Режим деформаций перекатов и его влияние на условия судоходства р. Северной Двины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.27, кандидат наук Михайлова, Надежда Михайловна
- Специальность ВАК РФ25.00.27
- Количество страниц 215
Оглавление диссертации кандидат наук Михайлова, Надежда Михайловна
Содержание
Ведение
Глава 1. Перекаты и их деформации как составная часть русловых процессов
1.1. Структура грядового рельефа русла и место перекатов в ней
1.2. История-исследований морфологии и режима-перекатов
на Северной Двине
Глава 2. Судоходная обстановка на реке и ее связь с перекатами
2.1. История развития судоходства
2.2. Выправительные и дноуглубительные работы на Северной Двине
2.1. Современное состояние водных путей
Глава 3. Условия формирования русла и перекатов
3.1. Водный режим и многолетнее колебание водности
Северной Двины
3.2. Сток и состав наносов
3.3. Геолого-геоморфологические условия формирования русла
3.4. Руслоформирующие расходы воды Северной Двины
3.5. Устойчивость русла
Глава 4. Морфология и динамика русла Северной Двины
4.1. Морфодинамические типы и их распространение на реке
4.2. Переформирования русла
Глава 5. Перекаты Северной Двины и их динамика
5.1. Распространение перекатов на Северной Двине
5.2. Перекаты как фактор состояния водного пути
5.3. Условия формирования, морфология и динамика перекатов,
их типизация
5.4. Многолетний режим перекатов
5.5. Сезонный режим перекатов
Глава 6. Учет режима перекатов при проведении дноуглубительных
работ в современных условиях
6.1. Влияние дноуглубительных работ на динамику
и режим перекатов
6.2. Состояние перекатов в условиях резкого сокращения
или прекращения дноуглубительных работ
6.3. Учет сезонного и многолетнего режима перекатов для оптимизации дноуглубительных работ
Заключение
Список литературы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия», 25.00.27 шифр ВАК
Ретроспективный анализ, современное состояние и оценка возможных изменений русловых процессов на больших реках Севера ЕТР2016 год, кандидат наук Львовская Елизавета Александровна
Гидролого-морфодинамический анализ русел и опасные проявления русловых процессов на равнинных реках Обь-Иртышского бассейна (лесная зона)2022 год, кандидат наук Куракова Анна Александровна
Формирование, морфология и динамика островов широкопойменных русел больших рек (на примере Оби и Лены)2023 год, кандидат наук Голубцов Георгий Борисович
Математическое моделирование влияния дноуглубительных работ и разработки подводных карьеров на русла судоходных рек1999 год, кандидат технических наук Москаль, Андрей Витальевич
Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов: русловой аспект2006 год, кандидат географических наук Денисова, Илона Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Режим деформаций перекатов и его влияние на условия судоходства р. Северной Двины»
Введение
Актуальность работы. Река Северная Двина является основной воднотранспортной магистралью севера Европейской территории России. До 90-х годов XX века судоходство на реке имело огромное транспортное, экономическое и рекреационное значение, осуществлялся мониторинг состояния реки и перекатов, крупномасштабные выправительные и дноуглубительные работы. В 90-е годы произошло резкое сокращение выполнения работ по обеспечению водного пути. Это поставило вопрос об оптимизации путевых мероприятий при минимальных экономических затратах и выполнении дноуглубительных работ в ограниченных объемах. Решение этой проблемы представляется возможным при условии хорошей изученности руслового режима реки, выявления пространственно-временных закономерностей переформирований мелководных перекатов, и использования их при проектировании землечерпательных прорезей.
В связи со слабой устойчивостью русла Северной Двины, большим количеством наносов, а, следовательно, практически повсеместного развития сложных для судоходства перекатов (преимущественно в верхнем и среднем течении реки), перекаты стали предметом активного изучения вплоть до 50-х годов XX века. К этому времени накопленные материалы позволили дать научное обоснование метода воднотранспортного регулирования русел и трассирования прорезей. Обобщение итогов многолетнего изучения перекатов было выполнено в научных работах Н.И. Маккавеева [1949, 1955].
В 50-е годы мониторинг руслового режима реки и условий формирования перекатов проводили ученые МГУ имени М.В. Ломоносова [Сахарова, 1960; Маккавеев и др., 1961; Чалов, 1963]. Эти исследования легли в основу проведения работ по регулированию русла (капитального землечерпания и выправления русла), которые изменили естественный режим переформирований русла и перекатов. При коренном улучшении условий судоходства вопросы, связанные с режимом перекатов, утратили свою значимость, и на протяжении последних десятилетий они почти не освещались в литературе по русловым процессам.
За время, прошедшее с начала снижения техногенной нагрузки на реку, произошло полное или частичное восстановление (релаксация) естественных
русловых процессов, хотя эффект работ по коренному улучшению условий судоходства, выполненных в 50-80-е годы XX века, на отдельных участках реки пока еще продолжает сказываться в режиме перекатов. Изменившиеся условия и практические задачи обусловили необходимость исследования перекатов, _ „выдвинули, проблему их режима как актуальную, позволяющую решить задачу оптимизации путевых работ. В настоящее время, благодаря осуществляемым службой пути Северо-Двинского бассейна регулярным промерно-съемочным работам (мониторингу), появилась возможность изучить естественный режим деформаций перекатов за последние 10-15 лет, и использовать полученные результаты этого исследования в решении вопроса оптимизации эксплуатационного землечерпания.
Защищаемые положения.
1. Морфология, многолетний и сезонный режим перекатов зависят от условий их формирования в различных морфодинамических типах русла. На слабоустойчивых участках русла перекаты образуют перекатные участки, группы перекатов и отдельные перекаты, различающиеся по морфологии и продольному профилю. Одиночные перекаты также отличаются друг от друга по форме продольного профиля, которая изменяется в течение гидрологического года вследствие вертикальных деформаций (размыв - аккумуляция).
