Натурные наблюдения русловых процессов в нижнем течении реки Амударьи

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 627.157

НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ РЕКИ АМУДАРЬИ

А.М. Арифжанов - д-р техн. наук, проф.; Ш. Толипов; К. Раджапов

Ташкентский институт ирригации и мелиорации, г. Ташкент, Узбекистан

Приводятся результаты натурных исследований русловых процессов в нижнем течении р. Амударья. Дается анализ современных состояний берегозащитных сооружений после долгих лет эксплуатации.

The presents the results of studies of channel flow dynamics and wave processes in river Amudarya.

В условиях р. Амударьи с интенсивным блужданием потока по широкой пойме, неустойчивостью русла и возникновением дейгиша, наличием береговых деформаций в больших размерах всегда возникала необходимость разработки мероприятий по регулированию русла и защиты берегов от размыва.

Для борьбы с размывом берегов в течение многих лет были использованы всевозможные методы регулирования русла и защиты берегов. Однако разрушительное действие дейгиша не устранялось, а лишь замедлялось или временно предотвращалось, поскольку все мероприятия в основном выполнялись в аварийном порядке, когда возникала явная угроза разрушения важных объектов. В таких случаях или защищали небольшой участок лишь одного берега, на котором расположен объект, или выполняли выправление лишь части русла, а другой берег и остальная часть русла оставались без внимания. Поэтому, иногда, защищая один берег, способствовали возникновению размыва другого берега, на котором расположен не менее важный народнохозяйственный объект или посевы [1].

Однако для предотвращения размыва коренных берегов на р. Амударье успешно применяются русловыправительные прорези [2].

С помощью русловыправительных прорезей поток реки отводится от размываемого берега в среднюю часть русла реки. Этим способом, как и другими, выпрямляется русло, решается вопрос предотвращения размыва. Иногда, русловыправительные прорези через некоторое время превращаются в бытовое русло и вновь возможен размыв берега и явление дейгиша.

В 80-е годы прошлого века для защиты берегов от размыва известными специалистами (Х.А. Ирмухамедов, В.Е. Тузов, М.Р. Карапетян и др.) были разработаны руслорегулировочные мероприятия ниже Туямуюнского гидроузла. берегозащитный русловыправительный траверсный дамба

Руслорегулировочные мероприятия включали строительство берегозащитных траверсных дамб по обоим берегам на пойме русла р. Амударьи и, тем самым создания устойчивого прямолинейного русла.

Путем двустороннего регулирования создается единое русло без рукава и отмелей, в котором исключается возможность блуждания потока, образования свальных течений и размыва берегов.

Сущность разработки заключается в том, что в русле р. Амударьи, от обоих коренных берегов под углом 600 к трассе зарегулированного русла против течения возводятся траверсные дамбы из местного грунта. Чтобы основания дамб не размывались, их оголовки выполняются из рваного камня.

Гидравлические элементы зарегулированного русла определялись по формуле С.Т. Алтунина и при этом предлагались следующие гидравлические элементы потока: ширина русла В = 650…850 м; средняя глубина потока Н =2,85…3,8 м; средняя скорость потока = 1,2…1,9 м/с.

При 25-летней эксплуатации траверсных дамб, гидравлические элементы потока, русла и конструкции сооружений претерпели существенные изменения.

Как показывают результаты натурных исследований, в рассматриваемом участке русло р. Амударьи неустойчиво, может наблюдаться блуждание потока (рис. 1) и размыв берегов. Создается угроза затопления и смыва сельхозугодий, населенных пунктов и водозаборных сооружений.

Рис. 1. Смыв береговой дамбы

Наличие Туямуюнского гидроузла, хотя регулирует жидкий сток, не может полностью предотвратить явление береговых деформаций - дейгиша. А при пропуске паводковых расходов усиливаются глубинные, плановые и береговые деформации.

С уменьшением расхода воды сокращается длина шага меандры (длина плесов и перекатов), в результате увеличивается свальное течение потока к берегам, а также локальные размывы берегов появляются часто и на многих участках реки. В этих случаях уже становится недостаточно то расстояние между дамбами, которое было выбрано для бытовых условий и приходиться строить дополнительные берегозащитные сооружения в виде «банкетов».

В руслах типа Амударьи, проходящих в мелкопесчаных грунтах, уменьшение расхода приводит к уменьшению ширины, но при этом скорость потока остается большой, что приводит к размыву русла и увеличивается мутность потока.

Со временем поток насыщается продуктами глубинных и береговых размывов, снижается транспортирующая способность потока и происходит заиление русла.

При этом снижаются придонные скорости и увеличивается скорость на поверхностных слоях потока и течение меняет направление в сторону берега. Освобожденный поток от наносов, снова начинает насыщаться наносами. Если данный поток направляется к сооружению, увеличивается глубина размыва и в отдельных местах, глубина размыва достигает 15…18 м. Если такой поток направляется в междудамбовое пространство, возникает опасность прорыва дамбы (рис. 2), а это создает новую проблему - проблему укрепления дамбы каменной наброской на большом расстоянии (рис. 3).

Рис. 2. Шпора после прорыва

Рис.3. Укрепление дамбы каменной наброской

Таким образом, увеличение объема водозабора из реки и зарегулированность стока Амударьи не только не снижают русловые деформации, а создают новые проблемы, связанные с устойчивостью и надежностью берегозащитных сооружений.

Решение вышеизложенных проблем:

организовать систематические научно-исследовательские работы по изучению русловых процессов на р. Амударья и по регулированию русла;

разработать методы прогноза количества жидкого и твердого стоков совместно с работами водозаборных и регулирующих сооружений;

совершенствовать методы расчета гидравлических элементов регулирования русла с учетом изменчивости уровенного и гидрологического режимов реки;

исследовать устойчивость и надежность конструкции берегозащитных сооружений в условиях изменчивости гидрологического режима реки.

Материалы натурных исследований, выполненные в течение ряда лет, позволяют изучить динамику изменения гидравлики потока и руслового процесса на рассматриваемом участке, внести необходимые изменения и дополнения по размещению траверсных дамб в плане, ширине устойчивого зарегулированного русла, креплению оголовков дамб и решить ряд других вопросов.

Решение вышеуказанных задач, с одной стороны, способствует рациональному использованию водных ресурсов и улучшению экологической обстановки, с другой -повышению надежности и безопасности эксплуатации берегозащитных сооружений.

Библиографический список

1. Ирмухамедов Х.А., Тузов В.Е., Раджапов К.Ю. Регулирование русла р.Амударьи ниже Туямеюнского гидроузла траверсными дамбами. - Ташкент: Труды САНИИРИ, 1984. С. 32-38.

2. Карапетян М.Р., Арифжанов А.М. Гидравлический расчет стеснения и перекрытия русла при выполнении русло-регулировочных работ. //Узбекский журнал Проблемы механики, 1997. № 1. С.17-22.

Размещено на Allbest.ru