 
КОРЗИНА (0)  
 >>>  ПОИСК ДОКУМЕНТОВ  

Государственный комитет СССР
по гидрометеорологии и контролю природной среды

Государственный
ордена Трудового Красного Знамени
гидрологический институт

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ
деформаций речных русел
при проектировании инженерных
сооружений на реках зоны Байкало-Амурской

железнодорожной магистрали

Рекомендованы к изданию Госкомгидрометом
25 марта 1982 г., № УНИ-55-101

Ленинград Гидрометеоиздат 1983

Проектирование всех сооружений на реках зоны БАМ требует специального обоснования в части учета деформаций русел рек. В Рекомендациях сформулированы основные требования по учету руслового процесса, предъявляемые к проектированию всех видов сооружений на реках зоны БАМ, изложено описание типов русел рек этого региона, даны рекомендации по расчетам русловых деформаций и их гидравлическому моделированию, помещены фактические сведения о характеристиках руслового режима рек зоны БАМ.

Рекомендации предназначены для проектировщиков, строителей и эксплуатационников сооружений, возводимых в руслах, на берегах и поймах рек зоны БАМ, а также для гидрологов, геоморфологов, гидротехников и гидравликов, занимающихся прикладными исследованиями рек этого региона. Рекомендации носят временный характер.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Рекомендации составлены в Государственном гидрологическом институте в соответствии с указанием УГМО Госкомгидромета № УГМО-42/435 от 7 апреля 1980 г. о передаче материалов по уточнению гидрометеорологических условий в районах строительства Байкало-Амурской железнодорожной магистрали (БАМ) проектным организациям МПС и Минтрансстроя. Рекомендации предназначены для учета деформаций русел рек при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений в руслах и на поймах рек, расположенных в зоне трассы БАМ.

Рекомендации носят предварительный характер, поскольку еще не обобщают опыт строительства и эксплуатации сооружений, расположенных на реках зоны БАМ. Они содержат общие положения по учету руслового процесса при проектировании любых инженерных сооружений на реках региона, которые позволяют принципиально верно выбрать местоположение сооружения на реке, оценить приемлемость его конструкции и необходимость проведения защитных мероприятий. В Рекомендациях изложены методы расчета русловых деформаций, которые могут использоваться для проектирования некоторых видов сооружений, возводимых на реках зоны БАМ. Включение в состав Рекомендаций данных, полученных на реках зоны БАМ и непосредственно освещающих их русловой режим (типизация руслового процесса и карта типов русел, данные по гранулометрическому составу донных наносов рек, материалы наземного гидроморфологического обследования рек), позволит более экономично и эффективно решать вопросы проектирования объектов, особенно на ранних стадиях проектирования, сократить объем изыскательских работ, повысить надежность эксплуатации сооружений и др.

Масштабы инженерного вмешательства в режим рек зоны БАМ исключительно велики, его последствия могут быть неожиданными и неблагоприятными и проявляться в течение весьма длительного периода времени, поэтому уже в ближайшие годы необходимо приступить к комплексному изучению деформаций русел рек на участках расположения различных видов сооружений, чтобы последовательно разрабатывать рекомендации применительно к этим сооружениям. В первую очередь это касается карьеров по добыче аллювия из русел и пойм рек для строительных целей. Подобные исследования позволят уточнить общий нормативный документ по учету русловых деформаций, более полно учитывающий интересы всех водопользователей на реках зоны БАМ.

Настоящие Рекомендации составлены по результатам теоретических и лабораторных исследований отдела русловых процессов ГГИ, натурных наблюдений этого отдела и аэрокосмической лаборатории ГГИ на реках зоны БАМ, а также типизации руслового процесса рек зоны БАМ, выполненной в аэрокосмической лаборатории.

Рекомендации составлены канд. техн. наук Б.Ф. Снищенко (руководитель работ, разделы 1-3), канд. техн. наук З.Д. Копалиани (разделы 4, 5, приложения 3, 5), ст. инж. Д.В. Снищенко (разделы 3, 4, приложения 1, 2, 4, 6).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации разработаны для учета деформации речных русел при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений в руслах и на поймах рек, расположенных в зоне трассы БАМ.

1.2. Рекомендации разработаны на основе обобщения материалов ГГИ, полученных при исследовании отдельных частных вопросов руслового процесса рек зоны БАМ, и имеющихся в ГГИ разработок по оценке руслового процесса при проектировании на разных реках страны отдельных видов инженерных сооружений. Поэтому настоящие Рекомендации носят предварительный характер и вплоть до разработки более детального документа должны рассматриваться как временные.

Для разработки детальных Рекомендаций необходимо проведение специальных исследований на реках зоны БАМ с учетом опыта строительства и эксплуатации сооружений трассы.

1.3. Рекомендации содержат методические указания по определению типа инженерного сооружения по характеру взаимодействия его с русловым процессом; по оценке типа руслового процесса, плановых и глубинных деформаций речных русел; содержат фактические сведения по распространению типов руслового процесса на реках зоны БАМ (карта типов), по темпам плановых деформаций, по характеристикам потока и донным наносам.

1.4. Рекомендации предназначены для организаций, занимающихся инженерными изысканиями, проектированием, строительством и эксплуатацией всех видов инженерных сооружений, располагаемых в руслах и на поймах рек, пересекаемых трассой БАМ, и на реках, вдоль которых прокладывается трасса.

1.5. Проектирование каждого инженерного сооружения на реке должно выполняться с учетом задач комплексного использования и охраны водных ресурсов и с учетом комплексного использования водопотребителями всей реки или ее участка.

1.6. При выборе на реках мест размещения сооружений, при выборе их конструкций и размеров, назначении защитных мероприятий должны быть максимально сохранены морфологические черты участка и условия протекания естественных гидрологических процессов.

1.7. Проектирование всех сооружений должно вестись на основании специальных гидрологических изысканий.

1.8. Проектирование сооружения на участке реки необходимо производить с учетом следующих характеристик гидрологического и руслового режима:

- плановых и глубинных деформаций русла на расчетный период эксплуатации сооружения;

- значений и направления скорости течения в разные фазы водного режима и при изменении прогнозируемой морфологической ситуации;

- характеристик ледовых и термокарстовых явлений (времени замерзания и вскрытия реки, толщины льда, возможности возникновения и мощности заторо-зажорных образований и их влияния на режим потока и русловых деформаций, возможности промерзания потока с учетом прогноза морфологической ситуации, влияния наледных и термокарстовых явлений на изменение морфологической и гидравлической ситуации).

При этом в условиях рек зоны БАМ особо должны быть учтены характеристики и проявления пойменного процесса:

- глубина и продолжительность затопления поймы;

- скорости потока на пойме, в том числе в местах сосредоточенных течений при затоплении и опорожнении поймы;

- деформации пойменного рельефа, в том числе возможность превращения второстепенных рукавов в главные;

- возможность и сроки переработки пойменного массива русловым потоком;

- возможность воздействия ледовых полей и ветровых волн, развивающихся в пойме, на сооружения.

При проведении на пойме строительных работ, ведущих к нарушению строения поверхности поймы и стеснению пойменного потока, необходимо учитывать возможные изменения скоростного режима этого потока и пойменного рельефа и их влияние на условия эксплуатации сооружений.

1.9. Особое внимание следует обратить на учет изменений гидрологического, руслового и гидрогеологического режима реки при выборке песчано-гравийно-галечного материала из русел и пойм рек зоны БАМ для транспортного, гражданского и промышленного строительств.

Следует иметь в виду, что устройство карьеров на реке приводит в общем случае к следующим изменениям гидрологического, руслового и гидрогеологического режима, обнаруживаемым на значительном расстоянии от выемки как на самой реке, так и на устьевых участках ее притоков: падению уровней воды, увеличению уклонов водной поверхности, росту скоростей потока, увеличению расхода донных наносов, снижению отметок дна, внезапному изменению планового положения русла, снижению положения депрессионных кривых в толще склоновых и пойменных террас, активизации оползневых явлений.

Следствием указанных процессов является разрушение или снижение устойчивости сооружений. Возможность проявления отрицательных последствий выемок аллювия на реках трассы БАМ как для инженерных сооружений, так и для самого природного объекта - реки требует разработки соответствующего нормативного документа.

1.10. Прогнозирование деформаций речных русел и пойм следует выполнять с учетом дискретных представлений о морфологическом строении русел и пойм: речных макроформ (например, излучин с поименным массивом), русловых мезоформ (побочней, осередков, ленточных гряд), русловых микроформ (гряд), т.е. в соответствии с основными положениями гидроморфологической теории руслового процесса.

1.11. Для определения типа руслового процесса и оценки фактических русловых деформаций следует пользоваться космическими снимками, аэрофотосъемками, картографическими и топографическими материалами, землеустроительными планами, материалами разных проектно-изыскательских организаций, данными собственных изысканий.

1.12. Для составления прогнозов русловых процессов на участках русел с интенсивным или сложным характером деформаций, а также в наиболее ответственных случаях установки сооружений следует проводить подробные гидроморфологические исследования руслового процесса с привлечением специализированных организаций Госкомгидромета или других ведомств.

1.13. При наличии сложной морфологической ситуации и сложной системы защитных сооружений или особо ответственных проектируемых сооружений для обоснования их проектов необходимо предусматривать проведение лабораторных исследований на гидравлических моделях участка реки.

1.14. В проектах сооружений, возводимых на реках зоны БАМ, необходимо предусматривать проведение натурных наблюдений и обследований после постройки сооружений, особенно если на участке реки устраиваются карьеры по добыче песчано-гравийной смеси.

2. ИНЖЕНЕРНЫЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РУСЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

В настоящем разделе излагаются принципы учета форм взаимодействия руслового процесса с инженерными сооружениями и построенная на их основе классификация сооружений, принципы выделения видов русловых прогнозов и классификация прогнозов.

Классификация инженерных сооружений и мероприятий по характеру их взаимодействия с русловым процессом

В соответствии с целевой основой прогнозов учет руслового процесса должен выполняться применительно к требованиям водопотребителей при проведении ими конкретных инженерных мероприятий на реках. Как правило, эти мероприятия осуществляются с помощью различных сооружений, возводимых в русле и на пойме реки.

Естественный процесс видоизменения русла и поймы под действием текущей воды может осложняться присутствием в реке сооружения. Одновременно и само сооружение может испытывать воздействие как естественного, так и видоизмененного процесса переформирования русла. Все многообразие сооружений и видов проявления руслового процесса создает большое число форм взаимодействия между ними. В каждом конкретном случае прогноз русловых деформаций может быть составлен лишь на основании научной систематизации или классификации указанных форм взаимодействия. Для практических целей более удобно классифицировать не формы взаимодействия, а сооружения, распределив их по соответствующим формам взаимодействия с русловым процессом.

2.1. В соответствии со степенью инженерного влияния на определяющие факторы руслового процесса все речные инженерные сооружения и мероприятия разделяются на два класса: активные и пассивные (рис. 2.1). Возведение активных сооружений приводит к изменению определяющих факторов; пассивные сооружения влияния на определяющие факторы не оказывают. Как известно, к определяющим факторам относятся жидкий сток, твердый сток и условия, ограничивающие свободное развитие русла.

Рис. 2.1. Классификация речных инженерных сооружений и мероприятий по характеру взаимодействия с русловым процессом.

2.2. Активные сооружения подразделяются на две категории. Строительство сооружений I категории приводит к однонаправленному необратимому изменению большинства характеристик определяющих факторов в масштабе всей реки. Эти изменения могут касаться любого числа определяющих факторов: одного, двух или трех. Поскольку закономерное сочетание определяющих факторов создает конкретный тип руслового процесса, их изменение может привести в первую очередь к смене типа макроформ, к возникновению новых значений характеристик потока и русла. Последнее, как известно, приводит к изменению русловых образований на других структурных уровнях, т.е. на уровнях мезоформ и микроформ. В силу больших размеров и капитальности этих сооружений указанные изменения русловых форм не оказывают на них заметного влияния.

В состав сооружений I категории включены: плотины гидроузлов, строительство которых приводит к изменению жидкого и твердого стока и ограничивающих факторов; мостовые переходы, предмостовые дамбы которых перегораживают пойму, стесняют развитие русла и способствуют созданию нового режима движения воды и наносов; мероприятия по существенному отъему жидкого стока из рек и каналов межбассейнового перераспределения воды, вызывающие коренную перестройку режима твердого стока ниже отвода; мероприятия по обводнению рек при использовании их в качестве трактов переброски стока или при сбросе в них воды, подаваемой по каналу; массовые выемки аллювия из русел и пойм рек.

Зона влияния указанных сооружений и мероприятий может простираться как на всю длину реки, так и на ее часть, охватывая ряд макроформ или морфологически однородных участков. Однако в том и другом случае осуществление сооружений I категории практически всегда приводит к перестройке русловых форм на всех структурных уровнях.

Поскольку каждый случай рассматриваемого инженерного воздействия в разной степени затрагивает характеристики определяющих факторов, то происходящее при этом изменение русловых форм также будет проявляться по-разному. По этой причине не может быть разработана единая схема воздействия сооружений этой категории на определяющие факторы и русловой процесс; также схемы должны разрабатываться применительно к каждому случаю инженерного воздействия. Это важное обстоятельство нашло отражение в предлагаемой ниже классификации русловых прогнозов.

Заметим, что в состав сооружений I категории могут включаться и другие виды инженерного воздействия, сходные с ними по характеру воздействия на русловой процесс. Это замечание относится и к рассматриваемым ниже группам сооружений.

2.3. Возведение сооружений II категории приводит к локальному изменению некоторых характеристик определяющих факторов. Оно, как правило, не затрагивает коренной перестройки типа русла, а касается лишь развития русловых образований на уровне мезоформ и микроформ. Поэтому устойчивость таких сооружений всегда зависит от естественных изменений русел на уровне макроформ. Влияние на устойчивость сооружений II категории мезоформ и микроформ будет проявляться в той степени, в какой эти сооружения нарушили режим потока и русла, определяющий параметры указанных русловых образований.

Состав сооружений II категории указан в классификационной таблице (см. рис. 2.1). Среди них можно выделить группу сооружений, возводимых с целью управления русловым или пойменным процессом. Это русловыправительные сооружения (запруды, полузапруды, шпоры, струенаправляющие дамбы, берегозащитные покрытия и т.п.); крупные судоходные прорези и прорези-каналы, спрямляющие излучины русел; дамбы обвалования. Их проектирование должно вестись с учетом следующего принципа инженерного воздействия: проектируемые сооружения должны так воздействовать на определенные морфологические элементы русловых форм, чтобы с их помощью можно было решить наиболее эффективно задачу по управлению русловым процессом на данном участке реки.

Не вошедшие в рассмотренную группу сооружения II категории по своему воздействию на русловой процесс близки к руслорегулирующим сооружениям. Так, дорожные насыпи, устраиваемые на пойме вдоль русла реки, оказывают на русло влияние, подобное эффекту одностороннего обвалования; воздействие одиночных подводных карьеров можно сравнить с мероприятиями по устройству дноуглубительных прорезей и спрямлению русла и т.д.

