Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

58 страниц

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В документе определены задачи, состав и очередность инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на проектируемых равнинных водохранилищах для составления прогнозов переработки берегов и последующего обоснования схем и проектов хозяйственного освоения и защиты прибрежных территорий. Характеризуются особенности изучения выветривания, осыпей, обвалов, оползней, карста, суффозии, эрозии, абразии и других геологических процессов.

Оглавление

Предисловие

   1. Общие положения

   2. Краткая характеристика методов прогноза переработки берегов

Инженерно-гидрометеорологические изыскания

   3. Метеорологические условия

   4. Уровенный режим

   5. Волнение

   6. Течения

   7. Ледовые явления

Инженерно-геологические изыскания

   8. Геологическое строение, тектоника и трещиноватость пород

   9. Неотектоника, рельеф и история формирования береговых склонов

   10. Гидрогеологические условия и режим подземных вод

   11. Свойства пород

Особенности изучения процессов переработки берегов

   12. Выветривание, осыпание и обвалообразование

   13. Оползни

   14. Суффозия

   15. Карст

   16. Овражная эрозия

   17. Плоскостная эрозия

   18. Русловая эрозия

   19. Волновая абразия

   20. Термоабразия

   21. Движение и отложение наносов

Список литературы

Показать даты введения Admin

Страница 1

Рекомендации

по инженерным

изысканиям

для прогноза

переработки

берегов

водохранилищ

Страница 2

Производственный

и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР

Рекомендации

по инженерным

изысканиям

для прогноза

переработки

берегов

водохранилищ

Москва Стройиздат 1986

Страница 3

УДК 624.131.1 +627

Рекомендованы к изданию секцией Научно-технического совета ПНИИИС Госстроя СССР.
Рекомендации по инженерным изысканиям для прогноза переработки берегов водохранилищ / /ПНИИИС - М.: Стройиздат, 1986. — 56 с.

Определены задачи, состав и очередность инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на проектируемых и эксплуатируемых равнинных водохранилищах для составления прогнозов переработки берегов и последующего обоснования схем и проектов хозяйственного освоения и защиты прибрежных территорий. Характеризуются особенности изучения выветривания, осыпей, обвалов, оползней, карста, суффозии, эрозии, абразии и других геологических процессов.

Для работников изыскательских, проектных и научно-исследовательских организаций.

Ил. 6.

3202000000 -

047 701)-86

490

---Ииструкт.-нормат.

1-93-86

©Стройиздат, 1986

Страница 4

ПРЕДИСЛОВИЕ

Создание водохранилищ наряду с решением важнейших энергетических и водохозяйственных проблем приводит к необратимым потерям ценных прибрежных территорий из-за активизации в их пределах абразионных, оползневых, карстово-суффозионных и других опасных геологических процессов. Проблема рационального использования и зашиты берегов водохранилищ является актуальной для многих отраслей народного хозяйства, постоянно находится под контролем партийных и советских органов, отражена в решениях последних съездов КПСС и в ряде постановлений Совета Министров СССР. Решение этой проблемы во многом зависит от качества инженерных изысканий на водохранилищах, позволяющих обоснованно подойти к прогнозу переработки берегов, к выбору оптимальных вариантов защиты прибрежных территорий и расположенных на них народнохозяйственных объектов.

В настоящих Рекомендациях отражены особенности проведения инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий с учетом специфики условий равнинных водохранилищ и платформенных прибрежных территорий. В Рекомендациях освещены основные виды инженерных изысканий, необходимые для составления прогнозов переработки берегов и обоснования берегозащитных мероприятий. Отмечены особенности проведения инженерных изысканий для разработки схем и проектов зашиты прибрежных территорий.

Рекомендации разработаны ПНИИИС Госстроя СССР (канд. географ, наук Л.Б. Иконников - разделы 1-7, 18, 19, ll; канд. геол.-минерал. наук

A. А. Рагозин - предисловие, разделы 1, 2, 8-15, 17; канд. географ, наук

B. В.Куэнецов - разд. 18; канд. геол.-минерал. наук ГА.Разумов -разд. 10; канд. геол.-минерал. наук И.О.Тихвине кий - разд. 13; инженеры Г.П.Буланова - разд. 17, Л.В.Тюрина - разд. 7) при участии Пермского государственного университета (д-р геол.-минерал. наук И.А.Печеркин - разд. 16; канд. геол.-минерал. наук В.Е.Закоптелов - разд. 14; канд.геол.-минерал. наук А.И.Печеркин - разд. 15) и института ’Тидропроект” им. С.Я.Жука - Ленинградское отделение (инж. Е.Н.Белохнна - разд. 20).

3

Страница 5

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации предназначены для использования при проведении специализированных инженерно-геологических и инженерно-гидрометеорологических изысканий на водохранилищах для составления прогнозов переработки берегов и последующего обоснования схем и проектов хозяйственного освоения и защиты прибрежных территорий.

1.2.    В Рекомендациях определены задачи, состав и очередность изысканий на проектируемых и эксплуатируемых равнинных водохранилищах. Отдельные разделы Рекомендаций могут использоваться при изысканиях на горных и предгорных водохранилищах, а также на водохранилищах гидроаккумулирующих электростанций.

1.3.    Под переработкой берегов понимается совокупность физико-геологических процессов (эрозия, абразия, оползни, карст, суффозия и др.), обусловленных изменившимися в результате создания водохранилища природными условиями и приводящих к деформациям прибрежных территорий.

1.4.    Характер и интенсивность переработки берегов водохранилищ определяются взаимодействием геологических, геоморфологических, гидрогеологических, гидрометеорологических и техногенных факторов, из которых основными являются:

породы, условия их залегания, состав, состояние и свойства, включая водопрочность;

форма и размеры береговых склонов и прибрежной части дна водохранилища, их генетические типы, история формирования и современное состояние;

подземные воды, их распространение, условия движения и разгрузки в разные фазы уровенного режима водохранилища;

уровенный режим водохранилища, включая размах колебаний и продолжительность стояния уровня в определенных интервалах, а также скорость его снижения и подъема в разные по водности годы;

ветровое волнение, течения, вдольбереговое перемещение наносов и ледовые явления.

1.5.    Равнинные водохранилища отличаются, как правило, большими площадями водной поверхности, мелководностыо, малым размахом колебания уровня воды, берегами относительно простого геологического строения, сложенными преимущественно пологоэалегающими осадочными породами, и зональностью развития берегоформируюших процессов, обусловленной преобладающим воздействием ветрового волнения на берега в нижних и средних зонах, а стоковых течений - в верхних зонах водохранилищ.

1.6.    Инженерные изыскания на водохранилищах в зависимости от сложности природных условий, вида хозяйственного освоения территории и проектируемых защитных мероприятий выполняются в две или в одну стадию: проект и рабочая документация или рабочий проект. При проектировании новых или пересмотре проектов использования действующих водохранилищ дополнительно проводятся изыскания для обоснования специальных и локальных (детальных) схем защиты прибрежных территорий.

