Развитие и автоматизация энергетических методов расчетов переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.07, кандидат наук Хохлов, Дмитрий Николаевич

• Хохлов, Дмитрий Николаевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Хохлов, Дмитрий Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ БЕРЕГОВ ВОДОХРАНИЛИЩ

1.1 Классификация берегов водохранилищ

1.2 Факторы влияющие на переформирование берегов водохранилищ

1.3 Существующие методы прогнозирования переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ

1.4 Обоснование цели и задач диссертационного исследования

1.5 Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ АБРАЗИОННЫХ

И ТЕРМОАБРАЗИОННЫХ БЕРЕГОВ ВОДОХРАНИЛИЩ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАСЧЕТАМ НА ЭВМ

2.1 Переформирование абразионного берега на заданный срок

2.1.1 Описание и схема процесса абразии берега

2.1.2 Математическое описание абразионного берегопереформирования

2.1.3 Алгоритм расчета абразионного берегопереформирования

2.1.4 Рекомендации по назначению исходных данных

2.2 Предельное состояние абразионного берега

2.2.1 Описание и схема предельного состояния берега

2.2.2 Математическое описание предельного состояния берега

2.2.3 Алгоритм построения профиля берега в предельном состоянии

2.3 Переформирование термоабразионного берега

на заданный срок

2.3.1 Описание и схема процесса термоабразии берега

2.3.2 Математическое описание термоабразионного берегопереформирования

2.3.3 Алгоритм расчета термоабразионного берегопереформирования

2.3.4 Рекомендации по назначению исходных данных

2.4 Переформирование термоабразионного берега

за один безледоставный период

2.4.1 Численная модель термоабразии берега водохранилища

2.4.2 Численное решение

2.4.3 Алгоритм расчета

2.4.4 Рекомендации по назначению исходных данных

2.5 Компьютерные программы для расчетов переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ

2.5.1 Программа «Берега»

2.5.2 Программа «Шторм»

2.6 Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. НАТУРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ АБРАЗИОННЫХ И ТЕРМОАБРАЗИОННЫХ БЕРЕГОВ

ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ

3.1 Методы измерения береговых профилей и обработки результатов

3.2 Переформирование абразионных берегов Горьковского водохранилища

3.2.1 Условия переформирования берегов водохранилища

3.2.2 Количественные наблюдения абразионных берегов водохранилища

3.2.3 Параметры переформирования абразионных берегов за период эксплуатации водохранилища

3.3 Переформирование термоабразионных берегов Вилюйского водохранилища

3.3.1 Условия переформирования мерзлых берегов водохранилища

3.3.2 Количественные наблюдения термоабразионных берегов водохранилища

3.3.3 Параметры переформирования термоабразионных берегов

за период эксплуатации водохранилища

3.4 Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. РАСЧЕТЫ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ АБРАЗИОННЫХ И ТЕРМОАБРАЗИОННЫХ БЕРЕГОВ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ ДЛЯ ВЕРИФИКАЦИИ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ, ПРОГРАММ ДЛЯ ЭВМ И В ПРАКТИЧЕСКИХ ЦЕЛЯХ

4.1 Принципы верификации

4.2 Верификация программы расчета переформирования абразионного берега на заданный срок

4.3 Тестирование программы расчета предельного состояния абразионного берега

4.4 Верификация программы расчета переформирования термоабразионного берега на заданный срок

4.5 Тестирование программы расчета переформирования термоабразионного берега за один безледоставный период

4.6 Расчетные прогнозы переформирований берегов водохранилищ

на последующий период

4.6.1 Прогноз переформирования абразионных берегов Горьковского водохранилища

4.6.2 Прогноз переформирования термоабразионных берегов Вилюйского водохранилища

4.7 Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Акты внедрения результатов НИР

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие и автоматизация энергетических методов расчетов переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. После создания водохранилища в речной долине начинается переформирование его берегов, сложенных дисперсными породами. Процессом охвачены берега больших и средних водохранилищ в различных климатических зонах. Наибольшему переформированию подвержены абразионные (термоабразионные) берега [128]. При протяженности береговой линии водохранилищ России около 76 тыс. км, 42 тыс. км из них - абразионные

[119].

Берегопереформирование вызывает изъятие из использования прибрежных территорий, создает угрозу береговой инфраструктуре [65, 82]. Так, потери земель из-за абразии берегов водохранилищ Волжского каскада оценены в 35.. .39 тыс. га [12, 25, 52].

Учитывая возрастающую стоимость земель вокруг водохранилищ, прогнозирование переформирования их берегов приобретает важное прикладное значение. Для локальных участков на базе прогноза осуществляется выбор альтернативных методов снижения рисков при разрушении берега. Прогнозы береговых процессов позволяют сократить экономический ущерб и не допустить возникновения и развития чрезвычайных ситуаций [5, 81].

Степень разработанности темы. Вопросам абразии и термоабразии берегов водохранилищ посвящено много работ российских ученых. Ими был разработан ряд методов прогнозирования берегопереработки [28, 31, 42, 47, 77], некоторые из которых включены в нормативные документы. Однако, известные методы обладают недостатками, ухудшающими оправдываемость прогнозов берегопере-работки на эксплуатируемых водохранилищах [11, 41, 71, 76, 129] и не дают желаемой точности прогнозов на проектируемых водохранилищах. Имеется необходимость совершенствования и автоматизации методов прогнозирования переработки берегов водохранилищ для повышения точности прогнозов.

Объектом диссертационного исследования приняты абразионные и термоабразионные берега водохранилищ, а предметом исследования - методы расчетов их переформирований в период эксплуатации.

Исследование велось в рамках научного направления кафедры гидротехнических и транспортных сооружений ННГАСУ «Взаимодействие гидроузлов и водохранилищ с окружающей средой в сложных природных условиях» в составе АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» по темам: «Исследование процессов взаимодействия водохранилищ с основаниями и берегами в сложных природных условиях», 2009-2011 гг., № гос. рег. 01201152861; «Разработка научных основ и технологий защиты урбанизированных территорий от природных и антропогенных катастроф и негативных воздействий», 2009-2010 гг., № гос. рег 01200902821; в составе Государственного задания Министерства образования и науки РФ «Экспериментальные и теоретические исследования поведения водохранилищ и плотин энергетических гидроузлов на эксплуатационной фазе жизненного цикла», 2012-2014 гг., № гос. рег. 01201256972.

Цели и задачи. Цель диссертационной работы заключалась в выборе наиболее приемлемых для инженерной практики методов, их развитии и автоматизации для выполнения на ЭВМ вариантных постворовых расчетных прогнозов переформирований абразионных и термоабразионных берегов проектируемых и эксплуатируемых водохранилищ.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- изучить, проанализировать и выбрать для развития и автоматизации методы расчетов переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ, наиболее приемлемые для инженерной практики;

- на базе выбранных методов сформулировать математические модели, разработать алгоритмы и программы для выполнения на ЭВМ вариантных постворо-вых расчетных прогнозов переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ в процессе их проектирования и эксплуатации;

- провести инструментальные измерения береговых профилей на больших водохранилищах, с помощью полученных натурных данных выполнить верифи-

кацию и обосновать техническую эффективность разработанных моделей и программ для ЭВМ;

- для охваченных натурными измерениями берегов водохранилищ выполнить расчетные прогнозы переформирований на дальнейший период эксплуатации применительно к мониторингу береговой полосы.

Научная новизна. Научную новизну работы составили следующие ее результаты:

- усовершенствованные известные энергетические методы расчетного прогнозирования переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ в части математического описания процессов с учетом нестационарности волновых и уровенных условий на водохранилищах и теплотехнических условий в берегах;

- составленные алгоритмы и программы реализации усовершенствованных методов на ЭВМ для автоматизации расчетов;

- полученные натурные данные о переформированиях берегов Горьковско-го и Вилюйского водохранилищ за многолетние периоды, прошедшие от начала их эксплуатации;

- полученные расчетные прогнозные данные о переформированиях берегов Горьковского и Вилюйского водохранилищ на предстоящее десятилетие эксплуатации, количественно подтвердившие ожидаемое замедление их абразии и термоабразии.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость проведенного исследования заключается в осуществленном совершенствовании инженерных методов прогноза переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ, разработке алгоритмов расчетов, реализованных в программах для ЭВМ, верифицированных на натурных данных.

