Гидрологический режим нижних бьефов ГЭС и его влияние на условия судоходства

• Автор: Шестова, Марина Вадимовна
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

СУДОХОДСТВА В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА НИЖНИХ БЬЕФОВ ГЭС

1.1. Общая характеристика специфических водного и руслового режимов нижних бьефов гидрозлов
1.2. Проблемы организации судоходства в условиях суточною регулирования стока в нижних бьефах ГЭС на примере Нижегородского гидроузла
1.3. Исследование зарубежного опыта и теоретических проработок режима судоходства в нижних бьефах гидроузлов
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ К ПРОГНОЗИРОВАНИЮ РЕЖИМА НИЖНИХ БЬЕФОВ ГЭС
2.1.Исследование турбулентности и транспортирующей способности потока в условиях суточного неравномерного попуска ГЭС

2.2. Состояние задачи расчета русловых деформаций в нижних бьефах гидроузлов

2.3. Обоснование использования методов оценки эрозии русла и транспортирующей способности потока в нижнем бьефе ГЭС
3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ РУСЛА РЕКИ В НИЖНЕМ БЬЕФЕ ГЭС ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА
ПРИМЕРЕ НИЖЕГОРОДСКОЙ, ВОЛГОГРАДСКОЙ И НОВОСИБИРСКОЙ ГЭС
3.1 Исследование факторов, влияющих на формирование наносов в нижних бьефах ГЭС. Воздействие интенсификации дноуглубительных работ на формирование русла
3.2 Руслоформирующие расходы воды и их учет при исследовании условий судоходства в нижних бьефах ГЭС
3.3 Исследование изменения устойчивости русла зарегулированных рек
3.4 Обоснование наличия инерционною эффекта деформаций русла в нижнем бьефе ГЭС
3.5 Оценка интенсивности русловых переформирований в нижних бьефах гидроузлов
4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА НИЖНИХ БЬЕФОВ ГЭС НА УСЛОВИЯ СУДОХОДСТВА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Разработка рекомендаций по оптимизации работы флота в условиях суточною регулирования а ока ГЭС
4.2 Оценка влияния карьерных разработок на уроненный режим и безопасность судоходства. Рекомендации по обоснованию максимально возможных объемов добычи НСМ в условиях нижних бьефов ГЭС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Продукты эрозии при этом нередко образуют в некотором удалении от плотины мощные скопления наносов гряды и косы, создающие затруднения для судоходства. Причиной этого является то, что но мере некоторого удаления от ГЭС транспортирующая способность потока растет, а на каком1о расстоянии ог створа плотины снижается, достигая естественной величины. В итоге происходит временное инерционное местное перенасыщение потока наносами, последствием чего и является аккумуляция наносов. Все это вызывает местный подпор потока и временное на несколько лет повышение уровня воды на некотором, удаленном от плотины, участке. Например, в нижнем бьефе Нижегородскою тидроузла уровень воды к концу второго года эксплуатации повысился на см , в нижнем бьефе Куйбышевского гидроузла уровень поды в первую навикшию временно поднялся на см . Причем в данном случае указанный зффетп является не результатом увеличения расхода воды вследствие повышенных сбросов из водохранилища, а именно результатом аккумуляции продуктов размыва приплотинного участка. На второй стадии процесса подъем уровня воды сменяется его посадкой, возникающей изл глубинной эрозии и рансформации живою сечения реки. Глубинная эрозия постепенно распросраняетея вниз по течению. Начиная с этой стадии, главным фасгором развития эрозии на значительном протяжении нижнего бьефа является насыщение осветленного водохранилищем потока твердыми частицами за счет размыва ложа дна реки. Естественными водосливами, определяющими отметку уровня воды в реке в меженное время, служат гребни перекатов. Характер живого сечения на перекате оказывает существенное влияние на пропускию способность русла. Форма живого сечения на перекатах у равнинных рек с малоустойчивым руслом подобна полотой параболе или в грубом приближении усеченному греугольнику, имеющему очень небольшие утлы у основания, поскольку высота этого треугольника глубина на фарватере по отношению к его основанию ширине русла незначительна. Кроме того, известно, что отметки гребня существенно изменяются в течение гидролот ическою года повышаются с увеличением ровня воды в реке, а затем понижаются по мере спада последнего сезонная деформация перекатов. Одновременно под воздействием зарегулированного стока происходит значительная трансформация поперечною сечения русла реки живое сечение на перекатах значительно расширяется у дна, т. В частности, за время эксплуатации нижнею бьефа Нижегородского гидроузла сечение русла на гребнях перекатов стало полнее ширина русла на глубине 1 м увеличилось почти в 1. При эюм необходимо огмегигь, что на данный процесс существенно повлияла интенсификация дноуглубительных работ, которая имела место в нижнем бьефе Нижегородской ГЭС. Для изучения характера изменения ширины русла на различных глубинах за время эксплуатации ГЭС нами была исследована трансформация поперечного сечения в нижнем бьефе ННГЭС. Выполненный нами анаши табл. Таблица 1. На Шубине 1. На глубине 2. На глубине 3. Волжского БУП, выявлено наличие своеобразных волн деформации русла , переметающихся вдоль по длине реки со скоростью примерно 6 кмгод рис. Зоны увеличения плошали живых сечений, смещающиеся вниз по течению, чередуются зонами уменьшения сечений в среднем через 6 км по длине реки. V X V 1 4 4 . Расстояние с стиосл п ютилы. Рис. Л. Изменение площади живого сечения реки в нижнем бьефе ННГЭС фронт размыва, фронт намыва. В нижнем бьефе Новосибирской ГЭС глкже были зафиксированы волны деформации, образовавшиеся при размыве на приплогинном участке и перемещающиеся вниз по течению. Так, за 5 лет эксплуатации ГЭС в период с по гг. Новосибирске км от створа ГЭС однако оно быстро сменилось ею понижением в связи с распросгранением сюда зоны размыва. Дальнейшее продвижение волны аккумуляции прослеживается по повышению уровней воды на г. Дубровино 0 км от створа ГЭС в гг. Кожевниково 5 км от плотины в п. СкороеЬ продвижения волны составила кмгод. В е годы ровни воды на этих последних гидрологических постах стабилизировались. Новая форма живого сечения и уменьшение амплитуды сезонных изменений отметки гребня перекатов способствует увеличению пропускной способности русла в целом.