1.7.    Основными задачами инженерных изысканий на стадии схемы защиты территории являются:

выявление основных регионально-геологических и гидрологических, а также зонально-климатических факторов развития процессов переработки берегов по всему водохранилищу или его части, подлежащей освоению;

приближенное определение ведущих берегоформирующих процессов на ключевых (характерных) участках и составление схематической прогнозной модели их развития;

обоснование методики прогноза переработки берегов, отвечающей принятой модели;

производство ориентировочных локальных и региональных долгосрочных прогнозов переработки берегов.

4

Страница 6

1.8.    Факторы и закономерности развития процессов переработки берегов на стадии схемы определяются с детальностью, требуемой при составлении карт масштаба 1:100 ООО - 1:200 ООО на водохранилищах, имеющих длину более 100-150 км, и масштаба 1: 25 000 - 1:50 000 на водохранилищах тиной менее 100 км

1.9.    На эксплуатируемых водохранилищах на стадии схемы необходимо выполнять:

сбор и анализ опубликованных и фондовых материалов прежних работ, включая материалы наблюдений за берегоформируюшими процессами и гидрометеорологическим режимом;

рекогносцировочные маршруты по периметру водохранилища для детализации имеющихся материалов и выявления новых данных о факторах и современном развитии переработки берегов;

карты инженерно-геологического и гидрологического районирования водохранилища в масштабе, указанном в п. 1.8;

инженерно-геологическое и гидрологическое картирование ключевых участков в схематические карты районирования в масштабе 1:2000-1: :10 ООО, захватывающие побережье в пределах зоны возможных деформаций;

стационарные наблюдения за переработкой берегов и определяющими ее факторами на ключевых участках в случае, если такие наблюдения не ведутся или проводятся в недостаточном объеме.

1.10.    На проектируемых водохранилищах изыскания на стадии схемы включают все виды работ, перечисленные в п. 1.9, и дополняются анализом данных о развитии берегоформирующих процессов на водохранилищах -аналогах, эксплуатируемых более 10 лет и сходных но условиям переработки берегов с исследуемым водохранилищем.

1.11.    Основными отчетными материалами изысканий на стадии схемы являются:

карта инженерно-геологического и гидрологического районирования водохранилища (прогноза переработки берегов) мелкого (1:100 000 -1:200 000) или среднего (1:25 000 - 1:50 000) масштаба в зависимости от сложности природной обстановки и протяженности водоема; схематические крупномасштабные (1:2000 - 1:10 000) карты ключевых участков, содержащие прогнозную оценку переработки берегов;

инженерно-геологические разрезы ключевых участков основного масштаба 1:500 - 1:2000 с результатами прогноза переработки берегов;

пояснительная записка к картам и разрезам, в которой приводятся сведения об инженерно-геологических и гидрометеорологических условиях района изысканий, развития берегоформирующих процессов, состоянии сооружений на берегах и даются рекомендации по основным направлениям защиты прибрежных территорий.

1.12.    После окончания изысканий на стадии схемы необходимо предусматривать продолжение стационарных наблюдений за берегоформирующими процессами и факторами, их определяющими, на ключевых участках силами организации заказчика или организации, проводящей изыскания (по дополнительной программе), а в случае невыполнимости этого условия — включение данных участков в сеть стационарных наблюдений, имеющуюся в Мингео и Минводхозе СССР и союзных республиках.

1.13.    По результатам изысканий на стадии схемы, проектных и технико-экономических проработок осуществляется определение принципиальных направлений по борьбе с процессами переработки берегов, выбор основных типов и конструкций сооружений инженерной защит, оценка их ориентировочной стоимости, экономической целесообразности, технической возможности и очередности их строительства.

1.14.    Инженерные изыскания на стадиях проекта и рабочей документации (рабочего проекта) основываются, как правило, на материалах изысканий на стации схемы, дополняют их и углубляют для решения следующих основных задач:

выявления конкретных факторов и закономерностей развития процессов переработки берегов на участках проектируемой защиты;

2 Зак 2147

5

Страница 7

количественной характеристики основных берегоформирующих процессов и составления уточненной прогнозной модели их развития; обоснования методики прогноза, отвечающей принятой модели; производства уточненных локальных долгосрочных и краткосрочных прогнозов переработки берегов.

1.15.    Изыскания на стадиях проекта и рабочей документации проводятся обычно с детальностью, требуемой при составлении карт масштаба 1:1000 -1:5000. Оки должны охватывать участок проектируемой зашиты и примыкающие к нему прибрежные пространства в зоне вероятного воздействия водохранилища и защитных сооружений на развитие берегоформирующих процессов.

1.16.    На эксплуатируемых водохранилищах при изысканиях на стадиях проекта и рабочей документации осуществляются:

сбор и анализ опубликованных и имеющихся фондовых материалов, характеризующих инженерно-геологические и гидрометеорологические условия, развитие берегоформирующих процессов в пределах района изысканий и на участках, близких к нему по природным условиям исследуемого и других водохранилищ;

детальное инженерно-геологическое картирование района изысканий в масштабе 1:1000 - 1:5000 и, как исключение, в масштабе 1:10 000 в случае однородных условий и несложных защитных мероприятий, а также при необходимости охвата района протяженностью более 10 км;

проведение учащенных стационарных наблюдений за развитием берего-формирующкх процессов и определяющими их факторами в районе изысканий.

1.17.    Для сложных в инженерно-геологическом и гидрологическом отношении участков при проектировании особо ответственных сооружений после окончания полевых изысканий и обработки полученных материалов производится лабораторное моделирование для уточнения устойчивости береговых склонов и механизма развития отдельных берегоформирующих процессов. По результатам моделирования составляется уточненный прогноз переработки берегов.

1.18.    На проектируемых водохранилищах изыскания на стадиях проекта и рабочей документации включают все перечисленные в п. 1.16 виды работ, кроме наблюдений за вдольбереговым потоком наносов, волнением и связанными с ними, деформациями берегов.

1.19.    Основными отчетными материалами изысканий на проектируемых и эксплуатируемых водохранилищах на стадиях проекта и рабочей документации являются:

карта инженерно-геологического и гидрологического районирования участка проектируемой защиты с прилегающими территориями масштаба 1:1000 - 1:5000 (реже масштаб 1:10 000), содержащая прогнозную оценку переработки берегов;

детальные инженерно-геологические разрезы участка основного масштаба 1:1000 - 1:2000 в количестве, зависящем от сложности природных условий и проектируемого сооружения, с отдельными врезками масштаба 1:100 - 1:500 для разрушаемого берега, на которых нанесены результаты прогноза переработки берегов;

подробная пояснительная записка к карте и разрезам, в которой приводятся детальные сведения об инженерно-геологических и гидрометеорологических условиях и развитии берегоформирующих процессов в районе изысканий, а также рекомендации по проведению берегозащитных мероприятий.

