Гидрологические расчеты. Расчет стока наносов. Селевые паводки (Часть II, Лекция 8)

твердого стока.
Определение среднегодовой мутности рек при отсутствии данных наблюдений.
Определение расходов взвешенных наносов при различном объеме гидрометрической информации.
Селевые паводки
Селевой паводок – определение.
Причины возникновения селей.
Типы селевых потоков.
Основные виды противоселевых сооружений.
Количественные характеристики селей и методы их расчета.

© А. В. Сикан РГГМУ

водохранилищ;
при оценке и прогнозе глубин на судоходных реках;
при производстве мелиоративных работ;
при проектировании каналов;
при проектировании водозаборов.

© А. В. Сикан РГГМУ

наносы
Растворенные вещества

© А. В. Сикан РГГМУ

в период половодья и паводков.
Самых низких значений твердый сток достигает в период межени, когда река переходит преимущественно на грунтовое питание.

Средние многолетние месячные расходы взвешенных наносов,
р. Оять – д. Акулова Гора.

© А. В. Сикан РГГМУ

1 м3 воды (г/м3)
Средняя многолетняя мутность рек Росси возрастает в европейской части
с северо-запада на юго-восток, а в азиатской с севера на юг.
Г.И. Шамов (1956 г) построил для территории бывшего СССР карту средней
многолетней мутности рек, где выделено 9 зон.
В первой зоне мутность менее 25 г/м3, в девятой более 5000 г/м3.
В 1972 г. К.Н. Лисициной была составлена новая карта мутности,
где выделено уже 13 зон.
В России набольшую мутность имеют реки бассейнов Нижней Волги
и Нижнего Дона, а также реки Северного Кавказа.
Самую большую мутность в России имеет река Аксай, протекающая
по территории Дагестана и Чечни. Ее средняя многолетняя мутность 6 500 г/м3, а максимальная среднегодовая – 11 700 г/м3.

© А. В. Сикан РГГМУ

Башкирия.

Место слияния рек Иртыш (мутный) и Омь (прозрачная) в г. Омске.

Примеры рек с различной мутностью

© А. В. Сикан РГГМУ

рек при отсутствии данных наблюдений

Среднегодовая мутность средних рек определяется по картам средней многолетней мутности или методом интерполяции.
Среднегодовая мутность малых рек определяется по формуле:
S0 – средняя многолетняя мутность,
определенная по карте;
K м – переходный коэффициент, зависящий
от площади водосбора.

(1)

© А. В. Сикан РГГМУ

потока в единицу времени, кг/с.

При наличии данных наблюдений расчетный сток наносов определяется по аналитической кривой обеспеченностей, параметры которой (R0 , Cv , Cs) оцениваются по имеющемуся ряду.

Расход влекомых наносов (кг/с) обычно составляет примерно 5-15% от общего расхода наносов.

© А. В. Сикан РГГМУ

стока воды и средней высоты водосбора для рек Донского района с F > 400 км2.

Пример региональной зависимости

При недостаточном периоде наблюдений норма наносов рассчитывается по формуле:

Q0 – средний многолетний расход воды;
Qср и Rср – средние расходы воды и наносов за период одновременных наблюдений .

Значения Cv и Cs определяются по рекам-аналогам, или по региональным зависимостям от определяющих их факторов.

Н = 100 м,
Н = 150 м,
Н = 300 м

Определение расчетного стока наносов при наличии короткого ряда наблюдений

© А. В. Сикан РГГМУ

Cv определяется по рекам-аналогам, или по региональным зависимостям от определяющих его факторов.
Коэффициент асимметрии допустимо принимать: Cs = 2Cv

Определение расчетного стока наносов при отсутствии данных наблюдений

© А. В. Сикан РГГМУ

объем наносов (в м3):

© А. В. Сикан РГГМУ

от 10% до 75% объема движущейся массы.
Сход селя сопровождается гулом и вибрацией поверхности земли.

Последствия селя в Алма-атинской
области республики Казахстан

© А. В. Сикан РГГМУ

предприятия, железные и автомобильные дороги, линии связи и электропередач, наносят большой ущерб сельскохозяйственным угодьям.
Нередко прохождение селей сопровождавшихся человеческими жертвами.

Черногория

Южная Корея

Китай

© А. В. Сикан РГГМУ

в Хунзахском районе Дагестана.

© А. В. Сикан РГГМУ

(глухие).

Селепропускные

Каналы. Селеспуски. Мосты.

Селенаправляющие

Направляющие и ограждающие дамбы.

Стабилизирующие

Каскады запруд. Подпорные стены. 

Основные виды противоселевых сооружений

© А. В. Сикан РГГМУ

;
1– клинообразный блок, 2 – вертикальный стержень.

Селезадерживающие сооружения

Продольный разрез котловины-уловителя.

Гибкое селезащитное сооружение.

Селезадерживающие сооружения, в зависимости от типа конструкции, должны аккумулировать сель полностью или его твердую часть.

© А. В. Сикан РГГМУ

Общий вид

План

сооружения
(Селеспуск над автомобильной дорогой)

Назначение селезащитных сооружений:
Селепропускные – для транзита селевых потоков под или над защищаемым объектом.
Селенаправляющие – для направления потока в селепропускное сооружение или для предотвращения подмыва защищаемой территории.
Селестабилизирующие – для снижения мощности селевого потока и предотвращения его развития.

Селенаправляющие сооружения
(Селенаправляющие шпоры)

1 – селевое русло; 2 – защищаемая автомобильная дорога; 3 – шпоры.

Селестабилизирующие сооружения
(Стабилизирующие запруды)

© А. В. Сикан РГГМУ

пятью пропускными отверстиями.

Противоселевой барьер.

Современные противоселевые сооружения

© А. В. Сикан РГГМУ

участок возникновения селей;
3 – водосбор селевого бассейна; 4 – река;
5 – автомобильная дорога; 6 – мостовой переход;
7 – селеудерживающее сооружение;
8 – метеорологическая станция; 9 – цифровая видеокамера; 10 – ультразвуковой датчик; 11 – геофон*;
12 – светофорная сигнализация.

Стационарные наблюдения (мониторинг) на селеопасных участках рекомендуется осуществлять непрерывно, с применением автоматизированных систем.

Стационарные наблюдения на селеопасных участках

* Геофон – приемник звуковых волн, распространяющихся в верхних слоях земной коры. Используется при сейсмической разведке.

© А. В. Сикан РГГМУ

потока можно также по формуле Д. Л. Соколовского в зависимости от максимального расхода воды:

причины формирования твердого стока.
Что такое мутность воды, как она меняется на реках в течение года?
Как меняется норма мутности по территории России?
Как определить среднюю мутность при отсутствии данных гидрометрических наблюдений ?
Как производится расчет твердого стока при различном объеме гидрометрической информации ?
Что такое сель, перечислите основные типы селевых потоков?
Как ведется защита от селей?
Перечислите основные количественные характеристики селей и методы их расчета?

© А. В. Сикан РГГМУ