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

Ё заключение заметим,, что конкурирующим вариантом корен­ ного улучшения судоходных условий на Ср. Баягантайском перека­ те, на первый взгляд, может показаться вариант проложения судо­ вого хода вдоль небольшого острова А, расположенного напротив истока рукава Сэкэ, и далее вдоль правого коренного берега (см. пунктирную линию на рис. 20). Однако этот вариант связан с очень большим объемом дноуглубительных работ и с трудностью защиты ^того направления судового хода от заносимое™ наносами при на­ ступлении высоких и даже средних уровней воды, так как огибаю­ щий остров А поток несудоходного рукава активно отжимает основ­ ное течение реки в истоки нижерасположенных левого (Сэкэ) и Среднего (Шаманского) рукавов. Поэтому при осуществлении этого варианта обязательным условием является перекрытие повышен­ ной или весеннего регулирования запрудой правого от о. Ньыргала рукава (см. на рис. 20 створ а-а). Кроме того, при этом варианте создаются сложные гидравлические условия в районе сопряжения данного направления судового хода с основными направлениями течений в рукавах Ср. Баягантайского переката, очевидно потребующи.е возведения ряда выправительных сооружений в том числе и запруды 2 (см. рис. 54). Осуществлению последнего варианта ко­ ренного улучшения судоходных условий на Ср. Баягантайском пе­ рекате мргут также помешать и геологические условия, так как вблизи правого коренного берега возможны выходы скалы в русло реки.

Схема 11. На рис. 56 приведен участок среднего течения р. Ле­ ны, протяженностью 45 км, на левом и правом берегах которого размещаются по два населенных пункта. Участок характеризуется пойменной и русловой многорукавностью, и включает в себя ряд ля-, митирующих перекатов, подводных отмелей, большое количество кос, побочней, осередков. Наиболее затруднительными перекатами на трассе существующего судового хода являются Баакыч, а также В. и Н. Хайтыалахские. В целом участок относится к самым слож­ ным и трудным для судоходства на плесе участкам. Рассматривае­ мый пример одновременно иллюстрирует необходимость учета тя­ желых условий ледохода при выборе окончательной схемы корен­ ного улучшения судоходных условий участка с большой подвижно­ стью русла.

Расположенный в начале участка высокий (до 60 м) песчаный берег (Песчаная гора), вдоль которого на протяжении почти 5 км проходит судовой ход, интенсивно разрушается, а песчаные продук­ ты размыва в больших количествах поступают в русло реки, пере­ мещаясь ниже на перекаты и в протоки многорукавного участка, вы­ зывая'его обмеление. Поэтому ниже судовой ход проходит среди песчаных островов-россыпей.

Перекат Баакыч является сложным, имеет два гребня и пред­ ставляет первый «барьер» на пути движения как наносов, так и идущих сверху судов. Его центральный наиболее высокий и ком­ пактный побочень располагается у яра острова того же наименова-

Рис. 56. Схема коренного улучшения Баакыч-Хайтыалахского -многорукавного затруднительного участка р. Лены

нйя. Нижний побочень Представляет рассредоточенные на значи­ тельной длине (более 5 км) пескй-осередки, находящиеся в истоках проток Прямой и Ат-Арыы и примыкающие к островам Алыки, Мехлет и др. (см. рис. 56). В то же время этот побочень одновременно выполняет роль верхних побочней последующих затруднительных для судоходства перекатов, размещаемых на входах в Ат-Арынскую к поперечную часть Хайтыалахской протоки (последняя в дальней­ шем именуется нами межостровной частью Хайтыалахской прото­ ки). Поэтому вопрос улучшения переката Баакыч следует рассмат­

протоки, а также с учетом особенностей очертания выбоины и пле­ ча яра островного берега перед этим перекатом, которые способст­ вуют стабилизации центрального побочня переката и совместно с последним — переводу главного течения потока в верховья протоки Ат-Арыы. Это важно учитывать еще и потому, что исток данной про­ токи является, по существу, прямым продолжением нижней плесо­ вой лощины В. Баакычского переката.