Практическая значимость результатов работы заключается в возможности использования разработанных программ в проектирующих и эксплуатирующих водохранилища организациях для целей прогнозов развития берегов и обоснования методов их защиты.

Методология и методы исследования. Для достижения поставленной цели было применено математическое и численное моделирование абразии и термоабразии с верификацией моделей на натурных данных наблюдений за берегами.

Личный вклад автора заключался в постановке цели и формулировании задач диссертационного исследования, в совершенствовании, алгоритмизации и программировании энергетических методов прогнозирования берегопереформи-рований на водохранилищах, в подборе архивных данных наблюдений за переработкой берегов эксплуатируемых водохранилищ, участии в экспедиционных инструментальных исследованиях их современного состояния, в обработке и анализе полученных результатов, в выполнении расчетных прогнозов переработки берегов исследованных водохранилищ.

Положения, выносимые на защиту:

- усовершенствованные энергетические методы расчетного прогнозирования переформирований абразионных и термоабразионных берегов водохранилищ на заданный срок и конечную стадию и их компьютерная реализация;

- полученные данные многолетних постворовых инструментальных наблюдений за переформированиями берегов Горьковского и Вилюйского водохранилищ;

- результаты составленных постворовых расчетных прогнозов переформирований берегов Горьковского и Вилюйского водохранилищ на предстоящее десятилетие.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных научных результатов подтверждена соответствием их современным научным представлениям о береговых процессах на водохранилищах, качественной и хорошей количественной сходимостью результатов компьютерных прогнозов переформирований берегов усовершенствованными методами с результатами многолетних натурных инструментальных наблюдений.

Доклады о результатах диссертационного исследования были сделаны и одобрены на: научных конгрессах Международных научно-промышленных форумов «Великие реки», г. Нижний Новгород, 2009, 2010, 2016 гг.; Всероссийской

научно-технической конференции, посвященной 80-летию НГАСУ (Сибстрин), г. Новосибирск, 2010 г.; IX Международном симпозиуме по проблемам инженерного мерзлотоведения, г. Мирный, 2011 г.

Реализация результатов исследования осуществлена в процессе его проведения. Выполнено исследование и прогнозирование переформирования абразионных берегов озерной части Горьковского водохранилища для ФГУ «Управление эксплуатации Горьковского водохранилища», исследование и прогнозирование переформирования термоабразионных берегов Вилюйского водохранилища для Вилюйской научно-исследовательской мерзлотной станции Института мерзлотоведения СО РАН (приложение А).

Публикации. Материалы диссертационного исследования опубликованы в 16 научных работах, в том числе в 8 изданиях, рекомендованных ВАК. Получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ «Берега», рег. № 2013612345.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы из 152 наименований, изложена на 188 страницах, включая 82 рисунка, 39 таблиц, 4 страницы приложений.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ БЕРЕГОВ

ВОДОХРАНИЛИЩ

1.1 Классификация берегов водохранилищ

Единая классификация берегов водохранилищ необходима для сравнительного анализа их развития по большим территориям, а так же для выбора методов прогноза и схем защитных мероприятий [138]. Классификацией берегов водохранилищ в нашей стране занимались С.Л. Вендров, А.Д. Колбутов, И. А. Печеркин, Д. П. Финаров, Ф.С. Зубенко, Л.Б. Розовский, В.М. Широков, А.И. Ермолаев, А.А. Каган и др. На практике чаще других использовалась классификация Д. П. Фина-рова [128]. В ней берега, связанные общим ведущим процессом, развивающимся на склоне выше и ниже уреза воды, объединены по генетическим группам. В зоне умеренного климата это абразионная, абразионно-эрозионная, аккумулятивная, водно-гравитационная, биогенная и нейтральная генетические группы [128]. В условиях криолитозоны - термоабразионная, термокарстовая, термоденудационная и другие группы [28, 29]. В данной работе автор придерживается классификации Д.П. Финарова.

В генетических группах выделяются генетические типы берегов (типы переформирования), являющиеся основной таксонометрической единицей классификации. Под типом берега понимается сочетание форм рельефа берегового склона, обладающего сходным геоморфологическим обликом, литологическим строением, историей происхождения склонов до затопления водохранилища и проявлением современных процессов [128].

Наиболее интенсивно разрушаются берега, относящиеся к абразионной и термоабразионной генетическим группам [37, 128, 138], тогда как остальные группы берегов могут оставаться относительно стабильными длительное время. Именно абразионные и термоабразионные берега требуют наибольшего внимания при изучении с точки зрения прогнозирования их перереформирований [128].

Абразионная генетическая группа. Абразия - процесс разрушения надводной части берега и подводного берегового склона под действием механической энергии волн [62]. Абразионные берега распространены на большинстве водохранилищ средней полосы России, их протяженность по отдельным водохранилищам составляет от 8,5% до 51,7% от протяженности береговой линии [12, 13, 71; 85].

В абразионную группу включены следующие генетические типы берегов: обвально-осыпной абразионный, осыпной абразионный, обвально-глыбовый абразионный, денудационно-абразионный, оползнево-абразионный, абразионно-суффозионный, абразионно-карстовый [128].

Осыпные абразионные берега формируются в легкоразмываемых породах (песках, супесях), которые в результате подмыва склона на урезе воды обрушают-ся в виде осов и осыпей. Затем продукты обрушения размываются волнением [43]. Типичные осыпные абразионные берега распространены на Горьковском (рисунок 1.1), Волгоградском, Цимлянском Новосибирском и др. водохранилищах [37, 64, 104].

Обвальные абразионные берега формируются в связных грунтах, преимущественно в глинах и суглинках. Действие волн на берег вызывает вынос грунта по мелким трещинам, в некоторых случаях образуются прибойные ниши. В результате создаются условия неустойчивости склона и возникают обвалы. Навалы обрушившегося грунта лишены структурных связей и легко размываются ветровым волнением [138]. Обвальные абразионные берега встречаются на Горьков-ском (рисунок 1.2), Чебоксарском, Камском, Воткинском и др. водохранилищах [34, 37, 64, 70, 89, 104, 132].

Часто на водохранилищах встречаются обвально-осыпные абразионные берега, на которых развиваются как обвальные, так и осыпные процессы [104].

Скорости отступания осыпных и обвальных абразионных берегов достигали 14-23 м/год в первые 5-10 лет после заполнения водохранилищ [37, 132, 138] и снижались до нескольких метров в год или долей метров в год в последующие годы [104].

Оползневые абразионные берега отмечаются на участках с высокими и крутыми склонами, сложенными чередованием глинистых и песчаных водоносных отложений. Причинами возникновения оползней на берегах водохранилищ являются абразионный размыв приурезовой части склона и увеличение его крутизны, снижение несущей способности пород берега из-за их растворения, размокания и движения грунтовых вод при колебании уровней воды [128]. Абразионно-оползневой тип переформирования распространен, например на правобережье волжских водохранилищ (рисунок 1.3) [33, 37, 64, 92].

Остальные типы берегов, входящие в абразионную генетическую группу, развиваются с незначительной интенсивностью, из за чего представляют меньший интерес для инженерной практики и в данной работе не рассматриваются.

Рисунок 1.1 - Осыпной абразионный левый берег Горьковского водохранилища между с . Андроново и д. Вашуриха. 2009 г.

Рисунок 1.2 - Обвальный абразионный правый берег Горьковского водохранилища у с. Катунки. 2009 г.

Рисунок 1.3 - Оползневой абразионный правый берег Горьковского водохранилища у д. Повалихино. 2009 г.