2. Изменение динамических характеристик (скорости смещения гребней, побочней; измерение объема гряды, высоты гребня и.т.п.) зависит от морфологии переката и его положения в русле. Для перекатов, формирующихся в сходных условиях, характерны идентичные схемы многолетних переформирований, их периодичность и темпы. Они также имеют схожую морфологию.
3. Сезонная динамика перекатов зависит от положения перекатов в русле. За период навигации гребни в плане могут перемещаться как трансгрессивно, так и регрессивно за счет процессов эрозии и аккумуляции наносов; скорости этих перемещений зависят от интенсивности изменения уровня воды.
4. Учет сезонного и многолетнего режима перекатов (изменения морфологии и динамики перекатов в разные фазы водного режима, стадии многолетних переформирований) позволяет планировать сроки и место
проведения дноуглубительных работ, а также оптимизировать путевые работы в течение навигации.
Цель и задачи работы. Целью работы является выявление условий формирования перекатов Северной Двины, закономерностей сезонного и многолетнего режимов деформаций в естественных условиях и разработка рекомендаций по их учету при выполнении путевых мероприятий на реке. Достижение этой цели связано с решением следующих задач:
• дать оценку условий формирования перекатов на участках реки с разными морфодинамическими типами русла;
• изучить особенности морфологии и динамики перекатов и на этой основе установить закономерности их сезонного и многолетнего режимов переформирований в зависимости от соответствующих изменений водности;
• выявить специфику механизмов деформаций перекатов в различных условиях их формирования;
• разработать морфодинамическую классификацию перекатов;
• разработать схемы переформирований перекатов каждого типа, позволяющие давать прогнозные оценки переформирований;
• разработать на основе учета сезонного и многолетнего режимов перекатов приемы оптимизации проведения дноуглубительных работ, трассирования прорезей и проведения других подобных мероприятий
Методика исследований. Для оценки условий формирования перекатов Северной Двины на участках реки с разными морфодинамическими типами русла выполнен анализ переформирований русла за период с 1881 по 2010 гг. по сопоставленным лоцманским картам реки.
Морфологические и динамические характеристики перекатов Северной Двины, их сезонный и многолетний режим, скорости смещения в плане, изменения объемов и пр. определялись по совмещенным разновременным планам перекатов.
Для оценки оптимизации проведения дноуглубительных работ проведен ч анализ заносимости эксплуатационных прорезей путем расчета объема
накопления наносов в прорезях на перекатах разных типов; количественные показатели аккумуляции и размыва перекатов в разные фазы водного режима.
Фактический материал. В качестве исходного материала были использованы: лоцманские карты, предоставленные Администрацией Северодвинского бассейна внутренних водных путей за период с 1881 по 2010 гг.; планы русла в изобатах с 1997 по 2009 гг. (в навигацию 2004 г. автор принимал участие в работах изыскательской партии Северной Двины и составлении планов русла, внедрении автоматизированной системы обработки материалов промерных работ); данные о ежедневных уровнях воды за эти же годы и о среднемноголетних расходах воды с 1880 по 2009 гг., отчеты о выполненных дноуглубительных работах за навигации 1997 - 2009 гг.; а также материалы натурных исследований Научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов имени Н.И. Маккавеева в 2000-е годы на Северной Двине, в которых автор принимал участие.
В работе рассматривается участок Северной Двины от г. Котласа до вершины устьевой области.
Научная новизна. Впервые проведен анализ режима деформаций перекатов в их естественном состоянии после резкого сокращения или полного прекращения дноуглубительных работ на реке.
Установлены закономерности сезонного режима перекатов на фоне многолетних деформаций форм руслового рельефа.
Впервые разработана концепция оптимизации дноуглубительных работ на основе закономерностей многолетнего и сезонного режима перекатов в условиях восстановления естественного режима русловых деформаций.
Практическая значимость результатов работы. Учет многолетнего режима деформаций перекатов позволяет прогнозировать размыв или аккумуляцию наносов на перекатах, формирование осередков, рост побочней и их трансформацию на ближайшие несколько лет, а, следовательно, определить оптимальное положение дноуглубительных прорезей с минимальными объемами извлечения грунта. Учет сезонной динамики (вертикальных деформаций и
смещений гребней, изменение объемов размыва/намыва) перекатов с разной морфологией позволяет определить сроки проведения дноуглубительных работ.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на XVIII (Курск. 2003), и XXII (Новочеркасск, 2007) пленарных межвузовских координационных совещаниях по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, международной научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых (Киев, 2007 г.); научно-практической конференции «Водные пути и русловые процессы» в Санкт-Петербургском государственном университете водных коммуникаций (Санкт-Петербург, 2007), научно-практической конференции «Современные методы эксплуатации внутренних водных путей Российской Федерации» (Нижний Новгород, 2013) и представлены в 11 публикациях.
