книги из ГПНТБ / Чернышов, Ф. М. Повышение эффективности путевых работ на многорукавных участках судоходных рек учеб. пособие

использовать' для тела «сооружения» 4, а оставшийся объе*м грун­ та разместить в нижней части формируемого побочня и, по возмож­ ности, ближе к коренному берегу. Отвал грунта из капитальной про- 'рези 6 следует разместить у дамбы 3 в виде продолжающего это сооружение вала с тем, чтобы перекрыть в этом месте старый су­ довой ход и образовать совместно с упомянутым сооружением и пе­ сками у о. Тимкин мощный для судоходного рукава левобережный лобочень. Последнее наводит на мысль, что для увеличения объема грунта в отвале целесообразно прорезь 6 разработать достаточно широкой и с переуглублением.

Таким образом, принятой схемой коренного улучшения участка от Н. Солдатовского переката и ниже достаточно полно учитывает­ ся наличие внутри развитых рукавов явко выраженного побочневого руслового процесса. Это видно из того, что судовой ход здесь со- . здается и закрепляется в основном за счет подрезок и отторжения имеющихся побочней и формирования новых, более мощных побочней.

В верхней части этого многорукавного участка для закрепления существующего положения судового хода на Шелегинском, Ворони-, хинском и Пятковском перекатах достаточно ограничиться эксплу­ атационными дноуглубительными работами. Дальнейшего ухуд­ шения судоходных условий на этих перекатах ожидать нет основа­ ний, так как расположение их корыт вдоль выпуклого берега согла­ суется с положением динамической оси потока перед крутым пово­ ротом русла. Отвалы грунта из прорезей и от" подрезок, оказавших­ ся напротив истоков правобережных проток, следует разместить за плечом правого берега и у приверха о. СосновыйЭто, возможно, будет способствовать объединению островов. Сосновый, А и Пятковский, а затем и нижерасположенных островов Б, Солдатовский, - Заячий и Чаячий в единый грунтовый массив,'что приведет к Повы­ шению устойчивости русла на этом участке. Конечно, еще. больший эффект можно достигнуть для названных трех верхних перекатов с помощью строительства от о. Пятковского повышенной струена- ~ правляющей дамбы, которая показана на рис. 51 пунктиром и для формирования которой следует использовать поименованные выше отвалы грунта.

Приведенная на рис. 51 схема коренного улучшения многорукав­ ного участка р. В. Оби в целом, вполне согласуется с русловым про­ цессом на нем и описанными выше в § 3 различными требованиями к путевым работам, в зависимости от.принадлежности таких затруд­ нительных участков к той или иной типовой группе или подгруппе.

Действительно, в верхней, сравнительно короткой части затрудни- ' тельного участка, где имеет место мелко-островная и осередковая многорукавность, судовой ход прокладывается по наиболее выра­ женному руслу и в виде единого, к тому же, наикратчайшего пере­ вала его от правого к левому ведущему берегу. В средней, также короткой части участка, представляющей собой пойменную много­ рукавность, в качестве судоходного рукава принят рукав, по кото-

пли одновременно с разработкой капитальных прорезей возводят­ ся сооружения 1, 3 и 4. В последнюю очередь строится запруда 2.

Что же касается второй схемы улучшения нижней части участ­ ка (см. рис. 52), то в ней в первую очередь завершаются дноуглуби­ тельные работы по капитальной прорези 7, затем или одновременно

большого количества мелких островов и осередков, группирующих­ ся вдоль берегов в виде «изрезанных» множеством проток побочней. Последнее все же упрощает задачу выбора судоходного рукава. Главное внимание здесь должно быть уделено закреплению суще­ ствующего положения судового хода с помощью создания побочневых массивов, способствующих концентрации потока по выправительной трассе и ее устойчивости.

Основные затруднения для судоходства на участке определя­ ются наличием большого количества перекатов, требующих еже­ годного выполнения эксплуатационных дноуглубительных работ. Так, на перекате в районе среднего Селения за последние 12 лет только однажды (в 1966 г.) не производились работы по его углуб­ лению. Всего же за указанный период было извлечено на этом пере­

перекаты, особенно в последние пять лет. В настоящее время наи­ большие затруднения из этих перекатов представляет В. Завьяловский.

