Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы

Корпачев В.П. Юров Е.Н. Гудаев К.В. Павликова М.А.

Статья в формате PDF

155 KB

Создание водохранилищ и их эксплуатация вносят огромные изменения в природную среду, и хозяйственную деятельность человека. Строительство крупных водохранилищ ГЭС в лесопокрытых зонах Ангаро-Енисейского региона без проведения лесосводки в ложе водохранилищ на участках, где запас древесины хвойных пород на 1 га меньше 50 м³, послужило причиной затопления в ложе Саяно-Шушенского, Красноярского, Курейского водохранилищ более двух млн. м³ древесины. В ложе Братского и Усть-Илимского водохранилищ было затоплено соответственно 12 и 5 млн. м³ древесины. Всего же в водохранилищах ГЭС АЕР затоплено 22, 69 млн. м³. Это явилось одной из причин появления на акватории водохранилищ плавающей древесной массы. Исследования за изменением объемов плавающей древесной массы на водохранилище Братской ГЭС, выполненные кафедрой ВТЛ СибГТУ с 1985-1995 гг. и в рамках гранта Минобразования РФ 97-23-2.2-7 показали, что даже при среднегодовом объеме освоения в 200-300 тыс. м³, объемы плавающей древесной массы на акватории водохранилищ не изменились. Идет постоянный процесс пополнения запасов древесной массы на акватории водохранилищ. На акватории Братского водохранилища осталось 2,6 млн. м³, на Усть-Илимском - 860 тыс. м³, Саяно-Шушенском - около 1 млн. м³ плавающей древесной массы.

Водохранилища Ангаро-Енисейского региона (АЕР) формировались в руслах рек, расположенных в лесопокрытой зоне. Поэтому, несмотря на разнообразие процессов формирования лож водохранилищ, их объединяет одна проблема - затопление лесных массивов и процесс формирования запасов плавающей древесной массы на акваториях водохранилищ. Разнообразные природные условия, особенности геолого-геоморфологического строения береговой зоны и ложа водохранилищ, гидрологические и гидродинамические условия определяют развитие процессов абразии.

В проблеме засорения водохранилищ ГЭС АЕР не малую роль занимает древесная масса, поступающая в водохранилище в результате размыва берегов водохранилища. Интенсивному размыву берегов подвержены практически все водохранилища ГЭС АЕР.

Наиболее интенсивно берега водохранилищ разрушаются в первые годы после затопления водохранилищ. Скорость отступления берегов составляет десятки и сотни метров в год. Так, на Братском водохранилище берег с 1962 по 1967г. отступил на 759 м; на водохранилище Днепрогэс за 18 лет ширина зоны переработки составила 140...180 м. Период активной переработки берега занимает обычно от 5 до 10 лет, а для стабилизации берега требуется срок 20 - 30 лет.

Переработка берегов в значительной мере процесс дискретный: наиболее активное разрушение берегов происходит во время сильного волнения - это говорит о том, что волнение является основной причиной абразии берегов водохранилищ.

Обратим внимание на строящуюся Богучанскую ГЭС. Абразионные берега строящегося Богучанского водохранилища при проектной отметке НПУ 208 м составляют 766 км, что составляет 31,5 % периметра береговой линии. Наибольшей переработке подвергаются берега в нижней части водохранилищ, где площадь зеркала и глубина наибольшие, и поэтому здесь развиваются наиболее крупные волны. В средней зоне водохранилища значительно уменьшается интенсивность абразии и в целом в средней зоне стабилизация берегов наступает раньше. В верхней зоне волновая абразия практически отсутствует, так как волны имеют малые параметры.

При выполнении прогноза формирования берегов учитывается геолого-геоморфологическое строение береговой зоны, а также волновые условия прилегающих участков акваторий.. На рисунке 1 изображены буровые профили на разных участках водохранилища по правому берегу Богучанского водохранилища. Использовались данные расчетов по 33 буровым и 34 маршрутным профилям. При составлении прогноза размыва береговой линии использовались данные по преобладающим направлениям и скоростям ветра на различных участках водохранилища. Зная ширину зеркала водохранилища и скорость ветра можно достаточно точно определить высоту волнения и энергию волн. Максимальные значения волн (h=3,5-4 м) получается лишь на нескольких участках в нижней и средней частях водохранилища. Но благодаря тому, что в нижней части водохранилища береговая линия сложена из скальных пород грунта, там будет наблюдаться сравнительно небольшой размыв береговой линии (50-100 метров за 25 лет), а вот на участках берега в средней части водохранилища в районе Кежмы (27 км -1,1% всего периметра) размыв берега будет максимальный (150-200 и более метров).

На кафедре водного транспорта леса (сейчас ИВР) была разработана (В.П. Корпачев, В.Н. Худоногов, Л.И. Малинин, М.М. Чебых) «Методика прогнозирования поступления древесной массы при затоплении и эксплуатации водохранилищ Ангаро-Енисейского регион).

Зная запасы древесины на прилегающих к берегу кварталах и отступление береговой линии, можно вычислить объем древесной массы, которая окажется на акватории водохранилища, включая заливы рек, в первый год получается порядка 200 тыс. м³. При сравнении с поступлением древесной массы из других источников (вынос из рек, лесосплавная деятельность, стихийные бедствия, отпад частично подтопленной древесины), 54% приходится на размыв береговой линии.

Рисунок 1. Прогноз размыва правого берега водохранилища БоГЭС

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рекомендации по оценке прогноза размыва берегов, равнинных рек и водохранилищ для строительства. ПНИИМС. - М.: Стройиздат, 1972.-72 с.
2. Государственный экологический доклад, Иркутск, 1996. - С. 83 - 85.
3. Авакян А.Б., Залежаев В.С., Новикова М.Н., Мимина Н.Н. О проблемах экологического прогнозирования при зарегулировании стока рек // Водные ресурсы, том 26, № 2, 1999. - С. 133-142.
4. Разработать технологические процессы освоения древесного сырья на водохранилищах. Отчет по теме № 137/99, Красноярск: СТИ, 1989 - 68 с.
5. Богучанское водохранилище. Подземные воды и инженерная геология. // Под ред. чл.-кор. РАН СССР М.М. Одинцов. Новосибирск, Издат. Наука, 1979 г. - 157 с.

Библиографическая ссылка