книги из ГПНТБ / Формирование берегов Красноярского водохранилища

Рас. 16. Схема течений в Красноярском водохранилище у пое. Сарагаш 1 августа 1967 г. (а) и 13 августа 1970 г. (б).

1 — урез берега; г — русло Енисея; з — затопленные острова; i —скорость у по­ верхности; 5 — то же, на глубине 0,5Н; 6 — то же, у дна.

большие изменения в распределении основного транзитного по­ тока на затопленной пойме происходят в начальный период ее затопления. Определяющим условием при этом будет глубина и затапливаемая растительность. При отсутствии растительности

53

ми расположена застойная зона, и ее возникновение обусловлено

затопленным островом, который еще в 1969 г. был виден на по­ верхности.

В целом для Красноярского водохранилища, где довольно

ровная пойма затоплена на большую глубину, этот случай не характерен.

54

Участок подпора, км

Рис. 18. Зависимость протяженности верхнего участка Красноярского водохранилища со ско­ ростью течения выше 0,2 м/с от среднедекадной приточности.

Рис. 19. Зависимость максимальной скорости стокового течения от коэффициента водообмена (К) по Красноярскому водохранилищу.

лось полностью. В слое с устойчивым направлением к плотине максимальная скорость течения в средней части водохранилища уменьшилась от 0,25—0,26 м/с в 1967 г. при коэффициенте водо­ обмена 1,4—1,5 до 0,05—0,06 м/с в 1969—1970 гг. при коэффициен­ те водообмена 0,1 —0,15 (см. рис. 19). В период наполнения протя­ женность участка водохранилища с малоизменяющейся по длине скоростью течения возрастает одновременно с перемещением вверх по реке участка переменного подпора.

56

ВЕТРОВОЕ ВОЛНЕНИЕ

Наблюдения за волнением на Красноярском водохранилище начались в 1967 г. Волномерный пункт был организован на левом берегу водохранилища в районе нос. Новоселово. Для фиксирова­ ния высот волн применялся волномер-волнограф «Обь» конструк­ ции Браславского — Рымши, а для измерения скорости ветра — самописец М-12. Волнение измерялось при ветрах южной полови­ ны — от С-С-В до Ю-Ю-3 румбов через Ю. Для остальных направлений для волномерного пункта ветер направлен с берега. Наблюдения проводились с июля по сентябрь включительно.

Ветровой режим Красноярского водохранилища в районе вол­ номерного пункта, по данным наблюдений за 1967—1970 гг., можно охарактеризовать следующим образом. Преобладающими в летние месяцы (июль—август), как правило, являются ветры С, С-В или С-3 четвертей, т. е. направленные с берега. Повторяемость их в от­ дельные годы достигала 23 —27 % (табл.22). В сентябре наблюдалось резкое увеличение ветров Ю-3 четверти, которые преобладали. Исключение составляет 1970 г., когда в течение июля — сентября преобладали ветры С-С-3 румба, а ветры Ю-3 четверти занимали второе место по числу случаев. Как показал анализ полученных материалов, наибольшее число сильных ветров наблюдается при Ю-3 четверти, но процент их в июле — сентябре незначителен. Например, скорость более 10 м/с от общей продолжительности наблюдений на стационаре составляет менее 1% (табл. 23).

Среднемесячная скорость ветра за период наблюдений 1967 — 1970 гг. была не более 3,4—3,6 м/с в июле—августе и увеличива­ лась до 3,9—4,2 м/с в сентябре, а максимальная скорость ветра за все время не превышала 16,7 м/с (табл. 24).

Благодаря слабой ветровой деятельности в период наблюдений за волнением и отсутствию частых и сильных ветров со стороны водохранилища, большинство зафиксированных высот волн отли­ чается небольшой величиной.

Как показали материалы наблюдений, наибольшая высота волн наблюдается при ветрах С-В и Ю-3 четвертей, т. е. направо ленных в основном вдоль водохранилища. Длина разгона волн в этих направлениях достигает 7—11 км (табл. 25).

Представленная в табл. 25 длина разгона волн не полностью отражает истинную величину. Так, длина разгона волн между В-С-В и В превышает 30 км, а между Ю и Ю-Ю-3 — 13 км. Кроме того, при Ю-3 и Э-Ю-3 направлениях разгон волн почти равен нулю, хотя высота волн в этих направлениях наблюдается значи­ тельная. Это связано с конфигурацией водохранилища, когда из-за малой его ширины, вытянутости и глубоких высоких берегов волна развивается и движется вдоль водохранилища, при ветрах, близких к этому направлению. Поэтому наиболее сильное волне­ ние развивается приветрах С-С-В, С-В, В-С-В, В румбов (т. е. на-

57

Т а б л и ц а 23

Повторяемость ветра за июль — сентябрь на Красноярском водохранилище, по данным стационара СибНИИЭ

Т а б л и ц а 24

Скорость ветра на Красноярском водохранилище у пос. Новоселово (по записи М-12), м/с

и З-Ю-З румбов (при ветрах сверху вниз водохранилища), при­ чем, при сильно различающейся длине разгона, высоты волн раз­ личаются между собой незначительно. Это дало возможность объ­ единить и построить отдельно графики связи высоты волны со скоростью ветров только для двух направлений (для С-В и Ю-3 четвертей).

