книги из ГПНТБ / Чернышов, Ф. М. Повышение эффективности путевых работ на многорукавных участках судоходных рек учеб. пособие
.pdfТаким образом, типичным морфологическим признаком сложноразветвленных затруднительных участков при пойменной многорукавности является наличие на них извилин, полоев и достаточно длинных проток (рукавов), а при русловой многорукавности — ру кавов различной длины, прорв и небольших проточек; при смешан
ной многорукавности— наличие тех и других |
форм |
разветвлений. |
||
С учетом того, что имеющиеся |
материалы |
плановых |
съемок |
|
речных русел, включая лоцманские |
карты, а также |
традиционно |
||
сложившаяся местная терминология |
не позволяет четко разграни |
|||
чить понятия «протока» и «рукав», они в дальнейшем |
нами |
отожде |
ствляются в единое понятие. Термину «рукав» должно отдаваться предпочтение, когда по руслу осуществляется транзит речного пото ка как при высоких, так и при низких уровнях, а термину «проте ка» — когда русло частично или полностью пересыхает при наступ лении межени.
Сложности решения вопросов, коренного улучшения судоходных условийна участках пойменной, островной, мелко-островной и. осередковой многорукавности, а также многообразие их форм делают целесообразным введение дополнительной «внутренней для них ти пизации», в основу которой положены морфологические и судоход ные признаки.
Такая более детальная типизация предусматривает |
разделение |
||
группы многорукавных |
затруднительных участков на |
следующие |
|
наиболее часто-встречающиеся в каждой из них подгруппы. |
|||
А. Затруднительные |
участки с пойменной |
многорукавностыо |
|
1-я подгруппа (.наиболее распространенная) |
включает трехили |
четырехрукавные участки, в которых один из рукавов, а чаще два
могут рассматриваться в качестве судоходных |
(рис. 6 и |
14). К ней |
||
же относятся участки, роль рукавов в которых |
играют |
извилины |
||
различной длины (см. рис. 5), то есть участки с явно |
выраженным |
|||
меандрирующим русловым процессом. |
|
|
|
|
2-я подгруппа объединяет многррукавные участки дельт устьев |
||||
рек, впадающих в озера или моря (рис. 15,а), а |
также |
устьев |
||
некоторых достаточно больших притоков, например,. рек |
Томи |
|||
(рис. 15,6), Киренги (см. далее рис. 80), Сев. Донца |
и др. Сюда же. |
могут быть отнесены участки с невысокой молодой поймой, образо вание нескольких проток-рукавов на которой является следствием незавершенного процесса их меандрирования.
Рис. 14. Затруднительный участок с пойменной многорукавностью (1-я подгруппа)
Рис. 15. Затруднительные участки с -пойменной многорукавностью (2-я подгруппа)
а-район дельты реки и б—район устья большого притока.
Б.Затруднительные участки с русловой
чисто островной |
многорукавностью |
1-я подгруппа характеризуется |
побочневым режимом руслово |
го процесса в рукавах и обычно представляет собой участки с малоизменяющимися в плане положениями береговых линий рукавов, но с достаточно извилистым фарвартером (рис. 7 и 16). Участки этой подгруппы редко встречаются с числом рукавов более четырех.
2-я подгруппа представляет такие затруднительные участки, когда их рукавам (всем или части) свойственен русловой процесс свободного или незавершеного меандрирования (см. рис. 1,2,3). Наиболее устойчивое положение судового хода в большинстве слу чаев оказывается в рукавах крайнего либо левого, либо правого по ложений относительно основных берегов речной долины.
В. Затруднительные |
участки |
с русловой |
мелко-островной |
и осередковой |
многорукавностью |
1-я подгруппа объединяет миогорукавные участки с большим количеством мелких островов и осередков, группирующихся вдоль берегов в виде проточных побочней, и с достаточно выраженным на всем протяжении судоходным рукавом или устойчивым во времени положением судового хода (рис. 17)_,
Рис. 17. Затруднительные участки с русяово.й мелкооетровной и осередкозо'і многорукавностыо (1-я подгруппа:
а — район верхней Оби и б — район нижней Лены)
2-я подгруппа включает в себя с морфологической точки .зрения наиболее широкий диапазон сочетаний разновидностей островов, осередков и отмелей. К менее затруднительным участкам этой под группы следует отнести участки, характеризующиеся наличием, на ряду с мелкими островами и осередками, двух-трех «крупных ост ровов», обычно ненобочневого происхождения, размеры которых со измеримы с шириной основного русла (рис. 18). Следствием нали
чие. 18. Затруднительный участок с русловой мелкоостровной и оссп-:д;<о- ЭОЙ многорукавностью (2-я подгруппа)"
чия на таких участках нескольких «крупных» островов является до статочно выраженное на отдельных их частях (лодучастках) плано вое положение судового хода и, следовательно, главного русла реки.
