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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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