Увеличение пропускной способности водного пути по реке Алдан, вызванное выходом на Томмот Амуро-Якутской железнодорожной магистрали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.17, кандидат технических наук Михайлов, Валентин Семенович

• Михайлов, Валентин Семенович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Михайлов, Валентин Семенович

ВВЕДЕНИЕ.2

РЕКА АЛДАН И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НА НЕЙ

ВОДНЫХ ПЕРЕВОЗОК НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ГРУЗОВ .5

1.1. Экономическое значение р.Алдан в транспортной системе Республики Саха (Якутии) .5

1.2. Прогноз изменения объемов и корреспонденции грузов, перевозимых речным транспортом по р.Алдан, в период выхода АЯМ на Томмот и после полного строительства железнодорожной маги -страли. 23

1.3. Транспортный флот, технические средства бассейнового управления водных путей и судоходства на р.Алдане в

1998 г. .37

ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОГРАФИИ И РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ РЕКИ АЛДАН. 44

2.1. Новые оборудование и методы гидрографических съемок реки и исследований русловых процессов, примененных на реке Алдан. 44

2.2. Геоморфологические особенности русловых форм и берегов реки Алдан . 59

2.3. Гидрологический режим. 64

2.4. Русловые процессы на реке Алдан и прогноз возможного влияния на них интенсивного дноуглубления для увеличения судоходных глубин. б б

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РУСЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И ВЛИЯНИЯ НА НИХ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ И ВЫПРАВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ АНАЛИТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ГИДРАВЛИКИ И ГЕОМОРФОЛОГИИ С УЧЕТОМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕКИ АЛДАН . .'. 73

3.1. Оценка гидравлического сопротивления русла реки Алдан с учетом региональных особенностей . 73

3.2. Изменения уклона свободной поверхности от половодья к межени и его влияние на транспорт наносов и аллювиальные отложения в русле, характерном для реки Алдан 90

3.3. Аналитические методы описания процессов деформации русла реки Алдан . 122

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВОГО ХОДА ПО РЕКЕ АЛДАН ПРИ ВЫХОДЕ АЯМ НА ТОММОТ И В ПЕРСПЕКТИВЕ НА ЯКУТСК.128

4.1. Краткий анализ судоходных условий реки Алдан.128

4.2. Пути восстановления габаритов пути и повышения безопасности движения флота . . 137

4.3. Опыт ранее проводившегося комплекса дноуглубительных работ с камнеуборкой и предложения по усовершенствованию технологии работы и модернизации технического флота.144

163

4.4. Перспективы усовершенствования и удешевления навигационного оборудования водного пути по реке Алдан.14 6

Заключение диссертации по теме «Водные пути сообщения и гидрография», Михайлов, Валентин Семенович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа выполнена в Новосибирской государственной академии водного транспорта и Ленском государственном бассейновом управлении водных путей и судоходства в 1995-98 гг. и является составной частью реализации федеральных целевых программ «Внутренние водные пути России в 1996-2000 гг.» и «Транспорт России». Конкретно решаемая в диссертации проблема была включена в план научно-исследовательских работ департамента внутренних водных путей службы Росречфлота Министерства транспорта Российской Федерации (тема У-05-01).

Актуальность диссертационной работы подтверждается тем, что водные перевозки традиционно были и остаются главной составляющей транспортного комплекса Республики Саха (Якутии) . Несомненно, что и в перспективе они будут продолжать играть важную и незаменимую роль в хозяйственном развитии республики и не утратят своего значения после завершения Амуро-Якутской железнодорожной магистрали (АЯМ) .

В 1998 г. АЯМ достигла верхнего Алдана у г.Томмот. Уже введение в эксплуатацию начального участка магистрали оказывает заметное влияние на направление и интенсивность водных перевозок не только на Алдане, но и на главной реке бассейна - Лене.

Ленское государственное бассейновое управление водных путей и судоходства заблаговременно начало подготовку к реконструкции 1600-километрового водного пути по Алдану. За десятилетие до прихода железнодорожных строителей к Томмоту создана судоходная трасса с гарантированной глубиной 140 см от Томмота до устья р.Учур и с гарантированными глубинами вплоть до впадения Алдана в Лену 170-200 см. Для решения этой проблемы были углублены земснарядами более 60 перекатов; проведены скалоуборочные работы. К сожалению, результаты усилий путейцев оказались невостребованными из-за «экономических реформ».

