Скорости течения
Особенность скоростного режима реки Обь, как и большинства рек региона, состоит в том, что максимальные скорости течения наблюдаются на фазе подъема весеннего половодья, когда отмечаются наибольшие продольные уклоны водной поверхности, при уровнях, близких к пиковым. В этот период, в средние по водности годы, средние скорости течения в русловой части р.Обь достигают 1,1 м/с, максимальные отдельных струй 1,5 м/сек и более. При выдающихся половодьях максимальные скорости могут достигать 1,6 – 1,8 м/сек.
При пике половодья скорости несколько снижаются, а затем на спаде вновь повышаются. Довольно высокие значения скоростей при малых уклонах объясняются малыми значениями шероховатости русла.
Средняя скорость течения в зимнею межень изменяется в пределах 0,12-0,25 м /сек. В летне-осенний период значения средней скорости потока изменяются в пределах от 0,4 до 0,6м/сек, наибольшая – 0,9 м/сек.
Средний уклон на р.Оби составляет 0,04‰.
2 Природные деформации русла и берегов описание участка реки
Долина реки трапецеидальная, правый склон долины крутой, высотой до 80 м, песчано-галечный, покрыт кустарником, рассечен оврагами, левый пологий, высотой до 30 м, облесен, сложен песчано-гравелистыми грунтами.
Пойма левобережная, шириной до 8,5 км, заболоченная, изрезана протоками и озёрами, покрыта ивовым кустарником, начинает затапливаться при уровне 380 см над “нулем” графика водомерного поста. В 3 км ниже водпоста пойма перегорожена ж-д. насыпью. Течение на пойме слабое. На пойме имеются две действующие протоки шириной 150-300 м. Протока Вырчик имеет начало в 1км выше створа моста и пересекает створ моста в 500 м от бровки р. Оби. Протока Вылпас берет свое начало в 9 км выше створа моста и пересекает створ моста в 2.4 км от бровки р. Оби. Направление потока в обоих протоках вниз по течению р. Оби.
Русло реки на участке мостового перехода прямолинейное, деформирующееся. Ширина русла на участке проектируемого моста от 2250 до 2900 м. Направление течения реки в районе перехода с юга на север. Правый берег – коренной, крутой, левый – пологий, песчано-илистый. Грунт дна песчано-илистый.
В 250-300 м ниже створа моста находится газопровод Лонгюган-Харп.
Деформации
В типизации русловых процессов ГГИ [3]выделено семь типов деформаций речных русел, т.е. семь типов переотложения наносов.
Русловой процесс реки Оби на участке изысканий относится к осередковому типу.
При осередковом типе процесса по ширине русла располагается не одна, а несколько крупных гряд. Обсыхание их в межень приводит к образованию в русле множества осередков, располагающихся и у берегов, и в средней его части.
В центральной части русла располагаются осередки характерных каплевидной формы. Последние можно наблюдать в тех случаях, когда гряды отличаются относительно большой подвижностью, т. е., например, на реках с повышенной меженью. В тех же случаях, когда на реке имеет место длительная пониженная межень, формы гряд значительно усложняются.
В этих условиях в период межени в русле обычно начинается движение более мелких гряд. Накопление их и приводит к усложнению очертаний осередков - появлению развитых ухвостий, кос, причленившихся песчаных гряд и т. п. Кроме того, в условиях длительной межени обнажавшаяся из-под воды и обсохшая поверхность осередков получает возможность интенсивно зарастать и закрепляться.
Это создает благоприятные условия для усиленного отложения наносов на поверхности осередков при прохождении очередного половодья, в том числе и взвешенных. Подобные усиленные отложения наносов, слой которых за одно половодье может выражаться в десятках сантиметров, также усложняют формы плановых очертаний и рельеф поверхности осередков, вплоть до придания им общего наклона вниз по реке. Это вуалирует первоначальную форму создавшей их гряды.
Таким образом, в условиях руслового процесса осередкового типа часто создаются благоприятные предпосылки к превращению осередков в острова. При этом протоки, образовавшиеся между такими островами, могут начать развиваться по различным схемам. В одних из них, обладающих повышенной подвижностью и стоком донных наносов, может развиться русловой процесс по схеме ленточногрядового или побочневого, в других начнет развиваться процесс меандрирования, приводящий к образованию крупного побочня - пляжа на одном из берегов острова (протока) и размыв противоположного ее берега (берега соседнего острова или поймы). В конечном итоге произойдет существенное усложнение осередкового типа процесса и образование многорукавного русла. В подобном случае к такому разветвленному руслу правомерно применять термин «русловая многорукавность», в отличие от «многорукавности пойменной», возникающей при незавершенном меандрировании, когда нередко появлялись длинные пойменные протоки.
Русловые деформации выражаются в перемещении гряд и осередков, а также в изменении плановых границ основного русла в результате подмыва и обрушения больших участков берега. На участке мостового перехода бровка левого берега за 52 года отступила на 750 м (рис 2).
При проектировании опор попадающих в зону возможного размыва необходимо заглублять фундаменты с учетом предельно возможной глубины размыва.
Основные морфометрические характеристики:
Расчетный уровень воды р=0.33% УВВ0.33%=7,7 м
Средняя бытовая ширина русла на участке 4 км Врб= 2490 м
Бытовая ширина русла в створе моста Врб= 2400 м
Средняя глубина в русле при УВВ 0,33% hрб=15.5 м
Уклон водной поверхности Jб=0,04 м/км
Средний диаметр донных отложений dср=0,10 мм
Максимальная глубина в створе моста hмакс= 28,6 м
Коэффициент формы русла Кфр=28,6/15,5=1,85
Ширина разлива потока Во=8700 м
Ширина левобережной поймы Вп=6300 м
Скорость отступания бровки левого берега ∆ Lбр=14,4 м/год
Скорость отступания бровки правого берега ∆ Lбр=2 м/год
Глубинные деформации в русле по съемке 2006 г :
Максимальная глубина зафиксирована в 1600 м выше створа - hмакс= 30.6 м
Коэффициент руслового процесса Кр=30,6/28.6=1.07
Высота русловых мезоформ (гряд) от 2 до 5 м, средняя высота 3,1 м.
рис 2 Карта деформаций берегов р. Оби с 1952 по 2004 гг
Условные обозначения:
1 – положение русла р. Оби и протоки Вырчик по топокарте 1952 г
2 – размытая часть берега реки с 1952 по 2004 г
3 – положение берегов и островов по космоснимку 2004 г
/_/_/_/_/ - отступание берегов в результате эрозионного размыва