1.20.    На основании результатов изысканий на стадиях проекта и рабочей документации принимаются конкретные проектные решения по типам, конструкциям, параметрам и компоновке сооружений инженерной защиты и очередности их создания непосредственно в пределах защищаемых народнохозяйственных объектов.

1.21.    На период выполнения берегоукрепительных мероприятии организация, проводившая изыскания и проектирование, должна создать службу наблюдений, в задачи которой входит:

6

Страница 8

проверка сходимости прогнозов переработки берегов и их уточнение на основе продолжающихся стационарных наблюдений за берегоформирующими процессами и их факторами, а также на основе дополнительных материалов, полученных в ходе документации строительных выемок;

уточнение рекомендаций по берсгоэащитс, включая временные меры на период строительства основных сооружений.

1.22.    После окончания строительства службами, ответственными за эксплуатацию сооружений инженерной защиты, как правило, должны быть продолжены наблюдения за ходом переработки берегов для выявления неучтенных ранее или новых опасных берегоформирующих процессов и выдачи предупредительных прогнозов их развития с целью оперативного ослабления или предотвращения этих процессов, а также определения необходимости и сроков текущего ремонта защитных сооружений.

1.23.    Инженерно-геологические и инженерно-гидрометеорологические изыскания на водохранилищах во всех случаях должны выполняться по единой согласованной программе с привлечением, в случае сложных природных условий и проектных решений, компетентных научно-исследовательских организаций и квалифицированных специалистов для постановки и проведения нестандартных видов изысканий, включая инженерно-геологическое картирование прибрежной территории или ее части, стационарные наблюдения за развитием берегоформирующих процессов и факторами, их определяющими, натурное и лабораторное моделирование выветриваемое™ и размывасмости пород, вдольберегового потока наносов, определение напряженно-деформируемого состояния береговых склонов и их устойчивости; выполнение прогнозов развития процессов переработки берегов и другие виды исследований.

1.24.    Состав, объемы и методика выполнения работ, содержание отчетных материалов зависят от стадии изысканий и проектирования, решаемых задач, сложности природных условий, степени их изученности и определяются на основании технического задания организации-заказчика и действующих нормативных документов.

1.25.    Инженерные изыскания на всех стадиях и под любые объекты после получения технического задания необходимо проводить в следующем порядке:

составление исполнителем работ и утверждение организацией-эаказчи-ком программы и сметы, определяющих содержание, объемы, методику, технику, стоимость и сроки выполнения работ на основе предварительного изучения литературных и фондовых материалов по району (участку) исследований и рекогносцировочному его обследованию;

проведение подготовительных работ, предусматривающих сбор и детальный анализ материалов ранее выполненных работ, включая материалы стацибнарных наблюдений за развитием процессов переработки берегов, подготовку топографической основы, аэрофото- и фототеодолитных снимков, укомплектование изыскательской экспедиции (партии, отряда) научно-техническим персоналом, необходимой техникой, аппаратурой и снаряжением, заключение договоров с организациями (специалистами) на выполнение специализированных видов исследований;

проведение полевых работ, включающих инженерно-геологическое карти-рование района (участка) с буроразведочными, геофизическими, опытно-фильтрационными и другими специальными работами, а также стационарные наблюдения за развитием берегоформирующих процессов и факторами, их определяющими;

обработка материалов полевых исследований с обобщением исходных материалов, выполнением прогнозов, картосоставитсльских работ и оформление отчета по результатам исследований.

7

Страница 9

2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗА ПЕРЕРАБОТКИ БЕРЕГОВ

2.1.    Под прогнозом переработки берегов понимается предсказание в пространстве и во времени возможных деформаций прибрежных территорий, их типа, объемов, величин линейного отступания и других характеристик.

2.2.    Методы прогноза переработки берегов подразделяются по пространственному критерию на: региональные, характеризующие переработку берегов по периметру водохранилища или его части преимущественно в масштабах от 1:25 ООО до 1: 200 ООО, и локальные, характеризующие переработку берегов по участку побережья (площадной прогноз) и по отдельным его инженерно-геологическим разрезам (профильный прогноз), как правило, в масштабах от 1:1000 до Г. 10 000, а по временному критерию иа долгосрочные, включающие прогнозы на 10-15 и более лет (перспективный прогноз) и прогнозы на "конечную” стадию развития процессов, и краткосрочные с периодами прогнозирования от 1 до 10 лет и до 1 года - предупреди тельный прогноз развития опасных берегоформирующих процессов, в отдельных случаях с периодом прогнозирования до месяца и дня (рис. 1).

2.3.    Региональный прогноз переработки берегов носит ориентировочный характер и выполняется преимущественно на стадии схемы зашиты прибрежных территорий по методу "ключевых участков" на основе специального районирования прибрежной территории и водохранилища.

2.4.    На проектируемых водохранилищах региональный прогноз предполагает оценку возможного развития берегоформирующих процессов на 10-15 лет и на "конечную" стадию практической значимости, а на эксплуатируемых водохранилищах - на любой необходимый срок, зависящий от решаемых задач и вида проектируемых сооружений.

2.5.    Региональный прогноз выполняется в три основных этапа:

на первом этапе производится районирование водохранилища и обособляются группы участков прибрежной территории, в пределах которых все факторы переработки берегов близки между собой или незначительно изменяются;

на втором этапе составляется вначале локальный профильный, а затем и площадной прогноз для ключевых (наиболее изученных в пределах каждой группы) участков прибрежной территории;

на третьем этапе результаты локального прогнозирования по каждому ключевому участку распространяются на соответствующую группу участков по периметру водохранилища на основе районирования.

2.6.    Районирование водохранилища и прибрежных территорий для целей прогноза предполагает последовательный и одновременный учет основных гидрометеорологических и инженерно-геологических факторов переработки берегов С 23) с выделением ряда таксонов по следующим признакам:

гидрологические зоны и подзоны обособляются соответственно по особенностям уровенного режима водоема и активности воздействия на берега ветрового волнения и стокового течения;

инженерно-геологические районы и подрайоны разных порядков выделяются соответственно по: стратиграфо-литологическим комплексам пород, характеризующимся различной способностью к размыву и разрушению (районы); типам деформируемых береговых склонов (подрайоны первого порядка); гидрогеологическим условиям (подрайоны второго порядка); современным берегоформирующим процессам (подрайоны третьего порядка) .

2.7.    Совмещение двух видов районирования для выделения инженерно-геологических участков производится путем экстраполяции границ подзон на прибрежную территорию, где обособлены подрайоны. В пределах таких участков соблюдается достаточная для целей регионального прогноза общность основных условий, определяющих характер и интенсивность процессов переработки берегов.

