Инженерное регулирование русла реки Иртыш в районе г. Ханты-Мансийска

Траутфеттера. При сопоставлении данных по твердому стоку реки Нижней Таймыры в створах выше оз. Энгельгардт и у Зеленых Яров в разные фазы открытого русла получены их количественные соотношения [1]. В начальной и пиковой фазах половодья доля взвешенных наносов, поступающих в верховья Нижней Таймыры, составляет 10-15 % от общего объема твердого стока в Зеленых Ярах. То

есть около 90 % наносов в замыкающий створ Нижней Таймыры попадают с приточной составляющей лишь в нижнем течении реки.

В меженный период эта доля притока наносов уменьшается до 70 %.

Таким образом, основным фактором, определяющим объемы поступления наносов в дельту Нижней Таймыры, является регулирующая роль озера Таймыр.

Список литературы

1. Материалы экспедиционных исследований на Таймырском полуострове по программе российско-германского сотрудничества. LAPEX-93. Гидрологические и лимнологические исследования. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. — С. 19-23, 29-36.

2. Таймыро-Североземельская область. Физико-географическая характеристика. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970. — 374 с.

3. Зимичев В. П. Оценка гидрологического режима слабоизученных водосборных бассейнов полуострова Таймыр // Тез. док. VI Всерос. гидрологического съезда. — СПб., 2004. — С. 115-116.

4. Zimichev V. P. Ну<1го^юа1 observations at the Upper Taymyra and Logata rivers. Bericht sur Polarforschung // Reports on Polar Research. — 1996. — № 211. — Р. 96-108.

5. BolshiyanovD. Yu., Zimichev V. P., GintzD. The features of the Hydrological Regime of the LakeRiver Systems of the Byrranga Mountains (by the Example of the Levinson-Lessing Lake) // Land-Ocean Systems in the Siberian Arctic: Dynamics and History. — Berlin: Springer-Verlag, 1999. — Р. 353-360.

УДК 627.42 С. В. Боровков,

канд. техн. наук, ЗАО «Ленгипроречтранс»

ИНЖЕНЕРНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РУСЛА РЕКИ ИРТЫШ В РАЙОНЕ Г. ХАНТЫ-МАНСИЙСКА

ENGINEERING ADJUSTMENT OF THE IRTYSH RIVER CHANNEL NEAR KHANTY-MANSIYSK

В настоящей статье изложена проблема негативного развития руслового процесса на р. Иртыш в районе г. Ханты-Мансийска и предложены пути ее решения.

The problem of the negative channel process development on the Irtysh River near Khanty-Mansiysk is set out in the paper. And the solution of this problem is proposed.

Ключевые слова: русловой процесс, дноуглубление, спрямление русла, регулирование руслового процесса.

Key words: bed evolution, dredging, channel straightening, bed evolution regulation.

Выпуск 2

Выпуск 2

ЭВОЛЮЦИЯ русел (русловой процесс) — процесс многофакторный и сложный, оказывающий различное воздействие на объекты хозяйственной деятельности человека, расположенные по берегам рек. Очень часто это воздействие носит негативный характер.

Подобная ситуация сложилась с начала 1970-х гг. на одной из крупнейших рек России — Иртыше, на его устьевом участке в районе г. Ханты-Мансийска. Решением проблемы по заданию Правительства Ханты-Мансийского автономного округа — Югры занялись специалисты института ЗАО «Лен-гипроречтранс» совместно с коллегами из Государственного гидрологического института (ГГИ).

Негативное воздействие на данном участке р. Иртыш обусловлено развитием извилистости русла, то есть развитием северной и южной его излучин, и выражается в интенсивном размыве береговой полосы и значительной заносимости водных подходов к причалам речного вокзала (см. рис. 1, 2).

За период с 1970-х гг. фактические потери перспективной территории района Восточный г. Ханты-Мансийска составляют около 200 га при темпах размыва береговой полосы северной излучины от 15 до 20 м/год. Эффект размыва особенно сильно выражен на прижимном участке северной излучины в районе недавно построенной автодороги.

Объемы дноуглубительных работ в протоке Самаровская для обеспечения нормального функционирования речного порта в отдельные годы достигали порядка 600 тыс. м3.

На схеме р. Иртыш от г. Ханты-Мансийска до 70 км по судовому ходу видно развитие и смещение излучин русла в границах достаточно широкой поймы. В научной литературе этот процесс называется меандри-рованием. По многочисленным старицам на пойме реки можно проследить прежние положения русла на многие десятилетия назад. По этим признакам схема эволюции речных излучин такая: формируется начальный изгиб, затем образуется излучина, растет и достигает предельного значения ее кривизна, происходит спрямление (прорыв) излучины и затем цикл ее развития повторяется. Этот

процесс имеет длительный, многолетний характер.