Термоабразионная генетическая группа. Термоабразия - процесс разрушения берегов, сложенных мерзлыми рыхлыми породами, под совместным воздействием механической (волновой) и тепловой энергии водной массы [3]. Распространенность термоабразионных берегов составляет порядка 10-30% длины береговой линии водохранилищ криолитозоны [51, 113, 138]. Группа включает типы берегов, различающиеся характером разрушения и строением оттаявших пород: обвально-осыпной термоденудационно-термоабразионный, обвально-глыбовый термоабразионный, обвально-осыпной термоабразионный [28, 128]. Наибольшему разрушению подвержены последние два типа берега (рисунки 1.4, 1.5).

Рисунок 1.4 - Обвально-глыбовый термоабразионный берег Билибинского водохранилища в период интенсивной термоабразии [53]

Рисунок 1.5 - Обвально-осыпной термоабразионный правый берег Вилюйского водохранилища на участке №6 в Кусаганском расширении. 2011 г.

1.2 Факторы влияющие на переформирование берегов водохранилищ

Основные факторы, влияющие на характер и интенсивность переформирования берегов водохранилищ сводят в пять групп: метеорологические, гидрологические, геологические (геокриологические), морфологические и прочие [41, 93, 128]. Изучение и прогнозирование переформирования берегов водохранилищ рекомендуется вести с рассмотрением комплекса всех вышеперечисленных факторов [96].

Основным метеорологическим фактором формирования берегов водохранилищ является ветер. От его силы, направления и постоянства зависят высота, направление и продолжительность волнения, а материалы наблюдений за ветром, получаемые на метеорологических станциях, ложатся в основу расчета параметров волн.

Сведения о ветровом режиме для целей прогнозирования берегопереформи-рований должны содержать повторяемости скоростей ветра различной интенсивности для основных направлений за безледоставные сезоны, а так же повторяемости действия ветра по месяцам. Как для проектируемых, так и для эксплуатируемых водохранилищ эти сведения получают в результате обработки материалов многолетних наблюдений на ближайших метеорологических станциях.

Наиболее репрезентативные сведения дают наблюдения в непосредственной близости от водохранилищ. Наблюдения на метеорологических станциях, расположенных на залесенных или застроенных участках, зачастую не соответствуют ветровым условиям, имеющимся непосредственно на водохранилищах (рисунок 1.6) [93]. Скорости ветра над водохранилищами, как правило, выше, а его господствующие направления отличаются от направлений, определенных по удаленным метеостанциям. При отсутствии репрезентативных сведений о ветре для составления прогнозов берегопереформирований организуют ветромерные пункты длительного действия [96].

а)

С

св

б)

юв

св

в

о

ю

5 10%

X

о

юз

5 10м/с

ЮВ

Рисунок 1.6 - Сравнение роз ветров по метеостанциям, расположенным на различных расстояниях от водоема [93]: на берегу водохранилища (пунктир) и на расстоянии 1 км от него (сплошная линия), а - повторяемость, б - максимальные скорости

К гидрологическим факторам, влияющим на переработку берегов, относятся: волновые процессы, глубина и плановые размеры водохранилища, колебания уровня воды и длительность стояния его на различных отметках, течения [93,

Волновые процессы оказывают наибольшее влияние на разрушение берегов. Кроме размывающего воздействия на берег и подводный береговой склон волны способствуют выветриванию, размоканию, растворению пород береговых склонов, оттаиванию мерзлых грунтов [37, 78].

Ветровая волна имеет следующие основные параметры (рисунок 1.7) [57]: высота волны Н, м - превышение вершины волны над соседней подошвой; длина волны Ь, м - горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле; период волны Т, с - интервал времени между прохождением двух смежных вершин волн через фиксированную вертикаль.

131].

Рисунок 1.7 - Профиль и основные элементы волн

Ряд ветровых волн одного происхождения последовательно бегущих одна за другой (система волн), имеют различные параметры Н, Ь, Т (нерегулярность волн в системе) [57], которые определяются на основании интегральных функций распределения [55].

Ветровые волны перемещаются на поверхности воды в одном направлении без изменения своего вида только при глубинах, больших половины длины волны. При меньших глубинах волны трансформируются, а при достижении критической глубины Иъ разрушаются. В зависимости от глубины на акватории различают четыре зоны (рисунок 1.8) [57]: 1 зона - глубоководная с глубиной к>Ы2„ где дно не влияет на основные характеристики волн; 2 зона - мелководная с глубинами Ь/2>И>ИЬ, где дно водоема оказывает влияние на развитие волн и на основные их характеристики; 3 зона - прибойная с постепенно уменьшающейся глубиной ИЬ>И>И2, в пределах которой начинается и завершается разрушение волн; 4 при-урезовая зона, с глубиной И<И2, в пределах которой поток от разрушенных волн периодически накатывается на берег.

Глубоководная 1 Мелководная 2 Прибойная ЗПриурезовая

Рисунок 1.8 - Деление акватории на четыре зоны по глубине и характерные створы: 1-1 створ начала мелководья; 2-2 створ начала разрушения волн; 3-3 створ завершения разрушения волн [57]

В мелководной, прибойной и приурезовой зоне, подходящие к берегу волны вступают во взаимодействие с дном, разрушаются, непрерывно передавая силовой импульс массам воды у берега, образуя волновые течения. При этом возникает движение частиц пород в направлениях как вдоль, так и поперек берега. Ширина, мощность и высотное положение потока наносов на отмели зависит от размеров волн, угла их подхода и положения уровня воды [37, 41, 61, 86, 131].

Для проектируемых и эксплуатируемых водохранилищ параметры волн определяют преимущественно расчетными методами [96], т.к., в связи со значительным различием волновых условий по площади водоема и во времени, результаты наблюдений на водомерных (волномерных) постах не могут быть распространены для всего водохранилища. Расчет основных параметров волн в открытом водоёме ведут по аналитическим зависимостям [55], либо по разработанным на их основе номограммам, приведенным в нормативной литературе [118].

На интенсивность размыва берегов в значительной мере влияет уровенный режим водохранилища, определяющий высотное положение зоны действия активных факторов на береговые склоны [37; 41]. В первую очередь колебания уровня воды влияют на профиль береговой отмели. Так, отмель, образовавшаяся при стоянии высоких уровней воды, размывается при сработке водохранилища, в дальнейшем при повышении уровня воды она не будет играть защитной волнога-сящей роли и берег будет снова размываться. Наибольшее влияние этот фактор оказывает на берега горных водохранилищ и водохранилищ с многолетним режимом регулирования [8, 9, 93].

Для расчетов переформирования берегов водохранилищ в криолитозоне необходимо знать температуры воды и воздуха, осредненные по месяцам или за летний и зимний сезоны. Сведения о температуре воды и воздуха получают из обработки результатов наблюдений на ближайших метеостанциях.

Ледовые явления на водохранилищах (подвижки ледяного покрова, ледоходы, дрейф льда) способны вызывать деформации прибрежных отмелей и береговых откосов (рисунок 1.9) [37]. При прогнозировании переформирования берегов

ледовый режим водохранилищ учитывают косвенно путем ограничения времени действия ветрового волнения безледоставным периодом.

а)

Рисунок 1.9 - Схема деформирования берегового склона в зоне периодического затопления за счет ледяного покрова: а - положение склона к концу сезонного промерзания; б - всплытие льда с примерзшим грунтом; в - дрейф ледяного покрова при НПУ; 1 - ледяной покров; 2 - слой сезонного промерзания; 3 - талый грунт; 4 - вода; 5 - грунт, примерзший ко льду [100]

Геологические и геокриологические факторы. Геолого-литологическое строение берега в значительной степени определяет интенсивность его разрушения и, следовательно, ширину береговой полосы, подвергшейся переработке. Взаимодействующие с дном волны образуют течения, которые отрывают частицы грунта от поверхности дна и переносят их. Интенсивность взмучивания частиц и интенсивность их переноса при одинаковых скоростях движения воды зависит от литологии и прочностных свойств грунтов. Допускаемые (неразмывающие) скорости для различных грунтов приведены в таблице 1.1. Наиболее мелкие частицы грунта, по сравнению с более крупными фракциями, легче перемещаются по отмели. Для переноса уже размытых частиц грунта требуются значительно меньшие скорости течения, чем для первоначального размыва (таблица 1.2) [93].