2.8.    Локальный прогноз переработки берегов выполняется на всех стадиях инженерных изысканий, а также строительства и эксплуатации защит-

8

Страница 10

i.___ Рис.    1. Схема прогнозов процессов переработки берегов водохранилищ

1     *     •-    3    ПрИ    инженерных    изысканиях для освоения и защиты прибрежных терри-

0    торий.    Прогнозы,    выполняемые    на    водохранилищах:

/ - проектируемых и эксплуатируемых: 2 - эксъчуатируемых а - на всех стадиях изысканий и проектирования инженерной защиты; б- в процессе строительства и эксплуатации защитных сооружений; 3- последовательность выполнения прогнозов

Страница 11

ных сооружений или освоения прибрежных территорий с последовательным уточнением результатов прогноза при переходе от одной стадии к другой.

2.9.    На проектируемых водохранилищах локальный прогноз составляется обычно на 10-15 лет и на ‘’конечную*’ стадию практической значимости развития берегоформирующих процессов, а на эксплуатируемых водохранилищах - предполагает также краткосрочную оценку берегоформирующих процессов вплоть до выдачи предупредительных прогнозов при строительстве и эксплуатации защитных сооружений.

2.10.    В соответствии с характером обоснования выделяются следующие основные группы методов локального прогноза:

энергетические, исходящие из пропорциональности суммарной энергии волн и объема размытых пород;

сравнительно-геологические, базирующиеся на подобии основных процессов и характеристик переработки берегов в сходных природных условиях;

вероятностно-статистические, основывающиеся на формальной интерпретации данных фактических характеристик переработки берегов и факторов, ее определяющих, во времени и в пространстве.

2.11.    Среди энергетических методов прогноза наиболее разработанными являются методы [7-10, 16 J.

Энергетические методы целесообразно применять для получения прогнозных величин ветроволновой абразии берегов, сложенных дисперсными породами (кроме лессов), на проектируемых и эксплуатируемых водохранилищах на любой срок. Менее надежно применение их для прогноза абразии берегов, сложенных осадочными сцементированными (скальными) породами, так как здесь важную роль играют процессы разуплотнения и выветривания массивов пород, учитываемые в энергетических методах коэффициентами размываемости пород очень упрощенно.

2.12.    Сравнительно-геологические методы прогноза разработаны в нескольких вариантах, из которых наиболее известными являются методы, изложенные в работах [4, 15, 17, 19]. Область применения этих методов Не ограничена как по типам береговых склонов и комплексам пород, так и по типам водохранилищ, но для практических нужд инженерных изысканий метод [19} целесообразно использовать на проектируемых и эксплуатируемых водохранилищах сезонного регулирования стока для оценки переработки лессовых берегов на ранних стадиях ее развития, а метод [17] -для водохранилищ указанных выше типов и берегов простого геологического строения, выработанных в дисперсных породах.

2.13.    Среди вероятностно-статистических методов прогноза различаются методы, основанные на экстраполяции во времени значений основных, преимущественно кумулятивных, характеристик переработки (объемов размыва и величин линейного отступания берегов, уклонов отмелей и т.д.) путем аппроксимации фактического хода развития берегоформирующих процессов функциями разного вида (гиперболического тангенса экспоненциальной, параболической, логарифмической и др.), а также методы, базирующиеся на различных вероятностно-статистических способах учета факторов переработки берегов с использованием аппарата корреляционного и последовательного регрессионного анализа, из которых наибольшую известность получил метод стохастических моделей [3J.

Вероятностно-статнстические методы прогноза разработаны для условий эксплуатируемых водохранилищ и их следует использовать для оценки переработки неоползневых берегов, сложенных любыми комплексами пород (кроме быстрорастворимых сульфатных и галоидных). При этом необходимо наличие материалов многолетних натурных наблюдений за предшествующий период в пределах участков изысканий или на участках с близкими геолого-геоморфологическими и гидрологическими условиями на этом же водохранилище. При прогнозе вероятностно-статистическими методами, так же как и энергетическими методами, предполагается, что переработка берегов будет происходить преимущественно под воздействием ветрового волнения.

10

Страница 12

2.14. Локальные прогнозы переработки берегов целесообразно выполнять с использованием методов прогноза, охарактеризованных в пп. 2.10-2.13» в следующем порядке:

по результатам инженерных изысканий производится инженерно-геологическое и гидрологическое районирование участка возможной или проектируемой защиты в масштабе 1:1000 - 1:10 000, детализирующее основные факторы переработки берегов, использованные в качестве критериев районирования при составлении региональных прогнозов переработки берегов (п.2.6);

для каждого конечного таксона районирования создается конкретная модель развития процессов переработки берегов, учитывающая стадийность берегоформирующих процессов и возможность качественного изменения их характера;

выбираются методы прогноза, наиболее отвечающие созданной модели развития процессов переработки берегов;

составляются прогнозы переработки берегов по отдельным характерным профилям конечных таксонов районирования;

результаты профильных прогнозов экстраполируются по периметру конечных таксонов районирования, после чего составляется итоговая крупномасштабная карта прогноза переработки берегов для участка изысканий.

ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
3. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

3.1.    К основным метеорологическим условиям водохранилищ, влияющим на интенсивность и специфику процессов переработки берегов, относятся: ветровой режим, температурный режим воздуха, воды и пород береговых склонов, атмосферные осадки.

3.2.    В методах прогноза переработки берегов учитываются лишь сведения о ветровом режиме, показателями которого служат повторяемость скоростей ветра по интервалам для основных направлений за беэледные сезоны и максимальные скорости ветра для различных направлений. Эти показатели используются для расчетов элементов волн различной обеспеченности в системе и в режиме, а также суммарных волно-энергетических характеристик.

3.3.    Как на проектируемых, так и на существующих водохранилищах необходимые показатели ветрового режима чаще всего получают в результате обработки материалов многолетних наблюдений на ближайших к району изысканий пунктах Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (ГКС).

Специальные наблюдения за ветром на береговом пункте организуются на существующих водохранилищах при проектировании особо ответственных сооружений. Они необходимы для выбора наиболее репрезентативного пункта наблюдений ГКС и корректировки материалов наблюдений по этому пункту для условий района изысканий. При отсутствии репрезентативных метеостанций ГКС организуются ветромерные пункты длительного действия. Наблюдения осуществляются ежедневно в стандарные сроки, установленные в системе ГКС. При скорости ветра более 10 м/с проводятся дополнительные измерения через каждые два часа. Иногда наблюдения за ветром входят в состав специальных работ, организуемых для исследования гидро- и лито-динамических процессов в прибрежной зоне водоема. В этом случае они производятся через каждый час или непрерывно (с помощью самописцев).