ГЛАВА 1. ПЕРЕКАТЫ И ИХ ДЕФОРМАЦИИ КАК СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ
РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ 1.1. Структура грядового рельефа русла и место перекатов в ней
Общие положения
Грядовые формы руслового рельефа, слагаемые речными наносами и возникающие в процессе их перемещения, разнообразные по размерам, очертаниям и подвижности [Великанов, 1958; Знаменская, 1968; 1979; Алексеевский, 1998; Чалов, 2008], составляют сложную иерархию: от гряд, соизмеримых с глубиной и шириной русла, до мельчайших форм, несоизмеримых с размерами русла, составляющих сотые и тысячные доли от них. Наличие и степень сложности этих аккумулятивных образований на равнинной реке, зависит, в первую очередь, от соотношения транспортирующей способности потока и насыщения его наносами. Количество поступающих в реку наносов и их состав, в свою очередь, зависит от литологии осадочных пород и аллювиальных отложений, слагающих коренные берега, уступы террас и пойму, устойчивости берегов к размыву, а также от гидравлических характеристик речного потока и морфометрических характеристик русла. Например, в расширениях дна долины при руслоформирующем расходе воды, проходящим при затопленной пойме, происходит распластывание потока, и перед сужениями, вызывающими его подпор во время половодья. Из-за общего снижения транспортирующей способности потока происходит массовое образование гряд разных размеров, русло в целом мелководное, и в межень поток «теряется» среди обширных прирусловых отмелей - крупных гряд или их частей, сформировавшихся в половодье. Наоборот, в сужении дна долины, где существенно увеличивается удельная величина руслоформирующего расхода воды, транспортирующая способность растет, и поток в основном проходит соответствующие участки транзитом, не формируя крупных скоплений наносов [Чалов, Алабян, и др., 1998].
При недостаточном количестве наносов русловые формы оказываются низкими по высоте, не обсыхающими в межень, что ограничивает возможность их стабилизации и зарастания. Высокая транспортирующая способность также
препятствует этим процессам. Крупные формы руслового рельефа успевают сместиться на свою длину за несколько лет - срок, недостаточный для зарастания побочней, образования островов - на осередках и т.д. Большая подвижность форм руслового рельефа, в свою очередь способствует равномерному размыву берегов за счет постоянного изменения динамической оси потока, благоприятствуя постоянному поступлению в поток продуктов размыва.
Среди грядовых форм руслового рельефа, сложенных песчаными руслообразующими наносами, в зависимости от их размеров и соотношения со структурой потока, выделяют ультрамикроформы, микроформы, мезоформы, и макроформы грядового рельефа [Чалов, 2008]. Макроформами руслового рельефа являются перекаты. По Н.И. Маккавееву [1955, с.291] типичный перекат - это крупное скопление аллювия, вызывающее в период низких уровней воды подпор на вышележащем участке - плесе. Перекаты могут представлять собой: 1) гряды, пересекающие русло от одного берега до другого, прибрежные части которых (обсыхающие в межень) образуют побочни; 2) две-три гряды, образующие самостоятельные побочни и надвигающиеся одна на другую (седловиной переката в этом случае является верхняя часть верхового ската нижней гряды, находящаяся под подвальем верхней гряды; 3) косы, формирующиеся в ухвостье островов, пересекающие русло, в пределах которых отметки дна понижаются по направлению к противоположному берегу.
К мезоформам относятся меньшие по размерам гряды, располагающиеся на верховых склонах макроформ. Микроформы формируют гофрированность поверхности прирусловых отмелей. Чем больше гряды по размеру, тем большее влияние они оказывают на структуру потока.
На реках с песчаным руслом перекаты формируются при снижении транспортирующей способности потока в половодье, когда проходит максимум стока наносов. На спаде половодья по мере уменьшения расходов наносов и снижения водности потока на поверхности сформировавшихся крупных гряд образуются более мелкие, отвечающие новым характеристикам потока (мезо- и микроформы грядового рельефа). Вторичные формы грядового рельефа могут
сохраняться или изменяться в зависимости от интенсивности спада уровня половодья и перехода к межени. При постепенном переходе от половодья к межени гидравлические характеристики потока не имеют резких градиентов изменения, поэтому происходит трансформация гряд. На реках с коротким и высоким половодьем (как Северная Двина) грядовый рельеф не всегда успевает перестроиться применительно к новым гидравлическим условиям.
Перекат состоит из нескольких морфологических элементов (рис. 1.1). Наиболее повышенные прибрежные части переката являются побочнями; если такая повышенная часть переката находится посередине русла, она называется осередком. Между побочнями находится седловина переката, по которой осуществляется сток воды в меженный период, когда побочни обсыхают и возвышаются над уровнем воды.
А
,Выбоина_
111111 I
<^^Нижний побочень.^и^^Затонина
,Ухвостье
Рис. 1.1 Основные элементы рельефа переката: А - в плане, Б - в продольном разрезе
[Маккавеев, 1949].
Перекат может быть образован единой грядой типа А (по Н.И. Алексеевскому [1998] (рис. 1.2)), либо представлять собой несколько гряд типа Б, совокупность которых создает вал наносов, пересекающий русло от берега до берега. Тогда эта совокупность образует гряду А. В случае с осередком на перекате последний и представляет собой такую совокупность гряд Б, побочни и осередок - самостоятельные гряды [Чалов, 1979].
д
Рис. 1.2 Схематизация структуры гряд (по Н.И. Алексеевскому [1998])
В меженный период речной поток по корыту переката (наиболее глубокой части седловины) переваливает между побочнями от одного берега к другому. Побочни могут располагаться последовательно один за другим у противоположных берегов, то есть в шахматном порядке [Маккавеев, Чалов, 1986]. При этом нижний побочень верхнего по течению переката является верхним побочнем нижнего по течению переката (рис. 1.3). Такие перекаты являются сдвоенными или сложными. Побочни этих перекатов представляют собой части двух гряд, образующих верхний и нижний перекаты.
Рис. 1.3. Шахматное расположение пбочней перекатов в относительно прямолинейном русле
По длине реки перекаты обычно располагаются неравномерно - группами (перекатные участки), или в виде отдельных форм. Группы перекатов формируются там, где на участке русла значительной длины во время половодья \Утр < Это соответствует условиям растекания потока по широкой пойме, зонам подпора от сужения дна долины и слияния с притоком и другим причинам [Маккавеев, 1949; Чалов, 1979, 2008]. Перекатные участки, разделяющиеся небольшими плесовыми лощинами, часто формируются в сложно разветвленном русле и в крупных расширениях долин, где во время половодья
наблюдается общее снижение скоростей течения и транспортирующей способности потока из-за его растекания по рукавам и пойме. При смене типа русла вниз по течению реки перекатные участки могут сменяться протяженными плесами (например, на устойчивых участках относительно прямолинейного неразветвленного русла).
