Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Русловые процессы

  Все выпуски  

Русловые процессы День рождения И В Попова


Русловые процессы. Выпуск 66

''Русловые процессы' ' Электронная рассылка
Выпуск №
35 (66). -- 1 февраля 2008 г.
Сайт ''Русловые процессы и ТРИЗ''
http://bedload.boom.ru/  ancondratyev@peterlink.ru

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

Сегодня:

День рождения
Игоря Владимировича Попова

Игорь Владимирович - один из зачинателей науки о русловых процессах. Вместе с Николаем Евгеньевичем они создали ленинградскую научную школу, разработали приёмы прогноза русловых процессов для набора типов русловых процессов, разработали типизацию русловых процессов - одну из самых известных и внедрённых в разные нормативные документы.

Игорь Владимирович, кроме качеств настоящего учёного, обладал также качествами популяризатора науки, Например, всем хорошо известна его замечательная книга "Загадки речного русла". Блестяще написанная - увлекательно, доходчиво, открывая для нас границы знания и незнания в науке о русловых процессах.

С удовольствием перечитываю его книги. Из ленинградской школы ("гидролого-морфологической", как следует из названия известной книги) он самый плодовитый. Честно говоря, я сейчас не могу представить, как столько книг и такое множество статей мог написать один человек!

Некоторые его статьи занимают по полвыпуска "Трудов ГГИ", а читаются они на одном дыхании. Его статьи не соответствуют нынешним меркам "статей", которые вымучиваются некоторыми представителями учёного мира. Это настоящий поиск нового, развитие науки и щедрое раздаривание и, даже, - насаждение - нового знания.

Не удержусь привести небольшую выдержку из книги "Загадки речного русла":

Случай, о котором я хочу сейчас рассказать, особенно памятен. Я него началось широкое изучение деформаций речных русел, поскольку он убедительно покаал пробелы в наших знаниях. Первые же результаты исследований дали возможность сделать обнадёживающие выводы и показали, что задачи, ранее казавшиеся неразрешимыми, решаются, и притом относительно простыми средствами и способами.

Перед нами письмо из Азгипроводхоза, город Баку, датированное 23 февраля 1954 г.; адресат – директор Государственного гидрологического института в Ленинграде.

«В связи с постройкой Мингечаурского водохранилища на р. Куре и изменением её водного режима требуется оценить, как будут развиваться деформации русла реки на всём её протяжении от створа плотины до устья, т.е. на участке длиной 500 км.

Такая оценка необходима для выяснения условий работы многочисленных водозаборов и насосных станций, имеющих целью орошение земель Куро-Араксинской низменности, а также для размещения вновь проектируемых водозаборов, улучшения местного судоходства и рыбоводства, имеющего экспортное значение (осетровые рыбы)».

Ответить на поставленные вопросы поручили Отделу русловых процессов института.

Задача оказалась непростой. Ведь на деформации русла реки влияет не только регулирование её стока водохранилищем Мингечаурской ГЭС, но также и систематическое снижение уровня воды в Каспийском море.

На первых порах мы пытались решить задачу традиционным путём – с помощью гидравлических расчётов. Расчёты показали, что продольный профиль Куры на всём протяжении от Мингечаура до устья будет постепенно снижаться, то есть русло реки станет врезаться со скоростью 3 см в столетие. Во всех расчётах учитывалось и систематическое снижение уровня Каспийского моря. Оценив скорости течения, которые установятся в реке при регулировании её стока, и определив, будут и при этом размываться грунты, из которых сложено русло Куры, уже можно было составить уравнение баланса наносов по длине реки. Судя по всему, на участке, лежащем выше устья главного притока Куры – Аракса, должны появиться участки размыва и отложения наносов длиной 30-40 км. А ниже устья Аракса водный режим реки должен восстановиться благодаря притоку воды из Аракса и стать примерно таким же, как в естественных условиях.

К таким же выводам – и с помощью подобных же расчётов – пришли и в другом учреждении, ведущем проектирование крупных гидроузлов на реках с целью регулирования стока воды.

К удивлению наших гидрологов, Азгипроводхоз, ознакомившись с их выводами и поблагодарив за выполненную работу, сообщил, что ему требуются совсем другие данные. Для проектирования сооружений на берегах Куры и выяснения судьбы уже имеющихся полутора сотен водозаборов строители прежде всего хотят знать , в какой именно форме будет происходить размыв или намыв русла, усилится или ослабеет свойственное Куре в её естественном состоянии меандрирование, т.е. образование излучин, постепенно приобретающих форму петли. Не произойдёт ли в результате регулирования стока воды выравнивание дна Куры – уменьшение разницы в глубинах на плёсах и перекатах или, может быть, эта разница будет увеличиваться по сравнению с наблюдавшейся в естественных условиях.