Наиболее же затруднительными для судоходства участками дан ной подгруппы являются многорукавные участки с большим коли чеством мелких островов, осередков и различного ' рода отмелей, исключающие на всем их протяжении достаточно выраженное на правление главного русла и судоходной трассы.
Группирующиеся здесь острова и осередки могут представлятьсобой как мелкие, так и крупные наносные образования без опре
деленной закономерности их размещения (рис. 19). Поэтому |
судо |
|
вой ход обычно неустойчив и в течение даже одной навигации |
может |
|
менять свое положение, переходя из. одного рукава |
в другой. Одна |
|
ко на затруднительных участках этой подгруппы |
«самопроизволь |
ного» перехода судового хода из одного рукава в другой нередко не происходит и за несколько лет. Подобные участки встречаются в реках, русла которых сложены из гравийно-галечного, грунта , (рис. 20). В этом случае стремятся лишь установить раздельные для паводочного и меженного периодов трассы судовых ходов, так как проложение постоянного и в какой-то степени удобного судового хо да на всю навигацию без коренного улучшения участка довольно часто оказывается (невозможным.
Первая подгруппа затруднительных участков с пойменной мпогорукавностыо обычно встречается в наиболее устойчивых развет вленных руслах рек, по имеющих значительный транзит наносов, которые поступают с вышележащих участков. Происхождение ост ровов на таких участках различно: они образуются либо из осеред ков, появляющихся вследствие перенасыщения потока наносами, либо за счет значительных изменений в положении динамической оси весеннего и меженного потоков.. Трехрукавные участки могут
образовываться также и в результате отторжения мощных побочней |
|
и превращения их в осередки, а затем, при благоприятных |
услови |
ях; и в острова. На меандрирующих участках острова появляются в |
|
результате прорывов шеек излучин, особенно когда они размещают |
|
ся в пределах затопленных пойменных массивов. Основной задачей |
|
путевых мероприятий является дополнительное направление |
расхо |
да воды в судоходный рукав и усиление наносопривлекающей роли оставляемых в неперекрытом состоянии несудоходных рукавов, а также спрямление судоходной трассы.
Местоположение затруднительных участков второй подгруппы более определенное. Корерное улучшение судоходных условий на таких участках возможно осуществлять лишь с помощью комплекса Дноуглубительных (капитальные прорези) и выправительных (соо ружения преимущественно весеннего регулирования) работ.
При определении состава путевых мероприятий по коренному улучшению первой подгруппы затруднительных участков с русловой чисто островной многорукавностью основное внимание приходится уделять,трассированию капитальных прорезей и увеличению нано-
Рис. 20. Затруднительный участок с русловой смешанной крупно- и мелко островной, а" также осередковой многорукавностью (2-я подгрупа — трудяора:!-
мываемое русло)
соотсасывающей роли несудоходных рукавов, а также их последу-' ющему затуханию. При этом предпочтение должно отдаваться по вышенным выправительным сооружениям, перекрывающим емко сти русла.
Для второй подгруппы этого типа многорукавных участков пу тевые мероприятия сводятся, главным образом, к перекрытию ру кавов среднего положения и закреплению главного течения потока на подходных верхних участках по направлению истоков судоход ных, обычно вдольбереговых, рукавов. Перекрытие рукавов средне го положения, в основном, осуществляется сооружениями меженно го регулирования.
Первая подгруппа затруднительных участков с русловой мелко островной и осередковой многорукавностью характеризуется замет ным затуханием процесса частых изменений положения динамиче ской оси потока, что и приводит к известной стабилизации на них положения судового хода. В то же время характерная для таких участков перегрузка потока наносами приводит к образованию осередков, из которых некоторые при благоприятных условиях превра щаются в небольшие острова, другие, наоборот, либо остаются в том же виде, либо вскоре размываются. Поэтому крупные острова фор мироваться не успевают. Мелкие же острова нередко образуются также из осередков, появившихся в процессе отторжения побочней и в результате обсыхания перемещающихся в русле крупных разоб щенных гряд.