3.4.    Сведения о других метеорологических показателях (осадки, температура воздуха и т.д.) следует получать главным образом на основании обработки материалов многолетних наблюдений на метеостанциях ГКС. Для этого бывает достаточно использования материалов по одной-двум ближайшим метеостанциям, выполняющим комплекс наблюдений по стан-

11

Страница 13

дартной программе. При разработке схемы защиты берегов крупных водохранилищ, пересекающих различные климатические зоны, для оценки климатических условий переработки берегов следует использовать материалы нескольких опорных метеостанций ГКС.

3.5.    На проектируемых водохранилищах в большинстве случаев ограничиваются сбором и анализом имеющейся метеорологической информации. Дополнительные метеорологические наблюдения должны проводиться в случае отсутствия репрезентативных для района изысканий наблюдений за ветром.

Ориентировочные показатели метеорологических условий для района проектируемого строительства можно получить с помощью метода районных обобщений. Этот метод заключается в районировании изучаемой территории по расчетным показателям, определяемым на основе стационарных наблюдений ГКС. При ограниченном составе наблюдений для оценки метеорологических условий привлекаются данные по изученному району, находящемуся в сходных природно-климатических условиях.

3.6.    При проектировании на существующих водохранилищах ответственных сооружений необходимо комплексное изучение метеорологических условий, особенно при оценке слабоизученных берегоформирующих процессов (выветривание, дефляция, овражная и плоскостная эрозия и др.). В сложных природных условиях метеорологические наблюдения проьодятся также для проверки репрезентативности пунктов ГКС, установления коррелятивных зависимостей между данными наблюдений на этих пунктах и в районе изысканий. Обязательны они в случае редкой наблюдательной сети ГКС, которая не может надлежащим образом осветить метеорологические условия района изысканий. В состав изысканий в верховьях водохранилищ, находящихся в каскаде, следует включать изучение метеорологических условий ледообразования на водоеме.

3.7.    Методика метеорологических наблюдений при инженерных изысканиях в основном должна отвечать требованиям, предъявляемым к наблюдениям на пунктах ГКС и изложенным в соответствующем Наставлении гидрометеорологическим станциям и постам.

В зависимости от поставленных задач могут выполняться как специальные, так и стационарные стандартные наблюдения за основными элементами метеорологического режима на временных пунктах в дополнение к наблюдениям на метеостанциях ГКС.

3.8.    Стационарные стандартные наблюдения связаны с проведением годовых или сезонных циклов наблюдений. Эти наблюдения следует проводить непрерывно, независимо от стадийности проектирования, начиная их заблаговременно, так как для разработки проекта бывают необходимы данные за ряд циклов. Непременным условием их производства является синхронность сроков наблюдений со сроками наблюдений на пунктах ГКС, а также применение регламентированных Наставлением однотипных приборов. Это даст возможность оценить сходимость результатов наблюдений в районе изысканий и на пунктах ГКС и в некоторых случаях, проведя наблюдения в районе изысканий при одинаковых синоптических условиях в течение 7-10 дней, сократить или прекратить их вообще.

В состав метеорологических изысканий основного цикла входят наблюдения за атмосферным давлением, температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлением ветра, температурой поверхности почвы, видом, количеством, интенсивностью и продолжительностью выпадания атмосферных осадков, толщиной снежного покрова. К дополнительным изысканиям относятся наблюдения за температурой почвы на разных глубинах, глубиной промерзания почвы и др. Особое внимание должно уделяться установлению экстремальных метеорологических показателей - наибольших скоростей ветра, количества ливневых осадков и др.

3.9.    Специальные метеорологические наблюдения выполняются по особым программам и направлены на решение следующих задач: выявление особенностей климата в районе изысканий и отдельных его участков, установление их связи с местными факторами (рельефом, экспозицией береговых склонов, растительностью, составом грунтов) и обеспечение оперативными метеорологическими данными инженерно-гидрологических работ.

12

Страница 14

Такие наблюдения производятся эпизодически, и отдельных случаях их следует приурочивать к наиболее характерным периодам года. Результаты их подлежат сравнению с данными наблюдений на ближайшей опорной метеостанции гкс.

4. УРОВЕННЫЙ РЕЖИМ

4.1.    Для составления прогнозов переработки берегов на проектируемых водохранилищах специальные работы, направленные на оценку будущего уровенного режима водохранилища, как правило, нс проводятся. Для этой цели используются проектные данные: отметки характерных уровней (НПУ и уровня сработки) и кривые подпора при уровнях различной обеспеченности, полученные в результате изысканий для проекта гидроузла.

4.2.    В условиях существующих водохранилищ для прогноза переработки берегов обычно бывает достаточно сведений об уровне воды за период эксплуатации гидроузла, взятых по ближайшим водомерным пунктам ГКС. На основании этих сведений строятся графики повторяемости и обеспеченности уровня и определяются характерные уровни или показатели изменчивости уровня в безледное время, учитываемые в методах прогноза переработки берегов.

4.3.    При удаленности изучаемого участка от водомерных пунктов ГКС необходимо организовывать временные водомерные пункты для обеспечения промеров глубин и для составления локального прогноза переработки берегов при сложной гидрометеорологической обстановке (обычно в верховьях водохранилища или там, где условия благоприятны для сгонов и нагонов) .

Продолжительность и сроки наблюдений на этих пунктах различные. Наиболее коротким является период действия пунктов, обслуживающих промерные работы. Для оценки сгонно-нагонных явлений выполняются учащенные (ежечасные или даже более частые) или непрерывные наблюдения с обязательным охватом периодов действия сильных ветров тех направлений, которые могут вызвать наибольшие сгоны и нагоны. Более продолжительные (до года, иногда и более), как правило, двухсрочные наблюдения организуются для выяснения особенностей сезонных изменений уровня. Они должны проводиться в тс же сроки, что и стандартные наблюдения на пунктах ГКС. В этом случае для продления полученного ряда наблюдений и получения многолетних характеристик уровенного режима составляются графики связи с данными наблюдений на ближайших пунктах ГКС.

Чаще всего для производства указанных временных наблюдений за уровнем воды оборудуются реечные, свайные или реечно-свайные водомерные пункты. Установка самописцев целесообразна лишь при необходимости детального изучения распространения волн попусков вышерасположенной ГЭС в верховьях каскадного водохранилища или сгонно-нагонных колебаний. При изучении сгонно-нагонных явлений в озеровидных частях водохранилищ необходима организация двух водомерных пунктов, расположенных на противоположных берегах.

4.4.    В дополнение к рассмотренным выше случаям для косвенного расчета течений в прибрежной зоне иногда необходима организация временных водомерных пунктов в пределах изучаемого участка. Эпизодические наблюдения за уровнем должны осуществляться одновременно на всех пунктах, что даст возможность определить мгновенные уклоны водной поверхности и произвести расчет скорости и направления течения.

4.5.    Современные требования к размещению и оборудованию водомерных пунктов, производству наблюдений и их обработке изложены в работах f2.