Дноуглубительные работы на перекате Баакыч ведутся ежегод­ но и в значительных объемах. Так, за последние 12 лет на нем было извлечено почти 3,5 млн. м3 грунта. Чаще всего такие работы вы­ полнялись на верхнем гребне переката, которые составили за этот

(среднюю— мелкую) и Ат-Арыынскую (правую). По первой из них с 1959 г. и по настоящее время осуществляется судоходство. До 1959 г. судовой ход проходил по Ат-Арыынской протоке, являющей­ ся в плановом отношении более удобной, чем Хайтыалахская, в ко­

дового хода в левую протоку на В. Хайтыалахской перекате в тече­ ние пяти лет (1962—1966 гг.) ежегодно выполнялись дноуглубитель­ ные работы, составившие общий объем 1,24 млн. м3 грунта (в сред­

лет) и не требует в это время выполнения дноуглубительных работ более 100—150 тыс. м3 грунта. В частности, за последние 6 лет этот перекат разрабатывался лишь в 1972 г. Однако проводка через оба переката судов и особенно составов, из-за наличия крутых поворо­ тов, узостей и свальных течений, продолжает оставаться весьма за­

Затем следует так называемая нижняя часть многорукавного

ныё явления льда. Однако Управление пути в І972 все же приступи­ ло к разработке по этой 'Протоке нового судового хода. В этих це­ лях к концу навигации 1972 г. было извлечено около 1 млн. м3 грун­

предлагаемой нами (см. ниже) схеме коренного улучшения много­ рукавного участка, в которой Прямая протока сохраняется неперекрытой.

2,5 м, было следующим: в правой протоке — 37,3% общего расхода,

влекает в-этих условиях расход воды 965 м3/сех, т. е. чуть более 5% общего. Можно также отметить, что только при указанном выше уровне воды начинает работать Чомчогойская проточка, поскольку

новская и Чомчогойская проточки при этом уровне осушаются. Результаты расчета распределения расходов воды по протокам

при проектном уровне и бытовом состоянии затруднительного участ­ ка также указывают на целесообразность закрепления нового судо­ вого хода в Ат-Арыынской протоке. При этом в ней сосредотачива­

что из-за достаточно большой протяженности основных проток про-

исходящие в них местные переформирования русла мало сказыва­ ются на изменениях их пропускной способности, влияя лишь на ус­ ловия судоходства.

При более высоких уровнях воды, в частности близких к уровню, соответствующему руслоформирующему расходу и, следовательно, превышающих проектный на 3,5—4,0 л, расход воды в Средней про­ токе сохраняется в пределах 26—28 процентов от общего расхода в реке. Однако в левой и правой протоках при этих условиях соот­ ношение расходов воды выравнивается и находится примерно в пре­ делах 36—37%- Это происходит за счет увеличения пропускной спо­ собности Намской протоки, хотя межостровная часть Хайтыалахской протоки при этих уровнях пропускает только 18—19% общего расхода (при проектном уровне по ней проходит около 25% общего расхода воды).

Что касается взвешенных и влекомых наносов, то, как показали натурные и лабораторные исследования, они оказываются рассре­ доточенными по всем протокам. Следует лишь отметить, чго иду­ щие вдоль коренных берегов протоки Намекая (вдоль левого), Се­ меновская и Чемчогойская (вдоль правого) играют роль паносоотсасывающих. Эти протоки отбирают из реки в 1,5 раза большую долю твердого стока, чем жидкого. Активно поступают наносы в Среднюю протоку и в район захода (сверху) Хайтыалахской про­ токи, что также должно учитываться при определении состава и пла­ новой компоновки выправительных сооружений и прорезей в схеме коренного улучшения участка.

Весьма характерным фактором для данного участка является наличие вечной мерзлоты. Так, грунты, слагающие берега реки, да­ же в непосредственной близости от уреза воды, «сцементированы» льдом и оттаивают летом лишь на глубину 1,5—3,0 м. Промерзание грунтов встречается и на песчаных отмелях, осушающихся в ме­ жень.