В некоторых случаях строительство таких сооружений, как дамбы обвалования, подводные карьеры и плотинные водозаборы может приводить к заметному изменению определяющих факторов руслового процесса и русловых форм на всех структурных уровнях. Это наблюдается при обваловании нескольких морфологически однородных участков реки, при изъятии из карьеров больших объемов аллювия, значительно превосходящих объемы естественного твердого стока; при многолетней аккумуляции руслоформирующих наносов в водохранилищах водозаборов. В указанных случаях названные сооружения II категории могут быть отнесены к инженерным сооружениям I категории.

2.4. Строительство на реке пассивных сооружений не приводит к изменению определяющих факторов руслового процесса. Конструктивные особенности, размеры, местоположение и продолжительность эксплуатации сооружений таковы, что они не могут изменить на сколько-нибудь заметном протяжении ни гидравлические параметры потока, ни режим транспорта наносов, ни ограничивающие факторы руслового процесса. В указанном смысле это антиподы сооружений I категории. В некоторых случаях при массовом возведении на реке подобных сооружений их эффект воздействия на определяющие факторы может быть таким же, как у активных сооружений. Например, подобное явление встречается тогда, когда на реке имеется много небольших водозаборов.

В противоположность сооружениям I категории пассивные сооружения подвержены влиянию всех типов русловых форм. Как и в группах активных сооружений, необходимо рассматривать взаимодействие русловых форм и пассивных сооружений дифференцированно, раздельно по каждому виду сооружении.

Переформирование макро- и мезоформ может привести к нарушению устойчивости всех видов пассивных сооружений, указанных на рис. 2.1. Перемещение микроформ может не оказывать влияния на такие сооружения, как опоры ЛЭП, дюкеры, набережные, но оно станет определяющим в процессе занесения малых прорезей, подводных траншей, оголовков рассеивающих выпусков сточных вод и водозаборов.

Следовательно, учет руслового процесса при проектировании пассивных сооружений состоит в определении тех русловых форм, под влияние которых попадает конкретное сооружение, и в определении диапазона этих русловых деформаций. Если сооружение нельзя разместить за пределами найденных границ деформаций, задача его размещения решается одним из следующих способов:

- путем стабилизации русла с помощью руслорегулирующих сооружений II категории;

- путем отыскания нового, приемлемого по развитию деформаций, участка местоположения сооружения;

- путем разработки принципиально новой конструкции сооружения, позволяющей избежать влияния русловых деформаций.

2.5. Классификация сооружений имеет самостоятельное значение как одно из средств решения практических задач по учету руслового процесса при строительном проектировании на реках. Пользование ею предопределяет порядок проектирования в части учета руслового процесса. В соответствии с этим порядком должны быть определены: класс и группа, к которым относится сооружение; тип руслового процесса; вид русловых форм, взаимодействующих с сооружением, и схема этого взаимодействия; диапазон русловых деформаций в расчетный период эксплуатации сооружения; плановое и высотное расположение сооружения; возможность совмещения проектируемой конструкции сооружения с диапазоном и интенсивностью деформаций русла и поймы; пути разработки новой конструкции сооружения в случае несовместимости его с характером русловых деформаций; схема инженерных мероприятий по регулированию руслового процесса на участке размещения.

Принципы выделения русловых прогнозов, прогнозируемых элементов и характеристик руслового процесса

2.6. Применительно к русловому процессу прогноз может быть определен следующим образом: прогноз руслового процесса - это предвычисление в пространственном или временном интервале любого изменения морфологического строения русла, основанное на знании закономерностей развития русловых процессов, определяющих это явление в конкретных условиях данного водотока.

2.7. Исходя из природы руслового процесса, практических потребностей его учета при строительном проектировании и опыта других наук, в настоящее время целесообразно различать русловые прогнозы по следующим признакам: по общецелевому назначению, по генезису водотока, по виду водотока, по схеме взаимодействия с инженерными сооружениями и мероприятиями, по времени предвычисления, по методам предвычисления.

В соответствии с намеченными признаками предлагается различать виды русловых прогнозов, указанные в классификации (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Классификация прогнозов русловых процессов

Признаки классификации прогнозов

Виды прогнозов

По общецелевому назначению

Научно-познавательные

Инженерные

Природоохранные

По генезису водотока

Прогнозы для естественных водотоков

Прогнозы для искусственных водотоков

По виду водотока (реки)

Прогнозы для равнинных рек

Прогнозы для горных рек

Прогнозы для рек в особых условиях (мерзлота, карст, др.)

По характеру взаимодействия инженерных сооружений с русловым процессом

Прогнозы при сооружениях I категории

Прогнозы при сооружениях II категории

Прогнозы при пассивных сооружениях

Прогнозы на урбанизированных участках рек

По времени предвычисления

Прогнозы стадии развития русловых форм

Прогнозы циклов развития русловых форм

По методам прогнозов

Гидроморфологические

Гидравлико-морфологические

Моделирование

2.8. По признаку общецелевого назначения выделяются прогнозы научно-познавательные, инженерные и природоохранные. Первые разрабатываются для целей развития наших знаний о природных процессах, происходящих на Земле вне связи с конкретными запросами практики. Инженерные прогнозы учитывают требования потребителей, связанные с хозяйственной деятельностью на реках. В любом случае строительного проектирования необходимо оценить последствия инженерного воздействия на природные объекты. Однако при проведении некоторых крупных инженерных мероприятий должны выполняться специальные прогнозы руслового процесса, которые по своему объему могут значительно превосходить прогнозы, предназначенные для оценки устойчивости возводимых сооружений. Именно по этой причине и введены в классификацию специальные природоохранные прогнозы.

2.9. Признак «генезис водотока» введен в целях разделения прогнозов, выполненных для естественных и искусственных водотоков и прежде всего для рек и каналов. Надо иметь, в виду, что к искусственным водотокам следует относить не только каналы - инженерные сооружения в традиционном представлении, но и каналы-реки с заданными типами процесса, перспектива создания которых в будущем становится все более реальной.

2.10. Общие закономерности руслового процесса, свойственные всем водотокам, протекающим в деформируемых средах, все же имеют разный характер проявления в зависимости от природных условий. Поэтому целесообразно ввести разделение прогнозов по признаку «вид водотока». В соответствии с ним следует различать прогнозы для равнинных рек, рек, протекающих в горных странах, и для тех или других рек, находящихся в таких природных или искусственно созданных условиях, которые могут создавать особый характер протекания русловых процессов. Таков русловой процесс в реках зоны вечной мерзлоты, карстовых областей и др. При сплошной стабилизации русел рек (закреплении их берегов или дна) также могут наблюдаться специфические формы проявления руслового процесса.

2.11. Основанием для выделения прогнозов по признаку «характер взаимодействия инженерных сооружений с русловым процессом» может служить классификация сооружений, рассмотренная в п. 2.1. В соответствии с выделенными в классификации группами сооружений следует дифференцировать русловые прогнозы по этим группам, т.е. различать прогнозы при активных сооружениях I категории, II категории и пассивных сооружениях. Кроме того, в рассматриваемую группу прогнозов следует включить прогнозы руслового процесса на урбанизированных участках рек, характеризуемых сложным взаимовлиянием множества сооружений разных классов.

2.12. По времени предвычисления или по заблаговременности предвычисления элементов гидрологического режима в гидрологии различают прогнозы краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные, наделяя их абсолютным значением интервала времени. Такое деление в русловом процессе представляется некорректным, так как при этом не определяется теоретическое основание деления. Действительно, в абсолютном выражении время протекания явлений руслового процесса на разных структурных уровнях весьма различно. Так, время прохождения песчаными грядами своей длины (период их движения) колеблется от минут до десятков суток; период сползания мезоформ составляет от нескольких суток до нескольких лет; полный же цикл развития макроформ, например, излучин, может продолжаться и сотни суток и сотни лет. Поэтому в качестве основания для деления русловых прогнозов по времени целесообразно считать не разные интервалы времени в его абсолютном выражении, а время полного генетического цикла развития русловой формы или явления на определенном структурном уровне.

В связи с тем, что расчетное время эксплуатации сооружения, на которое выполняется прогноз, по продолжительности может существенно уступать времени полного цикла развития русловой формы, целесообразно ввести еще один вид временного прогноза, а именно прогноз стадий развития русловых форм, т.е. отдельных частей полного цикла.

2.13. Метод прогноза русловых процессов должен отвечать задачам исследования или проектирования, сложности явления руслового процесса, точности прогноза и др. Поэтому в группу прогнозов, выделяемых по признаку «методы предвычисления», должно входить несколько прогнозов, различаемых по указанным выше требованиям к методу прогноза. Этим требованиям отвечают применяемые в теории русловых процессов методы прогнозов, которые можно свести к трем основным: гидроморфологическим, гидравлико-морфометрическим и моделированию.

2.14. Генетической основой классификации прогнозов служат свойства руслового процесса, которые могут быть выражены через элементы и характеристики руслового процесса. На рис. 2.2 представлена классификация элементов и характеристик руслового процесса, которые подлежат прогнозированию.

Рис. 2.2. Классификация основных прогнозируемых элементов и характеристик руслового процесса.

Основное свойство руслового процесса - его дискретность, отражает в классификации разделение русловых форм на следующие шесть типов: отдельные частицы русловых наносов, русловые микроформы, русловые мезоформы, речные макроформы, морфологически однородные участки, состоящие из однородных мезоформ или макроформ, весь водоток. Приведенные в табл. 2.1 виды прогнозов должны выполняться применительно к соответствующим русловым формам.

При разработке прогноза необходимо учитывать направленность изменения русловых форм, т.е. их деформации. Русловые деформации разделяются на обратимые, необратимые и совместные. Применительно к отдельным частицам рассматриваются, естественно, не их деформации, а изменения речного дна при бесструктурном транспорте наносов.

Важным свойством руслового процесса является взаимодействие между дискретными русловыми формами. Оно может проявляться на одном или на разных структурных уровнях руслового процесса. Например, искусственное спрямление излучины на морфологически однородном участке свободно меандрирующего русла может привести к изменению процесса развития всей серии меандр. Оно вызовет также нарушение естественного режима движения мезо- и микроформ, особенно на нижележащем участке.

В общем случае генезиса русловых форм деформации каждой из них зависят от стадии развития смежных русловых образований.

Отмеченная особенность проявления руслового процесса должна учитываться при составлении русловых прогнозов.

3. ТИПЫ РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА И ИХ ОЦЕНКА

Типы руслового процесса на реках зоны БАМ

3.1. Все возможные схемы деформаций русел равнинных рек, включающие начальную, промежуточную и конечную стадии развития, в соответствии с гидроморфологической теорией руслового процесса ГГИ, следует подразделять на семь типов (рис. 3.1). Направление стрелки на рис. 3.1 показывает увеличение транспортирующей способности потока. На рисунке указаны также основные морфометрические измерители различных типов руслового процесса.

Рис. 3.1. Схема типов руслового процесса по классификации ГГИ
(по Н.Е. Кондратьеву, И.В. Попову).

1 - ленточногрядовый, 2 - побочневый, 3 - ограниченное меандрирование, 4 - свободное меандрирование, 5 - незавершенное меандрирование, - поименная многорукавность, - русловая многорукавность; lлг - шаг ленточных гряд, lпб - шаг побочней, lн - шаг излучины, a0 - угол разворота излучины, SИ - длина излучины, a1 - угол входа, a2 - угол выхода, a0 = a1 + a2.

3.2. Проявление выделенных в гидроморфологической теории типов руслового процесса на реках зоны БАМ (рис. 3.2) имеет свою специфику. Кроме указанных типов руслового процесса, в зоне БАМ обнаружены и другие типы - схемы развития деформаций речных русел: вынужденное меандрирование, склоновая многорукавность, горная русловая многорукавность, наледная многорукавность.

3.3. Ленточногрядовый тип руслового процесса на реках зоны БАМ (рис. 3.2, 1) в основном выделяется на однорукавных немеандрирующих участках рек при наличии местного ограничения извилистости неразмываемыми склонами долины, конусами выносов боковых притоков, широкими оползнями. Русло в плане имеет незначительную и неупорядоченную извилистость, пойма отсутствует.

Русловые деформации сводятся к сползанию крупных песчаных гряд вниз по течению в период половодья. Шаг гряд обычно превосходит ширину русла. Влияние мерзлоты проявляется в очень медленном оползании растительного слоя вместе с деревьями по мерзлому слою берегового склона.

Ленточные гряды встречаются и в руслах меандрирующих рек на участках, где река перенасыщена песчаными наносами за счет поступлений с обрушаемых берегов, в основном на участках выхода морены.

3.4. Русловая многорукавность (осередковый тип) (см. рис. 3.2, 2) возникает в условиях перегрузки потока наносами при большой их подвижности. Для их транспортирования река использует весь продольный уклон долины и вырабатывает широкое распластанное русло. Русло реки, взятое в целом, не меандрирует, хотя элементы меандрирования могут возникать в отдельных протоках. Донные наносы перемещаются в виде беспорядочно расположенных гряд больших размеров, частично обсыхающих в межень, и образующих осередки. В некоторых случаях осередок закрепляется растительностью, способствующей оседанию наилка, и превращается в остров. Поймы при русловой многорукавности относятся к островному типу, могут иметь большие размеры, сохраняют следы многих коротких проток, частично действующих при прохождении паводков. Русловые деформации выражаются в перемещении гряд и осередков, в образовании новых проток и отмирании существующих, а также в изменении плановых границ основного русла в результате меандрирования отдельных прибрежных проток.

Русловая многорукавность на реках зоны БАМ возникает чаще всего на фоне других типов руслового процесса и как самостоятельный тип руслового процесса наблюдается на коротких участках.

Рис. 3.2. Плановое (а), перспективное (б) и схематическое (в) изображение участков рек зоны БАМ с разными типами руслового процесса.

1 - ленточногрядовый и побочневый типы руслового процесса; 2 - русловая многорукавность; 3 - ограниченное меандрирование; 4 - свободное меандрирование; 5 - незавершенное меандрирование; 6, 7-пойменная многорукавность; 8 - склоновая многорукавность; 9 - горная русловая многорукавность; 10 - наледная многорукавность; 11 - вынужденное меандрирование. (Перспективные снимки 6, кроме снимка 3, получены В.Ф. Усачевым).

Рис. 3.2. Плановое (а), перспективное (б) и схематическое (в) изображение участков рек зоны БАМ с разными типами руслового процесса.

1 - ленточногрядовый и побочневый типы руслового процесса; 2 - русловая многорукавность; 3 - ограниченное меандрирование; 4 - свободное меандрирование; 5 - незавершенное меандрирование; 6, 7 - пойменная многорукавность; 8 - склоновая многорукавность; 9 - горная русловая многорукавность; 10 - наледная многорукавность; 11 - вынужденное меандрирование.

(Перспективные снимки 6, кроме снимка 3, получены В.Ф. Усачевым).

3.5. Побочневый тип руслового процесса (см. рис. 3.1, 3.2, 1) является дальнейшим развитием ленточногрядового. Прибереговые участки перекошенных ленточных гряд в межень обсыхают, прекращают свое движение и образуют побочни, расположенные в шахматном порядке. Деформации русла сводятся к сползанию побочней и сезонному колебанию их отметок. Побочни нередко отторгаются потоком от берегов.

3.6. Ограниченное меандрирование (см. рис. 3.2, 3) - это дальнейшее развитие и усложнение побочневого процесса, выражающееся в появлении слабоизвилистого русла и отдельных пойменных массивов, приуроченных к каждой излучине реки. Пойменные массивы подмываются с верховой стороны и наращиваются с низовой, что и приводит к сползанию излучин.

