Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния малых рек Нижнего Дона 8
1.1 Анализ сосвременного состояния природно-технических систем малых рек нижнего Дона 10
1.1.1 Условия формирования водных ресурсов малых рек 11
1.1.2 Формирование качества вод в бассейнах малых рек 15
1.1.3 Регулирование стока в бассейнах малых рек 18
1.1.4 Водопотребление в бассейнах малых рек 20
1.1.5 Состояние водосборов 23
1.2 Методические основы разработки систем управления природно-техническими системами бассейнов малых рек 27
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 32
2 Исследование влияния антропогенных факторов на состояние малых рек нижнего дона 33
2.1 Исследование влияния водопотребления на водность бассейнов малых рек нижнего Дона 33
2.2 Исследование влияния регулирования стока прудами и водохранилищами на водность малых рек нижнего Дона 36
2.3 Исследование влияния состояния водосбора на водность речных бассейнов 44
2.4 Исследование пропускной способности и уровенного режима рек нижнего Дона 48
2.5 Исследование пропускной способности русловых сооружений 54
2.6 Исследование качества воды в малых реках нижнего Дона 58
2.7 Характеристика природно-технической системы бассейна р.Кундрючья 62
2.8 Исследование современного состояния природно-технической
системы бассейна р.Кундрючья 66
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 85
3 План управления речным бассейном на примере Р.Кундрючья 88
3.1 Состав и оптимизация рекультивационных мероприятий по оздоровлению водных объектов в бассейне р.Кундрючья 88
3.2 Эффективность реализации мероприятий по увеличению пропускной способности русла р.Кундрючья 91
3.3 Эффективность реализации мероприятий по увеличению водности бассейна р.Кундрючья 95
3.4 Эффективность мероприятий по улучшению качества воды в бассейне 97
3.5 Алгоритм разработки плана управления ПТС бассейна малой реки. 99
3.6 Система управления водными ресурсами ПТС бассейна малой реки 104
3.6.1 Технологическое управление ПТС бассейна р.Кундрючья 112
3.7 Технология подготовки и проведения расчетов водохозяйственного баланса 116
3.8 Расчет предотвращенного ущерба от затопления и подтопления территории в бассейне реки Кундрючья 120
Выводы по главе 121
Заключение 122
Список использованной литературы 124
Приложение 133
- Анализ сосвременного состояния природно-технических систем малых рек нижнего Дона
- Водопотребление в бассейнах малых рек
- Исследование влияния водопотребления на водность бассейнов малых рек нижнего Дона
- Состав и оптимизация рекультивационных мероприятий по оздоровлению водных объектов в бассейне р.Кундрючья
Введение к работе
Актуальность работы. Малые реки являются наиболее распространенным элементом гидрографической сети Российской Федерации. Охватывая огромные территории, малые реки интенсивно вовлечены в хозяйственную деятельность как источники водных ресурсов и приемники сточных вод, а на их водосборной площади проживает около 30 % населения.
В бассейнах малых рек сформировались природно-технические системы (ПТС), представляющие сочетание водных объектов и сооружений, обеспечивающих водопользование участников водохозяйственных комплексов. Функционирование этих систем происходит под влиянием природных и антропогенных факторов. К числу природных факторов относятся климат, осадки, сток, морфология русла, являющиеся фоном, на который накладывается действие антропогенных факторов, включающих: водопотребление, регулирование стока, строительство русловых сооружений, сельскохозяйственное и урбанизированное освоение водосбора. По мнению A.M. Анохина, В.А. Балкова, В.А. Белова, С.Л. Вендрова, B.C. Перехрест, Р.А. Нежиховского, Н.А. Ржаницына, Ю.М. Ко-сиченко, B.C. Лапшенкова, М.М. Мордвинцева, A.M. Черняева и других ученых именно влияние антропогенных факторов стало основной причиной снижения водности малых рек и ухудшения качества воды. Многие малые реки, особенно на городских участках деградировали, превратились в безжизненные водотоки, что существенно снизило питьевое и технологическое использование их водных ресурсов. Сложившаяся ситуация вызвала необходимость разработки планов управления бассейнами малых рек, обеспечивающих совместное существование населения, хозяйственных объектов и малых рек.
