Критерии подбора рек-аналогов в расчетах расхода наносов

Авторы

  • Марина Валентиновна Шмакова Институт озероведения Российской академии наук, обособленное структурное подразделение «Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук»

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-1-94-107

Ключевые слова:

формула расхода наносов, наносы, речная гидравлика, река-аналог, критерий соответствия, параметр трения

Аннотация

Выбор реки-аналога для назначения параметра трения в формулах расхода наносов представляется затрудненным ввиду известной ограниченности наблюдений за твердым стоком и отсутствием публикаций в последних изданиях гидрологических ежегодников измеренных значений гидравлических переменных состояния потока – средней скорости течения, средней глубины потока. В связи с этим для назначения параметра трения в формулах расхода наносов приходится определяться с выбором реки-аналога умозрительно, отдавая предпочтение количественному соответствию одних аргументов и пренебрегая другими. В данной работе рассмотрены три группы водотоков в выделенных гидравлических диапазонах (водности, глубины потока и уклона) и проведено масштабирование по основным аргументам параметра трения – скорости потока, глубины, уклона и средней крупности донных отложений. Выявлено, что для больших равнинных рек значимо соответствие всех аргументов, тогда как для горных рек важно соответствие только кинематических аргументов формул. При этом для малых и средних рек равнинного типа значимость аргументов определяется типом расчетной формулы. Полученные результаты могут быть полезны при выборе реки-аналога при отсутствии данных наблюдений в соответствии с весом рассматриваемых аргументов в некоторых формулах общего расхода наносов.

 

Благодарности
Работа выполнена в рамках государственного задания ИНОЗ РАН – СПб ФИЦ РАН по теме №0154-2019-0003.

Биография автора

Марина Валентиновна Шмакова, Институт озероведения Российской академии наук, обособленное структурное подразделение «Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук»

доктор географических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории математических методов моделирования Института озероведения РАН Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН,
г. Санкт-Петербург, Россия

Библиографические ссылки

ГОСТ Р 57567-2017. Определение гидроморфологических показателей состояния рек. Национальный стандарт Российской Федерации. Качество воды. 2017. М., Стандартинформ, 16 с.

Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений. 2009. Под ред. А.В. Рождественского. Санкт-Петербург, Нестор-история, 194 с.

СНИП 2.05.03-84. «Мосты и трубы». По изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМ П—91). Проектный конструкторско-технологический институт транспортного строительства. 1992. М., 425 с.

СП 58.13330.2012. Свод правил по проектированию и строительству. Гидротехнические сооружения. Основные положения. 2012. М.

СП 33-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. 2004. М.

Чалов Р.С. 2017. Русловые процессы (русловедение). М., Инфра-М, 569 с.

Антимонов Н.А. 1950. Исследования малых рек. Л., Гидрометеоиздат, 128 с.

Ахмедова Н.Р., Наумов В.А. 2021. Влияние изменения коэффициента шероховатости русла на максимальные расчетные уровни малого водотока в заданном створе (на примере р. Нельма). Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета, 4 (49): 74–80. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-4/74-80.

Бабков В.Ф., Быковский Н.И., Гербурт-Гейбович А.В., Тулаев А.Я. 1950. Грунтоведение и механика грунтов. М., Дориздат, 334 с.

Болдаков Е.В. 1993. Жизнь рек. М., Государственное издательство технико-теоретической литературы, 64 с.

Бутаков Г.П., Голосов В.Н., Дедков А.П., Кичигин А.Н., Мозжерин В.И., Сидорчук А.Ю., Чернов А.В. 1996. Малые реки как наиболее уязвимое звено речной сети. Эрозионные и русловые процессы, 2: 56–70.

Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. 1991. Охрана окружающей среды. Л., Гидрометеоиздат, 424 с.

Гагарина О.В. 2011. Минимальные расходы воды в нормативно-методической базе России: специфика расчетов минимального стока малых рек при отсутствии данных наблюдений. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле, 1: 18–26.

Гагошидзе М.С. 1970. Селевые явления и борьба с ними. Тбилиси, Сабиэта сакартвело, 386 c.

Карасев И.Ф. 1975. Русловые процессы при переброске стока. Л., Гидрометеоиздат, 288 с.