Плановые русловые деформации сводятся к сползанию вниз по течению излучин и пойменных массивов, причем сама форма русла и поймы не претерпевает заметных изменений. Высотные деформации в русле сводятся к снижению гребней перекатов в межень и восстановлению их в половодье. В плёсе высотные деформации имеют противоположное направление. Влияние мерзлоты проявляется в общем замедлении плановых изменений, что выражается в своеобразном обрушении подмываемых берегов - «обрушении-оползании».

3.7. Свободное меандрирование на реках зоны БАМ (см. рис. 3.2, 4) развивается в достаточно широких речных долинах, склоны которых не ограничивают свободное развитие плановых деформаций излучины. Для свободного меандрирования характерна широкая пойма со староречьями и береговыми валами.

При свободном меандрировании излучина проходит замкнутым круг развития, состоящий из нескольких этапов. В начальной стадии развития излучина сползает вниз по течению (при углах разворота, не превышающих 120°). При дальнейшем увеличении угла разворота сползание излучины приостанавливается, но ускоряется ее разворот. Развитие излучины завершается сближением подмываемых берегов выше- и нижерасположенных смежных излучин, прорывом перешейка, переходом всего потока в прорыв и отмиранием отпавшей излучины.

Многолетняя мерзлота в ряде случаев вызывает отклонение от типичного плавного хода развития излучин, перестраивая рисунок русла и поймы в плане и изменяя темпы русловых деформаций.

Для данного типа руслового процесса при наличии многолетней мерзлоты характерны следующие особенности.

а. Отторжение устьевых участков притоков в процессе развития излучин, образование участков с пойменной многорукавностью.

б. Выравнивание и понижение отметок пойменных массивов на участках, где пожарами полностью уничтожен растительный покров. После пожаров возрастает глубина оттаивания мерзлых грунтов, происходит заполнение пойменных емкостей (старин) оплывшими грунтами, исчезает гривистый рельеф поймы, пойма понижается и заболачивается. На таких поймах растет только травянистая растительность, изредка ерники, лиственные леса не восстанавливаются.

в. Заполнение пойм оплывами со склонов. Солифлюкционные процессы приобретают катастрофические размеры в результате оголения склонов после пожаров и сплошных вырубок леса.

г. Своеобразная форма обрушения подмываемых берегов - «обрушение-оползание».

Обрушение-оползание характерно почти для всех меандрирующих рек в зоне многолетней мерзлоты. Интенсивность оползания верхнего оттаявшего слоя по мерзлому слою различна. При медленном оползании и небольшой высоте меженных берегов (1,5-2,5 м над меженными уровнями) деревья сохраняют вертикальное положение. При возрастании интенсивности оползания деревья наклоняются, обрушиваются в воду, создавая «гребенки» вдоль подмываемых берегов, и перегружают русло топляками.

д. Неплавная извилистость линии берега вдоль всей излучины часто образуется в результате обнажения старых навалов деревьев. При развитии излучин (при переработке пойменного массива) река вскрывает на подмываемых берегах старые навалы деревьев, погребенные под слоем наносов и хорошо сохранившиеся в условиях многолетней мерзлоты. Старые навалы затормаживают процесс меандрирования и могут рассматриваться как ограничивающий фактор.

3.8. Незавершенное меандрирование (см. рис. 3.2, 5) опознается на аэрофотоснимках по наличию на некоторых излучинах меандрирующей реки спрямляющих протоков. Спрямляющий проток может отчленить сразу несколько излучин. Стадия развития излучины, при которой появляется спрямляющий проток, связана с глубиной затопления поймы: чем глубже затопление поймы, тем на более ранней стадии развития излучины появляется спрямляющий проток.

По мере развития спрямляющего протока замедляются плановые деформации основного русла и происходит постепенное его отмирание. Спрямляющий проток при своем возникновении может иметь случайные плановые очертания, подчиненные местным неровностям поймы. Со временем возникают средние русловые формы, позднее появляются признаки меандрирования.

Эта общая замедленность процесса не исключает в отдельных случаях больших скоростей перемещения береговой линии.

Незавершенное меандрирование на реках зоны БАМ в основном приурочено к участкам перехода от горных рек к равнинным, на которых галечно-валунный материал еще заполняет большую часть поверхности русла и пляжей. В нижней части таких участков, в местах перехода к свободному меандрированию, галька остается только на перекатах и приверхах песчаных пляжей. Наибольшее количество «провалов» и обнажений погребенных льдов на подмываемых берегах наблюдается в основном на участках с незавершенным меандрированием.

3.9. Пойменная многорукавность (см. рис. 3.2, 6, 7) отличается наличием широкой поймы, в которой река протекает многими рукавами. Выделить основное русло среди многочисленных протоков не всегда удается. Острова, образованные протоками, представляют собой участки поймы и обладают плановой устойчивостью. Отдельные рукава имеют значительную протяженность и могут рассматриваться как самостоятельные реки того или иного типа.

Участки с пойменной многорукавностью приурочены к устьевым участкам больших рек и к участкам выхода из узкой щелеобразной долины в широкую.

3.10. Горная склоновая многорукавность (см. рис. 3.2, 8) наблюдается при выходе горных потоков из узких долин на склоны долины главной реки. В этом случае чаще всего полностью исчезает действие ограничивающего фактора. Поток веерообразно растекается по склону, создавая свой конус выноса, но сохраняет еще значительные уклоны. При прохождении селей и при паводках редкой обеспеченности поток меняет положение основного русла (блуждание по склону). Выносы селей оседают у подножия общего конуса выноса. На приустьевых участках конусы выноса выдвигаются по пойму главной реки, постепенно уменьшая ее размеры, иногда полностью перекрывают пойму, стесняют русло и даже частично перегораживают его, создавая подпор на вышележащем участке и увеличивая уклоны на нижележащем. Указанное обстоятельство часто является причиной изменения типов руслового процесса на реках зоны БАМ.

3.11. Горная русловая многорукавность (см. рис. 3.2, 9) отличается от равнинной большими уклонами, большей крупностью донных наносов. Поток, не выходя за пределы паводочного русла, формирует осередки и побочни. При быстром спаде уровней они сохраняют свои размеры и формы. В межень поток управляется руслом. Протоки имеют небольшую длину и направлены под разными углами к основному водотоку, вплоть до прямого.

На участках с горной русловой многорукавностью русло и пойма сложены из крупного валунно-галечного материала. На таких участках чаще всего расположены глубокие «талики», спутниками которых являются гигантские тополя и ива «чозения». Крупный грубообломочный материал поступает непосредственно со склонов долины. Хорошо окатанный очень крупный материал оседает на отдельных участках после периодически проходящих селей.

3.12. Наледная многорукавность (см. рис. 3.2, 10) - это русловая (чаще всего горная) многорукавность на участках наледных полян. Наледь перестраивает русловую многорукавность, расширяет русло, уменьшает уклоны, способствует аккумуляции наносов. По картографическим материалам выявляется определенная связь между отношениями уклонов и ширины русла соответственно на участке выше наледи (русло сжато) и на участке наледи (резкое расширение русла). При расширении русла в 3 раза наледь, как правило, образуется без изменения уклонов, а при расширении русла в 6 раз уклоны уменьшаются примерно в 4 раза.

На участках с наледной многорукавностью полностью отсутствует древесная растительность на островах; они покрыты карликовой растительностью. Исключение составляют острова, отсеченные наледью от коренного берега, отметки которого выше ледяного поля.

Отмечена неустойчивость в плане всех протоков и островов. Площадь зарастания осередков примерно в 2 раза больше площади размыва островов. Это частично подтверждает наличие интенсивной аккумуляции, но в основном объясняется живучестью карликовой растительности, которая перемещается вниз по течению на обрушенных почвогрунтовых массивах. После подрезки массивов потоком растительность оседает на осередках, способствуя их быстрому зарастанию. В паводок после оттаивания жильных льдов образуются новые протоки. Они имеют вид узкой глубокой канавы. Поток расширяет канаву, превращая ее в русло.

3.13. Вынужденное меандрирование (см. рис. 3.2, 11) на реках зоны БАМ встречается на участках рек с преобладающим влиянием ограничивающего фактора. Ограничивающий фактор здесь целиком определяет характер руслового процесса. В результате бокового ограничения потока образованы прямолинейные участки или вынужденные горные излучины, следующие изгибам долины. На таких участках иногда видны зачаточные поймы. В основном поймы отсутствуют, много порогов и водопадов, которые могут быть как следствием выхода коренных пород в русле, так и результатом обвала глыб с отвесных склонов долины. Транспорт донных наносов бесструктурный. Пляжи и острова служат как бы перевалочными пунктами для наносов. Часто они сложены из крупных камней и не меняют своего местоположения. Как правило, вынужденное меандрирование встречается на верхних и средних участках горных рек.

При проведении типизации руслового процесса на реках зоны БАМ выделены участки, на которых нет выраженного поверхностного стока - сток по мари (рис. 3.3). Подобные участки встречаются в верховьях малых притоков, когда сток воды осуществляется по всей ширине долины, а также на приустьевых участках некоторых притоков там, где после уничтожения растительного покрова наблюдаются обширные оплывы по склонам.

Рис. 3.3. Плановое изображение (а), перспективное (б) и схематическое (в) изображение стока по мари.

3.14. Результаты картирования типов руслового процесса, описанных в пунктах 3.1-3.13, представлены в приложении 1.

3.15. В приложении 2 представлены материалы наземного обследования русел рек Муи, Муякана, Куанды, Чары, полученные с использованием аэрофотосъемок, а также данные о крупности донных наносов нa реках трассы БАМ (приложения 3-5).

Оценка возможности изменения типа руслового процесса при инженерном вмешательстве

3.16. Оценка возможности изменения типов руслового процесса рассматривается применительно к основному виду инженерной деятельности на БАМ, наблюдающейся на реках, а именно, к строительству на поймах дорожных насыпей, дамб обвалования и предмостовых насыпей. Возведение этих сооружений приводит к изменению в первую очередь одного из трех определяющих факторов руслового процесса - ограничивающего фактора, характеризующего свободное развитие русла в плане. Изменение ограничивающего фактора при указанных видах строительства состоит в уменьшении ширины активной поймы В0 и ширины пояса руслоформирования Вп.р. Степень сжатия амплитуды плановых колебаний потока характеризуется уклоном реки I и уклоном дна долины I0. Относительные значения ширины активной поймы В0/Вп.р., ширины пояса руслоформирования Вп.р./B и уклона дна долины I0/I характеризуют тип руслового процесса (здесь В - ширина русла на уровне меженных бровок).

3.17. На графике B = f(B0) (рис. 3.4) каждая кривая характеризует область существования определенного типа руслового процесса, необходимым условием образования которого является определенное значение относительной ширины активной поймы В0/В. При сближении бортов долины (при В = const) наблюдается последовательный переход от свободного меандрирования к стадии незавершенного меандрирования, пойменной многорукавности, ограниченному меандрированию, побочневому руслу и русловой многорукавности.

Рис. 3.4. Распределение типов руслового процесса в зависимости от ширины реки В и ширины дна долины В0.

1 - свободное меандрирование (СМ); 2 - незавершенное меандрирование (НМ); 3 - пойменная многорукавность (ПМН); 4 - ограниченное меандрирование (ОМ); 5 - побочневый тип (ПБ); 6 - русловая многорукавность (РМН).

Необходимые условия, при которых реализуется указанная смена типов, состоят в приближенном соблюдении средних значений соотношений В0и Вп.р.(табл. 3.1).

Таблица 3.1

Значения характерной относительной ширины элементов дна долины при разных типах руслового процесса

Тип руслового процесса

Среднее / стандарт

В0/В

Вп. р./В

Свободное меандрирование

18,30/4,57

8,86/2,53

Незавершенное меандрирование

10,39/5,70

5,67/1,35

Пойменная многорукавность

6,50/1,79

5,58/1,85

Ограниченное меандрирование

5,11/1,10

3,41/0,71

Побочневый тип

2,43/0,54

1,18/0,24

Русловая многорукавность

1,92/0,64

1,01/0,05

3.18. На графике I = f(I0) (рис. 3.5) линии свидетельствуют о прямой пропорциональности уклона руслового потока уклону долины в каждом типе руслового процесса. Прямые I = f (I0) расположены в той же последовательности, что и прямые В = f (В0). Изменение относительного значения уклона дна долины при переходе от свободно меандрирующих русел к прямым представлено в табл. 3.2.

Рис. 3.5. Распределение типов руслового процесса в зависимости от уклонов потока I и дна долины I0.

Усл. обозначения см. на рис. 3.4.

Таблица 3.2

Относительные значения уклона дна долины при разных типах руслового процесса

Тип руслового процесса

Среднее / стандарт

I0 / I

Свободное меандрирование

2,00/0,22

Незавершенное меандрирование

1,41/0,02

Пойменная многорукавность

1,22/0,09

Ограниченное меандрирование

1,16/0,06

Побочневое русло

1,07/0,04

Русловая многорукавность

1,03/0,03

Средний уклон реки на участке макроформы выражается следующей формулой:

I = I0/(0,05В0/В + 0,95).                                                 (3.1)

3.19. Критериальной характеристикой, определяющей тип руслового процесса, является произведение двух отношений:

(I0/I) (В0) = А                                                          (3.2)

или

(I0/I) (Вп.р.) = А1.                                                    (3.3)

Связь между указанными параметрами представлена на графиках (рис. 3.6). Между I0/I и В0существует аналитическая зависимость

I0/I = 0,05(В0) + 0,95,                                            (3.4)

а между I0/I и В0-

I0/I = 0,04 (Вп.р./ В)1,4 + 0,96.                                           (3.5)

Средние значения критерия А приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Средние значения А - критерия типа руслового процесса

Тип руслового процесса

Среднее/стандарт

Критерий А

Свободное меандрирование

36,60/11,50

Незавершенное меандрирование

14,65/4,01

Пойменная многорукавность

7,93/2,43

Ограниченное меандрирование

5,93/1,34

Побочневый тип

2,60/0,59

Русловая многорукавность

1,97/0,63

Рис. 3.6. Связь типов руслового процесса, а - с относительными уклонами I0/I и ширинами пояса руслоформирования Вп.р./В; б - с относительными уклонами I0/I и ширинами дна долины В0.

Усл. обозначения см. на рис. 3.4.

В качестве критериального графика типов руслового процесса используется график  (рис. 3.7), где  - значение среднего многолетнего максимального расхода воды, м3/с.

3.20. Для прогноза типа руслового процесса при стеснении поймы дамбами (насыпями для полотна железной дороги) следует в качестве прогностических использовать зависимости (3.2), (3.3), а также зависимости I0/I = f(B0/B); I0/I = f(Bп.р./B); I0 = f (I); B0 = f(B); ; Bп.р. = f(B).

При проектировании могут встречаться два случая: 1) тип руслового процесса в русле, огражденном дамбами, сохраняется; 2) естественный (бытовой) тип руслового процесса заменяется другим вполне определенным типом руслового процесса.

Для выполнения первого условия необходимо, чтобы проектное значение критерия Апр оставалось равным бытовому значению критерия Аб, т.е. Апр = Аб. Область принадлежности нового значения критерия Апр должна проверяться по графику (см. рис. 3.6).