Таблица 1.1 - Допустимые неразмывающие скорости течения

для различных грунтов [93]

Допускаемая средняя скорость

Наименование грунтов и их состояние течения, м/сек

Для глубин 3 м и менее Для глубин более 3 м

Ил 0,50 0,70

Песок тонкий 0,20-0,50 0,60

Песок мелкий 0,25-0,60 0,70

Песок средний 0,25-0,75 0,85

Песок крупный 0,50-0,90 1,0

Гравий мелкий 0,65-1,10 1,20

Гравий средний 0,80-1,30 1,45

Гравий крупный 0,90-1,50 1,65

Глина и суглинок очень плотные 1,40-2,0 2,10

Глина и суглинок плотные 1,0-1,40 1,50

Глина и суглинок средней плотности 0,65-0,90 1,0

Глина и суглинок низкой плотности 0,35-0,45 0,50

Супеси плотные 0,60-0,80 0,90

Супеси средней плотности 0,35-0,60 0,70

Супеси низкой плотности 0,25-0,35 0,40

Таблица 1.2 - Скорости течения, при которых начинается оседание частиц

различных грунтов [93]

Наименование грунта Диаметр частиц, мм Скорость течения, м/сек

Глинистые частицы 0,005 -

Пыль мелкая 0,005-0,01 0,0008

Пыль крупная 0,01-0,05 0,004

Песок тонкий 0,05-0,1 0,008

Песок мелкий 0,1-0,5 0,04

Песок средний 0,5-1,0 0,08

Песок крупный 1,0-2,0 0,15

Гравий мелкий 2,0-4,0 0,30

Гравий средний 4,0-10,0 0,50

Гравий крупный 10-20 0,80

Указанное сильно влияет на разрушение берегов, сложенных связными грунтами. Для их размыва требуются относительно высокие скорости течения воды (таблица 1.1), но, будучи уже размытыми, частицы грунта оседают только в спокойной воде. Образование аккумулятивных отмелей при берегах, сложенных связными грунтами, идет значительно медленнее по сравнению с берегами, сложенными несвязными породами, а размытый грунт выносится за пределы береговой зоны [41, 85].

Разрушению горных пород способствует наличие в них трещин, из-за которых даже плотные породы могут сравнительно легко разрушаться под действием волн. При переменном смачивании их механическая прочность сильно меняется, приводя часто к обвалам крутых откосов из полускальных пород и более легкому размыву обломков, а также сползанию земляных масс на откосах из глин [128].

Определенное значение имеют и условия залегания пород. Так, например, при падении пластов в сторону водохранилища, в результате подмывающего действия волн могут происходить оползания береговых откосов по плоскости напластования, что ускоряет процесс разрушения берега. При падении пластов в противоположную сторону, породы имеют максимальную сопротивляемость разрушению [93].

После заполнения водохранилища повышение уровня грунтовых вод в берегах вызывает дополнительное увлажнение пород, создавая предпосылки для оживления старых и появления новых оползней, оплывин и обрушений [56].

На развитие мерзлых берегов большое влияние оказывает геокриологическое состояние горных пород. Поскольку мгновенное сопротивление разрыву грунта, находящегося в мерзлом состоянии, значительно выше давления, возникающего при ударе ветровой волны о берег, то его непосредственный размыв без предварительного оттаивания невозможен [113]. Размывается только постоянно-талый и оттаявший за летний сезон грунт (рисунок 1.10). Скорость оттаивания грунта, слагающего берег, в том числе, зависит от температурного режима пород.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хохлов, Дмитрий Николаевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анализ переформирования абразионных берегов Горьковского водохранилища за период 1957-2010 гг. с прогнозом на следующее десятилетие / С. В. Соболь, И. С. Соболь, Л. Б. Иконников, Д.Н. Хохлов // Гидротехническое строительство. - 2011. - № 12. - С. 13-20.

2. Арэ, Ф. Э. Основы прогноза термоабразии берегов / Ф. Э. Арэ. - Новосибирск : Наука, 1985. - 176 с.

3. Арэ, Ф. Э. Развитие рельефа термоабразионных берегов / Ф. Э. Арэ // Известия АН СССР. Серия географическая. - 1968. - № 1. - С. 92-100.

4. Арэ, Ф. Э. Разрушение берегов арктических приморских низменностей / Ф. Э. Арэ. - Новосибирск : ГЕО, 2012. - 292 с.

5. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации: коллективная монография / под общ. ред. С. К. Шойгу. - М. : ИПЦ «Дизайн. Информация. Картография», 2005. - 270 с.

6. Бейром, С. Г. Методические рекомендации по изучению и прогнозированию подпора подземных вод и переработки берегов водохранилищ Сибири / С. Г. Бей-ром. - Новосибирск : [б. и.], 1972. - 200 с.

7. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. - М. : Наука, 1981. - 720 с.

8. Варазашвилли, Н. Г. Некоторые положения методики прогнозирования абразионной переработки берегов горных водохранилищ / Н. Г. Варазашвилли // Гидротехническое строительство. - 1968. - № 7. - С. 36-40.

9. Варазашвилли, Н. Г. Определение параметров абразионной отмели на горных водохранилищах с учетом времени воздействия волн и скорости сработки уровня воды / Н. Г. Варазашвилли // Гидротехническое строительство. - 1971. - № 7. - С. 31-34.

10. Великин, С. А. Экспедиционные исследования переформирования берегов вилюйского водохранилища в криолитозоне / С. А. Великин, И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2012. - № 4. - С. 9-15.

11. Вендров, С. Л. Водохранилища и окружающая природная среда / С. Л. Вендров, К. Н. Дьяконов. - М. : Наука, 1976. - 136 с.

12. Вода России. Водохранилища / под. науч. ред. А. М. Черняева. - Екатеринбург : Аква-Пресс, 2001. - 700 с.

13. Водохранилища Верхней Волги / Л. И.Терентьева, А. Н. Баринов, М. И. Зонова [и др.] ; рук. В. С. Дементьев. - Нижний Новгород : Верхне-Волжское БВУ, 2008. - 156 с.

14. Возобновление долгосрочных инструментальных наблюдений за переформированием абразионных берегов Горьковского водохранилища / С. В. Соболь, И. С. Соболь, Л. Б. Иконников, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2010. - № 2. - С. 40-47.

15. Генеральная прогнозная схема развития прибрежной зоны Арктических морей Евразии в 21 веке / Ю. А. Павлидис, И. О. Леонтьев, С. Л. Никифоров [и др.] // Океанология. - 2007. - Т. 47, № 1. - С. 129-140.

16. Гоголев, Е. С. Влияние мерзлого состояния грунтов на разрушение берегов водохранилищ криолитозоны / Е. С. Гоголев // Натурные и лабораторные исследования гидротехнических сооружений : сб. науч. тр. - М. : МГМИ, 1987. -С. 102-108.

17. Гоголев, Е. С. Исследование теплоотдачи при колебательном движении воды у ледяной поверхности / Е. С. Гоголев, А. Н. Красавин // Известия СО АН СССР. Серия технических наук. - 1985. - №5. - С. 102-104.

18. Гоголев, Е. С. Прогноз переработки берегов водохранилищ в суровых климатических условиях при колебаниях уровня воды : тез докл. / Е. С. Гоголев // Всесоюзное научно.-техническое совещание по динамике берегов водохранилищ, их охране и рациональному использованию. - Черкассы : Укргипроводхоз, 1979. -Кн. 3. - С. 35-38.

19. Гоголев, Е. С. Прогноз предельного развития береговой зоны водохранилищ в районах распространения сильнольдистых грунтов / Е. С. Гоголев // Инженерное мерзлотоведение в гидротехнике : материалы конференций и совещаний по гидротехнике. - Л. : Энергоатомиздат, 1989. - С. 187-190.

20. ГОСТ 26263-84. Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов. - М. : Изд-во стандартов, 1985. - 8 с.