Кроме того, большое количество затопленных островов и осе­ редков также создает определенные трудности для проводки по участку судов и составов при стоянии средних и высоких уровней воды.

При проектном уровне по участку проходит расход воды, рав­ ный 850 мг1сек, который почти на всем его протяжении рассредотачивается по множеству рукавов и проток, что является главной при­ чиной обмеления перекатов с наступлением межени и превращения их в перекаты типа россыпи.

Характеризуя морфологические особенности участка, следует отметить, что многочисленные острова и осередки группируются ilf)

морфологические особенности участка и должны быть положены в основу схемы его коренного улучшения. Поэтому в ней, прежде все­ го, следует предусмотреть мероприятия по формированию мощных

небольшими поперечными сооружениями-запрудами. Постройка за­ пруды предусматривается также между правым берегом и остро­ вом 14. Для обеспечения условий, способствующих активной акку­ муляции наносов в районе размещения песчаных образований а, б к в, следует в правобережной части русла возвести систему сквоз­ ных свайных полузапруд или кумулятивных сооружений другого типа, а острова Кундешевский и Б. Кундешевский — соединить про­ дольной дамбой с отметкой гребня, соответствующей верхним от­ меткам островов. С этой же целью следует построить низкую запру­ ду у верхней части о. Кундешевского. Необходимо также выполнить показанные на рис. 53 дноуглубительные работы,, связанные с раз­ работкой эксплуатационных прорезей и подрезок. Это должно ус­ корить «саморазрыв» русла в местах, лимитирующих габариты пу­ ти. Отвалы грунта необходимо разместить таким образом, чтобы они способствовали образованию мощных побочней и закреплению проектного положения-судового хода.

Учитывая, что возникновение таких участков связано с поступ­ лением сверху значительного количества наносов, целесообразно создать или сохранить условия для работы в качестве наносоотсасывающих второстепенных вдольбереговых рукавов в районе фор­ мируемых «побочней». Положение, истоков этих рукавов позволяет считать, что в них будут поступать наносы и что они не должны спо­ собствовать развитию процесса отторжения формируемых побоч­ ней. Действительно, истоки рукавов в районе «побочней» А и Б на­ ходятся за плечами высоких коренных мысообразных берегов, а ис­ ток рукава в районе «побочня» В сориентирован достаточно круто относительно направления движения основного потока, учитывая действие трех запроектированных в его районе запруд.

Почти все выправительные сооружения следует возводить по­ вышенными, придавая им отметки равные или близкие к отметкам поверхности островов (см. рис. 53). Очередность возведения выпра­ вительных сооружений на участке должна быть принята исходя из условий последовательного формирования (вниз по течению) мощ­ ных «побочней», то есть сначала «верхнего», затем «среднего», и на­ конец, «нижнего». ' , \

Рассмотренная схема путевых мероприятий приводит к заклю­ чению, что в случаях, когда коренное улучшение многорукавного участка требует строительства в относительно короткий срок осо­ бенно большого количества выправительных сооружений, может оказаться экономически более оправданным ограничиться ежегод­ ным выполнением на участке эксплуатационного землечерпания (впредь до определенного увеличения необходимых габаритов пу­ ти). В частности,-к такому выводу, вероятно, может привести техни112

Рис. 53. Схема закрепления существующего положения судового хода на многорукавном затруднительном участке р. В. Оби в районе трех Селений

ко-экономическое сравнение описанной' выше схемы, улучшения участка и варианта дальнейшего поддержания габаритов судового хода на нем с помощью только эксплуатационных дноуглубитель-' ных работ. Однако необходимо учитывать, что обеспечение на таких участках максимально возможных по гидравлическим условиям га-' баритов пути (или близких к ним) осуществимо лишь в результате коренного их улучшения с помощью строительства выправительных сооружений в комплексе с дноуглубительными работами.

Схема 10. В этом примере рассмотрен затруднительный участок р. Алдана в районе Баягантайских перекатов, который может быть отнесен к категории наиболее сложных многорукавиых участков (см. рис. 20). Он характеризуется пойменной и русловой многорукавностью, наличием большого количества крупных и мелких ост­ ровов и Осередков, отсутствием явно выраженного судоходного ру­ кава. В речном ложе этого участка руслоформирующими наносами являются гравийно-галечные грунты и русло имеет очень высокий коэффициент устойчивости Лохтина (более 30), что также являет­ ся характерной особенностью участка. В качестве одного из основ­ ных принципов коренного улучшения таких участков является-за­ крепление судового хода в крайнем положении и по возможности в рукаве, привлекающем наибольшую долю расхода воды в реке как во время прохождения паводка, так и при наступлении межени.

