Компания Гидрострой >> Интересное о гидротехнике >> Н.Н. Назаров Часть 2

 

РУСЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ И МОРФОЛИТОГЕНЕЗ ЛОЖА ВОДОХРАНИЛИЩ. Часть 2

 

Часть  1 2

 

Важной особенностью руслового осадконакопления является наличие повышенных значений мощности иловой толщи не только в днище русловой ложбины, но и на ее склонах, что говорит об  особом «русловом» типе морфолитогенеза по сравнению другими элементами рельефа  ложа водоема. Подобная дифференциация проявлений процессов седиментации дает все основания классифицировать протекающие в старом русле процессы как псевдорусловые, обеспечивающие его морфолого-морфометрическую и динамическую обособленность. В группе этих процессов одно из ведущих мест по результирующему эффекту осадкообразования играет концентрация линий тока проточных течений над наиболее глубокой  частью водохранилища, которая, как уже отмечалось, ведет сначала к насыщению потока взвешенными наносами, их транзиту вдоль русла и последующему осаждению в нем (в том числе и на его склонах).

Другим, довольно слабо пока изученным процессом, оказывающим влияние на скорость накопления вторичных отложений и пространственную дифференциацию мощности илов в руслах водохранилищ, являются плотностные течения, которые формируют придонные иловые слои - потоки, двигающиеся в направлении плотины (рис. 2).

 

Рис. 1. Мощность иловых отложений на поперечных профилях ложа Воткинского водохранилища (А, Б – с. Частые, В – с. Бабка). Мощность ила (см)

Продольное перемещение уплотнившихся до состояния суспензии, а иногда даже до желеобразной консистенции иловых масс обеспечивает их накопление даже в тех частях акваторий, с побережий которых не происходит активного поступления наносов. Так, например, сравнение по лоциям 1984 г. и 2000 г. отметок донной поверхности русловой ложбины на самом нижнем участке Воткинского водохранилища, с учетом положения меженного уровня р. Камы до создания водоема, показало, что в непосредственной близости от плотины произошло самое большое для зоны постоянного подпора накопление вторичных отложений. Их мощность местами превышает 3–5 м (рис. 3), при этом данный участок водоема является самым «бедным» в отношении питания акватории наносообразующим материалом [19]. О перемещении наносов в результате деятельности псевдорусловых процессов с не совсем ясным механизмом транспортировки говорят также факты обнаружения в кернах иловых отложений, отобранных на большом удалении от ближайшего места возможного «загрязнения» илов грубым материалом, четко выраженных прослоев среднего и крупного песка, смешанного с алевритистыми частицами (штормовой заброс песка с «банок» исключается). По всей видимости, перенос песчаного материала в этом случае происходил по плоскости, обладающей повышенной плотностью субстрата, что не позволило ему смешаться с подстилающим грунтом. Таким образом, можно констатировать, что морфолитогенез ложа крупных равнинных водохранилищ не ограничивается только процессами, представленными исключительно «водоемной» составляющей. Наряду с абразионно-аккумулятивными процессами, провоцируемыми деятельностью ветроволновых явлений, в рельефопреобразовании ложа водоемов немалую роль играют и флювиальные (эрозионно-аккумулятивные) процессы. Воздействие последних в водохранилище не ограничивается зоной переменного подпора, а активно влияет на темпы и характер морфолитогенеза в других частях водохранилищ.

Рис. 2. Схема плотного мутного потока в водохранилище (по Беллу) [12]:

1 – головная часть плотного потока; 2 – дельтовые отложения; 3 – отложения предыдущих мутных потоков; а) головная часть потока разбивается о плотину; б) поток останавливается в виде подводного озера с повышенной концентрацией наносов.

 

Рис. 3. Глубины в русловой части нижнего участка Воткинского водохранилища: 1 – 1983 г.; 2 – 1996 г.; 3 – меженный уровень р. Камы до создания водохранилища

Агентами преобразования донного рельефа выступают русловые процессы, производящие основной объем эрозионной и аккумулятивной работы не только в переходные периоды функционирования водоемов (весна, осень), но и периоды временной стабильности их уровней (НПУ), когда русловые потоки осуществляют свою работу, используя для этого старые русла рек. Второй составляющей морфолитогенеза самой глубокой части ложа водоемов является комплекс псевдорусловых процессов, моделирующих русловую ложбину в соответствии с особенностями гидрофизических, грунтовых и некоторых других водоемных процессов, причиной возникновения которых является само русло. Совместная «работа» проточных и плотностных течений (и других агентов морфолитогенеза) в русловой ложбине требует специального изучения, поскольку его результаты при всей морфологической и литологической выраженности последствий деятельности этих течений сегодня пока находятся вне сферы научных интересов гидрологов и геоморфологов. При этом изучение особенностей развития этих процессов, безусловно, оказало бы положительную роль при решении экологических проблем и вопросов, связанных с обеспечением судовой обстановки на участках водохранилищ, где подходы к портам и причалам проходят по старым руслам главной реки или ее притоков.

 

Библиографический список

1. Бабиньский З. Влияние водохранилищ на русла рек в разных природных условиях, его

экономические и экологические аспекты / З. Бабиньский, К.М. Беркович, Н.Н. Виноградова, С.Н.