21. Гречищев, Е. К. Метод расчета ширины зоны размыва берегов на примере Братского водохранилища / Е. К. Гречищев. - Иркутск : Иркут. кн. изд.-во, 1961. - 96 с.

22. Григорьева, О. Г. Сопротивляемость берегов, сложенных связными и полускальными породами, волновому воздействию / О. Г. Григорьева // Вопросы деформации берегов водохранилищ и речных русел : тр. ГГИ. - Л. : Гидрометео-издат, 1959. - С. 29-42.

23. Громов, Ю. А. Адаптивный метод экстраполяции данных наблюдений и прогнозирования характеристик абразии берегов эксплуатируемых водохранилищ / Ю. А. Громов, И. С. Соболь, С. В. Соболь // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - 2013. - № 1. - С. 78-90.

24. Гуревич, В.М. Применение метода натурных моделей для прогнозирования переработки термоабразионных берегов водохранилищ / В. М. Гуревич // Береговые процессы в криолитозоне. - Новосибирск : Наука, 1984. - С. 105-110.

25. Дебольский, В. К. Волжские берега / В. К. Дебольский // Экология и жизнь. - 2000. - № 1. - С. 44-47.

26. Динамика абразионных берегов Чебоксарского водохранилища / А. М. Коломиец, Л. П. Зайцева, С. В. Соболь, И. С. Соболь, В. М. Красильников, Д. Н. Хохлов // Гидротехническое строительство. - 2012. - № 12. - С. 29-33.

27. Епишин, В. К. Прогноз процесса формирования берегов водохранилищ / В. К. Епишин, В. Н. Экзарьян. - М. : Энергия, 1979. - 113 с.

28. Ермолаев, А. И. К вопросу о разработке единой топологической классификации берегов водохранилищ / А. И. Ермолаев // Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. - М. : Энергия, 1976. - С. 121-127.

29. Ермолаев, А. И. Классификация термоабразионных берегов водохранилищ и прогнозирование их переработки / А. И. Ермолаев // Береговые процессы в криолитозоне. - Новосибирск : Наука, 1984. - С. 85-92.

30. Жигарев, Л. А. Термоденудационные процессы и деформационное поведение протаивающих грунтов / Л. А. Жигарев. - М. : Наука, 1975. - 109 с.

31. Золотарев, Г. С. Инженерно-геологическое изучение береговых склонов водохранилищ и оценка их переработки / Г. С. Золотарев // Труды лаборатории гидрогеологических проблем им. акад. Ф. П. Саваренского. - М. : АН СССР, 1955. - Т. 12. - С. 180-235.

32. Иванов, И. П. Инженерная геодинамика / И. П. Иванов, Ю. Б. Тржцинская. - СПб. : Наука, 2001. - 416 с.

33. Иконников, Л. Б. Возобновление долгосрочных наблюдений за переформированием берегов Горьковского водохранилища / Л. Б. Иконников, И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Труды конгресса международного научно -промышленного форума «Великие реки - 2009». - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2009. - С. 119-120.

34. Иконников, Л. Б. Прогноз разрушения берегов при повышении уровня Чебоксарского водохранилища / Л. Б. Иконников // Гидротехническое строительство. - 1990. - № 2. - С. 11-13.

35. Иконников, Л. Б. Развитие абразионных берегов Горьковского водохранилища на современном этапе / Л. Б. Иконников, И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Труды конгресса международного научно-промышленного форума «Великие реки

- 2010». - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2010. - С. 101-104.

36. Иконников, Л. Б. Результаты инструментальных исследований переформирования абразионных берегов Горьковского водохранилища / Л. Б. Иконников, И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Всероссийская научно-техническая конференция, посвященная 80-летию НГАСУ (Сибстрин). - Новосибирск : [б. и.], 2010.

- 5 с. (рукопись)

37. Иконников, Л. Б. Формирование берегов водохранилища / Л. Б. Иконников. - М. : Наука, 1972. - 95 с.

38. Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов : ВСН 30-83. - Л. : [б. и.], 1983. -100 с.

39. Исследование береговой зоны Вилюйского водохранилища : науч.-техн. отчет / Арэ Ф.Э., Бурлаков В.М., Киренский К.Л. - Якутск : Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1979. - 121 с.

40. Каган, А. А. Прогнозирование переформирования берегов в области развития многолетнемерзлых грунтов / А. А. Каган, Н. Ф. Кривоногова // Гидротехническое строительство. - 1991. - № 4. - С. 11-14.

41. Качугин, Е. Г. Геологическое изучение динамики берегов водохранилищ / Е. Г. Качугин. - М. : Наука, 1975. - 145 с.

42. Качугин, Е. Г. Инженерно-геологические исследования и прогнозы переработки берегов водохранилищ / Е. Г. Качугин // Рекомендации по изучению переработки берегов водохранилищ. - М. : Госгеолтехиздат, 1959. - С. 3-89.

43. Качугин, Е. Г. О шаге обрушения откосов / Е. Г. Качугин // Гидрогеология и инженерная геология. - 1956. - № 14. С. 143-149.

44. Козлов, Д.В. Лед пресноводных водоемов и водотоков / Д. В. Козлов. - М. : Изд- во МГУП, 2000. - 262 с.

45. Количественная теория геокриологического прогноза / С. С. Григорян, М. С. Красс, Е. В. Гусева, С. Г. Геворкян. - М. : Изд-во МГУ, 1987. - 265 с.

46. Коломенский, Н. В. Статический подход к обработке данных наблюдений за переработкой берегов водохранилищ / Н. В. Коломенский, И. И. Иванова // Труды Гидропроекта. - 1974. - Вып. 36. - С. 97-113.

47. Кондратьев, Н. Е. Прогноз переформирований берегов водохранилищ под действием ветровой волны / Н. Е. Кондратьев // Труды ГГИ. - Л. : Гидроме-теоиздат, 1956. - Вып. 58 (110). - С. 12-19.

48. Кондратьев, Н. Е. Расчеты береговых переформирований на водохранилищах / Н. Е. Кондратьев. - Л. : Гидрометеоиздат, 1960. - 62 с.

49. Кондратьев, Н. Е. Русловые процессы рек и деформации берегов водохранилищ / Н. Е. Кондратьев. - СПб. : Знак, 2000. - 258 с.

50. Константинов, И. П. Динамика берегов водохранилища Вилюйской ГЭС в период наполнения и начальной эксплуатации / И. П. Константинов // Береговые процессы в криолитозоне. - Новосибирск : Наука, 1984. - С. 38-50.

51. Константинов, И. П. О формировании берегов в области вечной мерзлоты (на примере Вилюйского водохранилища) / И. П. Константинов, В. Л. Сухо-дольский // Изучение берегов водохранилищ Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977. - С. 62-72.

52. Копосов, Е. В. Прогнозирование абразионной и оползневой опасности побережий Волжских водохранилищ / Е. В. Копосов, И. С. Соболь, А. Н. Ежков // Вестник МГСУ. - 2013. - № 6. - С. 170-176.

53. Кривоногова, Н. Ф. Особенности переработки берегов водохранилищ в криолитозоне / Н. Ф. Кривоногова, Л. И. Свительская, Д. К. Федоров // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б. Е. Веденеева. -2009. - Т. 255. - С. 25-33.

54. Криогенное строение многолетнемерзлых пород бассейна среднего течения р. Вилюя : науч.-техн. отчет / Катасонов Е.М., Иванов М.С., Бурлаков

B.М. [и др.]. - Чернышевский : ВНИМС ИМСО РАН, 1986. - 255 с.

55. Крылов, Ю. М. Ветровые волны и их воздействие на сооружения / Ю. М. Крылов, С. С. Стрекалов, В. Ф. Цыплухин. - Л. : Гидрометеоиздат, 1976. - 256 с.

56. Лаппо, Д. Д. Нагрузки и воздействия ветровых волн на гидротехнические сооружения. Теория. Инженерные методы. Расчеты / Д. Д. Лаппо, С. С. Стрекалов, В. К. Завьялов. - Л. : ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1990. - 432 с.