' В целом же процесс образования в русле большого количества мелких осередков и островов происходит с определенной закономер ностью формирования фарватера, благоприятствующее устойчиво му положению судового хода. Последнее следует из того, что груп-1 пирующиеся вдоль берегов острова и осередки воздействуют на по ток как побочневые рбразования, особенно когда проточность на этих островах-«массивах» оказывается незначительной, а главное течение потока формируется в обход их, поддерживая плавное и ус тойчивое очертание линии максимальных глубин на участке.
Судоходная трасса на таких участках имеет ряд изгибов. При проектировании путевых мероприятий следует, прежде всего, стре миться к созданию и закреплению мощных побочневых массивов, способных обеспечить относительно устойчивые перевалы судового хода от одного берега русла к другому. Для объединения мелких островов и осередков в более крупные грунтовые массивы, наряду с поперечными выправительными сооружениями, рационально могут быть использованы продольные, а также отвалы грунта из прорезей.
Затруднительные участки второй подгруппы этого типа многорукавности чаще всего встречаются в местах значительного расши рения долины и меженного русла реки, особенно когда такое расши рение следует ниже крутых поворотов русла. При этом образованию больших островов благоприятствует наличие низкой межени, в пе риод которой они закрепляются растительностью. Это способствует также процессу разрастания крупных гряд-осередков в целые грун-
за
товые массивы с последующим их перерождением в острова. Ост рова могут быть как широкими округлыми и низкими, так и длин ными высокими, иногда перестающими затапливаться даже в поло водье.
Более сложные многорукавные участки этой подгруппы наблю даются ниже слияния двух близких по водности рек, но с несколько различными гидрологическими режимами, а именно, при несовпа дении сроков и высоты пиков весенних половодий, различном ха рактере подъемов и спадов уровней воды, а также различном режи ме межени. Образование многорукавности с отсутствием явно вы раженного и устойчивого положения судового хода в этих условиях является результатом большого количества наносов, выносимых сливающимися потоками, а также частых и резких изменений по ложения динамической оси на участке ниже слияния потоков. Ха
рактерным примером в этом отношении может |
служить приведен |
|
ный |
выше участок реки Оби непосредственно |
ниже слияния рек |
Бии |
и Катуни :(см. рис. 19). |
|
Одним из условий образования затруднительных участков этой
подгруппы является также наличие легко размываемых |
грунтов, |
слагающих берега и ложе русла с одной стороны и высоких |
скоро |
стей потока — с другой. Поэтому они могут встречаться не только в песчаных, но и в гравелисто-галечных руслах.
Затруднительные участки этой подгруппы встречаются и в рай оне самого слияния рек с различными гидрологическими режимами, а иногда и несколько выше его. Примером может служить участок реки Лены при впадении в нее р. Алдана (рис. 21). В этом случае многорукавность участка и неустойчивое положение на нем судово го хода являются результатом несовпадения сроков прохождения паводков на основной реке и притоке.
Особенностью строения берегов затруднительных участков с русловой мелкоостровной и осередковой многорукавностью являет ся то, что один из них, как правило, коренной и трудноразмываемый, а другой — пойменный, обычно имеющий относительно высокие от
метки, и поэтому нередко может также служить |
ведущим берегом. |
||
Первоочередной задачей на участках этого |
типа, |
особенно на |
|
его второй подгруппе, является |
создание более |
крупных.грунтовых |
|
массивов либо в виде побочней, |
либо в виде островных |
образований, |
позволяющих закрепить проектируемое положение судового хода. Важной составной частью проекта коренного улучшения таких уча стков являются капитальные судоходные прорези и их отвалы грун та. Конечно, особо сложные узлы этой подгруппы затруднительных участков потребуют индивидуального подхода и обязательной про верки решений в лаборатории.
• В заключение полезно обратить внимание на весьма справедли вое замечание И. В. Попова к разработанной им же классификации русел рек. «В действительности рассматриваемая река лишь в ред ких случаях вполне соответствует одному из названных типов. Зна чительно чаще встречаются промежуточные и смешанные формы,