Введение 3
Глава 1.Общая характеристика водохранилища
1.1. Характеристика водохранилищ России 5
1.2 Методы исследования процессов переформирования береговой
линии 7
1.3 Условия и факторы, влияющие на переформирование
берегов 13
1.4. Количественная оценка опасности процессов переработки береговой линии 15
Глава 2.Факторы и условия переформирования береговой линии
куйбышевского водохранилища 18
2.1. Характеристика Куйбышевского
водохранилища 18
2.2. Факторы переработки береговой линии Куйбышевского водохранилища 21
Глава 3. Динамика переформирования береговой линии на ключевых участках 27
3.1 Участок «Камское Устье» 27
3.2 Участок «Куйбышевский Затон» 34
3.3 Участок «Шиловка» 40
Заключение 48
Список литературы
Долинные (русловые) водохранилища входят в число наиболее часто встречающихся на земном шаре и относятся к динамичным водным объектам, что обусловлено равнинным характером рельефа и сложным режимом колебания уровня водоема за счет многолетних, сезонных и суточных изменений в результате накопления или сработки водохранилища.
Круг хозяйственных задач, решаемых в результате их создания, достаточно широк, но не менее широк и многообразен перечень прямых и косвенных негативных последствий, связанных с резкими колебаниями уровней и объемов воды и проявляющихся преимущественно в береговой зоне водохранилищ в виде затоплений, осушений и подтоплений прилегающей территории и приводящих к активизации экзогенных процессов. Чем крупнее водохранилище, тем значительнее его влияние на окружающую среду, а, следовательно, тяжелее негативные последствия и сложнее комплекс природоохранных мероприятий.
С экологических позиций равнинное русловое водохранилище является наиболее сложным водным объектом, требующим пристального наблюдения и комплексного изучения динамики развития самого водохранилища и особенностей формирования его береговой зоны.
Актуальность работы по оценке переработки берегов Куйбышевского водохранилища обусловлена постоянно растущей ценностью земли вдоль его берегов и необходимостью обеспечения безопасности прибрежных поселений.
Объект исследования - берега водохранилища, подверженные переформированию, экзогенные процессы приводящие к разрушению берегов.
В настоящее время особое внимание при пространственно-временном мониторинге опасных для жизни человека экзогенных геологических процессов уделяется методам дистанционного зондирования и полевым инструментальным исследованиям. Разнообразные материалы дистанционного зондирования, идентифицированные с помощью ограниченного числа данных точечных полевых наблюдений и интерполированные на всю исследуемую территорию, обеспечивают оперативное получение сведений о пространственно-временных изменениях в любой точке береговой зоны, повышают оперативность и качество решений, направленных на изучение развития опасных экзогенных процессов, а также на прогнозирование чрезвычайных ситуаций и их последствий. Полученные таким образом новые данные являются важной информационной составляющей в картографическом и математическом моделировании исследуемых процессов.
Цель работы: количественная оценка интенсивности процессов переработки берегов Куйбышевского водохранилища в пределах Камско- Устьинского района Республики Татарстан и Сенгилеевского района Ульяновской области.
Для оценки интенсивности процессов переработки берегов необходимо решить ряд задач:
1. Сбор информации о многолетней динамике переработки берегов и интенсивности опасных экзогенных геологических процессов в пределах территории исследования;
2. Обработка исходных материалов и вычисление параметров интенсивности абразионно-оползневых процессов за разные временные периоды в пределах участков исследования;
3. Оценка интенсивности и опасности абразионно-оползневых процессов в результате анализа полученных количественных показателей.
Создание водохранилищ вносит существенные изменения в природные условия береговой зоны, отрицательно влияет на устойчивость берегов, вызывая значительное разрушение береговой полосы, именуемое переработкой (переформированием) берегов.
К основным факторам формирования берегов водохранилищ относятся природные условия, определяющие характер формирования стока и эрозионных процессов на всей водосборной территории, геоморфологические условия, геологическое строение берегов, гидрогеологические и климатические условия.