К настоящему времени северная излучина достигла той степени кривизны, при которой в экстремальных условиях высоких половодий может начаться процесс естественного спрямления русла. Очевидно, что этот процесс будет носить неуправляемый характер и в условиях близости города может иметь крайне нежелательные последствия.

Для решения указанной проблемы необходимо осуществить инженерное вмешательство в развитие реки, а именно устройство упреждающего спрямления, подконтрольного человеку.

Способ искусственного спрямления речных излучин достаточно широко применяется на практике. Например, подобные работы осуществлены на реках: Вычегде, Дону, Оке, некоторых сибирских реках, в том числе Конде. Сложность решаемой проблемы заключается в некоторой противоречивости решаемых хозяйственных задач:

— с одной стороны, необходимо существенно сдержать развитие северной излучины и увеличить водность протоки Самаровская;

— с другой — увеличение водности в протоке Самаровская не должно оказать негативного влияния на объекты водного транспорта, расположенные по правому берегу протоки.

Таким образом, задача состояла в поиске и обосновании оптимального способа регулирования речного потока как определяющего фактора руслового процесса

На первый взгляд может показаться, что существует вполне реальный альтернативный способ решения задачи — закрепить размываемые берега русла и проводить ежегодные дноуглубительные работы в Самаровской протоке. Конечно, данное решение возможно, но оно технически и экономически нецелесообразно, так как при этом свободная высота берегоукрепительных сооружений с учетом прогнозных размывов дна (см. рис. 2) может составить до 35 м.

Для обоснования решений по регулированию руслового процесса на данном участке р. Иртыш были выполнены следующие исследования:

Рис. 1. План участка в 2008 г. с нанесенным положением русла в 1964 г. и прогнозным его положением на 50 лет

Н, м БС

О 200 400 600 800 1000 м

Рис. 2. Совмещенные поперечные профили северной излучины р. Иртыш за период 1984-2008 гг. в характерном створе

Выпуск 2

Современное состояние русла

Основной вариант

Спрямляющий канал и прорезь в протоке Самаровская

Рис. 3. Планы течений на математической модели

Рис. 4. Схема сооружений по спрямлению р. Иртыш

— инженерные изыскания на участке, в том числе топографо-геодезические и гидрографические работы, инженерно-геологические, инженерно-экологические и инженерногидрологические работы;

— изучение гидравлики речного потока с выполнением гидравлического (физического) моделирования в лабораторных условиях и математического моделирования в компьютерной моделирующей системе (Ленгипроре-чтранс, рис. 3).

В результате было предложено осуществить спрямление русла путем устройства (см. рис. 4):

— спрямляющего канала, средней шириной 200 м и глубиной до 13 м на левобережной пойме северной излучины;

— подводной прорези, шириной 200 м и глубиной до 2 м в протоке Самаровская на безопасном расстоянии от причалов речного порта.

В связи со значительными объемами земляных работ при устройстве указанных сооружений весьма важным вопросом исследования был вопрос размещения отвалов извлекаемого грунта.

Были рассмотрены два варианта размещения отвалов грунта:

— транспортировка грунта на правобережную пойму — перспективную городскую территорию, с выведением поверхности отвала грунта на незатопляемую отметку;

— расположение грунта на левобережной пойме по обе стороны спрямляющего канала.

Наиболее привлекательным с точки зрения развития г. Ханты-Мансийска, но и весьма затратным является первый вариант размещения отвалов грунта.

Выполненная оценка гидравлического эффекта инженерных мероприятий по спрямлению р. Иртыш показала, что устройства только спрямляющего канала и водопропускной прорези недостаточно для снижения темпов развития северной излучины и размыва ее правого прижимного берега, поэтому было рекомендовано наряду с мероприятиями по спрямлению выполнить работы по укреплению размываемого берега северной излучины, при этом показаны техническая возможность и экономическая целесообразность выполнения берегоукрепительных работ.

УДК 647.627: 641.8 О. И. Гончаров,

Волго-Балтийское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ЗЕМЛЕЧЕРПАНИЯ И ВОДНОСТИ НАВИГАЦИИ НА ПОДДЕРЖАНИЕ ТРАНЗИТНЫХ ГЛУБИН

THE ANALYSIS OF THE INTENSITY DREDGING WORK AND WATER SUPPLY FOR NAVIGATION FOR MAINTENANCE OF TRANSIT DEPTHS

В статье рассмотрен анализ интенсивности влияния землечерпательных работ на поддержание Ф71 габаритов пути.

The analysis of the intensity dredging work impact at the maintenance of overall waterways dimensions is realized.

Ключевые слова: землечерпание, судоходные глубины, гидроузел, регулирование стока.

Key words: dredging, navigation depths, waterworks facilities, flow regulation.

Выпуск 2