Но для ответа на эти вопросы надо прежде всего знать, как деформируются речные русла на естественных, а не лабораторных и схематизированных реках, каким закономерностям подчиняется процесс деформаций, какими факторами он определяется.

Итак, мы могли в полной мере использовать достижения гидравлики и гидродинамики, лишь «наложив» их на действительно происходящие на реке переформирования. А для этого в первую очередь надо было приступить к изучению рек в натуре. Пришлось начать с изучения картографических и аэрофотосъёмочных материалов разных лет. Предстояло выяснить, какие же формы русел существуют в природе, насколько она разнообразны, сколь существенны размывы и намывы берегов и дна русла, с чем именно они связаны. Естественно, что изучение началось с самой Куры, с её лоцманских карт, имевшихся с начала нашего века. Карт было мало, и всё же по ним удалось выявить и проследить с достаточной надёжностью основные особенности переформирований русла Куры.

Что же обнаружилось при анализе карт?

Прежде всего обращали на себя внимание чёткие линии дамб, насыпанных вдоль реки, чтобы предотвратить затопление низменных участков, тянущихся вдоль Куры. Точно совмещая очертания этих дамб на картах разных лет, наши гидрологи получили возможность с уверенностью оценить виды переформирований и скорости деформаций.
Нельзя было не заметить и того, что всё пространство между дамбами занято речными излучинами различных очертаний, преимущественно хорошо развитыми. Большинство вершин этих излучин упирается непосредственно в подножие дамб.

Устойчивы эти излучины в плане или способны изменять свои очертания?

Сличение карт разных лет показало, что с годами кривизна излучин увеличивается. При этом участки русла у вершин излучин изменяются в плане очень сильно, а участки русла между смежными излучинами очень устойчивы.

Оказалось, что скорость смещения бровок берегов в плане огромна – до 100 м за одно половодье. Развитие излучин заканчивается прорывом перешейка между смежными излучинами. Река, таким образом, спрямляется. В результате увеличивается скорость подмыва её берегов, поскольку увеличиваются уклоны потока и скорости его течения. А это в свою очередь приводит к формированию новой излучины.

При смещении вогнутого берега выпуклый берег русла, наращивающийся за счёт осаждения наносов, следует за перемещением вогнутого. Поэтому ширина реки меняется мало.

Вот Вам краткое описание истории становления науки, конкретная задача, методы решения, проблемы, описание развития излучины при меандрирование и даже проговаривание сущности процесса!

А далее, смотрите, идея, которая пролежала неразработанной 30-40 лет, которую недавно значительно развил Альберт Борисович с Владимиром Николаевичем и Всеволодом Александровичем - Вы, конечно знаете их работы:

А что происходит с глубинами русла? Вот тут обнаружились любопытные факты.

То, что в вершинах излучин находятся глубокие участки – плёсы, а на перегибах русла от одной излучины к другой располагаются мелководные участки – перекаты, - факт общеизвестный.

Не менее известно также и то, что плёсы в половодье углубляются, а перекаты намываются, что в межень идёт обратный процесс – перекаты размываются, а размытый на них песок сносится в плёсы, и они мелеют.

Но неожиданными оказались размеры намывов и размывов дна: они достигали 7 м, т.е. высоты двухэтажного дома. Кроме того, выяснилось, что для продольного профиля дна Куры характерно чередование выпуклых и вогнутых участков длиной 30-40 км, и что участки эти постепенно сползают вниз по течению реки. Плёсы и перекаты отдельных излучин оказываются как бы нанизанными на эти длинные выпуклые и вогнутые участки дна Куры.

Вот такая сложная схема деформаций русла обнаружилась на Куре.

А сейчас там эти вопросы стоят ещё острее!

Всего доброго!
 


Ведущий русловик - Александр Кондратьев ancondratyev@peterlink.ru 

 Сайт ''Русловые процессы''  http://bedload.boom.ru/

Выпуск № 35 (66). -- 1 февраля 2008 г.
Электронная рассылка ''Русловые процессы''

Выполняем высококачественный
прогноз русловых деформаций

 


 


В избранное