Рулева, Р.Д. Фролов // Эрозионные и русловые процессы. М.: Изд-во Моск.ун-та, 2005. Вып. 4. С.

51–67.

2. Беркович К.М. Географический анализ антропогенных изменений русловых процессов /

К.М. Беркович. М.: ГЕОС, 2001. 164 с.

3. Беркович К.М. Морфология русла и русловые деформации верхней Оби / К.М. Беркович,

Л.М. Гаррисон, С.Н. Рулева, Р.С. Чалов // Земельные и водные ресурсы. Противоэрозионная

защита и регулирование русел. М.: Изд-во Моск.ун-та, 1990. С. 95–120.

4. Законнов В.В. Формирование берегов и донных отложений Чебоксарского водохранилища

/ В.В. Законнов, Л.Б. Иконников, А.В. Законнова // Водн. ресурсы. 1999. № 4. С. 418–426.

5. Иконников Л.Б. Формирование берегов водохранилищ / Л.Б. Иконников. М.: Наука, 1972.

95 с.

6. Калюжный В.К. Особенности руслового режима зоны выклинивания подпора Камского

водохранилища / В.К. Калюжный // Двенадцатое межвуз. коорд. совещ. по проблеме эрозионных,

русловых и устьевых процессов. Краткие сообщения. Пермь, 1997. С. 164-166.

7. Калюжный В.К. Особенности руслового режима зоны выклинивания подпора Камского

водохранилища / В.К. Калюжный // Эрозия почв и русловые процессы. М., 1998. Вып. 11. С. 263–

272.

8. Карнаухова Г.А. Влияние областей переменного подпора на состав воды водохранилищ /

Г.А. Карнаухова // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных

ресурсов. Иркутск, 2005. С. 88–89.

9. Карнаухова Г.А. Терригенная седиментация в зонах переменного подпора Братского

водохранилища / Г.А. Карнаухова // Метеорология и гидрология. 2000. № 11. С. 86–94.

10. Китаев А.Б. Важнейшие гидродинамические характеристики водохранилищ (на примере

камского каскада) / А.Б. Китаев. Пермь, 2006. 260 с.

11. Кошмяков И.В. О построении плана проточных течений камских водохранилищ / И.В.

Кошмяков, Т.П. Девяткова // Закономерности формирования, методы расчетовводных и

климатических ресурсов. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1982. С. 37–47.

12. Линслей Р.К. Прикладная гидрология / Р.К. Линслей, М.А. Колер, Д.Л.Х. Паулюс. Л.:

Гидрометеорологическое изд-во, 1962. 359 с.

13. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне / Н.И. Маккавеев. М.: Изд-во АН СССР,

1955. 347 с.

14. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне / Н.И. Маккавеев. М.: Географ. ф-т МГУ,

2003. 355 с.

15. Маккавеев Н.И. Русловые процессы в зонах переменного подпора / Н.И. Маккавеев, И.В.

Белинович, Н.В. Хмелева // Русловые процессы. М.: Изд-во АН СССР, 1958. С. 318–337.

16. Матарзин Ю.М. Гидрология водохранилищ / Ю.М. Матарзин. Пермь: Изд-во ПГУ, ПСИ,

ПССГК, 2003. 296 с.

17. Назаров Н.Н. Пространственно-временные особенности морфолитогенеза береговой зоны

приплотинного участка Воткинского водохранилища / Н.Н. Назаров // Географический вестник.

Пермь, 2007. №1–2. С. 11–19.

18. Назаров Н.Н. Формирование аквальных геосистем Воткинского водохранилища / Н.Н.

Назаров // Изв. РГО. 2005. Т. 137. Вып. 3. С. 52–61.

Оценка пространственно-временной динамики толщины ледяного покрова на реках водосбора Воткинского

водохранилища

7

19. Назаров Н.Н. Экзогенные геологические процессы как источник формирования донных

отложений Воткинского водохранилища / Н.Н. Назаров // Гидротехническое строительство. 2002.

№ 10. С. 50–53.

20. Назаров Н.Н. Реки Пермского края: Горизонтальные русловые деформации / Н.Н. Назаров,

С.С. Егоркина. Пермь: ИПК «Звезда», 2004. 155 с.

21. Назаров Н.Н. Пространственно-временная дифференциация иловых отложений

Воткинского водохранилища / Н.Н. Назаров, А.В. Сунцов // Современные проблемы

водохранилищ и их водосборов. Пермь, 2007. Т. 1. С. 159–163.

22. Фролова И.В. Геосистемная дифференциация современного экзогенного

рельефопреобразования береговой зоны Воткинского водохранилища: автореф. дис. … канд.

геогр. наук / И.В. Фролова. Пермь, 2006. 22 с.

23. Хабидов А.Ш. Динамические обстановки рельефообразования и осадконакопления

береговой зоны крупных водохранилищ / А.Ш. Хабидов, Л.А. Жиндарев, А.К. Тризно.

Новосибирск: Наука. Сибир. изд. фирма РАН, 1999. 191 с.

24. Brown C.B. The Control of Reservoir Silting / C.B. Brown . U. S. Dept. Agr. Misc. Pub. 521,

1943. P. 38.

 

Часть  1 2