Файл: Земляновский, Д. К. Общая лоция внутренних водных путей учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 147
Скачиваний: 1
В отличие от перекатов перевалы имеют напорный скат, очень плавно переходящий в отлогое подвалье без резко выраженного
гребня. |
|
глубины |
изображают |
при помощи |
изо |
||
На планах перекатов |
|||||||
бат 10 — линий равных |
глубин. |
Цифра |
на изобате |
показывает |
|||
глубину, которая |
отсчитывается |
от с р е з о ч н о г о |
у р о в н я |
2. |
|||
В связи с тем |
что горизонты |
воды в |
реке |
непостоянны, |
все |
съемки планов и карт должны быть приведены к одному услов ному уровню. Таким условным уровнем и является срезочный. Он устанавливается на основании многолетних наблюдений за уров нем воды. Для рек за срезочный принимают уровень низкой лет ней межени с обеспеченностью больше чем 90% от времени на вигации.
Скорости и направления течений на перекатах. В меженный период живое сечение на перекатах меньше, чем на плесах, а сле довательно, больше уклоны поверхности воды и скорости тече ния. От верхней плесовой лощины к гребню переката скорость течения увеличивается постепенно, причем максимальная ско рость перемещается от поверхности в глубину потока. К подвалью она достигает наибольшей величины, а за подвальем с увеличе нием глубины русла значительно понижается (см. рис. 26,6). Та кая разница в скоростях течения отрицательно сказывается на судоходстве, затрудняя проход судов через перекат.
Во время половодий и паводков распределение скоростей ме няется. На перекатах скорости становятся меньше, а на плесах больше. Это объясняется тем, что перекаты находятся на расши ренных участках русла и при половодье живое сечение перекат ных участков больше, чем плесовых. В половодье отметки корыта переката и отметки побочней выравниваются; основное течение направлено через пески нижнего побочня. В этот период уклоны
на гребне переката и в плесовых лощинах |
становятся |
близкими |
по величине. |
подпорное |
действие |
На спаде половодья перекат оказывает |
на уровень плесовой лощины. Уклон на гребне делается больше, чем в плесовой лощине, а водная поверхность приобретает попе речный уклон в сторону затонины. Поперечный уклон при низких уровнях значительно увеличивается, обычно превосходит средний продольный уклон на перекате и создает слив воды в сторону нижней плесовой лощины. При спаде воды, когда побочни пере катов осушаются, речной поток поворачивает, огибая нижний побочень, и создает корыто.
Вид продольных профилей водной поверхности на перекате при средних СУ и низких НУ уровнях показан на рис. 26, б. Чем ниже уровень воды, тем больше добавочное падение Ah' на пере кате. Выше начала свала воды через гребень устанавливается зо на спада длиной I. На подвалье образуется небольшой подъем водной поверхности, в связи с чем на гребне создается местное понижение уровня Ah. С повышением уровня воды зона спада I' удлиняется.
48
Направление течения на перекате определяется индивидуаль ными особенностями этого переката и положением уровня, они различны в весенний и меженный периоды. В половодье направ ление течения как на перекатах, так и на плесах параллельно бе регам долины. В этот период перекаты не влияют на направле ние течений. В меженный период направление течений на перека те зависит от его типа, формы, вида подвалья, очертаний близлежащего русла и др.
Изменение перекатов в зависимости от различных условий.
Состояние переката зависит от различных причин и может из меняться в течение года или за многолетний период. При повы шении уровня воды во время половодья на перекатах в большом количестве откладываются наносы. Намыв перекатов начинается в середине подъема уровня воды. Наибольшей высоты они дости гают в то время, когда начинается спад воды. Высота намыва на судоходных реках достигает 3 м. Нарастают перекаты тем боль ше, чем выше уровень весеннего половодья и чем оно продолжи тельнее. В среднем повышение дна на перекате составляет около 7 з повышения уровня воды. Ежегодные намывы увеличивают вы соту перекатов и требуют повторения работ по улучшению их судоходного состояния.
При убыли воды намытый на перекате слой наносов начинает смываться. Со снижением уровня и увеличением уклона речной поток, стесненный косами, прорезает ложбину на седловине пе реката. Размыв седловины начинается выше гребня переката, у верхней границы зоны спада (см. рис. 26,6).
При дальнейшем понижении уровня начало зоны спада пере мещается ближе к подвалью. При быстром понижении уровня ре ка не успевает размыть наносы, поэтому к межени состояние пе реката значительно ухудшается и движение судов по нему ста новится затруднительным. При медленной убыли воды наносы размываются продолжительное время, и к межени может восста новиться прежняя форма переката.
Иногда при низком уровне промыв корыта задерживается и оно продолжает заполняться наносами в межень. Это связано с неопределенным направлением течения, свалом воды через ниж ний побочень в затонину, размывом вышележащего берега ит. д.
На реках |
с очень |
неустойчивым |
руслом во время |
половодья на |
|
перекатах |
остается |
большой слой |
наносов, поток не успевает раз |
||
работать |
его |
даже |
в течение всей межени. |
перемещается |
|
В период |
меженных паводков |
зона спада снова |
ближе к верхней плесовой лощине, уклон на перекате убывает и корыто переката пополняется наносами из продуктов размыва дна верхнего плеса. Некоторые перекаты, наоборот, размываются во время паводков. Это наблюдается в тех случаях, когда совпа дают паводковый и меженный потоки. Обмеление перекатов мо жет происходить и в межень при переформировании русла.
