книги из ГПНТБ / Финаров Д.П. Динамика берегов и котловин водохранилищ гидроэлектростанций СССР
.pdfВ дальнейшем по мере расширения отмели и затухания заглубления ее аб разионной части в первичном склоне происходит все большее наращивание мощ ности подвижного аккумулятивного слоя. Со временем большая часть его не затрагивается сезонными и штормовыми перемещениями, в движении участву ет лишь его небольшой поверхностный слой, начинает формироваться нейтраль ная полоса, расширение которой приводит отмель к состоянию динамического
равновесия.
Подвижный аккумулятивный слой имеет почти горизонтальную слоис тость в соответствии с общим уклоном отмели. На внешнем краю отмель в начале ее формирования отложения имеют косую падающую слоистость, ко торая становится со временем облекающей. Песчаный и супесчаный характер подвижного слоя отмели объясняется тем, что размыв песков и их осаждение на отмели происходит при близких скоростях движения воды. Более мелкие частицы осаждаются только в спокойной воде и поэтому мелкоземистые ча
стицы |
(меньше 0,05 мм) большей частью выносятся за пределы основной |
части |
отмели. Значительная их часть участвует в сложении шлейфа. |
Строение и мощность подвижного аккумулятивного слоя при наличии до статочного количества обломочного материала определяется уровенный режи мом водохранилищ. На водохранилищах сезонного регулирования в стадию абразионно-аккумулятивных отмелей мощность его сравнительно невелика и оп ределяется величиной колебаний уровня в безледоставный период. Значитель ные колебания уровня на водохранилищах многолетнего регулирования создают условия для образования более мощного подвижного аккумулятив ного слоя. На горных и предгорных водохранилищах подвижный аккумуля тивный слой в связи со значительной крутизной исходного рельефа отличается эфемерностью и часто совсем отсутствует.
При отсутствии достаточного количества обломочного материала, посту пающего на отмель, очень длительное время сохраняется ее абразионный ха рактер, и подвижный аккумулятивный слой не накапливается. Такие условия
складываются на |
берегах, сложенных |
коренными породами, содержащими |
|
■небольшое количество песчаного материала, а |
также глинистыми породами. |
||
В таких условиях |
берег проходит три |
стадии |
развития (начальную, абрази |
онной отмели и динамического равновесия). Следовательно, в развитии абразионных берегов водохранилища различаются два пути: абразионноаккумулятивный и абразионный.
Оползневые процессы получают развитие в тех местах, где до созда ния водохранилищ уже были оползни или имеются условия для их проявле ния. Автором выделены девять наиболее часто встречающихся видов ополз ней по характеру циклического развития и в зависимости от приуроченности к тем или иным геоморфологическим элементам долин. В развитии этих бере гов также прослеживается стадиальный характер развития. Наиболее четкое проявление стадии имеют в нижней и средней зоне водохранилищ.
Большое внимание в работе уделено циклическому характеру формирова ния берегов водохранилищ. Для большинства типов берегов установлены
циклы переформирования, особенности которых исследованы автором как |
|
в профиле, так и в плановом отношении. |
|
Исследование формирования берегов водохранилищ позволило |
автору |
выделить своеобразную водно-гравитационную генетическую группу |
берегов. |
Водно-гравитационные берега получают развитие при отсутствии ветрового волнения в заливах и очень узких участках водохранилищ. Своеобразие фор мирования водно-гравитационных берегов связано прежде всего с характером первичного рельефа, его геологического строения и уровенного режима водо хранилищ. При определенных условиях развиваются обвально-плывунные и обвально-осыпные берега. Наиболее широкое распространение имеют обваль но-осыпные берега, сложенные рыхлыми породами (лессовидными супесями и суглинками и т. п.). В формировании обвально-осыпных берегов выделены три стадии развития, которые приводят склоны к состоянию динамического рав новесия.
226
В биогенную генетическую группу автором отнесены не только берега, формирование которых определяется всплыванием торфяников, а также бе рега, развитие которых определяется растительным покровом. Ведущая роль растительного покрова установлена не только в заливах водохранилищ, а также на ряде участков акватории водохранилищ, где растительность успеш но противостоит волновой абразии, определяя аккумулятивные процессы.