Методической основой разработки управления природно-техническими системами рек являются исследования В.Г. Дубининой, СЕ. Денисова, В.Н. Дерябина, А.М Гареева, Ф.И. Исмайылова, А.Е. Косолапова, С.Н. Крицкого, А.П. Лепихина, А.Н. Попова, Н.Б. Прохоровой, Д.Я. Ратковича, О.В. Тюткова, A.M. Черняева, И.С. Шахова, В.Н. Шкура.
Однако эти исследования выполнены, в основном, для водохозяйственных систем крупных и средних рек, направлены на оптимизацию управления их элементами. Для малых рек, ввиду их многочисленности и меньшей изученности, такие исследования проведены в значительно меньшем объеме, что не позволило, до настоящего времени, сформулировать методологические основы управления природно-техническими системами бассейнов малых рек. Объект исследований - природно-техническая система бассейна малой реки. Предмет исследований - процесс управления природно-техническои системой бассейна малой реки.
Целью работы является развитие основ управления природно-техническими системами бассейнов малых рек. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
анализ и оценка современного состояния природно-технических систем малых рек нижнего Дона;
исследование влияния естественных и антропогенных факторов на современное состояние природно-технических систем бассейнов малых рек;
обоснование состава рекультивационных мероприятий, направленных на восстановление малых рек нижнего Дона;
разработка критериев ранжирования рекультивационных мероприятий по степени их важности и эффективности при управлении ПТС бассейна;
разработка технологической модели управления ПТС бассейна малой реки. Методы исследований. В работе использовались методы инженерно-гидрологических исследований, русловой гидравлики и гидротехники, математической статистики, имитационного моделирования, теории оптимальных решений.
Научная новизна результатов исследований. На основе теоретических обобщений и исследований, выполненных автором, впервые предложены:
- количественная оценка влияния естественных и антропогенных факторов на состояние природно-технических систем малых рек (п. 15 Паспорта специальности 25.00.36 ВАК (технические науки));
критерии определения мероприятий, направленных на восстановление водохозяйственной обстановки в бассейнах малых рек (п. 15 Паспорта специальности 25.00.36 ВАК (технические науки));
принципы ранжирования мероприятий, по степени их важности и эффективности реализации (п. 15 Паспорта специальности 25.00.36 ВАК (технические науки));
- информационно-технологическая модель управления природно-
технической системой речного бассейна (п. 15 Паспорта специальности
25.00.36 ВАК (технические науки)).
Практическая значимость результатов исследований. Получены зависимости для оценки влияния антропогенных факторов на состояние природно-технических систем малых рек нижнего Дона, определены критерии выбора ре-культивационных мероприятий по месту их реализации и характеру влияния на ПТС бассейна, предложены принципы ранжирования мероприятий по степени важности и эффективности, разработан план управления природно-технической системой бассейна реки Кундрючья.
Достоверность научных положений подтверждается использованием официальной статистической информации о состоянии и использовании водных ресурсов, применением стандартных методов статистической обработки данных, положительными результатами внедрения исследований в практику проектирования. На защиту выносятся:
зависимости для определения степени влияния антропогенных факторов на состояние бассейнов малых рек;
критерии выбора мероприятий, направленных на восстановление малых рек;
принципы ранжирования мероприятий по степени их важности и эффективности при управлении ПТС бассейнов малых рек;
технологическая модель управления ПТС бассейна малой реки. Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в проекты систем управления водохозяйственной деятельностью в бассейнах малых рек нижнего Дона.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты диссертационной работы докладывались на VIII Международном симпозиуме «Чистая
вода России» (г. Екатеринбург, 2005 г); научно-практической конференции студентов и молодых ученых НГМА «Проблемы мелиорации и водного хозяйства» (г.Новочеркасск, 2003-2005гг); научно-практической конференции «Повышение эффективности использования орошаемых земель Южного Федерального округа» (г. Новочеркасск, 2005г.); 7-ом Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК (г.Москва, 2006); выездном заседании бюро отделения мелиорации, водного и лесного хозяйства Россельхозакадемии «Водное хозяйство юга России - современное состояние и перспективы развития» (г. Новочеркасск, 2006г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 работах, в том числе: 2 тезисах, 7 статьях, 1 монографии.
