4.5. Состав проекта капитальной прорези. Исходные данные

Проект капитальной прорези имеет следующие основные части: анализ русловых процессов на перекате; анализ условий судоходства; выбор трассы капитальной прорези; гидравлические расчеты; подсчеты объемов работ; организация дноуглубительных работ.

Исходными данными для выполнения проекта являются:

- планы переката за многолетний период;

- последняя русловая съемка переката с прилегающими участками плесовых лощин и отметками пойменных бровок (съемка производится специально для выполнения проекта прорези);

- сведения о глубинах судового хода на перекате и объемах дноуглубительных работ за последние 5-10 лет;

- информация об авариях транспортного флота на перекате;

- кривая расходов воды по ближайшему гидрологическому посту;

- материалы русловых исследований переката (продольные профили свободной поверхности, планы траекторий поплавков, расходы воды, расходы наносов, пробы донных отложений). Русловые исследования должны освещать состояние потока при различных наполнениях русла и состоять из трех-четырех последовательных серий наблюдений на спаде половодья и в межень.

Работа над проектом начинается с анализа планового материала за многолетний период. Необходимо отобрать съемки, отражающие наиболее сильные деформации. Кроме русловых съемок можно использовать лоцманские карты. Изучение планового материала дает возможность выявить общую тенденцию руслового процесса на перекате, установить характер и величину деформаций. Материалы русловых исследований, выполненных для проекта капитальной прорези, помогают понять механизм процессов, развивающихся на перекате, и связать деформации русла с кинематикой потока, интенсивностью транспорта наносов и составом донных грунтов.

К разработке капитальной прорези обычно побуждают большие объемы эксплуатационного дноуглубления. Особое место следует уделять выяснению причин заносимости дноуглубительных прорезей. Необходимо установить источник поступления наносов на перекат и кинематические особенности движения потока, способствующие отложению наносов.

Затем следует определить характер затруднений для судоходства (малые радиусы кривизны судового хода, его недостаточная просматриваемость, свальные течения). Аварии с судами оформляются документально и дают ценный материал для анализа условий движения судов на перекате. К счастью, аварии – событие редкое, и поэтому затруднения для судоходства обычно приходится выяснять путем устного опроса судоводителей.

Выводы, полученные при анализе руслового процесса и условий судоходства, служат основой для выбора трассы капитальной прорези. При трассировании прорези заботятся об улучшении условий судоходства и об устойчивости запроектированной прорези. Устойчивость проверяется расчетом, который является наиболее трудоемкой частью проекта. Расчеты выполняют, по меньшей мере, дважды: для бытового (существующего) и для проектного состояния переката. Если вариантов капитальной прорези оказывается несколько – расчеты производят для каждого из них.

Определить устойчивость прорези - значит рассчитать ее деформации. Ограниченность современных расчетных методов и невозможность прогнозирования колебания уровней в реке на значительный срок заставляют ограничиваться определением лишь начальных деформаций прорези, т.е. деформаций, непосредственно следующих за разработкой прорези. Расчеты выполняют для уровня и расхода воды, ожидаемого при производстве дноуглубительных работ. Такой объем расчетов дает объективную сравнительную оценку устойчивости существующего и проектируемого судовых ходов.

Судоходные прорези, за исключением прорезей, спрямляющих пойменные извилины, обычно не оказывают существенного влияния на положение свободной поверхности воды. Поэтому при расчете деформаций положение свободной поверхности воды считается неизменным для бытового и для проектного состояния переката. В отдельных редких случаях, когда прорезь имеет большую длину и сечение выемки сравнимо с площадью живого сечения реки, делают расчет отметок свободной поверхности с учетом запроектированной прорези и отвала грунта. Так как расчет деформаций выполняют для короткого периода времени, то влиянием деформаций на положение свободной поверхности всегда пренебрегают.

При выборе окончательного варианта прорези принимают во внимание удобство прорези для судоходства, степень ее устойчивости и объем работ. Для принятого варианта выбирают дноуглубительный снаряд (или снаряды) и составляют календарный график.