На рйс. 54 представлена наиболее затруднительная для судоход­ ства часть Баягантайского участка, имеющего протяженность 21 км и общую ширину около 11 км. В настоящее время судоходство в ме­ жень осуществляется по рукаву Сэкэ, затем Среднему и Нижнему Шаманским рукавам. В паводочный период используется для судо­ ходства Крест-Хальджайский рукав. Однако во всех рукавах име­ ются свальные и водоворотные течения, а также крутые повороты, из-за чего движение судов и составов в них регулируется семафо­ рами всю навигацию. При этом нередко при движении судов и со­ ставов по рукаву Сэкэ происходят крупные аварии, прекращающие в этом районе р. Алдана судоходство на несколько суток, а начиная с 1966 г. такое явление наблюдается здесь ежегодно.

Наиболее перспективным для судоходства является относитель­ но глубокий Крест-Хальджайский рукав. В нем имеются два лими­ тирующих переката: Средний и Нижний Баягантайские. Первый пе­ рекат характеризуется поворотом судового хода почти на 90° и на­ личием сильных свальных течений на приверх левого небольшого острова — осередка. Второй перекат создает значительные неудоб­ ства для судоходства, из-за резкого уменьшения ширины и радиуса кривизны судового.хода при уровнях, близких к проектному, и изЗа наличия вдоль переката свальных течений.

Предпочтительность Крест-Хальджайского рукава заключается в том, что протяженность судового хода по нему сокращается поч­ ти на 6 км по сравнению с системой рукавов Сэкэ-Шаманские, что создаются благоприятные условия для подходов к правобережной пристани крупного Селения, а также имеется возможность обеспе-

чения нормальных радиусов кривизны судового хода. К тому же, через этот рукав проходят значительно большие расходы воды, чем

и'4225 м31сек (22,2%), в то время как по Крест-Хальджайскому ру­ каву они достигают значений 4075 м3/сек.(41,8%) и 7950 мг/сек. (41,8%). Дл я этих же уровней в Среднем и Нижнем Шаманских ру­

вался в качестве судоходного. При тех же уровнях в этот рукав по­

тельно, коренное закрепление судового хода в верхней части участ­ ка по среднему положению не может рассматриваться в качестве конкурирующего варианта с вариантами его закрепления в крайних "правом или левом положениях.

Следует также отметить, что при уровнях, превышающих про­ ектный на 2 м и более, поток воды Н. Шаманского рукава активно отжимает поток Крест.-Хальджайского рукава в районе Н. Баяган-

бительные работы велись для углубления, расширения и спрямления судового хода, а выправительные — для ликвидации свальных тече­ ний и защиты правого берега. Однако, все эти работы существенното эффекта не принесли и данный участок продолжает оставаться в числе наиболее затруднительных на. р. Алдане. Так, построенная в 1951: г. на Ср. Баягантайском перекате в протоке 1-6 ряжевая за­ пруда была разрушена в следующем же году ледоходом; в полураз­ рушенном состоянии находятся все три полузапруды, возведённые в период 1960—1965 гг. на этом же перекате со стороны правого бере-

.га в протоке 1-а; разрушенной оказалась после первого же прохож­

стые завесы, уложенные на Ср. Баягантайском перекате в несудо­ ходных протоках в количестве 2 тыс. хворостяных пучков.

Поэтому, дальнейшее улучшение судоходных условий на участ­ ке должно быть направлено на закрепление судового хода в КрестХальджайском рукаве и связано с коренным улучшением Баягандайских перекатов. В частности, для коренного улучшения судоход­

нут относительно головы и тела для лучшего примыкания к острову и сокращения объема работ), меженная продольная дамба 2 и от­ валы грунта. Кроме того, для обеспечения удобного входа в прорезь судов и составов предусматривается ее уширение: вверху со сторо­ ны правой по ходу судов сверху кромки, а внизу — со стороны ле­ вой кромки.