Во втором случае в соответствии с заданным в проекте типом руслового процесса по табл. 3.3 и графику  (см. рис. 3.7) определяется численное значение критерия Апр. Далее подбираются значения параметров I0/I, В0/В, Bп.р./B, которые составляют расчетное значение критерия Апр. При этом величины I0/I, В0/В, Bп.р./B должны отвечать проектному типу руслового процесса в соответствии с графиками (рис. 3.4 и 3.5) и табл. 3.1.

3.21. При стеснении поймы дамбами мостового перехода наряду с количественной оценкой возможности изменения типа руслового процесса следует учитывать характер качественных изменений руслового процесса.

3.22. Степень воздействия дамб мостового перехода на русловые образования определяется главным образом двумя обстоятельствами: типом руслового процесса в месте сужения и величиной стеснения поймы и русла мостовыми сооружениями.

3.23. При ленточногрядовом, осередковом, побочневом руслах воздействие мостового перехода на тип русла не выразится в принципиальном изменении типа. Произойдет лишь перестройка параметров микро- и мезоформ, масштаб которой определит степень сжатия русла мостом.

3.24. Наибольшее воздействие на тип процесса оказывает мостовой переход, расположенный на участке меандрирующих русел. Реки этого типа имеют большое распространение в зоне БАМ. Сущность изменения руслового и гидравлического режима меандрирующей реки может быть рассмотрена применительно к трем характерным зонам влияния перехода: предмостовой (выше моста), подмостовой и замостовой (ниже моста). Длина предмостового и замостового участков соответствует 4-10 излучинам бытового русла.

Рис. 3.7. Критериальный график типов руслового процесса.

Усл. обозначения см. на рис. 3.4.

В предмостовой зоне свободное меандрирование, оставаясь неизменным, меняет лишь свои показатели, а в замостовой - этот тип процесса может переходить в осередковый или побочневый типы, или в менее развитые разновидности меандрирования - ограниченное или незавершенное (рис. 3.8). В предмостовой зоне происходит перестройка излучин. В направлении к мосту их размеры и скорости плановых деформации уменьшаются. По своему очертанию излучины часто принимают асимметричную, сплюснутую форму, их вершины часто направлены в сторону моста. Исключение составляет излучина, смежная с мостом. Она развивается регрессивно, навстречу движению потока, разворачиваясь у берегового устоя моста.

3.25. Воздействию мостового перехода подвергаются также русловые формы низших порядков. Пляжи излучин, расположенные между ними гребни перекатов и ленточные гряды по мере приближения к мосту уменьшают скорости своих плановых деформаций. Что касается высотных деформаций, то пляж и гребень переката излучины, смежной с мостом, нарастают в высоту интенсивнее, чем на других излучинах.

Рис. 3.8. Характер изменения типа руслового процесса на р. Десне (а, в) и р. Припяти (б) в зависимости от степени стеснения меандрирующего русла мостовым переходом.

3.26. В подмостовой зоне перемещение русла в плане ограничено мостовыми опорами. Однако, как известно, поперечный профиль русла при этом не остается неизменным. В этой зоне формируются осередки, побочни, ленточные гряды. Их «направляет» в подмостовой пролет участок русла, сопрягающий первую излучину с подмостовым руслом. Изменяя местоположение и кривизну русла, излучина периодически «направляет» структурные формы наносов в разные участки подмостового русла. В результате этого максимальная глубина в подмостовом сечении русла также периодически перемещается от одного берега к другому. Весьма активны на подмостовом участке и микроформы - их высота и скорость движения возрастают по сравнению с бытовым состоянием.

3.27. Ниже мостового перехода, в замостовой зоне, при сильном стеснении поймы русло реки спрямляется и практически теряет черты свободного меандрирования.

4. ОЦЕНКА ТЕМПОВ ДЕФОРМАЦИЙ РУСЕЛ РЕК ЗОНЫ БАМ

Темпы плановых деформаций

4.1. Закономерное развитие целостных морфологических образований речного русла и поймы при различных типах руслового процесса на реках зоны БАМ приводит к различной схеме и темпам их плановых деформаций (приложение 6).

4.2. При побочневом и осередковом типах руслового процесса характер плановых деформаций внешних очертаний русла носит нерегулярный, локальный характер. Плановыми деформациями русла с побочневым и осередковым типами руслового процесса можно пренебречь.

4.3. Наибольшей неопределенностью характера и темпов плановых деформаций русла в зоне БАМ отличаются реки с наледной многорукавностью (рис. 4.1, приложение 6).

4.4. Единая схема, но различные темпы размыва вогнутых берегов русел рек с ограниченным и свободным меандрированием, а также участков русел с незавершенным меандрированием на реках трассы БАМ определяют различные сроки развития полного цикла плановых деформаций русла (рис. 4.2, приложение 6).

Рис. 4.1. Темпы плановых деформаций на участке русла p. Bеpхний Сакукан с наледной многорукавностью, м/год

1 - съемка 1964 г.; 2 - съемка 1975 г.; 3 - размыв; 4 - намыв.

Рис. 4.2. Темпы плановых деформаций на реках Чара (свободное меандрирование) и Ингамакит (незавершенное меандрирование), м/год.

1 - съемка 1964 г.; 2 - съемка 1975 г.; 3 - размыв; 4 - намыв.

4.5. Прогнозирование темпов плановых деформаций русел меандрирующих рек при наличии двух разновременных русловых съемок рассматриваемой излучины, в том числе одной современной съемки, производится на основе экстраполяции величин смещения берегов русла, определяемых совмещением исходных планов русла, выполненных с интервалом не менее 5-7 лет (при наличии трех разновременных съемок достоверность прогноза существенно возрастает).

4.6. Совмещение планов выполняется по координатной сетке или по не изменяющим своего положения деталям местности.

4.7. Контроль выявленных при совмещении съемок зон плановых деформаций может быть осуществлен по следующим признакам, устанавливаемым в ходе морфологического обследования участка русла при низких уровнях воды:

- зонам размыва соответствует четко выраженная бровка берега, крутой береговой откос, лишенный растительности, со следами недавних обрушений;

- в пределах зон намыва бровка берега сглажена, береговой откос, поросший кустарником и травой, имеет пологие очертания.

На каждом из совмещенных планов опознают наиболее характерные морфологические элементы, такие, как вершины и точки перегиба линий бровок вогнутого и выпуклого берегов, гребни и подвалья мезоформ и т.п.

Экстраполируя смещение характерных точек русла по направлению и по величине, получают положение русла на прогнозируемый срок. При этом необходимо принимать во внимание обстоятельства, способные изменить характер русловых деформаций, в частности, приближение излучины к коренному склону долины или останцу, образование спрямляющих протоков на смежных излучинах.

4.8. Оправдываемость прогноза следует считать тем выше, чем

- надежней исходные планы и их совмещение;

- подробнее освещен русловыми съемками предыдущий ход развития излучины;

- меньше вариация интенсивности планового перемещения излучины за период совмещения съемок и прогнозируемый период;

- продолжительней по сравнению с периодом колебаний водности срок прогноза и промежутки времени между следующими друг за другом исходными русловыми съемками.

4.9. При отсутствии съемок предшествующих положений данной излучины, но наличии подобных материалов по одной или нескольким излучинам рассматриваемого морфологически однородного участка, прогноз плановых деформаций составляется следующим образом.

Границы зон плановых деформаций устанавливаются по указанным в п. 4.7 признакам и на основании русловой съемки по величине смещения линии наибольших глубин относительно геометрической средней линии русла (в любом створе, нормальном к осевой линии русла, берега перемещаются от средней линии в сторону линии наибольших глубин).

Смещение Lб береговой линии в произвольном створе данной излучины вычисляется по формуле

Lб = kCизTnp (Hмакс - H)/(Hпл - H),                                            (4.1)

где Hмакс - наибольшая глубина в расчетном поперечнике; Hпл - наибольшая глубина в пределах всей излучины; H - средняя глубина двух смежных перекатов; все глубины должны быть приведены к одному уровню; k - коэффициент скорости развития излучины, зависящий от степени ее развитости, выражаемой значением угла разворота a0, и определяемый по табл. 4.1; Тпр - период прогноза или расчетный срок эксплуатации сооружения.

Таблица 4.1

. . . .

10

20

30

40

55

70

85

100

125

170

215

240

260

k

. . . .

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,9

0,8

0,7

Входящая в формулу (4.1) максимально возможная для рассматриваемого морфологически однородного участка скорость плановых деформаций Cиз вычисляется по формуле

,                                                        (4.2)

где Сi - наибольшая скорость смещения берегов в пределах каждой излучины, для которой имеются данные совмещения русловых съемок; ki - табличные значения коэффициента скорости развития соответствующей излучины; пиз - число излучин, по которым имеются данные совмещений.

Средняя по периметру вогнутого берега скорость размыва берега каждой излучины составляет 0,66 наибольшей на данной излучине.

4.10. При полном отсутствии данных по смещению берегов в пределах рассматриваемого участка следует использовать материал по другой реке, которую можно рассматривать в качестве аналога. Река-аналог должна относиться к тому же типу руслового процесса, иметь примерно тот же состав аллювия и характер строения берегов, ту же водность и гидрологический режим, что и исследуемая река.

Методы оценки характеристик транспорта наносов, русловых форм и внутрирусловых деформаций

4.11. Для оценки формы транспорта частиц наносов в реках (влечение, сальтация, взвешивание) следует пользоваться формулами характерных значений вертикальной компоненты пульсационных скоростей (по А.Б. Клавену):

- осредненное во времени и по глубине потока значение вертикальной компоненты

;                                                           (4.3)

- осредненное по глубине максимальное значение вертикальной компоненты

;                                                      (4.4)

- наибольшее возможное при данном гидравлическом режиме значение вертикальной компоненты в зоне (0,15-0,40) Н от дна потока

.                                                           (4.5)

Здесь Н глубина потока;  - динамическая скорость, определяемая по формуле

,                                                             (4.6)

где I - уклон поверхности потока.

4.12. Форма движения частиц наносов устанавливается путем сопоставления гидравлической крупности частиц (табл. 4.2) с характерными значениями вертикальной компоненты, определяемыми с помощью зависимостей (4.3) - (4.6).

Если

,

где и - гидравлическая крупность, наносы перемещаются в форме влечения по дну.

Если

,

наносы перемещаются в форме сальтации вблизи дна.

Если

,

сальтирующие частицы достигают середины глубины потока.

Если

,

наносы переходят во взвешенное состояние и распространяются на всю глубину потока.

4.13. Для определения знакопеременных деформаций дна и расхода донных наносов необходимо определить геометрические размеры и динамические показатели русловых микроформ (гряд) и мезоформ (побочней, осередков, пляжей).

Таблица 4.2

Гидравлическая крупность частиц u = f (d, Q) (по В.В. Романовскому), м/с

d мм

Q = b / а

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

Турбулентный режим осаждения

100,0

2,16

1,86

1,55

1,24

0,94

80,0

1,94

1,66

1,39

1,12

0,84

50,0

1,53

1,32

1,10

0,88

0,67

30,0

1,18

1,02

0,85

0,68

0,52

20,0

0,96

0,83

0,69

0,56

0,42

15,0

0,84

0,72

0,60

0,48

0,37

10,0

0,68

0,59

0,49

0,39

0,30

7,00

0,57

0,49

0,41

0,33

0,25

5,00

0,48

0,42

0,35

0,28

0,21

4,00

0,43

0,37

0,31

0,25

0,19

3,00

0,38

0,32

0,27

0,22

 

2,50

0,34

0,29

0,25

 

 

2,20

0,32

0,28

 

 

 

2,00

0,31

 

 

 

 

Переходный режим осаждения

3,00

 

 

 

 

0,16

2,50

 

 

 

0,20

0,15

2,20

 

 

0,23

0,18

0,14

2,00

 

0,26

0,21

0,17

0,13

1,80

0,27

0,23

0,20

0,16

0,13

1,50

0,24

0,20

0,17

0,14

0,11

1,20

0,19

0,17

0,14

0,12

0,10

1,00

0,16

0,14

0,12

0,10

0,09

0,80

0,13

0,11

0,10

0,08

0,07

0,50

0,08

0,07

0,06

0,05

0,05

0,30

0,04

0,04

0,03

0,03

0,03

0,20

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

0,10

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

Ламинарный режим осаждения

0,050

 

 

0,00195

 

 

0,040

 

 

0,00125

 

 

0,030

 

 

0,00070

 

 

0,020

 

 

0,00031

 

 

0,010

 

 

0,000078

 

 

0,005

 

 

0,000020

 

 

0,004

 

 

0,000012

 

 

0,002

 

 

0,0000031

 

 

0,001

 

 

0,00000078

 

 

Примечание - а - длина частицы; b - ширина частицы; d - диаметр частицы; Q - коэффициент формы частицы.

4.14. К микроформам речного русла относятся малоинерционные, волнообразные донные структуры массового распространения в русле, соизмеримые с глубиной потока, образующиеся при скоростях потока, превышающих неразмывающие (табл. 4.3 и 4.4).

4.15. Длина гряд lг в метрах при установившемся режиме движении воды определяется по зависимости Б.Ф. Снищенко

,                                                     (4.7)

где С - коэффициент Шези на расчетной вертикали, м0,5/с; Н - глубина потока на вертикали, м; g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м2/с.

4.16. Высоту гряд hг в метрах определять по формуле В.С. Кнороза

,                                     (4.8)

по формуле Б.Ф. Снищенко и 3.Д. Копалиани

                                               (4.9)

или по зависимостям Б.Ф. Снищенко:

 при Н < 1 м,                                           (4.10)

 при Н > 1 м.                                       (4.11)

4.17. Скорость смещения микроформ (гряд) определяется по формуле Снищенко и Копалиани

                                                     (4.12)

или по номограммам (рис. 4.3).

В формулах (4.7) - (4.12) v - средняя скорость потока, м/с; v0-неразмывающая скорость потока, м/с, определяемая по табл. 4.3, 4.4;  - число Фруда.

4.18. Период движения гряд установившегося профиля в сутках определяется по формуле

,                                                           (4.13)

где lг рассчитывается по зависимости (4.7), а Сг - по номограммам (рис. 4.3).