Количество перекатов зависит от устойчивости и кривизны русла, разветвленности русла и водности рукавов, условий прохождения руслоформирующих расходов воды. При увеличении относительной водности рукава количество перекатов в нем уменьшается. Там, где преобладают сложные разветвления, в русле наблюдается наибольшее количество перекатов, которые составляют сплошной перекатный участок.
Грядовый рельеф русла дает первичный импульс для перехода от прямолинейного русла к извилистому или разветвленному [Чалов и др., 1998] благодаря зарастанию обсыхающих в межень наиболее повышенных частей гряд (побочней или осередков). Пространственное распределение крупных форм грядового рельефа в целом зависит от гидродинамической структуры потока, которая определяется формой русла и интенсивностью русловых деформаций. В разветвленном русле они образуются в узлах разветвления или слияния рукавов: в первом случае из-за снижения Wтp при рассредоточении стока по рукавам, во втором случае - из-за резкого расширения русла при слиянии рукавов. На излучинах местами образования перекатов являются перегибы между соседними излучинами, где выровнено скоростное поле потока и происходит местное снижение \¥тр.
Морфологические типы перекатов и их распространение
на Северной Двине
Преобладание перекатов определенного морфологического типа, тесно связано с типом русла, а расположение перекатов относительно речных излучин, узлов разветвления или слияния рукавов определяет особенности их переформирований [Чалов, 1979].
По количеству и соотношению гряд, образующих перекаты, на Северной Двине выделяются четыре их основных морфологических типа [Чалов, 2008; Русловые процессы, 2012]:
1. Перекаты, образованные одной грядой (рис. 1.4, 1А-В), которые включают в себя три подтипа:
А - перекошенная гряда, гребень которой располагается по диагонали к геометрической оси русла (на Северной Двине перекаты Лобановский, Лябла и др.). Такие перекаты встречаются на перегибах между смежными излучинами, в относительно прямолинейном русле, и в протяженных рукавах; их побочни располагаются в шахматном порядке у противоположных берегов. Они формируются на участках, где ширина русла мало меняется с ростом уровней воды. Условием их образования является большой сток влекомых наносов, обеспечивающий формирование крупных гряд (рис. 1.4,1А);
Б - перекошенная гряда с осередком на седловине переката (Сефтренский перекат) (рис. 1.4,1Б);
В - гряда с побочнями напротив друг друга у противоположных берегов и осередком, смещенным относительно их вниз по течению (перекат типа «внутреннего бара», по Н.И. Маккавееву), формируется в местном расширении русла или рукавов (рис. 1.4,1В);
2. Перекаты, образованные двумя и более грядами, следующими друг за другом, представляющими собой самостоятельные побочни, последовательно располагающиеся то у одного, то у другого берега, но вместе составляющие единый мелководный вал, ориентированный под углом к оси русла (рис. 1.4 ИА-В). Каждая верхняя гряда на таких перекатах оказывается надвинутой на верховой склон нижележащей (Ср. Слудский перекат на Северной Двине). Таким образом, следуя рельефу дна и огибая побочни, динамическая ось потока перемещается из верхней в нижнюю плесовую лощину, подвалье верхней гряды в начале нижней части верхового склона гряды, которая выше составляет корыто переката.
Рис. 1.4. Морфологическая структура перекатов как грядовых форм руслового рельефа. Тип I - перекаты, образованные одной грядой: А - перекат-перекошенная гряда; Б - то же с осередком; В - перекат-гряда с осередком и побочнями, находящимися напротив друг друга у противоположных берегов («внутренний бар»). Тип II - перекаты образованные несколькими грядами: А - побочнями у противоположных берегов; В - побочнями и осередком; Г - то же с косой в ухвостье осередка. Тип III - перекат-коса. Тип IV -
перекаты-россыпи.
При большой удаленности побочней друг от друга глубина на седловине близка к глубинам плесовых лощин. И.В.Попов [1962] и Н.С.Знаменская [1968] считали, что побочни всегда представляют собой самостоятельные гряды, и их «пара» образует перекат. Такой подход связан с неучетом размыва гребня переката-гряды (тип I) на спаде половодья и в межень, что приводит к расчленению единой гряды и образованию пониженной седловины и корыта переката [Проектирование..., 1964; Чалов, 2008].
Такие перекаты также морфологически (по числу и соотношению гряд) представлены тремя разновидностями (подтипами):
А - перекаты, состоящие из двух побочней, расположенных последовательно у противоположных берегов, такие перекаты нередко имеют два гребня (рис. 1.4, ПА);
Б - то же с грядой-осередком между побочнями, на таких перекатах может быть три гребня (рис. 1.4, ПБ);
В - то же с косой в ухвостье осередка, образующей дополнительный гребень, расчленяющий нижнюю плесовую лощину (имеет четыре гребня) (рис. 1.4, ПВ).
На Северной Двине перекаты этого типа встречаются в относительно прямолинейном русле, где побочни располагаются в шахматном порядке, и в разветвленном русле, где самостоятельные гряды-побочни формируются у оголовка острова и возле берегов. Осередки на таких перекатах представляют собой самостоятельные гряды, наряду с побочнями (рис. 1.4, II - Б, В).
3. При определенных условиях скопления наносов имеют вид вытянутых вдоль потока кос, но также имеющих форму гряд; т.е. пологий напорный скат и крутой низовой. Косы обычно развиваются в ухвостьях островов, за мысами и выступами берегов. Н.Е. Кондратьев и др. [1959] к косам относят узкие прирусловые отмели у выпуклых берегов излучин, которые возникают на меандрирующих реках при малом стоке наносов; при большом стоке наносов у выпуклых берегов формируются широкие побочни, которые они называют пляжами.