Зонально-провинциальный и региональный характер формирования бере гов водохранилищ проявляется в качественных и количественных отличиях этого процесса. По характеру взаимодействия с береговой полосой на терри тории СССР выделяются четыре типологические группы водохранилищ, а также зонально-провинциальные группы водохранилищ. В основу классифи кации водохранилищ приняты три основные признака-, характер соотношения первичного рельефа и уровенного режима, определяющего направленность раз вития берегов, характер эксплуатационного режима и особенности природных условий. Равнинные долинные водохранилища с небольшой сработкой уровня отличаются сравнительно интенсивным формированием берегов в пределах узкой полосы колебаний уровня. На равнинных долинныхводохранилищах со значительной сработкой уровня переформирование берегов происходит в преде лах более значительной по высоте зоны. Горные долинные водохранилища в связи с большими колебаниями уровня отличаются преобладанием вертикаль ных размывов и отсутствием аккумулятивной части отмел.
На предгорных водохранилищах в связи с широким распространением бе регов, сложенных рыхлыми отложениями, активное проявление получают не только оползневые, но и обвально-абразионные процессы. Котловинные озер ные водохранилища, вписавшиеся в очертания современной или древней бере говой полосы, отличаются наличием отмелей или поверхностей озерных террас, что определяет направленность формирования берегов, их переход непосредст венно в абразионно-аккумулятивную стадию.
Отличия формирования берегов в различных природных условиях наибо-- лее четко прослеживаются путем сопоставления длительности абразии и коли чественных показателей объемов или линейных величин переработки берегов.
Процессы переформирования берегов наиболее интенсивно происходят в лесостепной и степной зонах и достигают линейно до 200—240 м за первые
10 лет. В |
лесной зоне формирование берегов происходит менее интенсивно и |
в первые |
10 лет составляет обычно — 50—60 м. В пустынной зоне в перефор |
мировании берегов значительную роль играют эоловые процессы. На некоторых участках эоловые процессы по объему превосходят абразионные переформи рования. В условиях многолетней мерзлоты термоабразия сопровождается об разованием сплывов и других солифлюкционных процессов.
Своеобразно происходит формирование берегов водохранилищ в пред горных и горных условиях, где на значительной части берегов получают раз витие оползневые и обвальные процессы. При формировании^абразионных бе регов преобладают вертикальные размывы.
Существенные методы прогнозирования переработки берегов водохрани лищ были разработаны при отсутствии достаточного материала натурных на блюдений, поэтому весьма существенным их недостатком является то. что при расчетах по отдельным поперечникам решается лишь плоская задача, в то время как формирование берегов представляет собой пространственный про цесс. Некоторое уточнение достигается путем учета вдольбереговых потоков наносов, но при этом вся пространственная задача не может быть решена, так как и в этом случае полностью не учитываются все взаимосвязанные процес сы, возникающие при формировании берегов. Практическое применение расче тов лишь по отдельным поперечникам затрудняет, а на крупных водохранили щах не позволяет составить прогноз формирования берегов для водоема в це лом, что не отвечает современным требованиям охраны природной среды.
В основу предлагаемого метода геоморфологического моделирования пе реработки берегов, представляющего собой одно из направлений конструктив ной географии, положены геоморфологические модели. Геоморфологические
15* |
227 |
менной наброски и укрепленных пляжей. Применение этих типов защиты необходимо с учетом стадиального развития берегов и особенно эффективно при сформировавшихся абразионно-аккумулятивных отмелях.
В зарубежной практике [239] и в СССР в Средней Азии широкое приме нение нашли дамбы обвалования, которые могут быть эффективны при созда нии новых водохранилищ для отчленения мелководий.
Дальнейшие исследования рельефообразующей роли водохранилищ долж ны быть направлены на более углубленное изучение следующих проблем.
1.Исследование влияния первичного рельефа котловин водохранилищ на
формирование их берегов и котловин в различных зонально-провинциальных и региональных условиях.
2.Дальнейшие исследования развития морфологических изменений гене тических типов и видов берегов водохранилищ с учетом стадиального разви тия.
3.Исследование геоморфологических моделей для целей прогнозирования формирования берегов водохранилищ; осебенно важно выполнить исследования для решения пространственной задачи прогноза.
4.Исследование палеогеографического значения осадконакопления и рель ефообразующей роли водохранилищ. Наиболее перспективным является иссле дование осадконакопления и рельефообразования в предгорных и горных усло
виях для оценки новейших и современных тектонических движений.