57. Лаппо, Д.Д. Воздействие обрушающихся волн на блоки морских берегоукрепительных сооружений / Д.Д. Лаппо, Е.И. Кошельник // Гидротехническое строительство. - 1989. -№7. - С. 1-20.

58. Леонтьев, И. О. Моделирование эволюции аккумулятивных берегов Баренцева и Карского морей / И. О. Леонтьев // Геоморфология. - 2002. - № 1. -

C. 53-64.

59. Леонтьев, И. О. Моделирование эволюции берегов российской Арктики / И. О. Леонтьев // Океанология. - 2004. - Т. 44, № 3. - С. 457-468.

60. Леонтьев, И. О. О динамических изменениях профиля пляжа во время шторма / И. О. Леонтьев // Океанология. - 1997. - Т. 37, № 1. - С. 136-144.

61. Леонтьев, И. О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов / И. О. Леонтьев. - М. : ГЕОС, 2001. - 272 с.

62. Леонтьев, О. К. Геоморфология морских берегов : учеб. пособие для вузов по специальности "География" / О. К. Леонтьев, Л. Г. Никифоров, Г. А. Сафьянов. - М. : Изд -во Моск. ун-та, 1975. — 336 с.

63. Максимчук, В. Л. Освоение и стабилизация нестойких территорий / В. Л. Максимчук, А. И. Бшеуш, В. С. Нищук. — Киев : Будiвельник, 1975. — 91 с.

64. Максимчук, В. Л. Рациональное использование и охрана берегов водохранилищ / В. Л. Максимчук. — Киев : Будiвельник, 1981. — 111 с.

65. Малик Л. К. Факторы риска повреждения гидротехнических сооружений. Проблемы безопасности / Л. К. Малик. — М. : Наука, 2005. — 354 с.

66. Марахтанов, В. П. Термомеханическое оттаивание грунтов (понятие и методика расчета) / В. П. Марахтанов // Криосфера Земли. — 2006. — Т. X, № 4. — С. 59—67.

67. Методические рекомендации по прогнозированию переформирования берегов водохранилищ : П 30-75. — Л. : ВНИИГ им Б. Е. Веденеева, 1975. — 64 с.

68. Методология обеспечения защиты урбанизированных территорий от природных и техногенных негативных воздействий / авт. коллектив ; под ред. Е. В. Копосова. — Нижний Новгород : ННГАСУ, 2013. — 596 с.

69. Моделирование и прогноз термоабразии морских берегов российской Арктики на ближайшее десятилетие / А. А. Васильев, В. Е. Остроумов, С. В. Гу-бин, В. А. Сороковиков // Криосфера земли. — 2007. — Т. XI, № 2. — С. 60-67.

70. Мониторинг и прогнозирование переформирования берегов Чебоксарского водохранилища : отчет о НИР / Соболь И.С., Хохлов Д.Н. Иконников Л.Б. [и др.]. — Нижний Новгород : ННГАСУ, 2012. — 239 с.

71. Назаров, Н. Н. Переработка берегов равнинных водохранилищ России на современной стадии развития (конец XX в.— начало XXI в.) / Н. Н. Назаров // География и природные ресурсы. — 2006. — № 4. — С. 12 — 19.

72. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1 - 6. Выпуск 29. Кировская, Костромская, Ярославская,

Ивановская, Горьковская, Рязанская области, Удмуртская, Марийская, Чувашская, Мордовская АССР. - СПб. : Гидрометеоиздат, 1992. - 582 с.

73. Обобщение результатов наблюдений за переформирмированием левого берега Горьковского водохранилища на участке от гидроузла до д. Б. Суходол : отчет / Толмачев А.В., Иконников Л.Б. - Дзержинск : ПНИИС Дзержинск. карст. лаб., 1991. - 61 с.

74. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях : учеб. пособие для геол. специальностей вузов / под ред. В. А. Кудрявцева. - М. : Изд-во Моск ун-та, 1974. - 431 с.

75. Остроумов, В. Е. Вероятностная модель термоабразии для оценки скорости отступания береговой линии / В. Е. Остроумов // Экстремальные крио-сферные явления: фундаментальные и прикладные аспекты : материалы между-нар. конф. - Пущино : Пущин. науч. центр. РАН, 2002. - С. 60-61.

76. Оценка ранее составленных прогнозов изменения природной среды при использовании водных ресурсов Сибири / С. Л. Вендров, С. Г. Бейром, Л. К. Малик [и др.] // Водные ресурсы. - 1988. - № 2. - С. 5-14.

77. Печеркин, И. А. Геодинамика побережий камских водохранилищ. Ч. II. Геологические процессы / И. А. Печеркин. - Пермь : ПГУ, 1969. - 308 с.

78. Печеркин, И. А. Карст и суффозия на берегах водохранилищ : учеб. пособие по спецкурсу / И. А. Печеркин, В. Е. Закоптелов. - Пермь : ПГУ, 1982. -87 с.

79. Печеркин, И. А. Теоретические основы прогнозирования экзогенных геологических процессов на берегах водохранилищ : учеб. пособие по спецкурсу / И. А. Печеркин, А. И. Печеркин, В. Н. Каченов. - Пермь : ПГУ, 1980. - 85 с.

80. Пичугин, В. П. Экспериментальное изучение сопротивляемости горных пород размыву / В. П. Пичугин // Вопросы геодинамики и их учет при строительстве : сб. науч. тр. - М. : Стройиздат, 1984. - С. 55-63.

81. Природные опасности России. В 6 т. Т. 3. Экзогенные геологические опасности / Н. Г. Анисимова, В. Н. Бурова, А. С. Викторов [и др.]. - М. : КРУК, 2002. - 345 с.

82. Прогнозное моделирование экологической опасности водных объектов на урбанизированных территориях / С. В. Соболь, И. С. Соболь, Н. П. Сидоров, В. М. Красильников, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2009.

- № 4. - С. 158-162.

83. Программа для инженерных прогнозов переформирования берегов водохранилищ (Берега) : свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов. - № 2013612345 ; зарегистр. в Реестре программ для ЭВМ 25.02.13.

84. Пуляевский, Г. М. Методика изучения условий и прогноза переработки берегов Ангарсих водохранилищ / Г. М. Пуляевский. - М. : Наука, 1974. - 176 с.

85. Пышкин, Б. А. Динамика берегов водохранилищ / Б. А. Пышкин. -Киев : Наук. думка, 1973. - 413 с.

86. Пышкин, Б. А. Исследование вдольберегового движения наносов на морях и водохранилищах / Б. А. Пышкин, В. Л. Максимчук, Е. С. Цайтц ; под ред. Б. А. Пышкина. -Киев : Наук. думка, 1967. - 142 с.

87. Пышкин, Б. А. Прогноз динамики переформирования приглубых берегов водохранилищ / Б. А. Пышкин // Известия Института гидрологии и гидротехники АН УССР. - 1959. - Т. 15. - C. 11-19.

88. Рагозин, А. Л. Метод прогнозной экспресс-оценки интенсивности переработки берегов водохранилища / А. Л. Рагозин, В. Н. Бурова // Гидротехническое строительство. - 1993. - № 10. - С. 20-26.

89. Разумов, В. В. Деградация земель прибрежной территории субъектов юга России под воздействием абразионных процессов / В. В. Разумов, А. Я. Глушко // Вестник Московского государственного областного университета. Сер. «Естественные науки». - 2010. - № 3. - С. 112-119.

90. Разумов, С. О. Моделирование эрозии берегов Арктических морей в меняющихся климатических условиях / С. О. Разумов // Криосфера Земли. - 2001.

- Т. V, № 1. - С. 53-60.

91. Разумов, С. О. Скорость термоабразии морских берегов как функция климатических и морфологических характеристик побережья / С. О. Разумов // Геоморфология. - 2000. - №3. - С. 88-94.

