7 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Ukrainian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Ukrainian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Ukrainian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Оцінка стійкості річкових русел передбачає збір інформації, методи оцінки та пріоритетність. У даному питанні ми  розглянемо саме методи оцінки ступеню стійкості.

Зміна форм стійкості пов’язана з такими явищами, як замулення русел, розмиви берегів, які є одними з індикаторів екологічного стану русла.

На ці положення спираються найпоширеніші показники стійкості русла – число Лохтіна, яке обчислюється за формулою:

Безымянный

(тут d – середній діаметр руслоформуючих наносів на відрізку русла, мм; I – похил, ‰, який частіше замінюється на падіння H, м/км) та Маккавєєва, яке назване ним коефіцієнтом стабільності Кс:

 Безымянный

де В – ширина меженного русла, м.

Згідно з даними цих найбільш застосовуваних коефіцієнтів зроблена класифікація ділянок русел за ступенем стійкості ( Чалов Р.С., табл. 1).

Таблиця 1

Класифікація ділянок русла за ступенем стійкості

Характеристики стійкості

Показники стійкості

Л Кс
Нестійкі < 2 < 6
Слабко стійкі 2 – 5 6 – 15
Відносно стійкі 5 – 10 15 – 20
Стійкі > 10 > 20
Абсолютно стійке > 50 > 100

Розглянемо критерії стабільності, запропоновані іншими дослідниками. Великанов М.А. запропонував  визначати стійкість ділянки русла за такою формулою:

Безымянный

де H– глибина, м. Чим більшим є індекс Ψ, тим слабший транспорт наносів та менша інтенсивність зміни русла. Надзвичайно стабільне русло характеризується індексом Ψ> 15.

Вертикальні деформації (розмив та акумуляція) сприяють горизонтальним, коли русло зміщується по дну долини, відбуваються його звуження та розширення. Індекс, який відображає стабільність русла в поперечному до течії напрямі й заснований на гідроморфологічній залежності С.Т.Алтуніна має вигляд:

Безымянный

де А – індекс поперечної стабільності; Q – середня максимальна витрата води, м³ / с. Діапазон значень коефіцієнта, що пов’язує витрату води, похил та ширину русла, знаходиться в межах 0,9 – 2,1. Чим більша величина А, тим менша інтенсивність горизонтальних деформацій.

Індексом, що відображає інтенсивність горизонтальних деформацій, можна вважати й морфологічний параметр русла, запропонований В.Г.Глушковим:                             

Безымянный

де Г – параметр Глушкова. За думкою автора, його значення змінюються у залежності від характеру ґрунту, в якому розвивається русло: для твердих порід він дорівнює 1,4; для легкорозмивних збільшується до 5,5;  для середніх умов Г = 2,75.

Досить цікавим показником є число Фруда, яке має вигляд:

Безымянный Цей коефіцієнт враховує рухливість донних частинок та зміну елементів руху за довжиною потоку в часі. Число Фруда ще називають коефіцієнтом рухливості та енергетичною характеристикою потоку. Для гірських і, частково, передгірських річок характерні прояви бурхливого руху потоків та їх частин. Ця особливість здавна вивчається дослідниками руслових процесів. Основним критерієм появи бурхливої течії вважається перехід чисел Фруда вище одиниці.

Для оцінки стійкості русел гірських річок використовують параметри Крошкіна:

Безымянныйта Ржаніцина:

Безымянный

які включають у себе геометричні розміри поперечного профілю, а також показники транспортуючої здатності потоку та шорсткості русла. Одночасно застосовують параметр, який враховує рухливість руслових відкладів:

Безымянный

При оцінці ступеня стабільності русла гірської річки використовують також критерій Гришаніна:

БезымянныйГришанін вважає стійкими русла, складені з дрібнозернистого матеріалу, за умови    0,75 ≤ М ≤ 1,05. При значних величинах (М >1,05) потік характеризується недостатньою транспортуючою здатністю, що призводить до акумуляції наносів. І навпаки, при М <0,75 транспортуюча здатність потоку підвищена, що свідчить про розмив русла на цій ділянці.  Для річок Українських Карпат область стійкого положення русла знаходиться в межах 0,35 < М < 0,45.

Подібний підхід використовувався Г.В.Железняковим:

Безымянный Приймається, що при Ж= 0,82 – 3,16 русло стійке.

Для зіставлення гальково-валунних русел (скельних) необхідна особлива шкала визначення стійкості. Вона  може бути побудована з урахуванням форми поперечного перерізу на основі закономірності: зі збільшенням відносної ширини русла росте рухливість руслових утворень та падає його стійкість. Форма живого перерізу входить у морфометричний показник С.Г. Шатаєвої A=lg ΔH/ lg ΔB (12), який характеризує приріст глибини потоку при зміні ширини. Чим менша стійкість русла, тим менша крутизна його підводних відкосів. Цей показник можна використовувати лише для оцінки інтенсивності деформацій піщаних перекатів. У табл. 2 подана класифікація гальково-валунних русел за ступенем їх умовної стійкості за показниками Шатаєвої та Маккавєєва. Однак характеристики стійкості певною мірою і умовні, оскільки в загальній системі русел гальково-валунні абсолютно стійкі.

  Таблиця 2

Класифікація гальково-валунних русел за ступенем їх умовної стійкості

Характеристика умовної      стійкості

Показники стійкості

А

Кс

Звивини Прямолінійні   ділянки Розгалуження
Нестійкі <1,4

<610 —– <310
Слабостійкі 1,4-,7 610-780    <110 310-330
Відносно стійкі 1,7-2,0 780-950 110-230 330-350
Стійкі >2,0 >950

>230

>350