Перекат-коса, представляющий собой единичное образование в ухвостье острова (рис. 1.4, III) или ниже мысов и выступов берегов. Такие прекаты чаще всего встречаются в разветвленном русле. В зависимости от водности рукавов и ширины разделяющего их острова формируются одна или две косы. Одна коса формируется при слиянии многоводного рукава с маловодным, образуя раздельную стрелку между обоими рукавами; ее подвалье обращено в сторону маловодного рукава. Две косы возникают при слиянии близких по водности рукавов, разделенных относительно широким островом; поток каждого рукава формирует в узле слияния свою косу; их подвалья вытянуты параллельно друг другу, а между ними находится залив. Формирование перекатов, связанное с образованием кос в ухвостьях островов, определяется особенностями гидравлической структуры потока в узлах слияния рукавов [Маккавеев, 1955; Чалов, 2011]. Наиболее яркими примерами перекатов-кос на Северной Двине являются: Ниж. Коптельский (когда судовой ход проходит в левом рукаве), Кургоменский, Ниж. Ростовский.
4. В очень широких руслах при малой их устойчивости или сравнительно небольшом стоке руслообразующих наносов побочни и осередки также представляют собой самостоятельные формы грядового рельефа, морфологически не связанные друг с другом. Их скопления составляют мелководный участок русла реки, образуются перекаты-россыпи.
Перекат-россыпь состоит из беспорядочно расположенных гряд разного размера и конфигурации - побочней, осередков, кос (рис. 1.4, IV). Этот тип перекатов морфологически наиболее сложен. Они образованы многочисленными побочнями, а в разветвленном русле и при неровной береговой линии - также и косами, отличающимися сравнительно небольшими размерами, в 5-10 раз меньшими ширины русла. Это - участки сплошного обмеления реки, в пределах которых динамическая ось потока проходит посередине русла, не имея опорных берегов, среди хаотично расположенных отмелей, обсыхающих в межень. Протяженность перекатных участков, составленных перекатами-россыпями, сопоставимы с длиной морфологически однородных участков (таковы Паячные,
Коптельские, Рубежские, Ягрышские перекаты на Северной Двине, образующие единый перекатный участок типа россыпь при совпадении ряда факторов, обусловливающих процесс формирования перекатов) (рис. 1.5). Также к перекатам-россыпям относится Верх. Церковницкий перекат.
Рис. 1.5. Перекаты-россыпи (Паячно-Ягрышский перекатный участок)
Распространение различных типов перекатов на реках определяется водностью реки, морфодинамическим типом русел и его устойчивостью. По мере увеличения водности реки и рукавов происходит усложнение перекатов от преобладания простых гряд в отдельных рукавах реки до россыпей и перекатов, составленных из нескольких гряд (табл. 1.1). Формирование перекатов-гряд,
перекатов, состоящих из нескольких гряд-побочней (осередков) или перекатов-россыпей определяется также устойчивостью и шириной русла. Чем больше устойчивость русла, тем крупнее формы руслового рельефа и проще их морфологическое строение. Увеличение ширины русла и снижение его устойчивости приводит к распластыванию потока, снижению транспортирующей способности и образованию нескольких динамических осей потока, формированию осередков, а, следовательно, образованию сложных перекатов и перекатов-россыпей.
Похожие диссертационные работы по специальности «Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия», 25.00.27 шифр ВАК
Геоэкологическое воздействие дноуглубительных работ на состояние водной среды устьевой области реки Северная Двина2023 год, кандидат наук Иглин Серггей Михайлович
Современное состояние и прогноз руслового режима и гидроморфологических характеристик левобережных притоков Средней Волги2008 год, кандидат географических наук Шелухина, Ольга Андреевна
Канализирование русел судоходных рек с целью повышение безопасности судоходства2004 год, кандидат технических наук Воронина, Юлия Евгеньевна
Реакция русел рек на изменения водности и антропогенное воздействие за последние столетия2006 год, кандидат географических наук Каргаполова, Ирина Николаевна
Гидроморфология и переформирования широкопойменных русел больших равнинных рек (на примере Оби и Лены)2022 год, кандидат наук Камышев Арсений Андреевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Михайлова, Надежда Михайловна, 2014 год
Список литературы
1. Акулов К.А. О землечерпательных прорезях на реках. Киев, 1905.
2. Алабян A.M., Алексеевский Н.И. и др. Генетический анализ причин весеннего затопления долины Малой Северной Двины в районе г. Великого Устюга // Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 14. М.: изд-во МГУ. 2003.
3. Алексеевский Н.И. Расчет стока влекомых наносов при развитой структуре руслового рельефа // Метеорология и гидрология. 1990. № 9.
4. Алексеевский Н.И. Транспорт влекомых наносов при развитой структуре руслового рельефа // Метеорология и гидрология. 1990. № 9, с. 100-105.
5. Алексеевский Н.И., Чалов P.C. Движение наносов и русловые процессы. М.: 1997. 166 с.
6. Алексеевский Н.И. Формирование и движение речных наносов. М.: Изд-во МГУ. 1998, 202 с.
7. Березин В.Д. К вопросу о классификации перекатов pp. Волги и Камы. Изв. ГГИ, № 32, 1931.
8. Беркович K.M. Регулирование речных русел. М.: Изд-во МГУ. 1992. 102 с.
9. Близняк Е.В., Никольский В.М. Гидрология и водные исследования. М.-Л.: Речной флот, 1946.- 428 с.
10. Богданов Д.А. Общая лоция рек. М.-Л. Гострансиздат. 1936.