Прекращение путевых работ на Алдане привело к снижению судоходных глубин до 90 см и засорению фарватера опасными для судоходства камнями-одинцами; в настоящий момент остро стоит вопрос о проведении комплекса дноуглубительных и камнеуборочных работ вновь.

Создавшееся положение мешает эффективно использовать в транспортном комплексе Якутии имеющийся в бассейне современный речной флот и снижает темпы окупаемости строительства АЯМ. Восстановление водных перевозок по Алдану и создание надежного взаимодействия речного транспорта с железнодорожным весьма актуальная проблема для экономики Республики Саха (Якутия), что подтверждает проработки АОТ «Сибречпроект», по которым прогнозируется восстановление перевозок по Алдану на 2000-2005 гг. до 2.5 млн.т.

В работе созданы и выносятся на защиту новые методы расчета снижения меженного уровня в результате дноуглубления на реках с включениями в донный аллювий крупной гальки и валунов, расчета взаимосвязи уклона свободной поверхности реки с крупностью отмостки и подстилающего слоя аллювия, вычисления длины пути абразийного преобразования галечно-гравийных наносов в песок.

Рекомендации, вытекающие из работы, включены в генеральную схему улучшения судоходных условий р.Алдан, реализация которой будет осуществлена в порядке выполнения

151

Указа Президента РФ от 14 августа 1997 г., № 881 «О мерах по обеспечению устойчивого функционирования внутренних водных путей России».

Основное содержание диссертации раскрыто в 5-ти публикациях, помещенных в научные труды МГУ и НГАВТ, в Сибирский научный вестник Российской Академии естественных наук.

Содержание диссертации докладывалось на Всесоюзной научной конференции «Исследования русловых процессов для практики народного хозяйства» (Москва, 1983), научной конференции СО РАН, института философии и права, ЮНЕСКО «Культура, образование, право, инновации» (Новосибирск, 1996) , Международной научно-практической конференции «Параметры перспективных транспортных систем Республики Саха (Якутии) (Якутск, 1995).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Михайлов, Валентин Семенович, 1998 год

1. Водный кодекс Российской Федерации (введен в действие Президентом РФ 16 ноября 1995 года, № 167-ФЗ).

2. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» (введен в действие Президентом РФ 19 декабря 1991 года, № 2060-1).

3. О мерах по обеспечению устойчивого функционирования внутренних водных путей России. (Указ Президента Российской Федерации от 14 августа 1997 года, № 881) .

4. Закон Российской Федерации «О недрах» (подписан Президентом РФ 21 февраля 1992 года, № 2395-1).

5. Барышников Н.Б. Антропогенное воздействие на русловые процессы. Л.: Изд-ие ЛГМИ, 1990. - 140 с.

6. Баула В. А. Упрощенный метод определения границ зон мутности при работе земснарядов. В сб.науч.тр. НГАВТ

7. Развитие внутренних водных путей Сибири и Саха (Якутии)». 1994. С. 100-108.

8. Беркович K.M., Зайцев A.A., Лодина Р.В., Чалов P.C. Русловые процессы на больших реках Восточной Сибири с галечно-валунным аллювием и особенности их регулирования. //В вестнике МГУ, серия 5 «География». 1985, № 3. -С. 35-41.

9. Ботвинков В.М. Проектирование дноуглубительных и выправительных работ на малых реках. Новосибирск. Изд-ие НГАВТ. 1995. - 85 с.

10. Водные пути бассейна р. Лены. Иркутск. Иркутское областное изд-во. 1938. - 711 с.

11. Водные пути бассейна р. Лены. М. : Изд-во «Микис». 1995. - 600 с.

12. Гришанин К.В. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат. 1979. - 211 с.

13. Гришанин К.В. Гидравлическое сопротивление естественных русел. С.-Петербург: Гидрометеоиздат. 1992. - 182 с.

14. Гришанин К.В., Дегтярев В.В., Селезнев В.М. Водные пути. М.: Транспорт, 1986. - 400 с.

15. Дегтярев B.B. Выправительные сооружения из грунта. М.: Транспорт, 1970. - 247 с.