4.19. Расстояние Lч, пройденное частицей за расчетное время t в секундах при установившемся движении воды и наносов в форме гряд, следует рассчитывать по формуле

.                                             (4.14)

Таблица 4.3

Значения неразмывающей скорости потока для песка (по В.Н. Гончарову, 1938 г.), м/с

Н·м

Диаметр частицы d мм

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

2

4

6

8

10

0,5

0,37

0,38

0,39

0,40

0,40

0,41

0,41

0,42

0,42

0,43

0,48

0,54

0,60

0,64

0,68

1,0

0,43

0,44

0,44

0,45

0,46

0,47

0,47

0,48

0,49

0,49

0,55

0,63

0,69

0,74

0,78

1,5

0,46

0,47

0,48

0,49

0,50

0,51

0,51

0,52

0,53

0,54

0,59

0,68

0,75

0,80

0,85

2,0

0,49

0,50

0,51

0,52

0,53

0,54

0,54

0,55

0,56

0,57

0,63

0,72

0,80

0,85

0,90

2,5

0,51

0,52

0,54

0,54

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,66

0,75

0,83

0,89

0,94

3,0

0,53

0,54

0,56

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,61

0,67

0,68

0,78

0,86

0,92

0,98

3,5

0,55

0,56

0,57

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,64

0,70

0,80

0,89

0,95

1,01

4,0

0,56

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,62

0,63

0,64

0,65

0,72

0,82

0,91

0,98

1,04

4,5

0,58

0,59

0,60

0,61

0,62

0,63

0,64

0,65

0,66

0,67

0,71

0,84

0,93

1,00

1,06

5,0

0,59

0,60

0,62

0 62

0,63

0,64

0,65

0,66

0,67

0,68

0,76

0,86

0,96

1,02

1,08

6,0

0,61

0,62

0,64

0,65

0,66

0,67

0,68

0,69

0,70

0,71

0,78

0,89

0,99

1,06

1,12

7,0

0,63

0,64

0,66

0,67

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,81

0,92

1,02

1,10

1,16

8,0

0,65

0,66

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,83

0,95

1,05

1,12

1,19

9,0

0,66

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,73

0,74

0,76

0,77

0,85

0,97

1,08

1,14

1,22

10,0

0,68

0,69

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,76

0,77

0,78

0,87

0,99

1,10

1,18

1,25

11,0

0,69

0,71

0,72

0,73

0,74

0,75

0,77

0,78

0,79

0,80

0,88

1,02

1,12

1,20

1,27

12,0

0,70

0,72

0,73

0,74

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,90

1,03

1,14

1,22

1,29

13,0

0,72

0,73

0,74

0,76

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,91

1,05

1,16

1,24

1,31

14,0

0,73

0,74

0,75

0,77

0,78

0,79

0,80

0,81

0,82

0,84

0,93

1,07

1,18

1,26

1,34

15,0

0,74

0,75

0,76

0,78

0,79

0,80

0,82

0,83

0,84

0,85

0,94

1,08

1,19

1,28

1,36

16,0

0,78

0,76

0,77

0,79

0,80

0,81

0,82

0,84

0,85

0,86

0,95

1,10

1,20

1,29

1,37

17,0

0,75

0,77

0,78

0,80

0,81

0,82

0,83

0,84

0,86

0,87

0,96

1,11

1,29

1,30

1,38

18,0

0,76

0,78

0,79

0,80

0,82

0,83

0,84

0,85

0,86

0,88

0,97

1,12

1,23

1,32

1,40

19,0

0,77

0,78

0,80

0,81

0,83

0,84

0,85

0,86

0,88

0,89

0,98

1,13

1,24

1,34

1,42

20,0

0,78

0,80

0,81

0,82

0,84

0,85

0,86

0,87

0,88

0,90

1,00

1,14

1,26

1,35

1,43

Таблица 4.4

Значения неразмывающей скорости потока для крупных наносов
(по КиргНИИВХ, 1972 г.), м/с

Н·м

Диаметр частицы d мм

15

20

30

40

50

70

100

150

200

250

300

400

500

600

0,5

1,12

1,23

1,41

1,52

1,62

1,75

1,88

1,97

2,0

2,0

-

-

-

-

1,0

1,95

1,40

1,60

1,76

1,88

2,07

2,30

2,50

2,67

2,74

2,78

2,80

2,80

-

1,5

1,34

1,47

1,71

1,88

2,03

2,25

2,52

2,83

3,02

3,14

3,27

3,34

3,43

3,47

2,0

1,38

1,54

1,79

1,98

2,22

2,37

2,66

3,0

3,26

3,42

3,54

3,74

3,90

3,92

2,5

1,42

1,58

1,85

2,10

2,38

2,47

2,80

3,17

3,41

3,63

3,70

4,0

4,21

4,28

3,0

1,46

1,62

1,90

2,12

2,33

2,65

2,87

3,28

3,58

3,80

4,0

4,22

4,45

4,60

4,0

1,51

1,68

1,95

2,19

2,40

2,71

3,22

3,43

3,80

4,06

4,25

4,56

4,86

5,0

Рис. 4.3. Номограммы для расчета скорости движения микроформ речного русла.

а - скорость 0,6-1,5 м/с; б - скорость 1,5-6 м/с.

Удельный объемный расход донных наносов в м3/(с·м), перемещающихся в форме гряд, следует определять по формуле Снищенко и Копалиани

,                                                        (4.15)

где v выражается в м/с, a hг - в м.

4.20. Удельная объемная концентрация донных наносов, перемещающихся в форме гряд, определяется по зависимости

.                                                  (4.16)

4.21. Удельный объемный расход крупных донных наносов в м3/(сут·м), перемещающихся в форме гряд (при v > v0; H/d > 15), определяется по зависимости Копалиани

.                                                    (4.17)

4.22. Удельный весовой расход донных наносов в кг/(с·м) при бесструктурной (безгрядовой) форме перемещения крупных частиц (H/d < 15) для уклонов дна Iд £ 0,01 следует определять по формуле КиргНИИВХ

,                                   (4.18)

где  = 0,7 v0 - скорость потока, при которой прекращается движение донных наносов; k - коэффициент, учитывающий форму частиц; для хорошо окатанных наносов округлой формы k = 0,0018, для пластинчатой - k = 0,0012; gн = 2650 кг/м3; , где С - коэффициент Шези на расчетной вертикали, м0,5/с.

4.23. При уклонах дна горных рек Iд > 0,01 и расходах воды редкой повторяемости (менее 10 %-ной обеспеченности максимальных расходов) для определения суммарного расхода наносов следует пользоваться формулой КиргНИИВХ

,                                              (4.19)

где Q - в м3/с; Qт - в кг/с; Iд - уклон дна потока.

4.24. Мезоформы речного русла представляют собой крупные аллювиальные скопления наносов в виде русловых форм - побочней, осередков, пляжей, соизмеримых с шириной русла, взаимодействующие со всеми речными гидротехническими сооружениями: водозаборами, устоями мостовых опор и фундаментами линий ЛЭП, переходами трубопроводов и линий связи, русловыправительными и руслорегулирующими сооружениями, выемками грунтов из русел рек.

4.25. Скорость перемещения удельного фрагмента затопляемых в паводок мезоформ в прямолинейном русле следует определять по формуле

,                                                     (4.20)

где CD - скорость перемещения фрагмента мезоформы в м/сут на единицу фронта движения (в общем случае при расчетах может быть принято несколько расчетных вертикалей и соответственно получено неравномерное смещение мезоформы по фронту движения); расчет скорости движения мезоформ в зависимости от величины  можно вести по номограммам (рис. 4.4); vг - средняя скорость потока над гребнем микроформы, м/с;  - высота микроформ, м; D - высота мезоформ, определяемая по топографической карте или русловой съемке как разность между отметками гребня и подвалья мезоформы, м.

4.26. Расстояние LD в метрах, пройденное расчетным удельным фрагментом мезоформы за прогнозируемый период времени Т, следует вычислять по зависимости

.                                (4.21)

4.27. Интервалы времени  в сутках, отвечающие различным характерным диапазонам наполнения русла (стадиям затопления мезоформ), целесообразно назначать на основании эмпирической кривой или таблицы обеспеченности суточных уровней воды. Кроме данных о суточных уровнях воды в створе мостового перехода или уровнях, приведенных к этому створу (за все годы наблюдений), для производства расчетов по формуле (4.21) требуются следующие исходные материалы:

- топографическая карта или план русловой съемки участка, охватывающий две-три смежных русловых мезоформы;

- графики связи средних скоростей и уровней или глубин для расчетных вертикалей над мезоформой, полученные непосредственными измерениями скоростей течения или расчетным путем;

- данные о крупности и составе донных наносов.


Рис. 4.4. Номограммы для расчета скорости движения мезоформ речного русла в зависимости от значения hг/D.

Рис. 4.4. Номограммы для расчета скорости движения мезоформ речного русла в зависимости от значения hг/D.


4.28. Расчет суммарного перемещения удельного фрагмента мезоформы производится в следующей последовательности.

Для заданной крупности донных наносов на основании русловой съемки с помощью табл. 4.3 и 4.4 определяется критическая глубина и по графику v = f (Z) соответствующее ей значение уровня Zк, при которых v > v0, т.е. начинается движение основной смеси донных наносов (Z - уровень воды).

На основании данных гидрологических наблюдений за все предыдущие годы составляется таблица либо строится эмпирическая кривая обеспеченности суточных уровней воды для значений Z ³ Zк.

Эти данные группируются в частные интервалы с равными или неравными градациями исходя из характера распределения данных. Определяется частота повторяемости уровня воды в каждом интервале за период наблюдений

,

где mi - количество суток повторяемости уровня в данном интервале; N = 365 n - общее количество суток за период наблюдений; n - число лет наблюдений.

Рис. 4.4. Номограммы для расчета скорости движения мезоформ речного русла в зависимости от значения hг/D.

Частные интервалы времени , отвечающие тем же стадиям наполнения русла за прогнозируемый период, определяются по зависимости

,

где М - общее количество суток прогнозируемого периода.

Для каждого выделенного интервала наполнения русла (затопления мезоформы) по имеющимся материалам (уровням, топографической съемке и кривой v = f(Z) определяются средние для интервала значения глубин и средней на расчетной вертикали скорости потока.

Для определения высоты гряды используются зависимости (4.8) - (4.11), а для скорости мезоформ - номограммы (см. рис. 4.4).

4.29. Примеры расчета величины смещения побочней в связи с практическими задачами.

Пример 1. Определить смещение побочня за 30 лет и схему проектирования перехода трубопровода в поперечном сечении 15 (рис. 4.5).

Исходные данные для расчетной вертикали: кривая v = f(Z); средняя крупность донных наносов d = 7,0 мм; ширина реки 400 м; ширина побочня 180 м; длина побочня 1400 м; высота побочня 2,5 м. Период наблюдений за уровнем воды составляет 50 лет (18 262 сут).

Рис. 4.5. К примеру расчета смещения побочня. Створ перехода трубопровода совпадает с поперечником 15.

На основании русловой съемки (см. табл. 4.3-4.4), данных об уровнях воды и кривой v = f(Z), находим критическое значение уровня воды 600 м, выше которого частицы донных наносов крупностью 7,0 мм находятся в состоянии движения.

Единый ряд данных суточных уровней воды выше значения Z = 600 м за все годы наблюдений делим на 4 интервала (табл. 4.5). Подсчитываем число случаев (суток со значением уровней в каждом интервале за период наблюдений). Определяем частоту повторяемости уровня воды в каждом интервале за период наблюдений и прогнозируемые интервалы времени в сутках с этими же интервалами уровней за прогнозируемый период 30 лет (10 957 сут).

По топографической карте с помощью кривой v = f(Z) определяем глубину и среднюю скорость потока на расчетной вертикали для всех частных интервалов уровней воды.

Вычисляем число Фруда. По формулам (4.8) - (4.11) определяем высоту гряд для каждого интервала уровней воды и относительную высоту гряд при высоте мезоформы D = 2,5 м.

Таблица 4.5

Интервал уровней воды, м

Число случаев за период наблюдений, сут.

Частота

Число случаев за расчетный (прогнозируемый) период dTi сут

Глубина потока H м

Средняя скорость на вертикали v м/с

Высота гряд hг м

hг/D

CDi м/сут

CDi dTi

Пример 1

600-600,6

4000

0,219

2399

0,6

0,9

0,37

0,15

0,06

2,37

5686

600,6-601,4

1800

0,098

1074

1,4

1,1

0,30

0,34

0,14

3,80

4081

601,4-602,3

300

0,016

175

2,3

1,3

0,27

0,43

0,17

4,75

631

602,3-603,5

20

0,001

11

3,5

1,3

0,22

0,55

0,22

2,66

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = 10427 м

Пример 2

151,6-152,0

2200

0,100

1096

2,0

0,70

0,15

0,40

0,08

0,16

175

152,0-152,8

1400

0,065

712

2,8

0,85

0,16

0,48

0,10

0,32

228

152,8-153,8

480

0,022

229

3,8

0,85

0,14

0,58

0,11

0,22

50

153,8-154,5

160

0,007

77

4,5

0,90

0,14

0,65

0,13

0,28

21

154,5-155,8

50

0,002

22

5,8

1,10

0,15

0,78

0,15

0,47

10

155,8-156,7

20

0,001

11

6,7

1,10

0,14

0,87

0,17

0,47

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = 489 м

По зависимости (4.20) или номограммы (рис. 4.4) определяем скорость смещения мезоформы для частных интервалов уровней воды CDi, а с учетом dTi определяем смещение побочня за прогнозируемые интервалы времени с соответствующими значениями уровней воды.

Суммарное смещение побочня за прогнозируемый период в 30 лет получается суммированием всех строк последнего столбца и в данном примере LD =10 427 м.

Отношение суммарного смещения побочня к длине побочня LD/ Lнв = 7,4. В этом случае переход трубопровода следует проектировать по схеме аа1а2а3b1b2b3b4b6 (рис. 4.6).

Рис. 4.6. К примеру расчета деформаций русла на участке с побочневым типом.

1-15 - поперечные профили русла, местоположение которых указано на рис. 4.12; аа1а2а3b1b2b3b4b6 и аа1а2а3а4а5а6 - рассчитанные очертания поперечных профилей.

Пример 2. Определить смещение побочня за 30 лет и схему проектирования перехода трубопровода в поперечном сечении 15 (см. рис. 4.5).

Исходные данные для расчетной вертикали: кривая v = f(Z), средняя крупность донных наносов d = 0,3 мм; ширина реки 1200 м; длина побочня 5000 м; высота побочня 5,0 м. Период наблюдений за уровнем воды составляет 60 лет (21 915 сут).

На основании русловой съемки (табл. 4.3 - 4.4) данные об уровнях воды и кривой v = f(Z) находим критическое значение уровня воды 151,5 м, выше которого частицы донных наносов крупностью 0,3 мм находятся в состоянии движения.

Единый ряд данных суточных уровней воды за все годы наблюдений выше значения 151,5 м делим на шесть интервалов.

Дальнейшая процедура аналогична примеру 1. Результаты расчета сведены в табл. 4.5.

Суммарное смещение побочня за прогнозируемый период составляет 489 м.

Отношение LD/Lпб = 0,1.

Трубопровод следует проектировать по схеме аа1а2а3а4а5а6 (см. рис. 4.6).

4.30. Суммарное время заносимости поперечной траншеи в русле с донными наносами в сутках для случая, когда известны значения высот гряд hг в метрах, следует определять по формуле

;                                  (4.22)

для случая, когда значения  неизвестны,

,                               (4.23)

где ti - интервал времени частной ступеньки гидрографа стока; hт и bт - соответственно средняя глубина и ширина траншеи на расчетной вертикали; hгi, vгi, Fri, - соответственно высота гряды, скорость потока и число Фруда за интервал времени ti; Hi - глубина потока на вертикали в интервале времени ti.

5. ОЦЕНКА ДЕФОРМАЦИЙ РЕЧНЫХ РУСЕЛ В БЫТОВЫХ И ПРОЕКТНЫХ УСЛОВИЯХ С ПОМОЩЬЮ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

5.1. Для рационального размещения в зоне БАМа сооружений, взаимодействующих с руслами рек, выбора их конструкции, наиболее приспособленной для работы в данных местных условиях и эффективных защитных мероприятий, наряду с оценкой типа и темпов плановых деформаций русла в ряде ответственных случаев следует прибегать к гидравлическому моделированию.