11. Великанов М.А. Русловой процесс (основы теории).- М.: Госфизматгиз, 1958.- 395 с.
12. Власов Б.Н., Чалов P.C. Районирование Европейской территории СССР по условиям прохождения руслоформирующих расходов воды на реках // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1991. № 6, с. 32-42.
13. Гладков Г.Л., Журавлев М.В., Соколов Ю.П. Оценка воздействия на окружающую среду инженерных мероприятий на судоходных реках. СПб.: Изд-во А.Кардакова. 2005. 241 с.
14. Голубые дороги Поморья. Речной флот Севера от древности до наших дней. Архангельск. ПГУ им. М.В. Ломоносова. 2003.
15. Гришанин K.B. Сезонные деформации перекатов // Труды IV Всесоюзн. гидрологии, съезда. Русловые процессы. 1976. Т. 10. С. 13-21.
16. Гришанин К.В., Дегтярев В.В., Селезнев В.М. Водные пути. М.: Транспорт, 1986. 400 с.
17. Губинский В.В. Оперативное планирование и организация путевых работ в Северо-Двинском бассейне // Доклад на конференции «Современные методы эксплуатации ВВП РФ». Нижний Новгород, 2013.
18. Давыдов Л.К. Гидрография СССР. Т. И. Изд-во ЛГУ, 1955. 600 с.
19. Житков С.М. Краткое обозрение водных путей России. Спб., 1892.
20. Завадский A.C. Сезонный и многолетний режимы перекатов Северной Двины в современных условиях и их влияние на судоходную трассу // Динамика овражно-балочных форм и русловых процессов. М.: Изд-во МГУ. 2002.
21. Завадский A.C. Условия формирования и многолетняя динамика параллельно-рукавного русла в Черевковско-Ягрышском расширении реки Северной Двины // Университетская география. Материалы Юбилейной научной конференции. М. 2005.
22. Завадский A.C., Михайлова Н.М. Сопряженное развитие перекатов Северной Двины и способы оценки их переформирований // XVIII пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Курск. 2003. С. 190-191.
23. Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России. Л., Гидрометеоиздат, 1973, 325 с.
24. Земляновский Д. К. Лоция внутренних судоходных путей. М.: Изд-во: «Транспорт». 1988. 222 с.
25. Знаменская Н.С. Грядовое движение наносов. Л., Гидрометеоиздат, 1968. 188 с.
26. Знаменская Н.С. Расчёт гидрографа стока способом истощения влагозапасов // Гидротехническое строительство, 1979, № 8, с. 28-30.
27. Иванов П.В. Генетическая классификация перекатов равнинных рек на основе протекающих в них русловых процессов // Ученые записки ЛГУ. Серия географических наук. Вып. 10. 1955.
28. Ильина Л.Л., Греков А.Н. Реки Севера. Л.: Гидрометеоиздат. 1987.
29. Истомина Э.Г. Водные пути России во второй половине XVIII - начале XIX. века. М.: Наука. 1982.
30. Каргаполова И.Н. Документальная история русел рек России (на примере р. Москвы) // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Изд-во МГУ. Вып. 15. С. 149-163.2005.
31. Каргаполова И.Н. Реакция русел реки на изменение водности и антропогенное воздействие за последние столетия. Автореф. дисс. канд. геогр. наук. М.:МГУ. 2006
32. Кондратьев Н.Е., Ляпин А.Н., и др. Русловой процесс. Л.: Гидрометеоиздат, 1959.372 с.
33. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса.- Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 272 с.
34. Концепция развития внутреннего водного транспорта Российской Федерации на период до 2015 г. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 3 июля 2003 года N 909-р. Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации, http://docs.cntd.ru/document/901867138.
35. Лелявский Н.С. О речных течениях и формировании речного русла // Вопросы гидротехники свободных рек. М.: Изд-во Минречфлота СССР. 1948. С. 23-60.
36. Лелявский Н.С. Введение в речную гидравлику (движение наносов и речное русло). Пер. с англ., Гидрометеоиздат, Л., 1961. 230 с.
37. Лосиевский А.И. Лабораторные исследования процессов образования перекатов. М., Речиздат, 1934. 128 с.
38. Лохтин В.М. О механизме речного русла. СПб., 1897, 80 с.
39. Лю Шугуан, Чалов P.C., и др. Региональные изменения стока взвешенных наносов азиатских рек в устьях // Вестник МГУ, Сер. 5. География, 2001, № 3, с. 44-51.
40. Маккавеев Н.И. Русловый режим рек и трассирование прорезей. М.: -Речи-здат. 194-9. 202 с.
41. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в её бассейне. - М.: Изд-во АН СССР, 1955. -346 с.
42. Маккавеев Н.И., Капица А.П., Никифоров Л.Г. Задача и методика исследований. - В кн.: Экспериментальная геоморфология. Вып. 2. М., Изд-во Моск. ун-та, 1969, с. 121 -132.
43. Маккавеев Н.И., Хмелева Н.В. Общие особенности русловых процессов на излучинах и методика их исследований. - В кн.: Экспериментальная геоморфология. Вып. 2. М., Изд-во Моск. ун-та, 1969, с. 7-25.
44. Маккавеев Н.И. Сток и русловые процессы. М.: Изд. МГУ. 1971. 115 с.
45. Маккавеев Н.И. и др. Проектирование судовых ходов на свободных реках. -М., " Транспорт, 1964. -263 с. (Тр. Центр, науч.-исслед. ин-та экономики и эксплуатации водного транспорта; вып. 36).
46. Маккавеев Н.И., Советов B.C. Трассирование землечерпательных прорезей на перекатах равнинных рек Европейской части СССР // Труды Центр, научно-исслед. института речного флота. Вып. 3. Вопросы пути. М., 1940. с. 60.
