Первая группа затруднительных участков

Первая группа – перекатные затруднительные участки с недостаточными для судоходства глубинами, расположенные в прямолинейных и слабокриволинейных руслах, где меженное русло не всегда расположено у высокого ведущего берега.

В этой группе чаще всего встречаются:

– затруднительные участки с группой перекатов, разделенных короткими плесовыми лощинами;

– отдельные затруднительные перекаты с развитой затонской частью, россыпи и сложные перекаты.

Основные мероприятия по коренному улучшению судоходных условий на таких затруднительных участках заключаются в следующем:

– создание удобного судового хода с устойчивым его положением в плане путем углубления перекатов, улучшения подходов к ним и ликвидации свальных течений;

– обеспечение устойчивых морфологических элементов переката закреплением, а при необходимости и повышением отметок песчаных побочней для замедления их перемещения и уменьшения повторности дноуглубительных работ;

– разработка нового судового хода вдоль ведущего берега путем отторжения побочней с ликвидацией вредного влияния затонской части и свальных течений.

В условиях выборочного выправления затруднительных участков при проектировании коренного улучшения для судоходства, прежде всего, учитывается общее направление судового хода, выбранное при составлении перспективной схемы улучшения судоходных условий реки.

На затруднительном участке, состоящем из группы перекатов, разделенных короткими плесовыми лощинами, необходимо установить положение ведущего берега и уточнить направление выправительной трассы. Обычно ведущим является коренной берег или высокий и трудноразмываемый пойменный берег, вдоль которого проходит динамическая ось потока во время весеннего половодья.

На затруднительных участках, где выправительная трасса и судовой ход расположены вдоль коренного берега, коренное улучшение судоходных условий заключается в разработке у этого берега капитальных прорезей для отторжения побочней и к возведению у пойменного берега выправительных сооружений. Эти сооружения закрепляют границы трассы, перекрывают лишние емкости русла, ликвидируют свальные течения и обеспечивают устойчивое положение судового хода и выправительной трассы при меженных уровнях воды.

На переходных участках русла от одного ведущего берега к другому, где направление выправительной трассы и судового хода не совпадает с динамической осью потока в половодье, целесообразно закреплять трассу преимущественно высокими сооружениями, чтобы повлиять на направление движения потока при низких и высоких уровнях воды. Таким образом, удается обеспечить устойчивое положение судового хода.

Применение сооружений меженного и весеннего регулирования позволяет эффективно использовать энергию речного потока при разных уровнях для обеспечения заданных габаритных размеров судового хода с минимальными затратами на коренное улучшение затруднительного участка и на эксплуатационное дноуглубление в последующий период.

На перекатах с затонской частью динамическая ось весеннего потока обычно проходит вдоль верхнего побочня, через гребень переката и вдоль нижнего побочня, т.е. по кратчайшему расстоянию между верхней и нижней плесовыми лощинами. В этот период времени поток размывает корыто переката вблизи нижнего побочня.

При понижении уровней картина русловых деформаций меняется. Вследствие косого расположения гребня переката течение приобретает веерообразный характер с явно выраженным свальным течением из верхней плесовой лощины в затонскую часть (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схема движения речного потока и судов на перекате

с развитой затонской частью

С течением времени состояние перекатов с затонской частью обычно ухудшается. Верхний побочень сползает вниз по течению быстрее, чем нижний. Это приводит к возрастающему искривлению меженного судового хода. На последней стадии развития становится целесообразным отторжение нижнего побочня капитальной прорезью.

На перекатах с затонской частью коренное улучшение судоходных условий заключается в смещении динамической оси потока на спаде половодья от побочней к середине реки, а также в обеспечении плавного и сосредоточенного движения потока из верхней плесовой лощины через гребень переката в нижнюю плесовую лощину. Схема расположения выправительных сооружений меженного регулирования для коренного улучшения переката с развитой затонской частью и низкими побочнями приведена на рис. 3.2.

Рис. 3.2 – Полная схема расположения сооружений на перекате с развитой затонской частью и низкими побочнями:

B_т – ширина выправительной трассы, 1, 2 – основные полузапруды,

3–6 – вспомогательные полузапруды

Перекаты типа россыпи обычно характеризуются трудноразмываемым дном и слабыми грунтами берегов. Динамическая ось потока занимает неустойчивое положение в весенний и меженный периоды времени, особенно на прямолинейных участках. При этом нередко динамическая ось потока весной проходит вдоль одного берега или в середине русла, а в межень она располагается вдоль другого берега. Кроме того, положение динамической оси весеннего потока меняется с годами в зависимости от их водности и общего хода руслового процесса на перекате.

Основной задачей коренного улучшения таких перекатов является сосредоточение потока на спаде половодья вдоль судового хода у ведущего берега для обеспечения транзитного движения наносов из верхней плесовой лощины в нижнюю. С этой целью обычно возводят полузапруды. Для ускорения углубления переката сначала разрабатывают дноуглубительную прорезь, нередко криволинейного очертания вдоль ведущего берега, а грунт из отвала, по возможности, используют для создания побочня у противоположного берега.

Особенностью сложных перекатов является наличие обычно двух гребней, разделенных между собой короткой и неглубокой плесовой лощиной. На таких перекатах наблюдается существенное различие в положении динамических осей весеннего и меженного потоков с многократным изменением их кривизны, особенно при низких уровнях воды.

Задача коренного улучшения сложного переката обычно заключается в отторжении среднего побочня капитальной дноуглубительной прорезью и сосредоточении потока вдоль выправительной трассы путем возведения сооружений, перекрывающих старый судовой ход в районе неглубокой средней плесовой лощины.