5.2. Моделирование кинетической структуры потока, транспорта наносов, деформаций русла и характера взаимодействия сооружения и русла следует проводить на жестких и размываемых гидравлических моделях, выполненных с соблюдением критерия динамического подобия - числа Фруда и без искажения линейных масштабов или с минимальным их искажением, не превышающим значения 2-3.

5.3. Нa размываемых моделях с жесткими берегами, выполненных без искажения геометрических масштабов и с соблюдением равенства числа Фруда, следует подбирать в линейном масштабе модели не только среднюю крупность донных наносов, но и их фракционный состав.

5.4. Основные правила моделирования на неискаженной размываемой модели с жесткими берегами выражаются следующими соотношениями:

линейные масштабы модели: aL = aB = aH;

масштаб числа Фруда aFr = 1;

масштаб числа Рейнольдса Reм > Reк;

масштаб уклонов aI = 1;

масштаб зернистой шероховатости ad/H = 1;

масштаб гидравлических сопротивлений al = lC = 1;

масштаб расхода воды aQ = ;

масштаб скорости потока av = .

5.5. Дополнительные условия, связанные с обеспечением подобия транспорта наносов на динамически и геометрически неискаженных размываемых моделях с жесткими берегами, выражаются соотношениями:

масштаб крупности донных наносов ad = aL;

критерий подвижности наносов по неразмывающей скорости ;

критерий подвижности наносов по гидравлической крупности ;

условия существования гряд на модели и в натуре H/d > 15; v > v0

линейные масштабы гряд ahг = 1; alг = 1;

масштаб скорости перемещения гряд ;

масштаб удельного расхода наносов, перемещающихся в форме гряд, ;

масштабы времени гидравлических процессов и русловых деформаций .

5.6. При гидравлическом моделировании на размываемых моделях с жесткими берегами с искажением критериев динамического и геометрического подобия необходимо соблюдение следующих условий:

линейные масштабы модели: ;

масштаб числа Фруда aFr £ 3;

масштаб критерия подвижности наносов ;

масштаб расхода воды ;

масштаб скорости потока ;

масштаб скорости перемещения гряд ;

масштаб времени гидравлических процессов ;

соотношение масштабов времени гидравлических процессов и русловых деформаций ;

масштаб времени русловых деформаций .


ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Карта-схема типов руслового процесса на реках зоны БАМ

1 – побочневый и ленточногрядовый; 2 – ограниченное меандрирование; 3 – свободное меандрирование; 4 – незавершенное меандрирование; 5 – пойменная многорукавность; 6 – склоновая многорукавность; 8 – горная русловая многорукавность; 9 – наледная многорукавность; 10 – вынужденное меандрирование; 11 – исчезновение поверхностного стока


Приложение 2

Гидроморфологические схемы рек зоны БАМ

Рис. 1. Гидроморфологическая схема участка р. Чары 840 – 655-й км от устья. Измерения в русле и на берегу производились при уровнях 160 – 140 см вод нулем графика (по гидрологическому посту Чара).

Условные обозначения: i – уклон (средний) водной поверхности, %о; hб – высота подмываемых берегов, м; hпл – высота пляжей, м; hг  высота ленточных гряд, м; hбд. коры – высота «обдиров» коры льдом на деревьях вдоль подмываемых берегов, м; Bп - ширина поймы, м; Bп.р - ширина пояса руслоформирования, м; Bр - ширина русла, м; Сраз, Сн.м - максимальные скорости плановых деформаций, соответственно размыва и намыва, м/год; Vпов - поверхностная скорость течения воды, м/с; H - глубина потока, м; d 50% - диаметр наносов (на приверхах пляжей) 50%-ной обеспеченности, мм;  - характеристики неравномерности крупности отложений.


Рис. 2. Гидроморфологическая схема р. Муи на участке 292 – 144-й км от устья. Измерения в русле и на берегу производились при уровнях 200 – 250 см над нулем графика (по гидрологическому посту Таксимо).

Усл. Обозначения см. на рис. 1.

Рис. 3. Гидроморфологическая схема р. Муи на участке от 97-го км до ее впадения в р. Витим. Измерения в русле и на берегу производились при уровнях 170 – 180 см над нулем графика (по гидрологическому посту Таксимо).

Усл. Обозначения см. на рис. 1.

Рис. 4. Гидроморфологическая схема р. Муякана на участке от 137-го км до ее впадения в р. Мую. Измерения в русле и на берегу производились при уровнях 260 – 270 см над нулем графика (по гидрологическому посту Лапро).

Усл. Обозначения см. на рис. 1.

Рис. 5. Гидроморфологическая схема р. Куанды на участке от 67-го км до ее впадения в р. Витим. Измерения в русле и на берегу производились при уровне 180 см над нулем графика (по гидрологическому посту Куанда).

Усл. Обозначения см. на рис. 1.

Рис. 6. Схема участка р. Муи, составленная по материалам наземного обследования и аэрофотосъемки.

1 – контур русла; 2 – границы поймы; 3 – урез воды; 4 – контуры зарастающих стариц; 5 – гребни ленточных гряд; 6 – навалы деревьев; 7 – поваленные деревья вдоль подмываемых берегов; 8 – галька и валуны в русле; 9 – места отбора фотопроб грунтов; прк – перекат; 0,8/1,3 – значения поверхностных скоростей в м/с и глубин потока в м; 4,5 – 5,0 – высота подмываемых берегов, м; 0,3 – 1,0 – высота пляжей, м.

Рис. 7. Схема участка р. Куанды, составленная по материалам наземного обследования и аэрофотосъемки.

Усл. Обозначения см. на рис. 6.


ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Характеристики проб донных наносов рек зоны БАМ

Место взятия пpoб

Расстояние по трассе, км

d5 мм

d50 мм

d95 мм

d мм

dсв мм

dсв/d50

d95/d5

I

H м

v м/с

v0 м/с

v/v0

р. Хани, приверх острова

1270

21

143

372

181,7

176,1

1,23

17,71

1.60

0,0032

5,5

4,40

3,17

1,27

Там же

1270

21

112

315

155,9

146,5

1,31

15,00

1,77

0,0032

5,5

4,40

3,31

1,33

Там же

1270

25

190

352

180,4

205,0

1,08

14,08

2,12

0,0032

5,5

4,40

3,46

1,27

Там же

1270

18

75

193

110,0

96,9

1,29

10,72

1,75

0,0032

5,5

4,40

2,95

1,49

р. Хани, конус выноса руч. Керсюсэ

1275

142

297

510

268,2

348,0

1,17

3,59

1,41

0,0048

5,5

-

-

-

р. Хани, правый берег

1280

56

150

322

175,0

209,2

1,39

5,75

1,44

0,0047

6,5

5,36

3,43

1,56

Там же

1280

43

130

288

151,7

167,4

1,29

6,70

1,52

0,0047

6,5

5,36

3,29

1,63

Там же

1280

38

139

350

179,3

176,6

1,27

9,21

1,56

0,0047

6,5

5,36

3,46

1,55

Там же

1280

32

255

400

182,1

237,7

0,93

12,50

1,82

0,0047

6,5

5,36

3,47

1,54

р. Эвонокит, устье, побочень, левый рукав

1281

45

179

292

138,1

185,7

1,04

6,49

1,61

0,0050

6,4

-

-

-

Там же

1281

45

167

254

132,8

172,1

1,03

5,64

1,36

0,0050

6,4

-

-

-

Там же

1281

36

143

322

158,8

176,4

1,23

8,94

1,59

0,0050

6,4

.-

-

-

Там же

1281

-

135

272

170,0

164,4

1,22

-

1,78

0,0050

6,4

-

-

-

р. Хани, приверх побочня

1287

-

76

167

114,4

96,5

1,27

-

1,53

0,0040

5,3

-

-

-

р. Хани, середина побочня

1287

74

141

240

122,3

159,7

1,13

3,24

1,39

0,0040

5,3

-

-

-

р. Хани, ухвостье побочня

1287

33

82

143

99,7

95,6

1,16

4,33

1,45

0,0040

5,3

-

-

-

р. Хани, остров

1289

45

187

384

177,5

208.8

1,12

8,53

1,45

0,0049

6,0

-

-

-

р. Хани, устье пляжа

1292

43

150

313

155,0

176,2

1,17

7,28

1,47

0,0030

6,8

4,72

3,31

1,43

р. Хангули, правобережный побочень

1292

-

54

163

123,8

84,9

1,57

-

1,32

0,0030

6,8

-

-

-

р. Хани, правая протока

1296

18

101

265

131,4

136,5

1,35

14,72

1,88

0,0051

5,5

4,80

3,13

1,53

Там же

1296

23

203

433

205,0

238,8

1,18

18,83

1,53

0,0051

5,5

4,80

3,60

1,33

Там же

1296

23

130

287

155,6

162,3

1,25

12,48

1,86

0,0051

5,5

4,80

3,31

1,45

р. Хани, приверх острова

1296

-

216

585

207,1

273,5

1,27

-

2,07

0,0049

5,5

4,80

3,61

1,33

Там же

1296

-

57

155

99,4

91,2

1,60

19,40

1,49

0,0051

5,5

4,80

2,87

1,67

Там же

1296

16

135

261

131,8

153,6

1,14

16,50

2,00

0,0051

5,5

4,80

3,13

1,53

р. Хани, конус выноса руч. Ат-Бастах

1297

-

427

631

330,0

443,9

1,04

-

1,38

-

-

-

-

-

Там же

1297

-

-

-

980

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Там же

1297

-

-

-

600

-

-

-

-

-

-

-

-

-

р. Хани, приверх острова

1298

 

70

195

104,5

99,6

1,42

-

1,80

0,0030

6,6

4,15

2,91

1,43

Там же

1298

-

103

300

177,4

160,8

1,56

-

1,99

0,0030

6,5

4,15

3,44

1,21

р. Хани, пляж, правый берег

1305

17

197

303

180,0

207,0

1,05

21,35

2,01

0,0045

6,3

-

-

-

р. Хани, осередок выше мостового перехода, левый берег

1311

15

103

282

156,6

149,4

1,45

18,80

1,87

0,0025

5,0

4,05

3,32

1,22

Там же, правый берег

1311

30

107

213

107,5

136,9

1,28

7,10

1,49

0,0025

5,0

4,05

2,95

1,38

Там же, левый берег

1311

18

89

275

155,6

148,9

1,67

15,28

1,99

0,0025

5,0

4,05

2,89

1,40

Там же, на максимальной отметке осередка

1311

-

56

130

102,5

84,8

1,51

-

1,48

0,0025

5,0

4,05

2,89

1,40

р. Хани, створ мостового

1312

-

135

390

189,3

230,9

1,71

-

2,04

0,0040

6,5

5,6

3,51

1,59

перехода, левый берег р. Хани, устье, левый берег

1327

80

245

490

178,9

298,6

1,22

6,12

1,65

0,0030

14,0

-

-

-

Там же

1327

-

131

272

106,7

163,7

1,25

-

1,81

0,0030

14,0

-

-

-

Там же

1327

-

183

525

151,5

279,4

1,53

-

1,91

0,0030

14,0

-

-

-

Там же

1327

-

166

323

107,1

196,8

1,18

-

1,49

0,0030

14,0

-

-

-

р. Олекма, левый берег, гребень гряды

1328

 

33

75

47,2

45,7

1,38

-

-

0,0020

17,8

-

-

-

Там же

1328

24

68

162

54,6

98,8

1,45

6,75

1,51

0,0020

17,8

-

-

-

Там же

1328

-

23

67

56,2

39,3

1,71

-

-

0,0020

17,8

-

-

-

р. Олекма, правый берег, пляж

1355

-

-

45

38,5

21,1

-

-

-

0,0004

12,8

-

-

-

Там же

1355

-

17

57

49,4

50,0

2,94

-

-

0,0004

12,8

-

-

-

Там же, на гребне гряды

1355

 

41

75

51,2

57,3

1,25

-

-

0,0004

12,8

-

 

 

р. Олекма на 500 м выше р. Имангры

1364

12

55

132

84,0

80,2

1,46

11,00

1,51

0,0004

14,0

-

-

-

р. Олекма, конус выноса р. Имангры

1365

-

46

110

62,2

62,6

1,04

-

-

0,0004

14,0

-

-

-

Там же

1365

-

42

155

84,0

69,2

1,65

-

1,92

0,0004

14,0

-

-

-

р. Олекма, конус выноса р. Таас-Юрех

1380

10

73

163

85,7

101,1

1,38

16,30

1,45

0,0005

16,5

-

-

-

Там же

1380

-

78

175

85,4

103,5

1,33

-

1,50

0,0005

16,5

-

-

-

р. Олекма, приверх острова

1400

33

96

124

80,3

109,1

1,14

3,76

1,31

0,0003

15,0

-

-

-

р. Нюкжа, приверх острова

1407

 

13

52

40,0

30,0

2,31

-

-

0,0004

12,0

-

-

-

р. Намарак, устье

1415

20

49

120

-

58,0

2,24

6,00

1,54

-

-

-

-

-

р. Нюкжа, правый берег

1416

20

74

182

-

115,0

1,56

9,10

1,69

0,0005

11,0

-

-

-

р. Нюкжа, левый берег

1416

21

95

146

-

99,0

1,04

6,90

1,53

0,0005

11,0

-

-

-

р. Нюкжа, приверх острова

1416

-

18

53

40,0

33,8

1,88

-

-

0,0005

11,0

-

-

-

р. Нюкжа, откос левого берега, ниже выхода из протоки

1416

20

53

100

61,0

74,1

1,40

5,00

1,27

0,0006

11,0

3,65

2,57

1,42

Там же

1416

-

25

70

51,2

42,0

1,68

-

1,67

0,0006

11,0

3,65

2,42

1,51

р. Нюкжа, русловая форма у правого берега

1417

34

90

145

-

88,0

0,98

4,30

1,55

0,0006

10,7

-

-

-

р. Нюкжа, центральная часть формы против протоки

1417

38

67

130

77,7

92,9

1,39

3,42

1,36

0,0006

10,7

-

-

-

р. Нюкжа, ухвостье острова

1417

37

78

187

86,7

113,1

1,45

5,05

1,55

0,0006

10,7

-

-

-

р. Нюкжа, приверх острова

1417

 