16. Дегтярев В.В. Улучшение судоходных условий сибирских рек. М.: Транспорт, 1987. - 176 с.

17. Дегтярев В. В. Охрана окружающей среды. М. : Транспорт, 1989. - 208 с.

18. Дегтярев В.В. Проектирование и эксплуатация вы-правительных сооружений на внутренних водных путях. М. : Транспорт, 1981. - 224 с.

19. Дегтярев В. В. (мл.) Антропогенные изменения гидрологического режима и русловых процессов рек (на примере сибирских бассейнов): Автореферат дисс. докт.техн.наук. М.: Совинтервод, 1992. - 40 с.

20. Долженко Ю.А. Исследование русловых процессов на реках бассейна реки Лены в связи с воднотранспортным использованием. //Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. М. : Изд-ие МГУ, 1987. - С. 232-264.

21. Долженко Ю.А. Опыт использования теории руслового процесса для улучшения условий судоходства в Ленском бассейне. //В сб. «Исследование русловых процессов для практики народного хозяйства». М. , Изд-ие МГУ. 1983. -С. 266-267.

22. Долженко Ю.А. Повышение роли водных путей в транспортном комплексе Республики Саха. //Тезисы докладов54 научно-технической конференции НГАС. Новосибирск, 1997. - С. 33.

23. Долженко Ю.А. Водные пути Ленского бассейна в период завершения строительства АЯМ. Новосибирск, тр. НГАВТ, 1997.- С. 17-19.

24. Долженко Ю.А. К вопросу о принятии неотложных мер по восстановлению внутренних водных путей северо-востока России. //В сб. науч. тр. «Проблемы внутренних водных путей Сибири и Якутии». Новосибирск, НГАВТ, 1997. - С. 5-10.

25. Зернов С.Я., Михайлов B.C. Первые шаги в развитии железно-дорожно-водных коммуникаций Республики Саха (Якутия). /Материалы научной конференции. Новосибирск, изд-ие НГАВТ. 1996. - С. 201-203.

26. Инструкция по содержанию навигационного оборудования внутренних судоходных путей. М. : Изд-ие департамента внутренних водных путей Минтранса РФ. 1997. -147 с.

27. Кирик О.М., Чалов P.C., Михайлов B.C. Русловые процессы, принципы регулирования и результаты выправления русла средней и нижней Лены. М. : Изд-ие МГУ, 1983. -С.268-269.

28. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 272 с.

29. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. -М.: Изд-ие МГУ, 1986. 263 с.

30. Михайлов B.C. Анализ эффективности путевых работ на верхнем Алдане. //Сб. Материалы научной конференции. Новосибирск, НГАВТ, 1996. - С. 179-181.

31. Николаев М.Е. По новому фарватеру (к 100-летию Ленского речного пароходства; взгляд в прошлое и проблемы будущего. //В газете «Республика Саха», 24 марта 1994 года.

32. Проблемы оценки экологической напряженности территории России : факторы, районирование. М. , Изд-ие МГУ, 1993. - 120 с.

33. Проектирование судовых ходов на свободных реках. М.: Транспорт, 1964. - 262 с.

34. Попов И.В. Деформации речных русел и гидротехническое строительство. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 363 с.

35. Пронин В.И., Беркович K.M., Рулева С.Н., Чалов P.C. Опыт создания судоходной трассы на полугорной реке Катунь. //Речной транспорт. 1996, № 4, с. 25-27.

36. Пронин В.И. Расчет распределения расходов воды по рукавам на многорукавных участках рек. //В сб. тр. НГАВТ «Развитие внутренних водных путей Сибири и Саха (Якутии)». Новосибирск, 1994. - С. 50-63.

37. Пронин В.И. Прогноз дальнейшего размыва прорана между островами Безымянный и Маленький Почтовского месторождения НСМ на р.Оби. //В тр. НГАВТ «Развитие внутренних водных путей Сибири и Саха (Якутии)». Новосибирск, 1994. - С. 14-19.

38. Руководство по улучшению судоходных условий на свободных реках. СПБ: Изд-ие ЛИВТа, 1992. - 312 с.

39. Русловые процессы и путевые работы на свободных реках. //Тр. ЦНИИЭВТа, вып. У111. М. , Речной транспорт, 1956. - 458 с.