Основное назначение полузапруды 1 — ликвидация свальных течений на левую, по течению, кромку прорези, возникающих глав­ ным образом, в нижней ее части', из-за отжимного действия выходя­ щих из верхнего правого рукава и протоки 1-а потоков. Левая про­ тока 1-6 сохраняется неперекрытой, чтобы выходящий из нее поток создавал совместно с полузапрудой 7 противодействие свальным и прижимным течениям справа. Меженная запруда 2 предназначает­ ся для направления воды в прорезь при низких уровнях.

На схеме (см. рис54) указаны также пять мест размещения от­ валов грунта, преимущественно справа от прорези. Такое рассредо­ точение отвалов вызывается двумя причинами: относительно боль­ шим объемом извлекаемого грунта из капитальной прорези (более 20.0 тыс. ж3 ) и трудными условиями его шаландирования. Места для отвалов выбраны так, чтобы устранить попадание грунта из них па судовой ход Крест-Хальджайского рукава.

Рукав В. Шаманский сохраняется'в неперекрытом состоянии для того, чтобы не создавать на спрямляющей капитальной прорези чрезмерно высоких скоростей потока. По этим же причинам гребень запруды 2 в истоке верхнего правого рукава должен иметь отметку не выше проектного уровня. Так, расчеты показали, что при проект­ ном уровне для обеспечения в спрямляющей прорези 3 скорости течения не более 3 м/сек, что можно считать вполне допустимой для нормальной проводки через нее вверх и вниз судов и составов, гре-, бень запруды 2 должен быть ниже этого уровня на 1,6—1,8 м. При этом расход воды по прорези составит около 73% от общего расхо­ да в Крест-Хальджайском рукаве (перед впадением протоки 1-6), 116

.равного І330 м5/сек и превышающего таковой при бытовом состоя­ нии переката только на 5,3%.

Низкая отметка гребня этого сооружения одновременно обеспе­ чит отвлечение наносов в верхний правый рукав при средних и вы­ соких уровнях, поскольку он отходит от основного русла под уг­ лом 90°.

Полузапруда 1, как уже отмечалось, должна обеспечивать лик­ видацию свальных течений на левую по течению кромку прорези, а также благоприятное сопряжение потоков прорези, верхнего право­ го несудоходного рукава и проток 1-а и 1-6 при разных по высоте уровнях воды. Следовательно, эта полузапруда должна быть незатопленной при уровнях, превышающих проектный на 3—4 ж, когда могут свободно двигаться суда и составы вдоль правого берега ос­ новного русла Крест-Хальджайского рукава, начиная с места деле­ ния общего русла р. Алдана на рукава Сэкэ и Крест-Хальджайский. Однако, эту полузапруду возможно целесообразно исключить из схемы улучшения, а ширину спрямляющей капитальной прорези,на Ср. Баягантайском перекате увеличить до 150—200 м, то есть пре­ вратить ее в спрямляющий канал. В этом случае, соблюдая указан­ ные выше условия скоростного режима в прорези-канале 3, гребень запруды следует повысить против первого случая на 0,5—0,8 м. При этом, также согласно расчетам, расход воды по каналу при проект­ ном уровне составит уже около 85—90% от обиде го расхода в Крест-

К первоочередным работам по Ср. Баягантайскому перекату от­ носятся разработка капитальной прорези 3 и строительство повы­ шенной полузапруды /, а ко второй очереди работ следует отнести возведение меженной запруды 2.

На рис. 54 приводится также рекомендуемый состав путевых мероприятий по коренному улучшению судоходных условий на Н. Баягантайском перекате. В него входят спрямляющая капитальная прорезь 4 с уширением в нижней части, продольная дамба-стрелка

а—б—в—г, а также отвалы грунта, размещенные по длине стрелки на нижнем ее участке в—г и у верхнего побочня переката, в нерабо­ чей емкости русла.

Дамба-стрелка а—б—в—г должна обеспечить устойчивость спрямляющей прорези и благоприятное сопряжение потоков двух больших рукавов — Н. Шаманского и Крест-Хальджайского. Плано­ вое расположение этой стрелки позволяет использовать имеющиеся на перекате небольшие острова и осередки и создать большую водоворотную зону со стороны Н-Шаманского рукава, способствую­ щую формированию ухвостья о. Дуолумой по контуру а—б—в— —г—д. Учитывая отмеченную выше положительную роль потока