Перекаты, расположенные ниже плотин гидроэлектростанций,
отличаются сложным режимом: резкими колебаниями |
уровня, |
4 З а к а з № 6484 |
49 |
интенсивной и |
быстрой деформацией |
(как |
самих перекатов, так |
||
и всего |
русла), |
переменной |
скоростью |
и направлением течений. |
|
Особый |
режим |
у перекатов, |
расположенных |
в зонах переменного |
подпора — на устьевых участках рек. При слиянии рек режим перекатов усложнен взаимодействием обоих потоков. Наибольшее влияние на режим оказывают соотношения уровней воды, сроки
прохождения |
половодья, |
крупность наносов, |
характер ледохода |
и т. п. |
постоянно |
передвигаются вниз |
по течению — при |
Перекаты |
мерно так же, как заструги. Движение перекатов имеет различ ную скорость и зависит от расходов и уклонов поверхности воды, крупности частиц грунта и т. д. На средней Волге сдвиг перека тов достигает 100 ж в год.
Скорость перемещения перекатов может быть определена по формуле Н. И. Маккавеева
|
v П |
50Q/ |
(14) |
|
|
||
где Q — средний |
многолетний |
расход воды; |
|
/ — средний |
продольный уклон водной поверхности; |
|
|
d — средний |
диаметр частиц донных наносов. |
|
Прилегающие к перекатам плесы оказывают большое влияние на их режим. При низких уровнях в плесах откладываются тран зитные наносы. Чем глубже и больше вышерасположенный плес, тем более устойчива глубина в межень на перекате. Уровень во ды нижней плесовой лощины влияет на величину уклона на пере кате. Если на нижнем плесе происходит снижение уровня, то уклон водной поверхности на перекате увеличивается.
На состоянии перекатов сильно сказывается поступление твердого стока в русло и его состав. Наносы, образующиеся от размыва берегов, оползней и песчаных отложений, а также по ступающие из притоков, ухудшают состояние перекатов. Круп ные частицы засоряют перекаты, находящиеся вблизи от выноса или места размыва, а мелкие ухудшают перекаты, расположен ные ниже.
В зимний период при ледоставе, ледоходах, заторах и зажорах происходят изменения в направлении и скорости течений, что при водит к размыву берегов, дна, кос, перекатов и к образованию новых перекатов. За многолетний период может произойти пере мещение перекатов, полное их уничтожение, значительное пере
формирование или возникновение новых. |
реках, протекающих |
Каменистые перекаты. Встречаются на |
|
в районах горных областей или моренных |
отложений (верхнее |
течение Иртыша, Енисей, Лена, Алдан, Зея и др.). Каменистые перекаты отличаются от обычных перекатов устойчивостью поло жения, объясняющейся наличием каменистых гряд, россыпи от дельных камней или крупных галечных отложений. На каменис тых отложениях происходит формирование песчаных наносов в виде кос, побочней, осередков.
Каменистые перекаты обычно очень устойчивы и редко под вергаются сезонным изменениям при подъемах и спадах воды. Эти перекаты затруднительны для судоходства из-за малых глу бин, узкого и извилистого судового хода, больших скоростей по тока и неправильных течений. Опасен удар судна о камни. Для коренного улучшения судоходных условий делают прорезь в об ход камней или расчищают ход непосредственно через камни.
|
§ 13. СУДОХОДНАЯ |
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕКАТОВ |
' |
Типы перекатов. |
Судоводители должны хорошо знать осо |
бенности перекатов, но изучить все перекаты каждой реки невоз можно. Поэтому необходимо объединить перекаты по родствен ным признакам в несколько групп, что позволит дать общие ре комендации для выбора безопасного курса судна.
Перекаты могут находиться на различных участках русла — на прямом, изогнутом, перед крутым поворотом. Нередко пере каты возникают у острова, устья притока, на каменистых отло жениях и т. д.
Независимо от места расположения и рода грунта перекаты
могут |
быть отнесены |
к одному из |
четырех |
типов. |
I. |
П е р е к а т б е з |
з а т о н н о й |
ч а с т и |
(рис. 27,а) обычно |
находится на пологих изгибах или прямых участках неширокого русла. Плесовые лощины переката не заходят одна за другую, поэтому затонной части он не имеет. Перекат устойчивый, долго сохраняет свою форму и расположение в русле. Судовой ход и корыто на нем плавно переваливают от одного берега к другому. Ровное течение на перекате совпадает с направлением корыта,
асвальное — обычно отсутствует.
Вбольшинстве случаев перекат без затонной части не вызы вает затруднений для движения судов.
II. П е р е к а т с з а т о н н о й ч а с т ью (рис. 27, 6). Плесо вые лощины переката заходят одна за другую, поэтому он имеет затонную часть. Корыто расположено под большим углом к направлению русла, судовой ход круто переваливает от одного берега к другому. Перекат неустойчивый. При низком уровне во ды иногда происходит промыв корыта почти поперек русла. При дальнейших переформированиях переката корыто может полу чить еще большее искривление (принять вид буквы S).
Часть водного потока сливается на перекате по кратчайшему
пути — из |
верхней плесовой лощины в нижнюю, в связи с |
чем |
свал воды |
направлен к затонной части. При низком уровне |
во |
ды на перекате создается сильное свальное течение, направлен
ное к нижней косе. |
типа (особенно |
с развитой затонной |
ча |
|
Перекат данного |
||||
стью) из-за узкого |
судового хода с |
крутым |
перевалом, неболь |
|
шой глубины и сильного свального |
течения |
затруднителен |
для |
|
движения судов. |
|
|
|
|
4* |
51 |