65

184

97,8

123,1

1,89

-

1,71

0,0005

11,0

3,65

3,18

1,15

р. Нюкжа, центральная часть острова

1417

27

69

133

82,3

92,7

1,34

4,93

1,30

0,0005

11,0

3,65

2,92

1,25

р. Нюкжа, вход в протоку

1417

25

75

187

83,3

118,2

1,58

7,48

1,57

0,0006

10,7

-

-

-

р. Нюкжа, в протоке

1417

-

-

64

58,5

31,4

-

-

-

0,0006

-

-

-

-

р. Нюкжа, ниже протоки

1417

23

65

121

61,5

21,1

0,32

5,26

1,32

0,0005

11,0

3,65

2,58

1,42

Там же

1417

50

123

218

118,2

139,6

1,13

4,36

1,24

0,0005

11,0

3,65

3,30

1,11

р. Нюкжа, правый берег

1422

-

47

200

107,5

77,6

1,65

-

1,80

0,0005

11,9

4,07

3,25

1,25

Там же

1422

-

40

123

84,0

65,0

1,62

-

1,88

0,0005

11,9

4,07

2,95

1,38

Там же

1422

-

41

127

84,0

68 1

1,66

-

1,83

0,0005

11,9

4,07

2 95

1,38

р. Нюкжа, побочень

1422

-

56

190

107,5

83,2

1,49

-

1,70

0,0005

11,9

4,07

3,25

1,25

Там же

1422

-

54

145

84,0

77,6

1,44

-

1,67

0,0005

11,9

4,07

2,95

1,38

Там же

1422

-

10

100

60,0

42,7

4,30

-

-

0,0005

11,9

4,07

2,29

1,78

Там же

1422

-

57

170

85,0

80,7

1,42

-

3,50

0,0005

11,9

4,07

2,96

1,37

р. Нюкжа, ухвостье побочня, левый берег

1423

10

77

144

-

79,0

1,03

14,40

1,59

0,0005

10,5

-

-

-

Там же, середина побочня

1423

17

100

190

-

99,0

0,99

11,20

1,85

0,0005

10,5

-

-

-

Там же, приверх побочня

1423

17

58

177

-

71,0

1,22

10,40

1,56

0,0005

10,5

-

-

-

р. Талума, устьевой участок

1424

-

55

122

62,5

72,6

1,32

-

1,74

-

-

-

-

-

Там же

1424

13

49

127

69,9

75,7

1,54

9,77

1,60

-

-

-

-

-

Там же

1424

10

40

75

61,2

60,1

1,50

7,50

1,56

-

-

-

-

-

Там же

1424

-

55

200

87,5

80,1

1,46

-

-

-

-

-

-

-

р. Талума, устьевой участок

1424

-

71

197

87,2

107,5

1,51

-

1,51

-

-

-

-

-

р. Нюкжа, правый берег

1425

28

72

185

-

81,0

1,12

6,60

1,61

0,0007

11,0

-

-

-

Там же, левый берег

1425

63

138

195

-

135,0

0,98

3,10

1,28

0,0007

11,0

-

-

-

р. Нюкжа, осередок, гребень

1426

13

35

92

-

45,0

1,28

7,10

1,49

0,0004

14,0

3,72

2,07

1,80

р. Нюкжа, конус выноса р. Талумы

1426

17

74

184

-

84,0

1,14

10,80

1,75

0,0004

14,0

3,72

2,78

1,34

р. Нюкжа, побочень, правый берег

1426

61

136

194

 

124,0

0,91

3,20

1,27

0,0004

14,0

3,72

3,37

1,10

р. Нюкжа, подвальные гряды

1427

12

28

49

 

29,0

1,03

4,10

1,41

0,0004

14,0

3,72

1,90

1,96

Там же, напорный скат гряды

1427

11

22

44

-

23,0

1,04

4,00

1,32

0,0004

14,0

3,72

1,73

2,14

р. Нюкжа, правый берег

1427

14

46

110

-

54,0

1,17

7,90

1,57

0,0004

14,0

3,72

2,32

1,61

р. Нюкжа, правый берег

1427

12

31

88

-

36,0

1,16

7,38

1,48

0,0004

14,0

3,72

1,97

1,88

р. Нюкжа, приверх острова

1427

22

80

204

-

85,0

1,06

9,30

1,54

0,0004

14,0

3,72

2,88

1,29

р. Нюкжа, правый берег

1433

20

78

143

-

80,0

1,02

7,20

1,55

0,0004

12,0

-

-

-

Там же, левый берег

1434

16

64

186

-

67,0

1,05

11,60

2,00

0,0005

12,0

-

-

-

р. Нюкжа, ухвостье острова

1434

22

46

134

-

60,0

1,30

6,10

1,47

0,0005

12,0

-

-

-

Там же

1434

14

42

93

-

46,0

1,09

6,60

1,55

0,0005

11,0

-

-

-

Там же, приверх острова

1435

15

42

117

-

37,0

0,88

7,80

1,39

0,0004

11,5

3,65

2,23

1,64

р. Нюкжа, мостовой переход, левый берег

1441

20

102

215

84,6

141,8

1,39

10,75

1,59

0,0006

10,0

4,70

2,96

1,59

Там же

1441

-

67

186

97,0

108,0

1,61

-

2,02

0,0006

10,0

4,70

3,17

1,48

Там же, выше мостового перехода

1441

9

43

168

83,1

86,9

2,02

18,67

2,01

0,0006

10,0

4,70

2,93

1,60

Там же

1441

-

47

240

95,7

97,7

2,08

-

3,53

0,0006

10,0

4,70

2,96

1,59

Там же

1441

-

67

160

99,1

101,2

1,51

-

1,90

0,0006

10,0

4,70

3,21

1,46

Там же

1441

9

57

190

56,5

92,0

1,61

21,10

2,25

0,0006

10,0

4,70

2,50

1,88

р. Нюкжа, приверх острова

1441

15

47

85

60,5

64,2

1,37

5,67

1,46

0,0006

10,0

4,70

2,56

1,83

Там же, середина острова

1441

15

42

74

60,5

60,5

1,44

4,93

1,44

0,0006

10,0

4,70

2,56

1,83

р. Нюкжа, мостовой переход, правый берег

1441

85

268

335

179,0

255,2

0,95

3,94

1,58

0,0006

10,0

4,70

3,64

1,29

Там же

1441

37

68

160

81,2

98,4

1,45

4,32

1,43

0,0006

10,0

4,70

2,90

1,62

р. Нюкжа, ухвостье острова

1441

8

31

111

50,7

48,0

1,55

13,87

1,81

0,0004

12,5

-

-

-

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Основные характеристики внутрирусловых отложений по данным наземного обследования

Расстояние от устья, км

Место отбора проб

Диаметры отложений в мм разной обеспеченности в %

dмакс, см

Расстояние между камнями с максимальным диаметром, м

Диаметр одиночных камней, см

Характеристики неоднородности отклонений

d5

d50

d95

по Кнорозу

по Рухану

d95/d5

d75/d25

р. Ср. Сакукан, 1-я от устья наледь (обследован 6/VII-78 г.)

 

Наледь

20

42

92

-

-

-

4,6

2,0

1.4

 

Наледь

20

55

115

 

 

 

5,7

2,2

1,5

Участок р. Муи от 292 по 161 км от устья (обследован 09-18/VII-78 г.)

291

Отмостка

10

47

175

-

-

-

17,5

3,7

1,8

288

Отмостка

16

35

83

13

5,0

20

5,2

1,9

1,4

286

Вынос р. Итыкит

25

90

285

-

-

100

11,4

4,3

2,1

286

Отмостка

3

23

112

25

1,0

60

37,0

4,6

2,2

286

Пляж

3

41

105

30

2,0

40

35,0

5,1

2,2

284

Осередок

17

30

48

10

1,5

-

2,8

1,7

1,3

283

Отмостка

18

58

360

45

3,0

-

20,0

4,3

2,1

282

Отмостка

5

45

137

25

3,0

-

27,0

4,7

2,1

281

Приверх пляжа

6

63

230

25

1,5

-

38,0

5,7

2,4

279

Осередок

27

65

188

40

3,0

70

7,0

2,4

1,5

274

Отмостка

41

83

265

47

3,5

-

6,5

2,3

1,5

272

Пятно на приверхе пляжа

18

63

103

15

0,7

-

5,7

1,7

1,3

270

Перекат

16

75

245

25

1,2

35

15,0

2,5

1,6

269

Приверх пляжа

16

60

95

15

2,0

-

6,0

2,0

1,4

268

Приверх пляжа

13

38

93

17

1,0-1,5

-

7,1

2,3

1,5

268

Приверх пляжа

6

23

75

15

3,0

-

12,5

2,8

1,7

265

Отмостка

11

75

270

27

0,5

 

24,5

3,7

1,9

261

Олнинский порог

50

280

480

150-200

1,5

300

9,6

3,6

1,9

259

Олнинский порог

42

215

380

52

0,5

-

9,0

2,5

1,6

258

Осередок

85

285

390

80

3,0

-

4,6

1,7

1,3

257

Пляж

9

90

260

37

3,0

-

2,9

2,6

1,6

251

Приверх пляжа

3

43

140

30

2,3

50

47,0

8,6

2,9

243

Пятно на приверхе пляжа

1

9

18

крупный песок, следы гальки

18,0

2,8

1,6

240

Приверх пляжа

2

17

75

12

1,5

-

37,5

5,0

2,2

233

Приверх пляжа

1

9

18

крупный песок, следы гальки

18,0

2,8

1,7

226

Устье р. Ниж. Олни

58

220

380

40

1,5-2,0

60

6,6

1,8

1,3

226

Устье р. Ниж. Олни

52

120

192

40

1,5-2,0

60

3,6

2,2

1,5

226

Устье р. Ниж. Олни

35

175

380

40

1,5-2,0

60

10,8

2,8

1,7

226

Устье р. Ниж. Олни

23

85

370

40

1,5-2,0

60

16,0

2,8

1,7

226

Устье р. Ниж. Олни

52

360

490

40

1,5-2,0

60

9,4

2,9

1,7

225

Приверх острова

43

105

270

40

5,0

70

6,3

3,0

1,7

221

Отмостка

23

85

190

30

0,5

50

8,3

3,1

1,8

220

Приверх пляжа

18

75

170

-

-

-

9,4

2,9

1,7

220

Приверх осередка

17

57

135

25

5,0

-

8,0

2,5

1,6

217

Пляж

20

57

150

-

-

-

7,5

2,0

1,4

215

Пляж

16

61

175

27

1,0

35

11,0

3,5

1,9

212

Пляж

16

53

137

18

1,0

-

8,6

2,7

1,7

211

Пляж

-

-

-

28

3,0

-

-.

-

-

206

Приверх пляжа

16

58

126

20

10,0

-

7,9

2,3

1,5

203

Приверх пляжа

3

27

93

-

-

-

31,0

3,6

1,9

198

Конус выноса

42

125

28

35

2,0

40

6,7

2,7

1,6

196

Конус выноса

27

185

375

40

2,0

-

14,0

3,4

1,8

195

Конус выноса

23

92

275

30

2,0

-

12,0

3,0

1,7

191

Конус выноса р. Акукан

20

95

280

35

3,0

-

14,0

4,2

2,1

190

Приверх пляжа

5

49

125

18

-

-

25,0

4,0

2,0

182

Приверх пляжа

12

27

75

12

1,5

-

6,2

2,3

1,5

176

Осередок

10

32

87

 

 

 

8,7

2,8

1,7

176

Приверх пляжа

7

37

92

13

1,0

-

13,0

3,4

1,8

161

Устье р. Горбылок

55

182

390

150

1,0

300

7,1

2,8

1,7

161

Левый берег

40

155

380

150

1,0

300

9,5

4,0

2,0

Участок р. Муи от 144 до 66 км (обследован 25-31/VII-77 г.)

143

На выходе из протоки

65

168

300

70

10,0

-

4,6

2,2

1,5

143

На входе в протоку

30

265

435

70

10,0

-

14,5

5,5

2,3

142

Приверх пляжа

35

83

175

40

2,0

-

5,0

2,6

1,6

142

Середина пляжа

35

78

185

40

2,0

-

5,3

2,7

1,6

141

Ухвостье пляжа

35

60

165

35

5,0

-

4,7

2,2

1,5

139

На входе в протоку

35

113

315

60

2,0

-

9,0

.3,4

1,8

139

На входе в протоку

35

170

335

60

2,0

-

9,6

2,0

1,4

138

Приверх пляжа

32

70

175

35

3,0

-

5,5

2,4

1,5

138

На выходе из протоки

35

105

188

35

3,0

-

5,4

2,2

1,5

137

Приверх пляжа

28

90

200

30

2,5

-

7,1

2,9

1,7

137

Середина пляжа

28

65

193

30

2,5

-

6,9

2,4

1,5

136

Середина пляжа

35

70

193

55

7,0

-

5,5

3,0

1,7

136

Приверх пляжа

28

113

275

55

7,0

-

9,8

2,2

1,5

136

Ухвостье пляжа

35

60

160

55

7,0

-

4,6

2,0

1,4

134

Приверх пляжа

28

60

175

25

1,5

-

6,2

2,2

1,5

133

Ухвостье пляжа

28

50

120

25

1,5

50

4,3

1,8

1,3

131

Приверх пляжа

20

55

175

25

2,0

 

8,8

1,7

1,3

131

Середина пляжа

20

44

105

25

2,0

40

5,3

1,7

1,3

131

Ухвостье пляжа

20

48

108

25

2,0

40

5,4

1,9

1,4

130

Приверх пляжа

20

50

111

25

2,0

35

5,6

2,0

1,4

129

Приверх пляжа

20

98

200

50

8,0

-

10,0

2,5

1,6

128

Осередок

18

48

110

25

2,0

-

6,1

2,0

1,4

128

Приверх пляжа

18

42

75

-

-

-

4,2

1,9

1,4

128

Приверх пляжа

18

48

НО

-

-

-

6,1

2,0

1,4

128

Приверх пляжа

20

47

106

-

-

-

5,3

1,9

1,4

126

Осередок

24

60

106

35-40

2,0

-

4,4

2,2

1,5

123

Приверх пляжа

15

47

108

35

2,0

-

7,2

2,3

1,5

122

Середина пляжа

14

44

105

35

2,0

-

7,5

2,1

1,4

121

Приверх пляжа

16

42

73

18

2,0

-

4,6

22

1,5

120

Приверх пляжа

7

28

73

12-18

1,5-2,0

 

10,5

2,7

1,6

120

Приверх пляжа

5

20

60

12-18

1,5-2,0

-

12,0

2,6

1,6

120

Приверх пляжа

9

28

73

12-18

1,5-2,0

-

8,2

2,9

1,7

118

Приверх пляжа

12

45

120

40

1,5-2,0

-

10,0

3,2

1,8

116

Приверх пляжа

12

38

105

30

1,5

45

8,8

2,7

1,6

115

Приверх пляжа

10

75

250

40

2,0

60

25,0

3,3

1,8

114

Приверх осередка

8

24

65

17-20

2,0-3,0

-

8,1

2,5

1,6

110

Приверх пляжа

7

20

60

10-12

1,5

.-

8,6

2,3

1,5

101

Приверх пляжа

7

41

98

12-15

1,0

20

14,0

2 3

1,5

99

Приверх пляжа

10

52

165

35-40

1,5-2,0

-

16,5

4,0

2,0

98

Приверх пляжа

10

41

85

18-20

2,0

30

8,5

2,2

1,5

97

Устье р. Муякан

10

34

100

25

1,0-1,5

-

10,0

2,8

1,7

96

Приверх пляжа

10

38

100

25

2,0-3,0

-

10,0

2,4

1,5

95

Приверх пляжа

8

20

65

15-20

1,0

-

8,1

2,5

1,6

94

Осередок

10

45

135

20

2,0

30

13,5

4,5

2,1

93

Приверх пляжа

10

35

155

30

1,5-2,0

45

15,5

4,7

2,2

92

Приверх пляжа

10

41

155

30

1,5-2,0

-

15,5

5,1

2,3

92

Середина пляжа

5

50

120

17-20

2,0

-

24,0

3,1

1,8

92

Ухвостье пляжа

5

30

112

18

2,0

-

23,0

4,3

2,1

91

Приверх пляжа

10

38

140

20-25

2,0

55

14,0

2,5

1,6

90

Приверх острова

10

41

130

20-25

3,0

 

13,0

3.0

1,7

89

Приверх пляжа

10

28

70

15-18

1,5-2,0

 

7,0

2,6

1,6

89

Приверх пляжа

10

35

140

25

3,0-2,5

40

14,0

2 5

1,6

87

Приверх пляжа

7

17

50

8-10

2,5

15

7,1

2,3

1,5

85

Приверх пляжа

6

35

125

25

2,0

40

21,0

3,3

1,8

83

Приверх пляжа

9

24

65

10-12

1,5

18

7,2

2,6

1,6

79

В подвалье гряды

8

19

50

-

-

-

6,2

2,3

1,5

77

Середина пляжа

7

19

35

8

0,5

-

5,0

2,2

1,5

76

Устье р. Келяна

10

88

265

50

2,0

-

26,5

3,0

1,7

73

Середина пляжа

12

50

175

45-50

1,5-2,0

-

14,5

3,2

1,8

72

Приверх пляжа

10

50

150

25-30

3,0-4,0

-

15,0

2,7

1,6

72

Приверх пляжа

27

90

180

55

2,0-2,5

-

6,7

2,9

1,7

71

Середина пляжа

29

55

175

35-40

2,5-3,0

-

6,0

2,8

1,7

71

Середина пляжа

27

47

125

25-30

3,0-4,0

-

4,6

1,8

1,3

71

Ухвостье пляжа

17

47

115

25

3,0

-

6,8

1,8

1,4

71

Приверх пляжа

6

36

68

20-25

2,0

-

11,3

2,0

1,4

70

Ухвостье пляжа

9

42

105

25-30

3,0

-

11,8

2,1

1,9

69

Приверх пляжа

23

115

300

60-70

2,0-3,0

-

13,0

3,5

1,9

69

Середина пляжа

4

20

75

18

2,0-3,0

-

18,7

3,5

1,9

 

Участок р. Муи от 96 км до впадения в р. Витим (обследован 24-29/VII-78 г.)