Анализ сосвременного состояния природно-технических систем малых рек нижнего Дона
Формирование водных ресурсов малых рек тесно связано с влиянием зональных и азональных факторов. Последние в свою очередь разделяются на климатические и подстилающие, влияние последних на формирование водности малых рек является преобладающим. К климатическим факторам формирования водных ресурсов в первую очередь относятся температурный режим, осадки, а к подстилающим площадь водосбора, рельеф местности, типы почв и степень их сельскохозяйственной освоенности, лесистость, заболоченность, гидродинамическая взаимосвязь поверхностных и подземных вод. Каждый из этих факторов в разной степени влияет на водность малых рек. В степной зоне преобладающим является рельеф местности, тип почв и степень освоенности водосборной территории. Уклон водосборной площади оказывает значительное влияние на формирование максимальных расходов половодья и дождевых паводков.
Водность малых рек зависит от величины поверхностного и подземного питания, а так же степени изъятия водных ресурсов участниками водохозяйственного комплекса, таблица 1.2.
Характерной чертой малых рек степной зоны юга России является крайне неравномерное распределение стока по фазам стока. Большая часть его проходит в период весеннего половодья, которое для степной зоны Российской Федерации длится обычно 5-8 дней.
Протяженность весеннего половодья рек степной зоны и нижнего Дона зависит от количества накопленных за зиму запасов снега и степени нарастания дневных температур весной. Весеннее половодье на малых реках нижнего Дона, как правило, проходит в феврале - марте, иногда в марте - апреле. Пик половодья нарастает быстро, как правило, удерживается недолго - сутки или менее суток. В период половодья на малых реках проходит до 80% объема годового стока [70-72].
В летнюю межень сток малых рек нижнего Дона резко снижается, а на некоторых и прекращается на период от 2 до 5 месяцев. На многих малых реках Нижнего Дона не обеспечивается даже санитарная проточность, а такие реки как Кагальник Донской, Средний Егорлык, Большой Калитвинец и другие превращаются в летний период в мелководные плесы, чередующиеся с пересыхающими участками, зарастающими тростником, осокой, камышом и другой водной растительность [40].
Сток малых рек зависит от множества факторов к числу которых относится состояние лесов, типы почв, степень сельскохозяйственного освоения водосбора.
Сведение лесов на водосборе на первом этапе, учитывая уменьшение потерь на испарение и транспирацию, приводит в увеличению стока, особенно в период весеннего половодья. В межень, когда основная доля питания рек приходится на подземный сток происходит снижение водности. Особенно это сказывается в степной зоне и на нижнем Дону, где залесенность водосбора составляет 5-7 и менее процентов. В этих условиях вырубка байрачных лесов в Волгоградской области вызвала уменьшение водоносности малых рек на 55% [8]. В меженный период многие из этих рек перешли в категорию пересыхающих водотоков.
Сведение лесов в основном преследует цель последующего сельскохозяйственного использования земель. Современный земельный фонд страны в основном обеспечен именно земельными ресурсами малых рек. Максимальный интерес для сельскохозяйственного производства представляют земельные ресурсы рек лесостепной и степной зон, где степень распаханности составляет 30-40 и 70-80% соответственно. В результате распашки водосборов норма стока в бассейнах рек лесостепной зоны снизилась на 1 -2%, при этом наиболее острая гидроэкологическая ситуация сложилась на нижней Волге и нижнем Дону, где в результате распашки водосборов суммарная длина малых рек к 1979 году сократилась на 4-60%.