Карасев И.Ф., Коваленко В.В. 1994. Статистические методы речной гидравлики и гидрометрии. СПб., Гидрометеоиздат, 208 с.

Караушев А.В. 1960. Проблемы динамики естественных водных потоков. Л., Гидрометеоиздат, 390 с.

Косиченко Ю.М. 2020. Обобщение данных по шероховатости русел каналов в земляном русле и облицовке. Экология и водное хозяйство, 2 (5): 155–168. DOI: 10.31774/2658-7890-2020-2-155-168.

Космаков И.В., Космаков В.И., Петров В.М., Дурнев В.Ф. 2013. Региональная методика расчёта годового и максимального стока рек северной части Енисейского кряжа. Инженерные изыскания, 1: 56–59.

Лепихин А.П., Возняк А.А. 2020. К проблеме оценки транспорта наносов. Географический вестник, 4 (55): 125–136. DOI: 10.17072/2079-7877-2020-4-125-136.

Лобанов В.А., Никитин В.Н. 2006. Региональные модели определения характеристик максимального стока в зависимости от гидрографических факторов. Метеорология и гидрология, 11: 60–69.

Лохтин В.М. 1895. О механизме речного русла. Казань, типография Б.Л. Домбровского, 76 с.

Ржаницын Н.А. 1985. Руслоформирующие процессы рек. Л., Гидрометеоиздат, 263 с.

Срибный М.Ф. 1932. Нормы сопротивления движению естественных водотоков и расчет отверстий больших мостов. М.–Л., Гострансиздат, 148 с.

Чалов Р.С. 1979. Географические исследования русловых процессов. М., МГУ, 232 с.

Шмакова М.В. 2020. Методология решения геоэкологических задач, связанных с оценкой твердого стока водных объектов. Автореф. дис. … док. геогр. наук. СПб, 48 с.

Шмакова М.В. 2018. Расчеты твердого стока рек и заиления водохранилищ. СПб., Издательство ВВМ, 1495 с.

Arcement G.J., Schneider V.R. 1989. Guide for Selecting Manning's Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains. U.S. Geological survey water-supply paper 2339, 44 p.

Barnes H. 1967. Roughness Characteristics of Natural Channels. Washington, United States government printing office, 219 p.

Cai M., Yang S., Zhao C., Zhou Q., Hou L. 2017. Insight into runoff characteristics using hydrological modeling in the data-scarce southern Tibetan Plateau: Past, present, and future. Plos one, 12 (5): e0176813. DOI: 10.1371/journal.pone.0176813.

Chow V.T. 1959. Open channel hydraulics. New York, McGraw-Hill, 350 p.

Dahe P.D., Deshmukh B.B. 2018. Estimation of annual runoff in indravatisub basin of godavari river usingstatistical approach. International Journal of Innovative Research in Advanced Engineering (IJIRAE), 5 (5): 167–175. doi: 10.26562/IJIRAE.2018.MYAE10079.

Engelund F., Hansen E.A. 1967. A monograph on Sediment transport in Alluvial Streams. Copenhagen, Nordic Hydrology, 62.

Heritage G.L., Moon B.P., Broadhurst L.J., James C.S. 2004. The frictional resistance characteristics of a bedrock-influenced river channel. Earth Surface Processes and Landforms, 29 (5): 611–627. DOI: 10.1002/esp.1057.

Kаrim M.F., Kennedy J.F. 1983. Computer-based Predictors for Sediment Discharge and Friction Factor of Alluvial Streams. Proc. Second International Symposium on River Sedimentation, 219–233.

Melis M., Poggi D., Fasanella G.O., Cordero S., Katul G.G. 2019. Resistance to flaw on a sloping channel covered by dense vegetation following a dam break. Water Resources Research, 31 (2): 274–292. DOI: 10.1029/2018WR023889.

Visser P.J. 1996. Application of sediment transport Formulae to sand-dike breach Erosion. Oceanographic Literature Review 9 (43): 954.


Просмотров аннотации: 49

Поделиться

Опубликован

2022-03-30

Как цитировать

Шмакова, М. В. (2022). Критерии подбора рек-аналогов в расчетах расхода наносов. Региональные геосистемы, 46(1), 94-107. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2022-46-1-94-107

Выпуск

Раздел

науки о Земле

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)