3 Зак 2147

Страница 15

5. ВОЛНЕНИЕ

5.1.    Волнение - важнейший гидродинамический фактор переработки берегов. Кроме непосредственного размывающего воздействия на берег и прибрежную зону водохранилища волны способствуют выветриванию, раз-моканию и растворению пород береговых склонов. Они формируют пляжи, защищающие берег от размыва. Волнение оказывает существенное влияние на всю гидрологическую обстановку в прибрежной акватории, в частности на развитие течений и ледообразование.

5.2.    В зависимости от источника возбуждения волны разделяются на ветровые и судовые.

Развитие ветровых волн зависит от направления, продолжительности и скорости ветра, конфигурации и размеров водохранилища в плане, распределения глубин и от состава грунтов, слагающих дно. Значительное влияние на размеры ветровых волн может оказывать затопленный лес и плавающие торфяники.

Подходя к берегу, волны вступают в активное взаимодействие с дном при глубине, примерно равной половине длины волны. Вначале они перестраиваются из трехмерных в двухмерные с общим постепенным уменьшением их высоты. На глубинах, равных примерно высоте волн, происходит их окончательное разрушение. Разрушающиеся волны называются прибойными. В приурезовой зоне эти волны превращаются в накат - непрерывный возвратно-поступательный поток. Интервал воздействия волн на береговой склон зависит в значительной мерс от размаха колебания уровня воды в безлед-нос время.

В пребрежной зоне, кроме того, повсеместно отмечается рефракция воли, т.е. стремление фронта волн занять положение, параллельное береговой линии. Она наиболее выражена на пологих и широких отмелях. У приглубых берегов, которые могут существовать в начальный период заполнения водохранилища, возможно отражение волн, что способствует образованию стоячих волн или толчеи.

В развитии ветрового волнения выделяются стадии нарастающего, установившегося и затухающего волнения.

Ветровые волны на водохранилищах в отличие от морских волн больше зависят от конфигурации водоема и его глубин,» особенности при значительных колебаниях уровня воды. По своим размерам они меньше, но обладают большей крутизной. Инерция волнения гораздо слабее, поэтому явлений мертвой зыби (наличие волн при отсутствии ветра) почти нет.

В местах интенсивного судоходства распространены судовые волны. Размеры и количество этих волн зависят от типа судка, размеров, осадки и скорости его движения, курса судна по отношению к направлению стокового течения и распространения ветровых волн. Активность действия судовых волн на берег существенно определяется близостью расположения судового хода.

5.3.    Знание режима ветрового волнения позволяет оценить предельные значения интенсивности и суммарные энергетические характеристики волновых процессов, необходимые для оценки размывающего воздействия волн на берега. К основным показателям волнения, которые учитываются при прогнозе берегов, относятся: высота, длина, период и скорость распространения волн различной обеспеченности в системе и в режиме, суммарная средняя многолетняя энергия волн и ее нормальная и продольная составляющие.

Для проведения прогнозных расчетов переработки берегов по некоторым методам необходимо знать максимальные высоты волн в периоды редких и наиболее сильных штормов. Такие штормы и сопровождающие их ветровые условия называются расчетными и оцениваются режимной обеспеченностью, то есть возможностью возникновения один раз в заданное число лет. В других случаях (особенно при использовании энергетических методов прогноза вегроволновой абразии берегов) необходим учет всего разнообразия высот и периодов волн, наблюдаемых при различных скоростях и направлениях ветра за многие годы (нс менее 10 лет)

Страница 16

5.4.    Для проектируемых водохранилищ все необходимые для прогноза переработки берегов характеристики волнения пол у чают, используя различные приемы расчета.

Для расчета элементов волн следует использовать СНиП 2.06.04-82, где приведены примеры расчета основных элементов ветровых волн в открытом водоеме для установившегося и неустановипшегося режимов с учетом влияния сложного поля ветра и сложной конфигурации береговой линии, а также примеры расчета трансформации волн в прибрежной зоне на основе исходных значений элементов волнения в открытом водоеме. Метод основан на использовании современных представлений о спектральной структуре процесса волнения. На водохранилище поле ветра преимущественно бывает однородным, что позволяет проводить расчеты при условии постоянства скорости ветра по длине разгона и учитывать только сложность контура водоема.

Для мелководных водоемов с малой изрезанностъю береговой линии высоту ветровых волн можно рассчитывать по методу А.П.Браславского.

Примеры расчета режимно-климатических характеристик волнения основываются на использовании данных о ветре по одной из ближайших метеостанций ГКС. В результате расчетов элементов волн, соответствующих ветровым характеристикам, производится построение для всех волноопасных направлений кривых распределения элементов волн в условиях глубокой воды. В условиях трансформации волн, приходящих в расчетную точку со стороны глубокой воды, такие кривые для высот волн должны пересчитываться с учетом глубин и уклонов дна. Расчет ведется методом последовательных приближений.

На основании режимных кривых распределения элементов волн рассчитываются следующие режимные характеристики волнения: средние элементы волн значения индивидуальных высот волн и их возможные максимумы в любое заданное количество лет; максимальные высоты волн в шторме и доверительные интервалы в зависимости от средней высоты волн в шторме.

Для расчета различных суммарных волноэнергетических характеристик разработан ряд приемов, описание их содержится в работах, посвященных упомянутым выше энергетическим методам прогноза переработки берегов. Эти методы опираются на расчетные значения элементов волн различной обеспеченности в системе для различных по скорости и направлению ветров, а также на данные о повторяемости ветра по градациям скорости для разных волноопасных направлений за безледное время на многолетие.

5.5.    На существующих водохранилищах основные показатели ветрового волнения, требуемые для оценки и прогноза переработки берегов, получают главным образом расчетами. Это связано с тем, что волновые условия в отличие от ветровых чрезвычайно изменчивы по площади водоема и во времени и результаты стационарных многолетних наблюдений на пунктах ГКС нс могут быть распространены на район изысканий, а организация многолетних наблюдений за волнами в районе изысканий исключается иэ-За недостатка времени.

Волномерные наблюдения при изысканиях организуются главным образом в связи с проектированием ответственных сооружений (на стадии проекта). Данные наблюдений используют для проверки и уточнения расчетных характеристик волнения применительно к условиям данного водохранилища. На основании полученных данных устанавливаются особенности деформации берегов и прибрежных отмелей, движения и отложения прибрежных наносов в районе изысканий.

5.6.    Методика изысканий для оценки волнового режима на водохранилищах должна соответствовать единым требованиям, которые разработаны для наблюдательной сети ГКС и отражены в работах £12, 18].

При изысканиях используются инструментально-визуальные и инструментальные методы изучения волнения. Наиболее широкое распространение имеют инструментально-визуальные методы (с помощью вех, буйков, волно-мсра-перспсктомсра). С их помощью можно определить высоту волн, близкую к 1% обеспеченности в системе, и периоды волн, близкие к средним. Чаще всего наблюдения проводятся по одиночной вехе или серии вех, уста-

15

Страница 17

новлеммых на разном удалении от берега по нормали к нему. Инструментальные методы (с помощью волнографов) позволяют определить элементы волн различной обеспеченности в системе, т.с. в течение небольшого отрезка времени. Они предпочтительны при необходимости наиболее детального изучения волнения.