В ходе данной работы были изучены берега абразионного типа - наиболее распространенные на Куйбышевском водохранилище. Они относятся к динамически активным зонам и располагаются в срединной и приплотинной частях водохранилищ. Это обусловлено сильным волнением в связи с увеличением глубин и длин разгона волн. Здесь преобладают процессы абразии, обвальные и оползневые явления, выветривание, осыпание, аккумуляция наносов. Следует отдельно выделить группу техногенных берегов - защищенные берега. К ним относятся бетонные берегоукрепительные сооружения вдоль побережья.
Для описания скорости и масштабов переработки берегов на наиболее разрушаемой правобережной зоне Куйбышевского водохранилища было выбрано 3 участка наблюдения - «Камское Устье», «Куйбышевский Затон» и «Шиловка». На двух участках - «Камское Устье» и «Шиловка» наблюдаются совместное проявление абразии и оползневых явлений. На участке «Куйбышевский Затон» фактором разрушения берега является абразия.
Наиболее наглядно оползневые процессы представлены в Камском Устье. Здесь за изучаемый период (с 1958 по 2014 гг.) процессами переработки берегов была размыта территория площадью 20 041 м2. Скорость отступания береговой линии была не постоянной, что позволяет разделить весь период наблюдений на 2 стадии: 1958-1993 гг. и 1993-2014 гг. Согласно проведенным вычислениям, во время первой стадии процессы переработки берегов проходили более интенсивно, чем во вторую. За этот период из землепользования была изъята территория равная примерно 14 820 м2и удельный объем переработки составил 13,23 тыс. м3/км*год со скоростью отступания береговой полосы от 1,1 до 2 м/год. Во вторую стадию наблюдается затухание процессов переработки берега. Скорость отступания береговой линии колебалась от 0,19 до 1 м/год. Типу опасности береговая линия данного участка относится к «весьма опасной» категории.
Обследования на участке «Куйбышевский Затон» показали, что интенсивность разрушения берегов под влиянием Куйбышевского водохранилища очень высока. Особенно это наблюдается на данном участке в последние годы. В период с 2011 по 2014 гг. за счет абразии был размыт берег площадью 565 м2. Скорость отступания составила почти 1,5 м/год. В целом, за 56 лет берег отступил в среднем на 66,4 м. Общий объем разрушенных грунтов, которые оказались на дне водохранилища, мог составить 27,3 тыс. м3. По типу опасности берег данного участка наблюдений характеризуется как «весьма опасный».
Участок «Шиловка» является ярким примером абразионно-оползневого подтипа берегов. Для береговой полосы данной местности характерна изрезанность оползневыми цирками различными по возрасту. Оползни приурочены к прибрежной полосе и их активность поддерживается абразией. Под действием абразии и оползней за исследуемый период времени было изъято из землепользования территория площадью 3 343 м2при средней скорости отступания береговой линии 1,24 м/год. Максимально возможный объем переработанного грунта составил 16 715 м3. Ориентируясь на показатель «скорость отступания» участок «Шиловка» можно также классифицировать как «весьма опасный».
Анализ полученных результатов переработки берегов показывает следующее.
Во-первых, развитие берегоформирующих процессов непостоянно, часто изменяется их характер и интенсивность, что обусловлено не только инженерно-геологическими особенностями береговых склонов, но и современным состоянием природных условий и их циклов, аномальным проявлением во времени и в пространстве.
Во-вторых, необходимы постоянные, стационарные, режимные наблюдения за развитием неблагоприятных, опасных геологических процессов на берегах водохранилищ, что улучшит эффективность исследований береговых процессов, даст возможность проводить систематический анализ материалов наблюдений с учетом конкретных природных условий исследуемых территорий.
В-третьих, исследование и геомониторинг берегов дадут возможность получать материалы для выявления закономерностей и характеристик берегоформирующих процессов, для совершенствования и разработки объективных методов прогноза динамики переформирования берегов водохранилищ.
В-четвертых, для снижения и предотвращения развития экзогенных геологических процессов рекомендуется в основном строительство и ремонт противооползневых и береговых защитных сооружений, а также необходимо уменьшать техногенную нагрузку на береговые склоны, связанную с эксплуатацией водохранилищ, в том числе: не допускать превышения их проектных уровней, а также снижать динамические нагрузки на склон.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
