Оценка влияния разработки карьеров на судоходные условия в нижнем бьефе чебоксарского гидроузла

Темой исследования является вопрос эксплуатации бесподпорных гидроузлов, к которым относится Чебоксарский гидроузел, так как возможные изменения некоторых режимов его работы приводят к значительным изменениям гидрологического и руслового режимов в нижних бьефах, вызывая прогрессирующую эрозию русла и понижение уровней воды. В статье выполнена комплексная оценка влияния добычи нерудных строительных материалов на русловые и судоходные условия участка реки Волги в нижнем бьефе Чебоксарского гидроузла (на участке 1187,0–1255,0 км судового хода). Методология работы основана на двумерном математическом моделировании характеристик течения и транспорта наносов с применением системы уравнений Сен- Венана в программном комплексе FLOOD. Моделирование проведено для двух состояний русла: бытового (фактического) и проектного (с учетом полной отработки карьеров). Результаты расчетов показали, что разработка карьеров не окажет значительного влияния на уровенный режим. Наибольшее воздействие на гидравлику потока оказывает месторождение «Сидельниковское», где скорости течения на судовом ходу снижаются вдвое, а на отдельных участках наблюдаются локальные деформации дна. При этом разработка других месторождений приводит к снижению скоростей течения, не вызывая размывов, так как скорость на этих участках не превышает расчетных значений неразмывающей скорости. Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что в существующих условиях разработка русловых карьеров с целью добычи нерудных строительных материалов не вызовет негативных последствий: не приведет к дополнительному понижению уровней воды, не усилит эрозионные процессы в русле и не приведет к ухудшению условий судоходства на данном участке реки Волги.

1. Гладков Г. Л. Гидроморфология русел судоходных рек / Г. Л. Гладков, Р. С. Чалов, К. М. Беркович. — Санкт-Петербург: Лань, 2023. — 432 c. — EDN WIKSCS.

2. Агеев С. Н. Улучшение судоходных условий на участках расположения русловых карьеров нерудных строительных материалов: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук; специальность: 05.22.17 «Водные пути сообщения и гидрография» / С. Н. Агеев. — Новосибирск: НГАВТ, 1998. — 102 с. — EDN NFMCBB.

3. Соболь С. В. Взгляд в завтра: транспортный гидроузел на Р. Волге / С. В. Соболь, А. В. Февралев // Приволжский научный журнал. — 2020. — № 4(56). — С. 174–180. — EDN VJOZUQ.

4. Беликов В. В. Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики / В. В. Беликов, А. И. Алексюк. — Москва: Российская Академия наук, 2020. — 346 c. — EDN UYFXSP.

5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2002610941 Российская Федерация. Комплекс программ для расчета речных течений (FLOOD) / Беляков П. В., Милитеев А. Н. — № 2002610689; заявл. 25.04.2002; опубл. 13.06.2002.

6. Гладков Г. Л. Гидравлические характеристики речного потока и условия транспорта наносов в нижнем бьефе гидроузла / Г. Л. Гладков, П. С. Ржаковская // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 3. — С. 344–358. DOI: 10.21821/23095180-2023-15-3-344-358. — EDN KNHYGH.

7. Ильина А. А. Гидрологические и экологические проблемы Чебоксарского и Куйбышевского водохранилищ Чебоксарского участка Чувашской Республики / А. А. Ильина, И. В. Никонорова, В. Н. Ильин, Е. А. Никитина // Успехи современного естествознания. — 2023. — № 6. — С. 34–39. DOI: 10.17513/use.38050. — EDN JFIWHY.

8. Кондратьев Н. Е. Основы гидроморфологической теории руслового процесса / Н. Е. Кондратьев, И. В. Попов, Б. Ф. Снищенко. — Л: Гидрометеоиздат, 1982. — 272 c.

9. Агеева В. В. Численное моделирование участка реки в трехмерной постановке задачи для корректировки параметров проектируемых русловых карьеров / В. В. Агеева, Е. А. Люкина, Д. А. Мильцын, А. А. Ханова // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2023. — № 1. — С. 72–79. DOI: 10.24143/2073-1574-2023-1-72-79. — EDN SZNJPG.

10. Беркович К. М. Разработка русловых карьеров в подвижных руслах рек: реакция, последствия и перспективы / К. М. Беркович, Л. В. Злотина, Л. А. Турыкин // Известия Русского географического общества. — 2023. — Т. 155. — № 1. — С. 13–20. DOI: 10.31857/S0869607123010032. — EDN HCVANJ.

11. Чалов Р. С. Гидролого-географические аспекты управления русловыми процессами / Р. С. Чалов // Вестник Московского университета. Серия 5: География. — 2019. — № 6. — С. 11–19. — EDN VBVDDX.