Систематические наблюдения выполяются в постоянных береговых пунктах в течение всего безледного сезона ежедневно в установленные сроки. Наблюдения но вехам при высоте волн до 0,5 м достаточно осуществлять

2- 3 раза в сутки, а в период более сильного волнения необходимо проводить учащенные наблюдения (через 1-3 ч). Наблюдения по максимально-минимальной вехе выполняют 1 раз в сутки или через 2—3 сут сразу после ослабления или прекращения волнения. В периоды длительных штилей каждые

3- 5 сут проводится осмотр вехи. При волнении 0,2 м и менее в открытом водоеме волномерные наблюдения не производятся.

Наблюдения при помощи различных волнографов относятся к эпизодическим. Записи волн выполняются в сроки регулярных наблюдений и при определенных гидрометеорологических ситуациях. При этом в каждой серии записывается нс менее 100 идущих подряд волн и отмечаются продолжительность серии записи, скорость протяжки между отметками времени, скорость и направление ветра, направление волн в открытом водоеме и у места установки датчика и др.

Стандартная программа инструментально-визуальных наблюдений за волнением включает определение типа волнения, направления распространения волн, среднего периода воли, наибольшей разности волновых горизонтов, выбранных из 100 прошедших подряд волн, скорости и направления ветра, а также уровня воды.

К основным типам волн относятся ветровые и волны зыби. Тип и направление волн устанавливаются по участку, где волнение наиболее характерно для открытого водоема или всей прибрежной акватории в районе изысканий.

Наблюдения за ветром производятся независимо от наличия в данном районе метеостанции ГКС. Наблюдения за уровнем воды выполняются во все сроки наблюдений за волнами сразу после производства последних.

Для изучения судовых волн используются инструментально-визуальные методы. При проведении наблюдений следует отмечать тип судна, осадку и скорость движения, расстояние его от берега, высоту и длину волн, их количество, угол подхода к берегу, время воздействия волн от одного судна, количество судов разного типа, прошедших за тот или иной срок.

6. ТЕЧЕНИЯ

6.1.    В условиях водохранилищ, как правило, лишь ветроволновые и стоковые течения имеют берегоформирующее значение. Стоковые течения активно действуют преимущественно в верхней зоне водохранилищ, а ветро-волновые - в зонах глубокого подпора.

6.2.    К ветроволновым течениям относятся вдольбереговые волноприбойные, вдольбереговые ветровые и компенсационные, обычно образующие поверхностные и глубинные системы. Сочетания различных видов течений и показатели суммарных течений зависят от 1-идромстсорологи-ческих условий. С расширением прибрежных отмелей скорость вдольбере-говых течений и неравномерность ее по ширине отмели уменьшается, роль ветра в развитии течений несколько возрастает.

Вдольбереговые волноприбойиые течения обладают наибольшей транспортирующей способностью ввиду высокой турбулентности и больших скоростей. Зона их существования ограничивается со стороны берега урезом воды, а со стороны водоема - внешней линией забурунивания волн. Далее в глубь водоема, до линии с глубинами, примерно равными половине длины штормовых волн, действуют вдольбереговые ветровые течения. Компенсационные течения определяют поперечный или вдольбереговой отток вод, поступающих в прибрежную зону.

16

Страница 18

Влияние течений на берег проявляется преимущественно в перемещении наносов, образовании аккумулятивных форм к в меньшей степени в непосредственном размыве берегов.

6.3.    В методах прогноза переработки берегов влияние встроволновых течений учитывается косвенно при относительной оценке прибрежной аккумуляции твердого материала обы'пю совместно с волнами. В качестве исходных данных для этой цели как в условиях проектируемых, так и существующих водохранилищ, используются обычно многолетние данные о ветре за безледное время. На основании их определяют различные волновые или водно энергетические характеристики, позволяющие судить о направлении и потенциальной мощности вдольбереговых потоков наносов и условиях накопления твердого материала в пределах прибрежной отмели.

6.4.    Стоковые течения не только влияют на абразию берегов ветровыми волнами, но и выполняют самостоятельную эрозионную роль. Скорость течения служит одним из главных показателей, который необходимо учитывать при оценке участия русловой эрозии в переработке берегов. Она зависит от морфометрических характеристик водохранилища, вида регулирования стока гидроузлами и имеет хорошо выраженный зональный характер. Наибольшие скорости наблюдаются в затопленном основном русле реки на вытянутых в длину водохранилища сезонного и недельного регулирования, пропускающих весенний сток транзитом или частично eix> регулирующих. Их значение в период поступления во входной створ максимального количества воды может на некоторых водохранилищах достигать 2 м/с в верхних зонах. 1 м/с в средних зонах и 0,4-0,6 м/с в нижних зонах. Над затопленной поймой скорости в несколько раз меньше и стоковые течения практически нс оказывают на берег эрозионного влияния.

В водохранилищах, осуществляющих многолетнее регулирование стока, большие скорости наблюдаются только в верхних зонах. В нижних и средних зонах этих водохранилищ скорости даже весной очень малы (0,1-

0.2 м/с).

В период межени относительно сильные течения наблюдаются лишь в зоне выклинивания подпора. При расположении водохранилища в каскаде сильные течения наблюдаются при пиковом сбросе воды из вышерасположсн-ного водохранилища, скорость течения в это время составляет 0,8-1 м/с и более.

6.5.    Выделение гидроло^ческих зон, различающихся по активности стоковых течений, следует проводить на оснвос анализа изменений характеристик уровенного режима и уклонов водной поверхности по длине водохранилища; в зависимости от зоны в дальнейшем уточняются коэффициенты аккумуляции пород.

6.6.    Из пп. 6.3 и 6.5 следует, что ни в одном из методов прогноза переработки берегов не используются непосредственные характеристики течений. Тем не менее на существующих водохранилищах получение таких характеристик крайне важно для правильной оценки возможной деформации береговых склонов на стадии проекта.

Методика организации и проведения измерений течений, способы обработки и анализа данных освещены в работах [2, 12, 18].

6.7.    Измерение стоковых течений должно производиться в периоды экстремальных уровней воды и при различных режимах работы гидроузлов. Для водохранилищ, находящихся в каскаде, особый интерес имеют измерения этих течений зимой, когда интенсивно срабатывается Бода из вышсиаходящсгося водохранилища, а также в период пропуска через гидроузел холостых сбросов, когда скорости течения достигают наибольших значений. При этом рекомендуется осуществлять как эпизодические массовые (по возможности одновременные) измерения по площади прибрежной зоны, так и более длительные (до нескольких суток) ежечасные или непрерывные измерения на единичных вертикалях. Применение съемок течений паст возможность получить общую картину распределс1шя течений при той или иной гидрометеорологической ситуации. В безледное время такого рода работы наиболее удобно проводить с помощью поплавков.