Другим фактором влияния освоения водосборов на водность малых рек является чрезмерный выпас скота. По данным A.M. Гареева в результате не контролируемого выпаса скота происходит полная деградация растительных сообществ и уплотняются поверхностные горизонты почв. При этом резко снижается водопоглощающая способность последних, увеличивается поверхностная составляющая склонового стока при соответствующем снижении подземной. В результате поверхностный сток, образующийся при таянии снегов быстро достигает русел рек, что приводит к уменьшению длительности половодья и повышению его интенсивности [18].
Водность реки, хотя и является важнейшим фактором функционирования природно-технической системы, тесно связана с пропускной способностью русла.
Пропускная способность русла определяется его морфодинамическими характеристиками и наличием гидравлических сопротивлений, к числу которых относятся заиление русел, наличие регулирующих, перегораживающих, выпра-вительных сооружений, построенных для достижения различных хозяйственных целей. Создавая локальный подпор уровней воды, вызывая снижение скоростей течения в условиях недостаточной мощности потока, эти сооружения очень часто становятся причиной заиления отдельных участков русла.
Водопотребление в бассейнах малых рек
Методической основой разработки систем управления речными бассейнами являются труды В.Г. Дубининой, СЕ. Денисова, Ф.И. Исмайылова, Ю.М. Косиченко, А.Е. Косолапова, С.Н. Крицкого, А.К. Кузина, B.C. Лапшенкова, А.П. Лепихина, М.М. Мордвинцева, Н.Б. Прохоровой, В.Г. Пряжинской, Д.Я. Ратковича, А.Ш. Резниковского, О.В. Тюткова, A.M. Черняева, И.С. Шахова, В.Н. Шкура.
Исследования этих и других ученых по разработке систем управления, выполнены в основном, для водохозяйственных систем крупных и средних рек, направлены на оптимизацию управления их отдельных элементов. Для малых рек в виду их многочисленности и меньшей изученности такие исследования проведены в значительно меньшем объеме, что и не позволило до настоящего времени сформулировать методологические основы разработки планов управления природно-техническими системами бассейнами малых рек.
Для эффективного управления водными ресурсами малых рек необходима разработка системы управления, созданной на основе современных информационных технологий. Эта система призвана обеспечивать решение широкого круга задач: организацию сбора, передачи, хранения и обработки информации для специалистов ответственных за анализ и принятие управляющих решений [2,23].
В настоящее время создание систем управления водными ресурсами бассейнов рек является одной из наиболее сложных задач. Сложность указанной проблемы связана, прежде всего, с отсутствием единых методических подходов, [15]. Из числа отечественных работ в области создания систем управления водными ресурсами сегодня достаточно хорошо известны исследования, выполненные для бассейнов рек Сырдарья [34,16], Днепр [53], Дон [41,42]. Каждая из созданных для этих бассейнов рек система управления разрабатывалась в разное время и была ориентирована на решение специфических задач, различные технические средства и принятую на том временном отрезке методологию.
Современный этап развития водного хозяйства в первую очередь направлен на улучшение экологического состояния бассейнов малых рек, где проблема рационального использования водных ресурсов сегодня вышла за рамки чисто гидрологических вопросов регулирования стока и предполагает необходимость решения целого комплекса экологических, инженерно-технических, экономических и социальных задач и рассматривается как часть более общей проблемы - управления развитием и функционированием ПТС.
В соответствии с классификацией [69], природно-технические системы бассейнов рек относятся к категории сложных (больших) систем [10,65]. Основными чертами таких систем являются [53]: - общая задача и единая цель функционирования; - большое количество взаимодействующих элементов; - многообразие форм связи между элементами; - наличие большого числа внешних случайных факторов, определяющих поведение ПТС;
Наиболее конструктивный путь исследования и управления сложными системами - применение методов системного анализа, которые существенно облегчают исследование свойств сложных систем за счет "детализации и формализации процесса принятия решений реальной проблемы на основе ее всестороннего анализа, сочетания знаний и опыта различных специалистов при нахождении оптимальных решений [37].