47. Маккавеев Н.И., Хмелева Н.В. и др. Экспериментальная геоморфология. М.: изд-во МГУ. 1961, 194 с.
48. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. М., МГУ, 1986, 264 с.
49. Михайлова Н.М. Трансформация и сезонный режим перекатов Северной Двины, их влияние на условия судоходства // Эрозионные, русловые процессы и проблемы гидрологии. М.: Географический факультет МГУ. 2004. С. 145-152.
50. Михайлова Н.М. Оценка трансформаций дноуглубительных прорезей на перекатах Северной Двины // Общие и прикладные вопросы эрозионных и русловых процессов. М.: Географический факультет МГУ. 2006. С. 173-181.
51. Михайлова Н.М. История развития судоходства на Северной Двине, проблемы 90-х годов и перспективы улучшения водных путей- //Шевченковская весна. Материалы научно-практической конференции молодых ученых- Вып. V. К.: Логос, 2007. С. 220 - 223.
52. Михайлова Н.М. Морфология грядового рельефа Северной Двины // XXII межвузовское научно-координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Новочеркасск, 2007, С. 228 - 229.
53. Михайлова Н.М. Учет особенностей морфологии перекатов при проведении дноуглубительных работ // Межвузовский сборник. Водные пути и русловые процессы. Санкт-Петербург. 2007. С. 105-114.
54. Михайлова Н.М. Сезонный режим перекатов и его учет при планировании эксплуатационного землечерпания и трассирования прорезей (на примере Северной Двины) // Водные пути и русловые процессы: Сборник трудов. Вып. 1. - СПб.: ГУМРФ. 2013. С. 163-181.
55. Михайлова Н.М., Львовская Е.А. Количественная оценка сезонных переформирований перекатов (на примере Северной Двины) // География и природные ресурсы. № 3. 2013. С. 139-142.
56. Морфология и динамика русел рек Европейской части России и сопредельных стран. Масштаб 1:2000000. М.: ФГСК. 1999.
57. Никитина H.A., Чалов P.C. Узлы слияния рек и их морфологические типы // Геоморфология. 1988. № 4, с. 64-70.
58. Николаев A.C., Житков С.М. Краткий исторический очерк развития водяных и сухопутных сообщений и торговых портов в России. СПб.: МПС. 1900.
59. Палеоклиматы и палеоланшафты внетропического пространства Северного полушария. Поздний плейстоцен-голоцен. Атлас-монография. М.: ГЕОС. 2009.
60. Паскин A.A. Основы лоции внутренних водных путей. М.: Госвоениздат. 1931.
61. Петровский В.В., Сахарова Е.И. О переформированиях Красноборского переката (Сев. Двина) // Русловые исследования для улучшения судоходных условий. М. Речной транспорт, 1958. С. 19-23.
62. Попков И.Ф. Общая лоция внутренних водных путей. М.: Речной транспорт. 1962.
63. Попов И.В. Применение морфологического анализа к оценке общих русловых деформаций р. Оби // Труды ГГИ, вып. 94, 1962. с. 22-86.
64. Порочкин Е.М., Зарбаилов А.Ю. Внутренние водные пути СССР. М.: Транспорт, 1975. 432 с.
65. Проектирование судовых ходов на свободных реках // Труды ЦНИИВТ. Вып. 36. М.: Транспорт. 1964.
66. Разгуляев А.Б. Внутренние водные пути России: современное состояние и проблемы развития // Тр.АВН. Вып.З. М. 1996.
67. Резников П.Н., Чалов P.C. Сток наносов и условия формирования русел рек бассейна Северной Двины // Геоморфология. № 2. 2005.
68. Резников П.Н. Сток наносов и его проявления в морфодинамики речных русел. Автореф. дис. канд. геогр. наук. М.: МГУ. 2007. 25 с.
69. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Том 3. Северный край. Л.: Гидрометеоиздат. 1972
70. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики за 1971-1975 годы и весь период наблюдений. Северный край. Л.: Гидрометеоиздат. 1979.
71. Речное судоходство в России. М Траснпорт. 1985г. 352с.
72. Русловой режим рек Северной Евразии. М.: изд-во МГУ. 1994.
73. Русловые процессы и водные пути на реках бассейна Северной Двины. Под редакцией P.C. Чалова. М.: ООО «Журнал «РТ». 2012. 492 с.
74. Русловые процессы на реках СССР. Масштаб 1:4000000 // ГУГК СССР. М. 1990.4 л.
75. Сахарова Е.И. Геоморфологические исследования при изучении русловых процессов на Северной Двине // Методы географических исследований. М.: Географгиз. 1960.
76. Сладкопевцев С.А. О строении плесов в долинах временных водотоков Центрального Казахстана. Изв. ВГО. 1963. Т. 95. Вып. 5. С. 449-450.
77. Стратегия развития внутреннего водного транспорта Российской Федерации на период до 2030 года. Доработанный по результатам общественного обсуждения проект. Минтранс России. 30.09.2013. http://www.mintrans.ru/documents/detail.php7ELEMENT ГО=20607.
78. Страхов В.Е. Двинские дали. Архангельск, 1972. 224 с.
79. Судоходный дорожник Европейской России. Часть 2. Отдел 2. СПб. 1856.
80. Турыкин JI.A., Чалов P.C. Об оценке сезонных деформаций перекатов на реках с паводочным режимом // Метеорология и гидрология. 1985. № 8. С. 77-82.
81. Турыкин JI.A. Грядовый рельеф речного русла и его влияние на сезонные деформации перекатов // Геоморфология. 1993. № 2. С. 83-88.
82. Турыкин JI.A. Морфология и режим перекатов на реках с неразветвленным руслом. Автореф. дис. канд. геогр. наук. М.: МГУ. 1997. 25 с.
