39. Метод природных аналогов для расчета переработки берегов водохранилищ.

Метод Л.Б. Розовского для прогноза переработки неоползневых берегов построенных или проектируемых водохранилищ, сложенных преим. пылеватыми суглинками и супесями. Данный метод - разновидность физического моделирования, когда в качестве модели выступает природный объект. Каждый аналог представляет собой ИГ карту, на которой приведены результаты режимных наблюдений за развитием размыва берегов в течение пяти лет эксплуатации водохранилища.

Общие свойства изуч. объекта и его аналога: 1) общность механизма переработки берегов 2) одинаковые геологич. ус­ловия формирования прибрежной отмели, которая, например, может вырабатываться в рыхлых отложениях, представленных только лёссами; 3) должна быть общность гидрологич. режима, т.е. прогноз может выполняться для нижней или средней зоны водохранилища; 4) на исследуемом объекте и его аналоге форм-ся берега одного и того же динамического типа, на­пример, только абразионные или абразионно-аккумулятивные; 5) одинаковая методика получения параметров, входящих в критерии подо­бия и расчётные формулы, для объекта и аналога.

Выбор аналога по количественным критериям подобия. Число независимых оп­ределяющих параметров равно 8 (ширина отмели и высота берега имеют одну и ту же размерность). Так как число размер­ных независимых определяющих параметров равно 4, а число независимых размерностей 3, то согласно центральной теореме теории п одобия число нетривиальных критериев подо­бия равно 1. Этим критерием подобия будет безразмерная комбинация: - критерий гидродинамического подобия. Число безразмерных параметров равно четырем, и, следова­тельно, к полученному критерию подобия следует добавить че­тыре тривиальных критерия подобия (tgψ, i, j, z), так как каждый безразмер­ный определяющий параметр одновременно является критерием подобия. Энергия волнения E устанавливается в зависимости от продолжительности действия ветра, высо­ты волны и с учетом угла подхода волны к берегу. Средняя величина плотности пород ρ – средневзвешанное значение плотности слоев, залегающих в зоне переработки от бровки внешнего края отмели до верха надводного уступа. Средний угол сдвига ψ вычисляется как средневзвешенное для всех литологических разностей пород в зоне переработки. К₂=tg ψ критерий литологического подобия. К₃= z - критерий подобия аккумулятивных процессов равен коэф­фициенту аккумуляции (V _{наносов на отмели} /V _{размытых пород на данном участке}). Критерий геометрического подобия профилей склонов для берегов первого типа К₄= / H_m, а для второго типа — он равен среднему уклону склона до начала переработки К₄ = i. H_m, - cредняя глубина открытого водоема.

П риведенная высота берега определяется в зависимости от его морфологического типа. Для берегов первого типа — акку­мулятивных террас или плато с верт. и крутыми усту­пами, приведенная высота равна высоте бровки уступа а над НПГ (рис. 12.6, а), т.е. = h_б, где h_б — высота берега. Для берегов второго типа - слабонаклонных поверхностей с углом менее 10° - определяется по графикам. По графика по величине расчетной энергии волнения Е и крутизне склона находится ориентировочная величина размыва S, в зависимости от величины размыва S и крутизны склона определяется приведенная высота берега .

Критерий геометрич. подобия К₅=j – коэф. извилистости (отношение длины береговой линии к ее проекции).