Вместе с тем, необходимо отметить, что в настоящее время системный подход не представляет собой единой законченной теории с единой системой фундаментальных принципов; методологии и аппарата, скорее - это определенный понятийный аппарат, совокупность идей, в рамках которых целенаправленно используются имеющиеся формальные и неформальные методы анализа [90]. Применительно к проблеме управления сложными природно-техническими системами, основные этапы разработки управления ПТС речного бассейна можно представить в виде следующей схемы, рисунок 1.2.
Нетрудно заметить, что этапы 1 -4 на схеме служат одной цели - построению модели природно-технической системы, а на этапе 5 разрабатываются алгоритмы принятия решений для управления отдельными элементами ПТС бассейна реки.
Для решения хорошо структурированных задач управления водными ресурсами могут применяться оптимизационные методы. Оптимизационный подход предполагает четкую формализацию задачи управления, моделей процессов, протекающих в объекте управления и воздействующих на него. Однако, когда речь идет о достаточно сложных системах, цели управления которыми слабо формализуемы, применение оптимизационных моделей не всегда оказывается возможным.
Исследование влияния водопотребления на водность бассейнов малых рек нижнего Дона
Исследования антропогенного фактора, оказывающего влияние на сток в результате изъятия воды, выполнены по бассейнам 13 малых рек нижнего Дона, таблица 2.1 [43]. Таблица 2.1- Исследованные бассейны малых рек нижнего Дона № п/ п Река Расположение (область) Площ. водосбора,2 КМ Основные параметры Сток разной обеспеченности,м3/с
Характерной чертой малых рек нижнего Дона является крайне неравномерное распределение стока по сезонам. Большая часть его проходит в период весеннего половодья, а многие реки сухих степей имеют сток только в этот период. Для южной, юго-западной и восточной части территории бассейна он составляет обычно 5 - 8 дней, для центральной части может растягиваться до 10 -12 дней и до 20 дней на севере бассейна. Протяженность весеннего половодья зависит от количества накопленных за зиму запасов снега и степени нарастания дневных температур весной. Весеннее половодье на малых реках нижнего Дона, как правило, проходит в феврале - марте. Пик половодья нарастает быстро, как правило, удерживается недолго - сутки или менее суток. В период половодья на малых реках проходит до 80% объема годового стока.
Водные ресурсы рек нижнего Дона интенсивно используются для целей сельскохозяйственного, промышленного и коммунально-бытового водоснабжения, а также орошаемого земледелия [40]. С учетом низкого качества воды большинство рек региона потеряли свое значение как источники коммунально-бытового и промышленного водоснабжения. В связи с этим промышленные и коммунально-бытовые водозаборы оказывают значительно меньшее влияние на речной сток, хотя по отдельным бассейнам безвозвратное водопотребление в промышленности и коммунально-бытовом хозяйстве приводит к снижению водности малых рек на 10-30%.
Основным потребителем воды на нижнем Дону является орошение. Забор воды на орошение несмотря на уменьшение площадей по прежнему остается высоким и осуществляется путем водозабора из русла реки и из прудов, построенных на гидрографической сети, таблица 2.2. р. Кагальник Азовский 896.0 4501.0 5397.0 При водозаборе из русла влияние орошения на речной сток носит сезонный характер и проявляется в период вегетационного развития растений, который совпадает с летней меженью на реках. В особо засушливый период, когда вся забираемая на орошение вода в конечном счете затрачивается на испарение, во-допотребление на орошение может обусловить прекращение стока на части малых рек, что характерно для засушливых территорий Северного Кавказа [12].
При водозаборе из прудов влияние орошения сказывается не только на снижении водности за счет водопотребления, но и за счет дополнительных потерь воды с водной поверхности прудов.
