ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Виды регулирования руслового потока. Под термином русловой поток принято понимать всякого рода поверхностный водоток, протекающий по более или менее размываемому руслу и взаимодействующий с руслом. Это взаимодействие заключается в том, что любое изменение формы русла вызывает соответствующее изменение гидравлической структуры потока, а поток новой гидравлической структуры в свою очередь влияет на форму русла, постоянно его изменяет — деформирует. При этом изменение формы русла сразу же сказывается на изменении структуры потока, а влияние структуры потока на формирование русла проявляется постепенно и в зависимости от рода грунтов, елагакщщх русло, может продолжаться в течение более или менее длительного периода времени.

Русловые потоки в естественном состоянии далеко не всегда можно использовать для различных водохозяйственных целей без соответствующего регулирования их режима. Поскольку режим всякого, руслового потока определяется условиями стока и эрозионной деятельности воды в русле, то и регулирование его проводят с помощью мероприятий, воздействующих или на режим водного стока, или же на режим эрозионных процессов. В соответствии с этим различают два вида регулирования — регулирование водного стока и регулирование русел.

Вопросы регулирования водного стока рассматриваются, в курсе «Гидрология, гидрометрия и регулирование стока».

Задачи регулирования русел. Деформация русел водных потоков очень часто нежелательна для хозяйственной деятельности человека. Примерами подобных деформаций служат: смыв дождевыми и талыми водами плодородных почв; размыв берегов, вызывающий разрушение прибрежных земель, дорог и построек; разделение рукава и протоки, образование мелей, кос и перекатов, ухудшающее состояние судоходства; занесение верхнего и размыв нижнего бьефа; блуждание русла, сопровождаемое отходом стержня потока от водозаборных сооружений, пристаней и затонов; разливы рек, вызывающие наводнения населенных пунктов, и т. п.

Указанные обстоятельства нередко вызывают значительные затруднения при водохозяйственном использовании русловых потоков и вынуждают изменять естественный (бытовой) режим русловых процессов при помощи искусственных мероприятий, то есть строительства так называемых защитных и регулировочных сооружений.

Следовательно, задачей регулирований русел является изменение руслообразовательных процессов таким образом, чтобы в результате образовалось и стабилизировалось русло желательной формы и, размеров.

Развитие научных основ регулирования русел. Проблема русловых процессов и вопрос о возможности искусственного воздействия на формирование русла уже давно привлекают внимание инженеров гидротехников и являются предметом научного анализа в течение более полутора столетий. За это время накоплен обширный фактический материал, выполнены крупные теоретические исследования и сделаны обобщения, имеющие важное практическое значение.

Существенный вклад в изучение русловых процессов был сделан в конце прошлого и начале текущего столетия отечественными учеными В. М. Лохтииым, Н. С. Лелявским, В. Г. Клейбером, В. Е. Тимоновым, Н. Н. Жуковским и др. Из зарубежных ученых этого периода известны Дюбуа, Фарг, Жирардон и др.

В работах В. М. Лохтина и Н. С. Лелявского впервые были четко сформулированы принцип непрерывного взаимодействия потока и русла и основная роль половодья в формировании речного русла. Поэтому В. М. Лохтина и Н. С. Лелявского по праву можно считать основоположниками учения о формировании речного русла, как Д. И. Кочерина и Н. Е. Долгова — основоположниками учения о стоке. Особенно большой вклад в науку и практику по регулированию русел сделан русскими учеными после Октябрьской революции. За последние 25—30 лет разрешены важнейшие теоретические и практические проблемы.

Многие вопросы этой области науки освещены в работах Н. М. Вернадского, А.И. Лосиевского, В. М. Маккавеева, М. В. Потапова, М. А. Великанова, В. Н. Гончарова, К. И. Российского и И. А. Кузьмина, А. С. Миловича, И. И. Леви, С. И. Рыбкина, С. Т. Алтунина и И. А. Бузунова, И. В. Егиазарова, Г. И. Шамова, Г. В. Лопатина, Н. А. Ржаницына, А. В. Караушева, Г. В. Железнякова, К. Ф. Артамонова и др.

Результаты выполненных работ позволили советским ученым выработать новые технические приемы регулирования русловых процессов, среди которых важное место занимает метод искусственной поперечной циркуляции, разработанный проф. М. В. Потаповым. Разработаны новые методы расчета и конструкции защитных и регулировочных сооружений, выполнены крупные исследования в области изучения наносного режима рек СССР и динамики русловых процессов, заметное развитие получили вопросы теории подобия русловых процессов и др.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968