Ветровое волнение в навигационный период 1967 г. в районе волномерного пункта развивалось в условиях непрекращающегося подъема уровня, что вело к увеличению глубины по профилям разгона. Наблюдения были начаты при 8 —10-метровой глубине на затопленной пойме, на акватории повсеместно была видна затопленная растительность, которая препятствовала развитию и подходу к вехе волн большой высоты. Наибольшая их величина в 0,7 м была зафиксирована 14 июля при ветре 10 м/с В-С-В на­ правления (т. е. направленного снизу вверх водохранилища),

59

Т а б л и ц а 25

Длина разгона волн в районе волномерного пункта СибНИИЭ у пос. Ново­ селове

а также при ветре З-Ю-З четверти со скоростью 13 м/с (сверху вниз водохранилища).

Формирование ветровых волн на Новоселовском озеровидном плесе в 1968 г., в отличие от навигационного периода предыдущего года, проходило при глубинах, возросших на 8 —10 м, по профилю разгона волн. Длина разгона волн изменилась при этом незначи­ тельно. При увеличении глубины почти па 30 м длина разгона волн изменяется очень мало (см. табл. 25). По этой причине здесь фактор глубины оказывает большее влияние на изменение элемен­ тов волн, чем длина разгона. Это положение характерно не толь­ ко для данного волномерного пункта, но и для многих других районов водохранилища с крутыми берегами. Благодаря возрос­ шим глубинам, на плесе произошло увеличение высоты волн, ве­ личина которых при ветре G-В четверти со скоростью 10 м/с пре­ вышала 1 м, вместо 0,7 м в 1967 г. Для скорости ветра 5 м/с уве­ личение высоты волн произошло на 10 см. В 1967 г. эта величина составляла 0,35 м, в 1968 — 0,45 м.

Период наблюдений за волнением в 1969 г. отличался слабой ветровой деятельностью и малой повторяемостью ветров со стороны

60

5

<7

Скорость ветра, м/-

Рис. 20. Зависимость высоты волны от скорости ветра на стацио­ наре СибНИИЭ.

В 1970 г. было инструментально зафиксировано достаточное количество волн для получения тесной зависимости от ветра их высоты в интервале до 1,20 м при ветрах С-В четверти и до 1,7 м при ветрах Ю-3 четверти. Наибольшая высота волны за период наблюдений в 1970 г., по береговым наблюдениям, составила 1,7 м при З-Ю-З ветре 15 м/с. В открытой части водохранилища по мак­ симально-минимальной вехе были отмечены волны до 1,4—1,5 м.

Т а б л и ц а 27

Характеристика волнения на Красноярском водохранилище (стационар СибНИИЭ), м

Высота волны (при скорости ветра, м/с)

Год

61

Приводим кривые связи высоты волн со скоростью ветра в райо­ не волномерного пункта для всего периода наполнения водохрани­ лища (рис. 20). Для ветров С-В четверти на рис. 20 нет кривой за 1969 г., а для ветров Ю-Ю-3 четверти нет кривой за 1968 г., кото­ рые не нанесены из-за малого количества натурных данных в этот период. С увеличением глубин на водохранилище высоты волн возрастают, причем это увеличение происходит наиболее интен­ сивно в начальный период заполнения, когда глубины на водоеме еще небольшие (см. рис. 20). Так, для Ю-3 четверти кривая за 1967 г. расположена гораздо ниже, чем за последующие годы, при этом высоты волн за 1969 и 1970 гг. практически одинаковы. Особенно большие различия в высотах волн получились для верх­ ней части кривых, так как при сильном волнении влияние дна сказывается сильнее. Для малых скоростей ветра водоем был до­ статочно глубок уже в начальный период заполнения, и кривые в нижней части расположены более тесно. Высоты волн для раз­ личных скоростей ветра приведены в табл. 27.

ПРОЗРАЧНОСТЬ ВОДЫ И ВЗВЕШЕННЫЕ НАНОСЫ

Изучение режима взвешенных наносов на водохранилищах ев­ ропейской части СССР начато давно, и к настоящему времени этот вопрос разработан достаточно хорошо. Однако для высоконапор­ ных, с огромным запасом воды, предгорных и горных водохрани­ лищ в режиме взвешенных наносов имеются некоторые особен­ ности, не отмеченные ранее на равнинных водоемах и свойствен­ ные только крупным глубоководным водоемам, создаваемым в гор­ ных условиях.

Анализ полученных материалов показывает, что режим проз­ рачности и мутности воды в Красноярском водохранилище имеет сезонные изменения, так же, как и во всех других водохранили­ щах. Связано это с неравномерным распределением стока взве­ шенных наносов в Енисее и гидрометеорологическими условиями.

годы до 820—1110 г/м3. Среднегодовая величина ее в районе горо­

С созданием водохранилища естественный режим взвешенных наносов в зоне подпора резко нарушился. Уже первая съемка, выполненная в июне 1967 г., показывает значительно возросшую

62