Для малых рек нижнего Дона оценка влияния изъятия стока на водность бассейнов осуществлена по данным статистической отчетности об использовании водных ресурсов в бассейнах рек за последние пять лет, таблица 2.3. Таблица 2.3 - Изъятие стока в бассейнах малых рек нижнего Дона, млн.м
В качестве критерия влияния изъятия стока на водность малых рек нижнего Дона принят показатель напряженности водохозяйственной обстановки (НВО), рассчитанный для лет различной обеспеченности стока по формуле:
Ef-Vf/wP (2.1)
где і - индекс реки; Р - обеспеченность года по стоку; у? - суммарная нормативная потребность в водных ресурсах в год Р % обеспеченности; J/ f - наличные водные ресурсы, доступные к использованию в бассейне.
С использование формулы (2.1) были выполнены расчеты показателя напряженности водохозяйственной остановки для всех изученных малых рек, что позволило получить зависимость изменения НВО для лет 5;10;50;75 и 95% обеспеченности по стоку, рисунок 2.1.
О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Обеспеченность годового стока, Р%
Рисунок 2.1 - График напряженности водохозяйственной обстановки Следует отметить, что при наличии отличительных особенностей водопо-требления в бассейнах изученных малых рек, имеющемся разбросе результатов, полученная зависимость с высокой степенью достоверности отражает степень влияния водопотребления на водохозяйственную обстановку в бассейнах рек. При этом водохозяйственная обстановка классифицируется как напряженная, если показатель НВО более чем 0.5 и нормальная при НВО менее 0.5.
Исследование влияния регулирования стока прудами и водохранилищами на водность малых рек нижнего Дона
Регулирование стока прудами и водохранилищами является ведущим фактором перераспределения стока и изменения элементов водного баланса малых рек в разрезе года. Пруды на нижнем Дону всегда играли немаловажную роль в повышении надежности водоснабжения. В 1928 году на нижнем Дону насчитывалось 610 прудов, к 1960 году их было 1500, в 1970 году насчитывалось около 4200 штук [55].
В настоящее время на малых реках нижнего Дона построено 24 водохра-нилища объемом более 10 млн. м", осуществляющих сезонное и многолетнее регулирование стока в интересах комплексного использования водных ресурсов, а так же около 8300 прудов и водохранилищ емкостью до 10 млн.м сум-марным полным объемом 3025 млн.м , полезным объемом 2739 млн.м , пло-щадью зеркала 1193 км , таблица 2.4. Таблица 2.4 - Водохранилища и пруды в бассейне р. Дон
По данным [55] на современном уровне регулирования падение годового стока в средний по водности год в большинстве районов не превышает 10%. В маловодные годы влияние прудов становится более заметным и уменьшение годового объема стока достигает 22%.
Для оценки воздействия регулирования стока на ПТС малых рек были обследованы все существующие на них пруды и водохранилища, таблица 2.5. Таблица 2.5 - Регулирование стока водохранилищами и прудами в бассейнах малых рек нижнего Дона
В результате было установлено: общее количество прудов в бассейнах изученных рек на уровень 2004 года, дана оценка их состояния (используется или нет, имеет собственника или нет; состояние гидротехнических сооружений; емкость, напор на гидротехнических сооружениях; степень заиленности; степень зарастания водной растительностью). В результате выполненных исследований установлено, что только 46.7 % прудов используются или условно используются собственниками (водоемы для купания, качество воды низкое), а большая часть 53.3 % не используется, разрушены, или требуют срочной реконструкции, таблица 2.6.
Состав и оптимизация рекультивационных мероприятий по оздоровлению водных объектов в бассейне р.Кундрючья
Данная насыпь могла бы погасить волну прорыва, т.к. объем замкнутой котловины перед ней больше объема размытых выше прудов.