IT

Страница 19

Продолжительные измерения в единичных точках позволяют выяснить закономерности режима течений внутри суток и по сезонам, установить связь изменчивости течений с работой гидроузлов, наибольшие скорости и время их проявления. Для таких измерений удобно использовать самописцы течений и вертушки автономного действия.

Для прогноза максимальных скоростей течений в многоводные годы по измеренным скоростям V строится зависимость где h - уровень воды. Область применения этой зависимости ограничена тем отрезком верхней эо»гы водохранилища, где с увеличением расхода воды Q увеличивается и ее уровень. На некоторых водохранилищах ниже указанной зоны при увеличении расхода воды уровень снижается. В этом случае следует строить зависимость l/~ f(Q ).

6.8.    Изучение ветроволновых течений следует приурочивать к периодам, различным по направлению и интенсивности развития ветровых воли, и к экстремальным уровням воды. Измерения рекомендуется производить поплавком. В большинстве случаев изучение ветроволновых течений входит в состав комплекса инженерно-гидрометеорологических работ. В этом случае может быть целесообразным сооружение тросовых устройств и эстакад, что позволят проводить детальные и более продолжительные наблюдения по всей ширине прибрежной зоны. Наибольший практический интерес представляет установление средних и максимальных скоростей ветроволновых течений по поперечному сечению в пределах прибрежной отмели, а также основных схем прибрежной циркуляции вод.

6.9.    Изучение течений сопровождается обязательной регистрацией тех элементов гидрометеорологической обстановки, которые оказывают на них влияние (уровня воды, скорости и направления ветра, показателей ветрового волнения) в момент измерений. Одновременно с наблюдениями за течением должен производиться отбор со дна проб грунта на гранулометрический анализ. Сопоставление скоростей течения с крупностью донных наносов дает возможность оценить устойчивость дна, подвижность слагающих его наносов, определить известными способами интервал размывающих скоростей.

6.10.    Приближенная косвенная оценка ветроволновых течений возможна на основании использования таблицы ТГМ-16 [20J или различных расчетных способов (18] В этом случае, однако, необходимы показатели, характеризующие рельеф прибрежной отмели, состав донных наносов, ветер и ветровое волнение.

7. ЛЕДОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

7.1.    Ледовые явления на водохранилищах оказывают существенное влияние на развитие переработки берегов. Подвижки ледяного покрова, ледоходы и дрейф льда при благоприятных условиях способны вызвать деформацию прибрежной отмели (бечевника) и береговых откосов. Наибольшую опасность представляют весенние ледоходы и навалы льда на берег под действием ветра в нижних и средних зонах. Особенно неустойчивый ледовый режим отмечается в верховьях водохранилищ при расположении их в каскаде. Периодические попуски воды из вышележащего водохранилища вызывают заметные колебания уровня и температуры воды и сильные стоковые течения, что обусловливает нарушение ледяного покрова, образование у берегов, в пределах амплитуды колебания уровня воды мощных торосов. На прибрежных мелководных участках водохранилищ зимой во многих местах происходит оседание льда на дно вследствие сработки воды из водоема. Весной на этих участках образуются талые воды, которые размывают временно осушенную поверхность прибрежных отмелей и береговых аккумулятивных форм. Косвенное влияние ледовых явлений на устойчивость береговых склонов заключается в ограничении периода возможного развития волнения и его воздействия на берега.

7.2.    В настоящее время отсутствует методика прогноза ледовой абразии берегов. В методах прогноза переработки берегов влияние ледовых явлений

18

Страница 20

учитывается косвенно, ограничением времени размыва периодами открытой воды и действия ветрового волнения. В качестве основного показателя используется средняя за многолетие продолжительность безледного периода. За безледный период принимается суммарное время за год, в течение которого на водоеме отсутствовал ледостав.

В условиях проектируемых водохранилищ значение этого показателя получают расчетным путем или по аналогии с озерами и водохранилищами, находящимися в сходных условиях. На эксплуатируемых водохранилищах для этой цели чаще всего используют результаты наблюдений на водомерных пунктах ГКС,

7.3.    Регулярные стандартные наблюдения за ледовой обстановкой на пунктах ГКС в большинстве случаев позволяют оценить опасность ледовых явлений для рассматриваемого берега. В тех случаях, когда на водоеме нет действующих пунктов ГКС или если проводимые на них наблюдения недостаточно полно характеризуют сложную ледовою обстановку в интересующем районе, в состав изысканий могут быть включены регулярные или кратковременные специальные наблюдения.

7.4.    Наблюдения проводят в период замерзания, ледостава и вскрытия водохранилища. Ледовая обстановка оценивается путем визуальных инструментальных наблюдений, маршрутных обследований с картированием, ледомерных съемок (при ледоставе) и авиаразведок. Авиаразведка в необходимых случаях сопровождается аэрофотосъемкой, дающей наиболее точные сведения о границах распространении отдельных видов ледовых явлений.

Вес указанные работы выполняют в соответствии с требованиями, предъявляемыми к регулярным стандартным наблюдениям, или только как специальные наблюдения {12,18} .

7.5.    При регулярных стандартных наблюдениях выявлют следующее: сроки появления льда, установления ледостава, вскрытия и полного очищения водоема от льда; виды и распространение ледовых образований; дрейф льда (скорость, направление и размеры льдин) в период замерзания и вскрытия; деформации ледяного покрова, то росистость и навалы льда на берег; толщину льда и снежного покрова на нем.

Регулярные наблюдения проводятся в период неустойчивого ледяного по* ва ежедневно, а при ледоставе - 1 раз в 5 сут.

.К специальным наблюдениям относятся: авианаблюдения и маршрутные обследования с картированием ледовой обстановки на участках большой протяженности;

изучение формирования торосов и навалов льда, выяснение характера и интервала (по высоте) их воздействия на береговой склон;

определение толщины ледяного покрова и зоны его оседания на дно в прибрежной части водоема;

изучение физико-механических свойств льда (плотности, структуры, пределов прочности на сжатие, на изгиб, на раздробление и т.д.).

7.7.    Кроме данных непосредственных наблюдений для более полной оценки влияния ледовых явлений на берег требуется также учет уровен-ного и термического режима водоема, режима стоковых течений, некоторых метеорологических характеристик (температуры воздуха, вида и количества атмосферных осадков, атмосферного давления, направления и скорости ветра).

7.8.    Для проектируемых водохранилищ оценка возможной опасности ледовых воздействий на берег производится путем расчетов или по аналогии. Аналогом может служить хорошо изученный в отношении ледового режима участок на существующем водохранилище с близкими морфометрическими и гидрометеорологчсскнми признаками.

19