96

Приверх пляжа

20

49

95

-

-

-

4,7

2,4

1,5

94

Приверх пляжа

20

55

285

30

2,0

-

14,2

4,6

2,1

90

Приверх острова

17

39

102

-

-

-

6,0

2,2

1,5

85

Приверх острова

20

85

190

35

2,0

-

9,5

3,9

2,0

84

Осередок

18

42

105

-

-

-

5,8

2,3

1,5

74

Отмостка

20

63

138

30

1,0

40,0

6,9

2,9

1,7

74

Середина пляжа

21

90

250

40

1,0

-

12,0

3,4

1,8

74

Середина пляжа

15

33

83

-

-

-

5,5

2,0

1,4

72

Приверх пляжа

20

87

190

35

1,0

-

9,5

3,6

1,9

72

Приверх пляжа

-

-

-

35

2,0-2,5

50

-

-

-

71

Приверх пляжа

18

62

250

25

1,0

-

14,0

5,3

2,3

70

Приверх пляжа

20

85

275

-

-

-

13,7

4,2

2,0

69

Приверх пляжа

39

82

160

-

-

-

4,1

2,2

1,5

67

Приверх пляжа

18

41

125

20

1,5

-

7,0

2,6

1,6

64

Приверх пляжа

20

62

130

-

-

-

6,5

2,1

1,5

59

Приверх пляжа

19

55

112

-

-

-

5,9

2,3

1,5

Участок р. Муякан от 136 км до впадения в р. Мую (обследован 19-24/VII-78 г.)

137

Пляж

-

-

-

15

1,0

-

-

-

-

136

Пляж

-

-

-

15

1,0

-

-

-

-

136

Пляж

58

175

290

-

-

150

5,0

2,8

1,7

136

Пляж

7

71

265

-

-

150

38,0

2,0

1,4

135

Пляж

19

70

165

-

-

-

8,7

2,7

1,6

134

Пляж

22

165

360

45

1,5

70

16,5

2,9

1,7

133

Пляж

22

118

275

45

3,0-5,0

-

12,5

2,3

1,5

131

Пляж

10

26

75

-

-

-

7,5

2,6

1,6

131

Пляж

23

82

225

35

1,0-1,5

-

9,7

2,9

1,7

129

Левая протока

5

48

175

20

-

-

35,0

4,0

2,0

129

Правая протока

55

147

285

56

1,0-1,5

-

5,2

2,3

1,5

129

Пляж

16

41

92

15

1,0

-

5,8

2,1

1,4

127

Пляж

24

112

280

30

0,8

40

11,7

4,0

2,0

126

Пляж

15

67

157

18

2,0

-

10,5

2,4

1,5

126

Пляж

15

48

120

 

-

-

8,0

2,8

1,6

125

Приверх пляжа

20

87

240

35

3,0

40

12,0

3,2

1,8

122

Приверх пляжа

20

50

105

28

2,0

-

5,2

2,1

1,5

122

Середина пляжа

20

76

175

30

1,0

-

8,8

2,2

1,5

121

Приверх пляжа

16

63

150

28

1,5

-

9,5

2,9

1,7

118

Приверх пляжа

11

50

105

30

1,5

-

9,5

2,7

1,6

116

Приверх пляжа

11

50

95

21

3,0

-

8,6

2,9

1,7

114

Приверх пляжа

4

23

47

-

-

-

11,7

2,7

1,6

111

Приверх пляжа

4

24

50

-

-

-

12,5

2,6

1,6

105

Конус выноса

3

17

75

-

-

-

25,0

4,3

2,1

104

Пятно на пляже

3

17

75

-

-

-

25,0

4,3

2,1

54

Выносы р. Амнунды

3

17

87

18

3,0

-

29,0

5,4

2,3

51

Конус схода селя

галька, песок, деревья, мусор

40

1,5

-

-

-

-

51

Конус схода селя

-

-

-

70

10

-

-

-

-

51

Конус схода селя

-

-

-

40

1,5

50

-

-

-

46

Приверх пляжа

-

-

-

30

5,0

-

-

-

-

36

Приверх пляжа

-

-

-

17

1,0

-

-

-

-

34

Осередок

-

-

-

17

3,0

-

-

-

-

12

Вынос р. Сунуакан

-

-

-

35

1,0

-

-

-

-

40

Осередок

18

58

95

20

-

100

5,3

2,0

1,4

9

Вынос р. Акукан 1

41

200

385

65

1,5-2,0

 

9,4

4,1

2,0

9

Вынос р. Акукан

23

112

365

25

1,0

60

16,0

5,0

2,2

3

Приверх пляжа

22

87

295

-

-

-

13,5

3,7

1,9

4

Середина пляжа

17

55

110

25

3,0

-

6,5

2,4

1,7

3

Пляж

20

49

95

-

-

-

4,7

2,4

1,7

Участок р. Куанды от 68 км до впадения в р. Витим (обследован 29-31/VII-78 г.)

64

Приверх пляжа

19

55

112

 

 

 

5,9

2,3

1,5

47

Приверх пляжа

19

36

87

 

 

 

4,5

2,0

1,4

45

Приверх пляжа

20

47

100

25

3,0

-

5,0

2,2

1,5

42

Приверх пляжа

18

80

260

25

1,0

-

14,5

2,2

1,5

38

Вынос р. Куда-Малая

22

47

95

18

2,5

-

4,3

2,0

1,4

36

Пляж

21

48

115

18

1,0

30

5,5

2,1

1,4

34

Пляж

21

62

112

25

3,0

-

5,3

1,9

1,4

30

Приверх пляжа

23

100

145

-

-

-

6,3

1,9

1,4

28

Осередок

21

44

100

20

1,0

-

4,8

2,2

1,5

22

Приверх пляжа

11

35

90

-

-

-

8,2

3,0

1,7

р. Витим ниже устья р. Муи (31/VII-78 г.)

 

Пляж

9

26

47

-

-

-

5,2

2,2

1,5

Участок р. Чары от гидрологического поста Чара 0,8 км до Сулуматских порогов (обследован 07-14/VII-79 г.)

 

Середина пляжа

15

54

130

20

2,0

-

8,7

2,1

1,45

 

Середина пляжа

10

49

130

17

2,5

-

13,0

3,6

1,90

 

Середина пляжа

17

49

130

27

1,5

-

7,6

3,1

1,76

 

Середина пляжа

7,5

34

150

25

2,0

30

20,0

3,2

1,80

 

Середина пляжа

23

40

125

25

5,0

-

5,4

2,4

1,55

 

Середина пляжа

18

57

130

30

3,0

-

7,2

3,0

1,73

 

Приверх пляжа

27

105

270

27

5,0

-

10,0

3,0

1,73

 

Середина пляжа

8

105

176

30

3,0

-

22,0

2,7

1,65

816

Приверх пляжа

33

132

280

35

1,5

-

8,5

3,8

1,95

814

Вынос из р. Ингамакит

25

75

245

35

2,5-3,5

 

9,8

2,8

1,67

813

Ниже устья р. Ингамакит

40

105

190

22

2,0

-

4,8

1,9

1,38

812

Приверх пляжа

25

72

163

25

0,5

30

6,5

3,1

1,76

811

Приверх пляжа

25

72

260

20

2,5

-

10,4

2,9

1,70

810

Осередок

24

53

175

20

1,5-2,0

-

7,3

2,2

1,48

808

Приверх пляжа

4

48

130

30

7,0

-

32,6

4,5

2,12

807

Приверх осередка

7

40

150

15

1,5

-

21,4

3,0

1,73

802

Середина пляжа

7

48

100

18

2,0

-

14,3

3,0

1,73

798

Отмостка

8

40

75

12

1,0

-

9,4

2,8

1,68

796

Приверх пляжа

11

27

75

15

1,5

-

6,8

2,7

1,65

790

Приверх пляжа

12

48

120

25

1,0

40

10,0

2,7

1,65

789

Приверх пляжа

12

47

88

15

1,5-2,0

35

7,3

3,0

1,73

785

Приверх пляжа

9

21

68

12

1,0-1,5

-

7,5

2,3

1,53

781

Приверх пляжа

6

20

68

12

3,0

-

11,3

2,8

1,68

778

Приверх пляжа

7

21

68

10

1,0

-

9,7

2,2

1,49

774

Приверх пляжа

8

22

75

15

2,0

-

9,4

3,0

1,73

773

Устье р. Нурунгнакана

20

130

220

30

5,0

-

11,0

3,0

1,73

773

Устье р. Нурунгнакана

18

70

185

27

1,0

35

10,3

3,4

1,85

773

Устье р. Нурунгнакана

31

105

275

30

1,5

-

8,9

2,7

1,65

771

Приверх пляжа

13

100

280

28

2,0

-

21,5

4,6

2,15

766

Приверх пляжа

13

40

125

14

2,5

-

9,6

3,2

1,79

763

Отмостка

13

27

70

12

0,8

-

5,4

2,8

1,67

759

Приверх пляжа

13

18

25

10

1,5

-

1,9

1,4

1,19

735

Приверх пляжа

13

36

75

15

1,0

-

5,7

3,1

1,76

726

Одиночное пятно

13

40

70

15

1,0

-

5,4

2,7

1,65

724

Старые выносы р. Кемен

3

17

125

15

1,0

-

41,5

4,3

2,06

722

Устье р. Кемен

10

20

58

15

1,5

-

5,8

1,9

1,38

706

Отмостка

28

72

187

-

-

-

6,7

2,8

1,67

 

Наледь р. Мурурин

39

88

187

-

-

-

4,8

2,3

1,52

 

Наледь р. Мурурин

17

50

131

 

-

-

7,7

2,4

1,55

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Характеристика формы частиц донных наносов русел рек зоны БАМ

Расстояние по трассе, км

Место взятия проб

№ пробы

a см

b см

с см

d см

0

а/b

b/a

b/с

c/b

b/d

Число членов в ряду

1441

р. Нюкжа, мостовой переход

1

11,9

8,0

5,0

8,3

0,72

1,49

0,66

1,75

0,61

0,97

0,11

0,22

0,28

0,28

30

1426

р. Тулума, устье

85

10,9

7,5

3,3

7,3

0,66

1,48

0,68

2,52

0,45

1,03

0,12

0,24

0,41

0,39

51

1423

р. Нюкжа, левый берег

2

15,5

11,5

6,5

11,2

0,70

1,35

0,74

1,77

0,56

5,02

0,11

0,22

0,37

0,28

72

1423

р. Нюкжа, правый берег

93

12,5

7,8

4,5

7,7

0,71

1,43

0,70

1,90

0,58

1,01

0,11

0,17

0,33

0,31

51

1417

р. Нюкжа, русловая форма у правого берега

23

14,9

9,1

6,0

9,99

0,74

1,65

0,61

1,61

0,64

0,95

0,08

0,24

0,20

0,20

43

1403

р. Нюкжа, устье

3

4,9

3,3

2,1

3,4

0,74

1,51

0,66

1,67

0,64

0,96

0,14

0,19

0,25

0,33

53

1400

р. Олекма, выше слияния с р. Нюкжа

18

11,9

7,9

5,1

8,3

0,75

1,54

0,65

1,59

0,66

0,96

0,09

0,30

0,21

0,20

54

1312

р. Хани, створ мостового перехода

59

19,1

14,7

10,7

14,8

0,79

1,35

0,74

1,41

0,74

0,99

0,09

0,16

0,20

0,19

43

1312

р. Хани, створ мостового перехода (валуны)

6

95,0

69,0

48,0

70,9

0,76

1,39

0,72

1,46

0,70

0,98

0,07

0,14

0,15

0,14

31

1295

р. Хангули

36

9,9

7,1

4,9

7,3

0,77

1,45

0,69

1,48

0,71

0,97

0,09

0,22

0,24

0,22

60

1295

р. Хани, выше впадения р. Хангули

41

7,7

5,7

4,1

5,8

0,77

1,41

0,71

1,50

0,70

1,98

0,09

0,15

0,27

0,20

31

1281

р. Эванокит (конус выноса)

27

11,9

9,1

5,6

9,0

0,76

1,37

0,73

1,55

0,67

1,01

0,09

0,20

0,21

0,22

60

1271

р. Хани

20

13,5

9,8

6,8

10,0

0,77

1,39

0,72

1,48

0,70

0,98

0,09

0,17

0,26

0,21

60

1271

р. Хани, побочень

5

14,7

11,0

6,8

10,8

0,61

1,35

0,74

1,85

0,59

1,02

0,13

0,20

0,35

0,27

60

1260

р. Хани, гребень гряды

7

11,4

8,0

5,8

8,4

0,78

1,44

0,69

1,44

0,73

0,95

0,09

0,19

0,22

0,20

60

1260

р. Хани, приверх побочня, ниже впадения р. Алгуаль

4

14,6

10,0

6,4

10,3

0,75

1,43

0,70

1,60

0,66

0,93

0,08

0,19

0,26

0,21

40

Примечание - а - длина частицы; b - ширина частицы; с - толщина частицы; Q = b/а - коэффициент формы частицы; С„ - коэффициент вариации.


ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Плановые деформации на реках зоны БАМ

Река

Тип руслового процесса

Годы сравнения

Максимальная скорость смещения береговой линии, м/год

Полный цикл развития излучины, год

размыв

намыв

Бассейн р. Олекмы

Нюкжа

СМ

1944-1975

1,0

1,0

700-2000

"

НМ