Наносохранилища на оврагах водосборов малых рек степной зоны

• Автор: Персикова, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ С.

ВВЕДЕНИЕ

1 ВЛИЯНИЕ ОВРАЖНОБАЛОЧНОЙ ЭРОЗИИ

НА ФОРМИРОВАНИЕ РЕЖИМА РЕК И ИХ СОСТОЯНИЕ

1.1 Характеристика овражиобалочной эрозии и е связь с состоянием русел рек

1.2 Анализ методов количественного прогноза овражнобалочной эрозии

1.3 Современные методы защиты малых рек от избытка твердого стока

1.4 Анализ состояния русел рек на участках интенсивной эрозии в примыкающих элементах гидрографической сети

Выводы по главе

2 НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОВРАЖНОБАЛОЧНЫХ ПОТОКОВ В ГИДРОГРАФИЧЕСКОЙ СЕТИ МАЛЫХ РЕК РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1 Цель, задачи и общая характеристика объектов исследования

2.2 Методика исследований и оценка точности измерений
2.3 Результаты исследований на балках и оврагах
2.4 Оценка занесения русел рек овражными наносами
Выводы по главе
КОНСТРУКЦИЯ СООРУЖЕНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАНОСОХРАНИЛИЩА
3.1 Принцип работы и обоснование местоположения наносохранилища
3.2 Конструкции водопропускных сооружений и требования
к их параметрам
3.3 Обоснование характеристик и режима работы наносохранилища
3.4 Расчетная схема осаждения наносов в наносохранилище
Выводы по главе
4 ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШАНДОРНОГО ВОДОСБРОСНОГО СООРУЖЕНИЯ НАНОСОХРАНИЛИЩА
4.1 Цель и задачи лабораторных исследований
4.2 Экспериментальная установка и методика исследований
4.2.1 Экспериментальная установка
4.2.2 Методика проведения исследований и состав опытов
4.2.3 Контрольно измерительная аппаратура и оценка погрешностей результатов измерений
4.3 Результаты лабораторных исследований
4.4 Сопоставление результатов определения коэффициента сопротивления решетки по известным зависимостям
Выводы по главе
5 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАНОСОХРАИЛИЩ
5.1 Воднобалансовые расчеты наносохранилищ
5.2 Расчет водосбросного сооружения наносохранилищ
5.2.1 Гидравлический расчет водосбросного сооружения
5.2.2 Статический расчет водосбросного сооружения
5.3 Оценка объмов и сроков заиления наносохранилищ
5.4 Эксплуатационные мероприятия
5.5 Рекомендации по оценке экономической эффективности
строительства наносохранилищ
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Эти взаимосвязи особенно отчетливо проявляются при развитии антропогенной (ускоренной) эрозии почв, поставляющей с водосборов в малые реки избыточное количество наносов. Имеющийся в естественных условиях баланс наносов оказывается нарушенным под влиянием эрозии, что приводит к необратимым изменениям в жизни малых рек, их заилению и деградации. Этому в значительной мере способствует поступление в реки вместе с наносами химически растворенных, в том числе и биогенных, веществ. В результате повышается минерализация речной воды, усиливаются процессы евтро-фирования и, как следствие, активно развивается водная растительность, зарастают прирусловые отмели и береговые склоны. Чалов, ]. Для рек лесной зоны типично преобладание в потоке наносов руслового происхождения, а для степных рек - бассейнового. В исследованиях В. И. Мозжерина, А. П. Дедкова [Дедков, Мозжерин, ] по 2 бассейнам умеренного пояса проведено расчленение стока взвешенных наносов на русловую и бассейновую составляющие. В среднем, доля продуктов руслового размыва в стоке взвешенных наносов составляет ,2%, площадной бассейновой денудации - ,8%, то есть соотношение между этими составными частями равно 1:3. В современных условиях видно явное преобладание в стоке наносов материала бассейнового происхождения, но по бассейнам со слабой освоенностью доля русловых продуктов равна в среднем ,4%, с ростом освоенности эта доля снижается до ,3%, а в сильно освоенных бассейнах она составляет лишь ,4%. Усиление агрикультурной освоенности бассейнов приводит к заметному увеличению стока продуктов руслового размыва (в среднем в 2,6 раза), но бассейновая денудация возрастает при этом еще сильнее - почти в раза и соотношение между русловой и бассейновой денудацией меняется на 1:5,7. Неодинаковая освоенность ландшафтных зон видимо является основной причиной разных соотношений между русловыми и бассейновыми продуктами. Наиболее значительной остается доля русловых наносов в тайге, основная часть бассейнов которой имеет среднюю освоенность и очень мала доля руслового материала (по имеющимся данным не более % от общей величины взвешенных наносов) в степи. Наносы руслового генезиса, как правило, более крупные (песок, галька); поступающие с водосборной площади - более мелкие (пылеватые, илистые, глинистые). Если основным источником поступления наносов в реки являются талые воды, то заметного заиления русел не наблюдается, так как максимум выноса наносов с водосбора совпадает с наиболее высоким стоком воды. Из-за малых скоростей течения и замедленного водообмена между плесами последние заиливаются, в них развиваются процессы эвтри-фикации, происходит зарастание отмелей и береговых склонов. Эго вызывает увеличение шероховатости русла, снижение скоростей во время последующих половодий и паводков. В результате аккумуляция наносов распространяется на все фазы водного режима, вызывая заиление рек и деградацию верхних звеньев русловой сети. Наиболее острая экологическая ситуация, связанная с овражнобалочной эрозией, наблюдается в бассейнах малых рек Терека, Азовского моря, Нижнего Дона, Северского Донца, Кубани, Кумы, что объясняется наиболее интенсивным использованием водных и земельных ресурсов, а, соответственно, значительным антропогенным нарушением естественных эрозионно-аккумулятивных процессов в этих бассейнах. Бассейн р. Дон. Интенсивность смыва почвы изменяется от 1-2 т/га в год на Окско-Донской низменности до 7- т/га в год на Приволжской возвышенности. Большинство малых рек, за исключением Среднерусской возвышенности, заилено. Эго проявилось в наибольшем сокращении их протяженности (до %). Реки бассейна довольно сильно механически изменены, местами изменения сопряжены с регулированием стока прудами (в верховьях малых рек) и небольшими водохранилищами (бассейн р. Воронеж). Сильно изменены русла рек бассейна р. Маныч, они практически полностью лишены стока в межень из-за отбора воды на орошение, русла заиливаются и зарастают камышом и другой водной растительностью. В бассейне Северского Донца, который характеризуется высокой экологической напряженностью всей эрозионно-русловой системы, практически все показатели достигают максимальных значений.