40. Русловой режим рек северной Евразии. М. : Изд-во МГУ. 1994. - 336 с.

41. Чалов P.C. Географические исследования русловых процессов. М.: Изд-ие МГУ, 1979. - 232 с.

42. Чалов P.C., Чернов A.B. Об экологической неоднозначности последствий техногенных воздействий на речные русла. /В сб.тр. Академии водохозяйственных наук «Гидрология и русловые процессы», вып. 5. М. , 1998. -Р. 203-216.

43. Чернышов Ф.М. Повышение эффективности путевых работ на многорукавных участках судоходных рек. Новосибирск: Изд-ие НИИВТа, 1973. - 323 с.

44. Aquatic pollution and dredging in the European community. Shaping the Environment. Hague. Delvel. 1990. 184 p.

45. Buchberger C., Environment Canada Demonstrations. Terra et aqva, 1993, N 50, p. 3-13.

46. Cui. Y. , Parker. G. The arrested gravel front: stable gravel-sand transitions in rivers. Journal of hydraulic research. Volume 36. 1998, N 2. p. 159-181.

47. Einstein H.A., Barbarossa N.L. River channel roughness // Trans. ASCE. 1952. - Vol. 117. - P. 11211132 .

48. Daido A. Incipient motion and bed load of sediment in steep channel //Pr. XX Congres of IAHR, Vol. Vll, S.ll, Moscow, 1983. P. 293.

49. Graf W.H., Cao H.H., Suszka L. Hydraulics of steep mobile-bed channels //Pr. XX Congress of IAHR, Vol. Vll, S.ll, Moscow, 1983. P. 301-305.

50. Gee D.M. Bed form response to nonsteady flows //J.Hydr. Div. Proc. ASCE, 1975, N HY 3. P. 343-346.

51. Hakagawa H. , Tsujimoto T. Study on the mechanism of motion of individual sediment particle //Proc. Of JSCE, No 244, 1975. P. 1001-1004.

52. Hayashy T. And Ozaki S. Study on bed load transport of sediment mixture //Proc. Of the 22 th Japanese Conf. On Hydraulics, 1980. P. 383-387.

53. Hey R.D. Bar form resistance in gravel bed rivers //J.Hydr. Eng. 1988. - Vol.114, N 2 - P. 1498-1508.

54. Klingeman P.C. and Milhous R.T. Bed-load transport in mountain streams //Presented at the 1971 Hydraulics Division Speciality Conference in Iowa City, Iowa, August 1971. P. 1001-1005.

55. Meirovich L., Laronne J., Reid The variation of water-surface slope and its significance for bedload transport during floods in gravel-bed streams Journl of hydraulic research. V.36. 1998, N 2. P. 147-158.

56. Meyer-Peter E., M»ller R. Formulas for bed-load transport. International Association for hydraulic Structures Research. Second meeting. Stockholm. 1948/ P. 3964 .

57. Milhous R.T. Discussion of sediment transport Measurement in gravel rivel //Yournal of the hydraulics division, ASCE, Vol. 98, No. HYll, Nov 1972. P. 402406.

58. Mirajgacker A. and Charlu K.L.N. Naturel roughness effects in rigid open channels //Journal of the Hydraulics division, Trens of the ASCE. Vol. 89, HY 5, paper N 3630, sept 1963/ P. 14-17.

59. Parker G. , Cui Y. The arrested gravel front stable gravel-sand transitions in rivers Part. 1. Journal of hydraulic research. V 35. 1998, N 1. P. 75-100.

60. Robertson J. A. and Chen C.K. Flow in Conduits with low roughness Concehtration //Journal of the Hydraulics division, ASCE, Vol. 96, N HY 4, Proc. Paper 7224, April, 1970. P. 941-957.

61. Rocha J.S. Sediment trausport in steep channels //Pr.XX Congress og IAHR, Vol. Vll, S.ll, p. 297.

62. Smart G.M., Jaeggi M.N.R., Laboratory study on sediment transport on steep slopes //Pr. XX Congress of IAHR, Vol.Vll., S 11, P. 314.160

63. Toro-Eccobar C.M., Parker G., Paola C. Fransfer function for the deposition of poory sorted qravel in response to streambed aqqradation. Journal of hydraulic research. Vol. 34. 1996, N 1. P. 35-54.