Сравнительно-геологические методы расчета переработки берегов водохранилищ. Метод Г.С.Золотарева.

Методы аналогий: 1. «природных аналогов» (Розовский Л.Б., Воскобойников В.М., Лиходеева О.Г.).2. Графоаналитический (Золотарёв Г.С.). 3.

Длительные наблюдения за развитием процессов переработки берегов разной высоты и геологического строения на существующих водохранилищах на Волге, Каме, Ангаре, Енисее и в Средней Азии позволяют сделать следующие выводы, важные для понимания сущности процессов и выборе методов прогноза:

а) процессы переработки берегов в большинстве случаев являются нестационарными, что обусловлено неоднородностью геологического строения и неравномерным обводнением склонов, изменчивостью во времени свойств пород и различных геологических процессов, нестационарными уровнями и отчасти волновым режимами водохранилищ;

б) применение какого-либо метода прогноза переработки берегов водохранилищ с различными инженерно-геологическими, гидрогеологическими условиями, особенно при нестационарном уровенном режиме, недопустимо;

в) применение «энергетических» и «статистических» методов прогноза переработки возможно для невысоких берегов с выровненным рельефом (террасы), сложенных относительно однородными и легкоразмываемыми породами, при установившемся равномерном потоке наносов;

г) реальные волновой и уровенный режимы водохранилищ обычно существенно отличаются от проектных в связи с изменяющимися в разные годы потребностями в воде и фактической сменой много- и маловодных лет; по этим причинам и из-за сложности геологических условий прогнозы переработки всегда ориентировочны, а краткосрочные – малообоснованны.

Графоаналитический метод Г.С. Золотарёва.

В зависимости от:

1) гидрологических параметров водохранилища – ширины, глубины, течений, уровенного и волнового режимов;

2) морфологии склона – высоты, крутизны;

3) геологического строения, подземных вод и современных процессов рекомендуется использовать следующие основные варианты.

Первый – для водохранилищ значительной ширины, малых сработок и преобладающего волнового воздействия, относительно простого геологического строения и малой активности процессов и второй – для водохранилищ с резко нестационарным уровенным режимом и сложным строением высоких склонов.

По первому методу предполагается определение ширины зоны и формы переработки для двумерной задачи, для 10-летней и «конечной стадий практической значимости». Методов обосновывается материалами изысканий и последующих наблюдений на водохранилищах Волго-Камского каскада и для его применения необходимы следующие данные:

а) параметры волн – их высота и длина при разной обеспеченности и силе ветра, рассчитанные по СНиПу и по возможности уточненные по фактическим наблюдениям за ветром и волнами с учетом рельефа дна водохранилищи;

б) прогнозный или фактический уровенный режим водохранилища для лет разной обеспеченности;

в) инженерно-геологические разрезы склона в масштабе 1:1000 – 1:200 с подробным микрорельефом, характеристикой состава, неоднородности, выветрелости, трещиноватости и обводненности пород и с данными о величинах сопротивления сдвигу, размыву и размоканию пород в разных состояниях;

г) гидрогеологические – количество и приуроченность водоносных горизонтов, уровни и режимы подземных вод, другие сведения, нужные для оценки влияния на прочность пород и для расчета подпора во времени для определения гидравлических градиентов при сработках;

д) для широких частей водохранилища – расчетные значения величин углов абразионных и аккумулятивных отмелей и зон наката в разных породах, примерные коэффициенты аккумуляции наносов на подводном склоне, углы эрозионных частей отмели в разных породах; определяются на основе изучения бечевников реки;

е) о натурных наблюдениях формы и крутизны устойчивых откосов и склонов разных генетических типов, выработанных в разных породах, и разных высоты, экспозиции и состояния;

ж) о состоянии и поведении различных генетических и литологических разностей пород в аналогичных условиях на берегах крупных озер, водохранилищ и на отмелях морей для оценки устойчивости склона и прогноза его переработки.

Вышеперечисленные материалы необходимы для решения вопроса переработки берега в рассматриваемом сечении (двумерная задача). Для прогноза переработки берега на значительном протяжении (пространственная задача) дополнительно надо располагать:

1. топографической, геолого-литологической, гидрогеологической и геоморфологической картами участка берега или водохранилища в масштабе от 1:100000 до 1:2000 в зависимости от размера оцениваемой территории, характера объекта и стадии исследований;

2. данными расчета или как минимум практическими соображениями о направлении и величинах наносодвижущих сил, очагов формирования, перемещения и аккумуляции наносов в пределах рассматриваемого участка берега.