92. Расчетный прогноз устойчивости береговых склонов нагорной части города Нижнего Новгорода при различных уровнях Чебоксарского водохранилища / И. Н. Гришина, А. Н. Ежков, И. С. Соболь, М. С. Суслов, Д. Н. Хохлов // Исследование актуальных геоэкологических проблем Приволжья : сб. науч. тр. -Нижний Новгород : ННГАСУ, 2009. - С. 304-352.

93. Раша, Д. Н. Изучение и расчеты переформирования берегов озерной части водохранилищ / Д. Н. Раша. - Л. : Ленгипроречтранс, 1958. - 83 с.

94. Результаты инструментальных наблюдений и адаптивного прогноза термоабразии берегов Вилюйского водохранилища / С. А. Великин, И. С. Соболь, С. В. Соболь, Д. Н. Хохлов // Гидротехническое строительство. - 2013. - № 6. - С. 2-8.

95. Результаты наблюдений и прогнозов переформирования абразионных берегов озерной части Горьковского водохранилища : отчет о НИР / Соболь И.С., Хохлов Д.Н. Иконников Л.Б. [и др.]. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2013. - 20 с.

96. Рекомендации по инженерным изысканиям для прогноза переработки берегов водохранилищ / Произв. и НИИ по инженер. изысканиям в стр-ве. - М. : Стройиздат, 1986. - 55 с.

97. Рекомендации по оценке и прогнозу размыва берегов равнинных рек и водохранилищ для строительства / Произв. и НИИ по инженер. изысканиям в стр -ве. - М. : Стройиздат, 1987. - 72 с.

98. Рекомендации по размещению рассеивающих водовыпусков сточных вод / Гидрологический институт госгидромета. - М. : Стройиздат, 1981. - 216 с.

99. Розовский, Л. Б. Вопросы теории геологического подобия и применения натуральных моделей : Альбом аналогов для прогноза переработки лессовых берегов водохранилищ / Л. Б. Розовский, В. М. Воскобойников, И. Н. Крыжанов-ская // Труды ОГУ. - 1962. - Т. 152. - Вып. 2. - 108 с.

100. Роль криогенных факторов в формировании берегов Вилюйского водохранилища : науч.-техн. отчет / Константинов И.П., Спесивцев В.И. [и др.]. -Чернышевский : ВНИМС ИМСО РАН, 1974. - 357 с.

101. Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов / Произв. и науч. -исслед. ин-т по инженер. изысканиям в стр-ве Госстроя СССР, Науч.-исслед. ин-т оснований и подземных сооружений Госстроя СССР. - М. : Стройиздат, 1973. - 191 с.

102. Соболь, И. С. Автоматизация инженерных расчетов берегоперефор-мирований на водохранилищах криолитозоны / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Проблемы инженерного мерзлотоведения : материалы IX Международного симпозиума. - Якутск : Изд-во института мерзлотоведения СО РАН, 2011. - С. 115120.

103. Соболь, И. С. Аналитическое описание термоденудации берегов арктических водоемов / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2012. - № 1. - С. 46-49.

104. Соболь, И. С. Закономерности эволюции абразионных берегов равнинных водохранилищ / И. С. Соболь // Приволжский научный журнал. - 2012. -№ 4. - С. 149-154.

105. Соболь, И. С. Закономерности эволюции термоабразионных берегов водохранилищ криолитозоны / И. С. Соболь // Приволжский научный журнал. -2013. - № 1 (25). - С. 123-130.

106. Соболь, И. С. Модификация метода Е. Г. Качугина для вариантного компьютерного прогноза переформирования абразионных берегов эксплуатируемых равнинных водохранилищ / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Вестник МГСУ. -2012. - № 10. - С. 281-288.

107. Соболь, И. С. Особенности долголетней динамики берегов малых равнинных водохранилищ на европейской территории России / И. С. Соболь // Приволжский научный журнал. - 2013. - № 2 (26). - С. 65-67.

108. Соболь, И. С. Развитие аналитического описания переформирования мерзлых берегов водохранилищ в криолитозоне / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2010. - № 1. - С. 72-80.

109. Соболь, И. С. Развитие и автоматизация энергетических методов расчетов переформирования абразионных берегов водохранилищ / И. С. Соболь, Д. Н. Хохлов // Труды конгресса международного научно-промышленного форума «Великие реки - 2016». - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. - С. 100-104.

110. Соболь, И. С. Современные методы съемки подводного рельефа водохранилищ / И. С. Соболь, В. М. Красильников, Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2010. - № 2. - С. 34-40.

111. Соболь, И.С. Предельное состояние основания и берегов малых водохранилищ в криолитозоне / И. С. Соболь. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2006. -216 с.

112. Соболь, И.С. Результаты физического моделирования обрушения термоабразионных берегов арктических водоемов / И. С. Соболь // Вестник МГСУ.-2013. - № 6. - С. 198-201.

113. Соболь, С. В. Водохранилища в области вечной мерзлоты / С. В. Соболь. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2007. - 432 с.

114. Соболь, С. В. Термоабразия берега водохранилища при волнении / С. В. Соболь // Известия вузов. Сер. «Строительство». - 1992. - № 1. - С. 68-72.

115. Соболь, С. В. Термоабразия берега водохранилища при отсутствии волнения / С. В. Соболь, К. В. Шепелева // Труды молодых ученых. - СПб. : С-Пб ГАСУ, 1997. - Ч. 1. - С. 83-88.

116. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов. - М. : ПНИИИС Госстроя России, 2001. - 89 с.

117. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88. - М. : Минрегион России, 2012. - 123 с.

118. СП 38.13330.2012. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*. - М. : Минрегион России, 2011. - 115 с.

119. Справочник по опасным природным явлениям в республиках, краях и областях Российской Федерации / К. Ш. Хайруллин [и др.] ; под ред. К. Ш. Хай-руллина. - СПб. : Гидрометеоиздат, 1996. - 582 с.

120. Судольский, А. С. Сопротивляемость горных пород воздействию волн / А. С. Судольский // Вопросы деформации берегов водохранилищ и речных русел : тр. ГГИ. - Л. : Гидрометеоиздат, 1959. - С. 29-42.

121. Технические условия определения волновых воздействий на морские и речные сооружения и берега : СН 92-60. - М. : Госстройиздат, 1960. - 132 с.

122. Томирдиаро, С. В. Инженерные методы освоения озерно-термокарстовых равнин Крайнего Севера / С. В. Томирдиаро // Колыма. Магадан. - 1969. - № 3. - С. 17-20.

123. Томирдиаро, С. В. Лессово-ледовая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцена и голоцене / С. В. Томирдиаро. - М. : Наука, 1980. - 184 с.

124. Томирдиаро, С. В. Льдонасыщенные берега озер и водохранилищ Анадырской тундры и прогноз их переработки / С. В. Томирдиаро, В. К. Рябчун // Озера криолитозоны Сибири. - Новосибирск : Наука, 1974. - С. 53-60.

125. Учет деформаций речных русел и берегов водоемов в зоне подводных переходов магистральных трубопроводов (нефтегазопроводов) : ВСН 163-83. - Л. : Гидрометеоиздат, 1985. - 143 с.

126. Фельдман, Г.М. Термокарст и вечная мерзлота / Г. М. Фельдман. -Новосибирск, 1984. - 264 с.

127. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов : учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений / В. И. Феодосьев. - М. : Изд-во МГТУ, 1999. - 590 с.

128. Финаров, Д. П. Динамика берегов и котловин водохранилищ гидроэлектростанций СССР / Д. П. Финаров. - Л. : Энергия, 1974. - 244 с.

129. Хабидов, А. Ш. Динамика береговой зоны крупных водохранилищ / А. Ш. Хабидов ; отв. ред. Л. А. Жиндарев. - Новосибирск : Изд-во СО РАН, 1999. - 102 с.

130. Хабидов, А. Ш. Прогнозирование динамики берегов Богучанского водохранилища средствами математического моделирования / А. Ш. Хабидов, К. В. Марусин // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов : тр. Между-нар. науч.-практ. конф. - Пермь : Изд-во Перм. гос. ун-та, 2007. - Т. 1. - С. 189195.