Русловая часть участка характеризуется следующими грунтами: Хайтыалахская протока сложена средне- и крупнозернистыми пес­ ками, Средняя протока — крупнозернистыми песками со значитель­ ным содержанием гальки и гравия, Ат-Арыынская протока — пес­ ками средней крупности. В последней протоке встречаются также и крупнозернистые пески, особенно, в верхней ее части, но они зани­

вийно-галечные грунты, что позволяет рассматривать варианты за­ крепления судового хода в любой из них, не опасаясь нарушить здесь стабилизацию практически однорукавного участка.

Характеризуя особенности участка следует также указать, что район размещения островов Кэнэли и Юс-Арыы ЯЕЛЯЄТСЯ местом

систематического образования заторов льда, особенно, в годы с ин­ тенсивным весенним ледоходом. Нередко заторы льда распростра­ няются и на исток протоки Ат-Арыы. Это явление, видимо, и служиттлавной причиной жизнедеятельности межостровной части Хайтыалахской протоки. Поэтому перекрытие последней высокой запрудой будет способствовать не только закреплению судового хо­ да в более удобной протоке Ат-Арыы, но и устранению заторов льда в ней, а, возможно, и на всем участке. Это предположение основано

чии транзитного течения через межостровную часть Хайтыалахской протоки и уровнях, превышающих проектный на 3,5—4,5 м, что' обычно соответствует первой половине ледохода, скорости течения в этих протоках находятся в пределах 1,25—1,30 м/сек). Кроме то­ го, перекрытие Хайтыалахской протоки создает условия для более компактного «сбора» чрезмерно разветвленного в этом месте русла (его ширина здесь в два с лишним раза превышает ширину подход­ ных сверху и снизу участков). Эти факторы способствуют значи­ тельному увеличению разрушающего воздействия водных потоков проток Средней и Ат-Арыы на местные и транзитные ледяные поля и, тем более, на отдельные плывущие льдины.

хода является рациональным и с точки зрения устранения здесь за­ торных явлений.

Таким образом, приведенные данные показывают, что' ежегод­ ные дноуглубительные работы, выполняемые на участке с 1955 г.,. хотя и позволили существенно увеличить минимальные габариты судового хода (глубину с 2,2 до 2,7 м и ширину с 80 до 100 м), одна­ ко коренного его улучшения этими работами достигнуть не удалось.

Коренное улучшение рассматриваемого участка, учитывая его

Этой схемой предусматривается возвращение судового хода в АтАрыынскую протоку. Для закрепления судового хода в ней следует разработать капитальную прорезь / протяженностью 4,5 км и обь-

емом выемки около 2 млн. м5, перекрыть незатопляемой при макси­ мальных, обеспеченностью не менее 25%, средних и минимальных уровней ледохода запрудой 2 межостровную часть Хайтыалахской протоки, возвести на центральном побочне переката Баакыч повы­ шенную струенаправленную полузапруду-дамбу 3 и построить в районе островов Алыкы и Ньирэик продольную незатопляемую при минимальных уровнях ледохода с обеспеченностью 90% и выше дамбу 4. Выполненные в связи с этим расчеты показали, что соблю­ дение приведенных выше условий для сооружений 2 и 4 обуславли­ вают необходимость придания их гребням отметок, превышающих проектный уровень воды соответственно на 10 и 4 м. Что же касает­ ся полузапруды-дамбы 3, то ее включение в активную работу по пе­ рераспределению воды на перекате Баакыч в районах судового хо­ да, начиная с уровня, соответствующего руслоформирующему рас­ ходу в реке равному 22 000 м3/сек, возможно, если гребень головы этого сооружения будет превышать проектный уровень на 3 ж, а ко­ рень — на 5,5—6,0 м.