83. Чалов P.C. Динамика перекатов и ее количественные характеристики // Вопросы географии. Сб. 63. М.: Географгиз. 1963, с. 1000-1110.
84. Чалов P.C. О рисунке русла на участке слияния притока с главной рекой // Вест. Моск. ун-та. Сер. 5. География. № 1. 1964.
85. Чалов P.C. Типы перекатов //Русловой режим средней Оби. М. 1969. С. 76-92.
86. Чалов P.C. Географические исследования русловых процессов/ Под ред. Н.И. Маккавеева. М., Изд-во МГУ, 1979, 232 с.
87. Чалов P.C. Показатели устойчивости русла, их использование для оценки интенсивности русловых деформаций и пути совершенствования // Динамика русловых потоков. JL: ЛПИ. 1983, с. 46-53.
88. Чалов P.C. Русловые исследования. М., Изд-во МГУ. 1995, 106 с.
89. Чалов P.C. Перекаты // Водные пути бассейна Лены. М.: МИКИС. 1995. С. 286-303.
90. Чалов P.C. Типы русловых процессов и принципы морфодинамической классификации речных русел //. Геоморфология. 1996. № 1. С. 25-36.
91. Чалов P.C. Историческое и палеорусловедение: предмет, методы исследований и роль в изучении рельефа // Геоморфология, 1996, № 4, с. 1318.
92. Чалов P.C. Общее и географическое русловедение. М.: Изд-во МГУ. 1997. 112 с.
93. Чалов P.C. Пойменно-русловые разветвления и особенности их формирования / XIV пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Уфа, 1999, с. 215217.
94. Чалов P.C. Районирование Северной Евразии по русловому режиму рек // География и природные ресурсы, 1999, № 1, с. 23-28.
95. Чалов P.C. Сложно разветвленные русла равнинных рек: условия формирования, морфология и деформации // Водные ресурсы. 2001. Том 28. №2. С. 166-171
96. Чалов P.C., Беркович K.M., Сурков В.В. Перекаты // Русловые процессы и водные пути на реках Обского бассейна. Новосибирск. Изд-во РИПЭЛ плюс. 2001.
97. Чалов P.C. Русловедение: теория, география, практика. Том 1. Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. М.: изд-во ЛКИ. 2008. 608 с.
98. Чалов P.C. Русловедение: теория, география, практика. Т.2: Морфодинамика речных русел. М.: KP АС АНД. 2011. 960 с.
99. Чалов P.C., Алабян A.M., Иванов В.В., Лодина Р.В., Панин A.B. Морфодинамика русел равнинных рек. Под ред. P.C. Чалова. М., ГЕОС, МГУ, 1998, 288 с.
100. Чалов Р.С., Алексеевский Н.И., Лю Шугуан. Сток наносов и русловые процессы на больших реках России и Китая. М., 2000.
101. Чалов Р.С., Беркович К.М., Чернов А.В. Экологическое русловедение. М., 2000. 332 с.
102. Чалов Р.С., Завадский А.С., Панин А.В. Речные излучины. М. Изд-во_МГУ. 2004. 371 с.
103. Чалов Р.С., Михайлова Н.М. О классификации перекатов равнинных рек // Геоморфология. № 4. 2010. С. 4-12.
104. Чалов Р.С., Михайлова Н.М., Жмыхова Т.В. Морфология, морфометрические характеристики и динамика побочней на Северной Двине // Вестник Московского университета. Сер. 5. География. № 6. 2012. С. 54-60.
105. Шамов Г.И. Речные наносы. - Л.: Гидрометеоиздат. 1959. 378 с.
106. Шатаева С.Г. Определение объемов дноуглубительных работ с помощью показателя устойчивости русла // Труды ЦНИИЭВТ. Вып. 68, 1969.
107. Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 16. Научный редактор Р.С. Чалов. М.: МГУ. 2008. 296 с.
108. Axel Netzband. Sediment - an essential, integral and dynamic part of any river system - in European River Basin Management Plans // WATER FRAMEWORK DIRECTIVE. SedNet. Lille 2010. 22 p. www.sednet.org.
109. Babinsky Zygmunt. Wplyw zapor na procesy korytowe rzek aluwialnych. Wydawnictwo Akademii Bydgoskiej im. Kazimierza Wielkiego. Bydgoszcz. 2002. 185 p.
110. Blodgett R.H., Stahley K.O. Stratification, bedforms and discharge relations of the Platte braided river system. Nebraska // Journal of Sedimentology and Petrology. 1980. 50. № l.Pp. 139-148.
111. Bravard J.-P., Collilieux G., et al. Widening by-passed reaches of the Rhone River, France, Removing Sediment Deposits. Interdisciplinary studies and procedures // Proceeds of the 4th ECRR Conference on River Restoration. Italy, Venice S. Servolo Island. 16-21 June 2008. Pp. 953-964.
112. Jean. J. Peters. Can morphological dredging help improving natural values in rivers and estuaries? // CEDA Dredging Days 2008 - Dredging Facing Sustainability. 12 p.
http://www.dredging.org/digitallibrarv/browse.asp?vO_l=l 13&vl_l=dt category &v2 1=3.
113. International Sediment Initiative. Overview of River Basin Case Study Reports. 2011-7-18. 16 p.//
http://www.irtces.org/isi/WebNews_View-en2.asp?WebNewsID=733
114. Report on the SedNet Round Table Discussion «Sediment Management - an essential element of River Basin Management Plans». Venice, 22-23 November 2006. 28 p. // www.sednet.org.
115. Timothy P. Ryan. The Economic Impact of Reduced Dredging of the Mississippi River. 2012. 36 p.
www.americaswetland.com/.../ OFFICIAL Dr Ryan Final Report_l_10_12.pdf.
116. USA: Mississippi River Dredging Ensures Navigation. July 23rd, 2012. http://www.dredgingtoday.com.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.