131. Хабидов, А. Ш. Управление состоянием берегов водохранилищ / А. Ш. Хабидов, И. О. Леонтьев, К. В. Марусин [и др.] ; отв. ред. Л. А. Жиндарев. -Новосибирск : СО РАН, 2009. - 235 с.

132. Характеристика деформаций береговой зоны Чебоксарского водохранилища : отчет / Иконников Л.Б. - Дзержинск : Противокарстовая и береговая защита, 1992. - 97 с.

133. Хохлов, Д. Н. Автоматизация инженерных расчетов энергии ветрового волнения на водохранилищах / Д. Н. Хохлов // Сборник научных трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки. - 2011. - Т. I. - С. 206-209.

134. Хохлов, Д. Н. Автоматизированные расчеты переформирования мерзлых берегов малых водохранилищ в зоне вечной мерзлоты / Д. Н. Хохлов // Сборник научных трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 2008. - Т. I. - С. 195-197.

135. Хохлов, Д. Н. Разработка и испытание двумерной цифровой модели термоабразии берега водохранилища за один безледоставный период / Д. Н. Хохлов // Приволжский научный журнал. - 2015. - № 3. - С. 31-40.

136. Хохлов, Д. Н. Современное состояние абразионных берегов Горьков-ского водохранилища / Д. Н. Хохлов // Сборник научных трудов аспирантов и магистрантов. Технические науки. - 2010. - Т. I. - С. 244-248.

137. Цытович, Н. А. Механика мерзлых грунтов (Общая и прикладная) : учеб. пособие для инженер.-строит. вузов. / Н. А. Цытович. - М. : Высш. шк., 1973. - 446 с.

138. Широков, В. М. Формирование берегов и ложа крупных водохранилищ Сибири / В. М. Широков. - Новосибирск : Наука, 1974. - 172 с.

139. Широков, В. М. Формирование берегов при создании Вилюйского водохранилища / В. М. Широков. - Новосибирск : Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1979. - 92 с.

140. Широков, В. М. Формирование малых водохранилищ гидроэлектростанций / В. М. Широков, П. С. Лопух. - М. : Энергоатомиздат, 1986. - 142 с.

141. Шур, Ю. Л. Особенности переработки берегов водохранилищ в криолитозоне / Ю. Л. Щур // Труды IV Всесоюзного совещания по изучению берегов сибирских водохранилищ. - 1975. - С. 125-128.

142. Шур, Ю. Л. Термокарст / Ю. Л. Шур. - М. : Недра, 1977. - 31 с.

143. Шушерина, Е. П. Сопротивление разрыву многолетнемерзлых дис-перстных пород и повторно-жильных льдов / Е. П. Шушерина, В. Н. Зайцев, В. В. Рогов, С. Б. Абрамкина // Мерзлотные исследования. - М. : Изд-во МГУ, 1977. -Вып. XVI. - С. 219-229.

144. Bruun, P. Coastal erosion and development of beach profiles / Р. Bruun // U.S. Army Beach Erosion Board Technical Memorandum No. 44. Beach Erosion Board, U.S. Army Corps of Engineers. - 1954. - 79 p.

145. Dean, R. G. Equilibrium beach profiles. Characteristics and application / R. G. Dean // J. Coastal Res. - 1991. - Vol. 7, N 1. - Р. 53-84.

146. Development and testing of a thermal-mechanical numerical model for predicting Arctic shore erosion processes / R. B. Nairn, S. Solomon, N. Kobayashi, J. Virdrine // Permafrost Proceed of the Seventh Intern : œnf. Yellowknife. - 1998. - Р. 789-795.

147. Larson, M. SBEACH: numerical model for simulation storm - induced beach change. Report 2 : tech. rep. CERC-89-9. / М. Larson, N. C. Kraus ; US Army Eng. Waterw. Exp. Station. Coastal Eng. Res. Center. - 1989. - 117 p.

148. Nairn, R. B. Deterministic profile modeling of nearshore / R. B. Nairn, H. N. Southgate // Part 2. Sediment transport and beach profile development. - 1993. - V. 19. - Р. 57-93.

149. O'Connor, B. A. Modeling short-term beach profile changes / B. A. O'Connor, J. Nocholson // 5th Int. Conf. on Coastal and Port Eng. in developing cou n-tries. - 1999. - P. 277-287.

150. Reniers, A.J.H.M. Longshore current over barred beaches / A.J.H.M. Reniers, E. B. Thornton, T. C. Lippman // Coastal Dynamics'95 : int. conf. - 1995. - P. 413-420.

151. Results of instrument observations and adaptive prediction of thermoabrasion of banks of the vilyui reservoir / S. A. Velikin, I. S. Sobol', S. V. Sobol', D. N. Khokhlov // Power Technology and Engineering. - 2013. - V. 47, № 4. -P. 249-254.

152. Van Rijn, L. C. One-dimensional modeling of individual waves and wave-induced longshore currents in the surf zone / L. C. Van Rijn, K. M. Wijnberg // Coastal Eng. - 1996. - V. 28. - P. 243-275.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Акты внедрения результатов НИР

Утверждаю

Начальник ВНИМС

(дата)

Акт о внедрении результатов научно-исследовате. (опытно-конструкторской) работы

Разработка(и) ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ННГАСУ), а именно: Результаты наблюдений и прогнозов переформирования термоабразионных

(полное наименование разработки или перечня разработок)

Берегов Вилюйского водохранилища_

выполненной(ых) по: _

(хоздоговору, госбюджету, внутриминистерскому

(внутриведомственному) заказам, договору на передачу научных достижений.

договору о сотрудничсствс; наименование темы; дата начала и окончания;

объем затрат на НИР: № гос. регистрации)

и переданные в: ВНИМС ИМЗ СО РАН_

(наименование организации (предприятия) заказчика)

с июля 2013_в Вилюйской научно-исследовательской

(организация (предприятие), где

внедрены _

(дата внедрения)

мерзлотной станции института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова

внссена(ы) разработка(и))

Сибирского отделения Российской академии наук (ВНИМС ИМЗ СО РАН) в составе: мероприятий по мониторингу состояния Вилюйского_

(указать наименование объекта, системы, в составе которых нашла(и) практическое

водохранилища_

применение вузовская(ис) разработка(и) или в качестве самостоятельного объекта)

в соответствии с: _

(документы, на основании которых проводилось внедрение разработки(ок)

вуза, по какому плану проводились работы)

Назначение внедренной(ых) разработки(ок): оценка и прогноз_

(раскрыть конкретные рабочие функции

переформирования термоабразионных берегов Вилюйского водохранилища

внсдрснной(ых) разработки(ок))

Технический уровень разработки (ок): Прогноз переформирования_

(№№ авторских свидетельств на изобретения,

выполнен с использованием программы для ЭВМ №гос. регистрации 2013612345_

лицензий, патентов)

Вид внедрения: в составе мероприятий по мониторингу Вилюйского_

(эксплуатация изделий и сооружений, изготовление продукции (серийное.

водохранилища

уникальное, единичное производство), выполнение производственных работ, функционирование

систем организации и управления и т.д.)

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

1. Организационно-технические преимущества: Результаты работы НИР

(параметры, характеризующие степень

позволили проследить динамику переформирования берегов за 1972-2011 гг.

качественного улучшения функциональных или эксплуатационных показателей по сравнению с базовым или заменяемым вариантом

2. Социальный эффект: Оценка берегопереформирований в целях охраны

(подробно раскрыть конкретный вид эффекта: защит:) здоровья человека;

окружающей среды и планирования превентивных мероприятий по защите

охрана окру жающей среды; повышение престижа страны; совершенствование структу р

от вредного воздействия вод._

управления; развитие науки и нау чных исследований и т.д.)

3. Экономический эффект от внедрения разработки(ок) достигнут за счет: рационального планирования мероприятий по защите от вредного_

(количественная характеристика экономии материальных, энергетических и трудовых ресурсов,

воздействия вод._

сокращение капитальных вложений, повышение качества проду кции и т.д.)

(сумма цифрами и прописью)

Долевое участие ННГАСУ 100%