Однако, в 2000 г. на входном оголовке водопропускного сооружения был установлен плоский затвор. Насыпь переезда фактически была превращена в плотину. Превышение минимальной отметки верха дороги над уровнем воды в этом водоеме составляло 0.65 м. Поэтому подошедшая волна прорыва не была погашена замкнутой котловиной перед переездом (поскольку она уже была заполнена водой). Расход воды пошел через верх дороги (максимальный слой воды составил 0.7 м); низовой откос был размыт на длине 75 м. Превышение максимального уровня воды в вышележащем водоеме над дном балки составило 4.35 м. В значительной степени энергия воды была погашена отсыпкой из крупных бутовых камней, выполненной на низовом откосе. За выходным оголовком водопропускного сооружения образовалась воронка размыва глубиной 1.5 м. В результате в х. Садки (5) уровень воды поднялся на 3,2 м и было подтоплено 20 домовладений.
Проведя анализ сложившейся ситуации в балке Панская был выполнен расчет параметров гидродинамической аварии, были сформулированы требования к проектированию и размещению каскадов прудов. Ширина размыва водонапорного фронта пруда (1) составила 7.5м, что составило менее 30 % ширины водонапорного фронта плотины.
С учетом работы водосброса с принятым расходом резервная емкость нижерасположенного пруда (2) определена с учетом рекомендаций по регулированию пропуска паводков и половодий [74].
В результате выполненных расчетов получена требуемая резервная ем-кость пруда (2) равная W= 25.2 тыс. м . Фактическая емкость пруда (2) 18 тыс. м" оказались недостаточной для приема и пропуска воды, притекшей с выше расположенного пруда. Поэтому вода, наполнив чашу пруда (2) перелилась через гребень дороги, размыв ее на участке длиной 60 метров.
Ситуацию мог исправить третий пруд, водопропускное сооружение кото-рого рассчитано на пропуск расхода 18.3м7с, а емкость форсировки опреде -5 ленная аналогично по [74] составила - 29 тыс. м . Установленный на водосбро-се щит снизил его пропускную способность до 2.7 м/с, что не позволило ликвидировать аварийную ситуацию.
Учитывая высокую опасность гидродинамических аварий в бассейнах малых рек нижнего Дона нами были сформулированы требования к размещению каскадов прудов: - резервная емкость (емкость форсировки) ниже расположенных прудов должна быть не менее определенной расчетом регулирования пропуска паводков и половодий; - пропускная способность водосбросного сооружения ниже расположенного пруда должна соответствовать расходу срезки волны прорыва и должна быть определена с учетом минимизации ущербов в нижнем течении от регулирующей емкости.
Водосборная площадь р. Кундрючья имеет очень высокую степень сельскохозяйственного освоения, а доля пашни в бассейне составляет 68.2 %. Величина снижения стока рассчитанная по рекомендациям ГГИ составила для бас-сейна р. Кундрючья - 3.2 млн. м .
В русле р. Кундрючья построено свыше 200 различных гидротехнических и дорожных сооружений, что в значительной степени изменило ее гидрологический режим.
В нижнем течении реки, в 2.6 км от устья, построен современный мост осуществляющий пропуск расхода Р=1.0 % обеспеченности. Расположенные выше по течению остатки старого моста в виде массивных береговых и русловой опор значительно стесняют живое сечение реки, накапливают на опорах плавающие стволы деревьев, лед, что способствует образованию значительных подпоров воды в данном створе реки, рисунок 2.23.
Остатки старого моста беспрепятственно способны пропустить расход весеннего половодья Р= 21.5 % обеспеченности, равный 135.0 м /сек, рисунок 2.24.
Аналогичные исследования были выполнены по всем мостам, имеющим недостаточную пропускную способность пролетных строений. В результате был построен продольный профиль пропускной способности мостов, показавший, что для беспрепятственного пропуска их пролетными строениями расхода Р=10 % обеспеченности их пропускная способность должна быть увеличена в процессе реконструкции на 15-28%, рисунок 2.25.