Кроме того, целесообразно выполнить небольшие выправитель­ ные работы по кольматации с помощью 3—5 рядов ветвистых завес проточек между островами Берелех, Ойбоно, Чемчогой и Ойогос, а также возможно Намской протоки (см. сквозные сооружения 5—9 на рис/56).. Очевидно, должны быть выполнены эксплуатационные

Из перечисленных сооружений более подробно следует остано­ виться на роли продольной дамбы 4 и устойчивости капитальной прорези /. Во-первых, сооружение 4 позволяет левый берег протоки Ат-Арыы в ее.истоке оформить непрерывным и способствует более сосредоточенному заходу в нее потока воды. Во-вторых,>оно смеща­ ет створ деления русла на три основных протоки вверх по течению и ближе к створу межостровной части Хайтыалахской протоки. Это позволит повысить эффективность гидравлической работы цент­ рального побочня переката Баакыч и предусматриваемого, на нем сооружения 3 по формированию главного течения верховье прото­ ки Ат-Арыы. В-третьих, совместная работа сооружений 3 и 4 благо­ приятно скажется не только на процессе объединения центрального

инижнего побочней переката Баакыч в единый песчаный массцв, но

ина локализации левобережной (вдоль нижней части о. Баакыч) нерабочей емкости русла в том числе и емкости межостровной части Хайтыалахской протоки. Это приведет к углублению и расширению

русла в истоке протоки Ат-Арыы и устранит причины образования здесь заторов льда, а также значительно увеличить ее ледопропускную способность. Образование же затворов льда в Средней протоке (если они.все-таки произойдут) в этом случае будет благоприятно влиять на развитие судоходной протоки Ат-Арыы. Наконец, соору­ жение 4 во время прохождения весенних паводков, особенно низких, 126 <

будет способствовать заносимое™ левого от о. Сердиэс несудоход­ ного рукава в основной протоке Ат-Арыы, так как оно, размещаясь под некоторым углом к динамической оси весеннего потока вызовет образование тиховода за собой и в районе входа в указанный выше рукав. Именно эти соображения и определили придание оголовку продольной дамбы 4 криволинейного очертания в плане с обраще­ нием выпуклой стороной к протоке Ат-Арыы и смещение оси соору­ жения к истоку протоки (см.' рис. 56). Кроме того, такое очертание оголовка дамбы будет благоприятно влиять и на условия захода ле­ дяных полей и отдельных льдин в Ат-Арыынскую протоку.

Устойчивость прорези / была проверена и подтверждена данны­

ляющей полузапруды-дамбы 3 (см. рис. 56;). Так, результаты опы­ тов на размыв и транзит насосов, выполненные при уровнях превы­ шающих проектный на 1,7 и 3,8 м, показали, что по прорези идет осветленный поток и размыв засыпки на ней осуществляется очень активно. В течение короткого времени эта прорезь на всем протяже­ нии очищается от наносов. Отложение наносов в протоке Ат-Арыы на модели происходило, главным образом, выше о. Сэрдиэс и ниже его, но в стороне от судового хода. Можно также отметить, что, как и следовало ожидать, в опытах отмечалось значительное скопление наносов за сооружением 3, в ряде случаев приводившее к частич­ ному перекрытию заходов в протоки Среднюю и Хайтыалахскую.

Небезынтересно также привести результаты расчетов распреде­ лений расходов воды по протокам при проектном уровне и наличпл на участке перечисленных выше сооружений и прорезей. В судо­ ходной (по предлагаемой схеме улучшения участка) Ат-Арыынской протоке расход воды возрос против бытового на 563 мг1сек и состав-, ляет 3100 м3/сек, т, е. более 55% от общего расхода воды в реке; в Средней несудоходной протоке увеличение расхода воды произош­

от запруды 2, а также за счет того; что ее устье в этом случае сое­ динилось в единое целое с глубоким руслом нижней части Хайтыалахской протоки (см. рис. 56 при наличии запруды 2). Данные этих расчетов лишний раз указывают на целесообразность закреп­ ления Судового хода в протоке Ат-Арыы.

Таким образом можно заключить, что предусматриваемый комп­ лекс Путевых мероприятий обеспечит трансформацию рассматрива­ емою многорукавного затруднительного участка в трехрукавный с явно выраженным, очень удобным судоходным рукавом и с сохра-