Прогноз русловых деформаций северных рек и защита сооружений от размыва

Путилин, Виктор Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Прогноз русловых деформаций северных рек и защита сооружений от размыва
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Прогноз русловых деформаций северных рек и защита сооружений от размыва"

На правах рукописи

Путилин Виктор Николаевич

ПРОГНОЗ РУСЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СЕВЕРНЫХ РЕК И ЗАЩИТА СООРУЖЕНИЙ ОТ РАЗМЫВА (на примере Надым-Пуровского междуречья)

Специальность 25.00.36 - "Геоэкология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На нравах рукописи

Путилнн Виктор Николаевич

ПРОГНОЗ РУСЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СЕВЕРНЫХ РЕК И ЗАЩИТА СООРУЖЕНИЙ ОТ РАЗМЫВА

(на примере Нядым-Пуровского междуречья)

Специальность 25.00.36 - "Геоэкология"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в ООО "ТюменНИИгипрогаз"

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Калинин Владимир Матвеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Попов Александр Николаевич

доктор технических наук, профессор Смирнов Олег Владимирович

Ведущая организация: ОАО Институт "Нефтегазпроект"

Защита диссертации состоится 15 сентября 2004 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 216.013.01 в ФГУП "Российский научно-исследовательский институт комплексного использования я охраны водных ресурсов" по адресу: 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП РосНИИВХ.

Автореферат разослан 15 августа 2004 г.

Отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620049, г. Екатеринбург, ул. Мира, 23.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 216.013.01, доктор технических наук, профессор

Ю. С. Рыбаков

ЮС ■ЧЛЬНАЯ

ъ -НА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Северные территории Тюменской области отличаются чрезвычайно густой гидрографической сетью, поэтому интенсивное освоение месторождений нефти и газа в этих районах тесно связано с проектированием и строительством сооружений на берегах рек и различного вида переходов через них линейных инженерных коммуникаций (нефтегазопроводов, линий электропередач, мостовых переходов и т. д.). Надежность эксплуатации таких сооружений и степень воздействия их на окружающую среду существенно зависят от прогноза русловых деформаций.

В этих условиях актуальной задачей является получение достоверного долгосрочного прогноза русловых деформаций, предопределяющего правильность выбора проектного решения по заглублению трубопровода в дно русла реки и врезки его в берег, размещению сооружений на берегу, защите их от размыва, снижению аварийности и повышению их экологической надежности.

Действующие в настоящее время нормативные документы по расчету русловых деформаций, разработанные на основе теории русловых процессов, предполагают их применение, в основном, на реках немерзлотной зоны. В этих документах совершенно не учитывается высокая ранимость природных комплексов Севера, их быстрое, и чаще всего негативное реагирование почти на любое антропогенное воздействие, а также их низкая восстановительная способность. Многолетние исследования автора в зоне распространения многолетнемёрзлых пород (ММП) показали значительное увеличение скоростей горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов, что не учитывалось при их проектировании по действующим нормативным документам и приводило к авариям и негативным экологическим последствиям.

Изучением особенностей русловых процессов на севере Тюменской области занимался ряд ученых. Наибольший вклад, по мнению автора, в этот вопрос внесли A.A. Левашов и Б.М. Николаев, исследовавшие крупные реки региона: Надым и Пур. Меньшие по размерам реки, на которых расположено подавляющее большинство подводных переходов трубопроводов и сооружений на их берегах, такими исследованиями были совершенно не охвачены. Также очень мало освещено в литературе разработок по защите берегов рек от размыва в зоне ММП.

Таким образом, исследование деформаций русел северных рек и прогнозирование их на перспективу, особенно при техногенном воздействии, а также разработка способов защиты мёрзлых берегов от размыва являются задачами, актуальными как с научной, так и с практической точки зрения.

Объектом исследования являются русловые процессы северных рек, а предметом исследования - динамика деформаций русел рек криолитозоны в естественных условиях и при техногенном воздействии.

Цель работы - разработка методики прогноза горизонтальных русловых деформаций северных рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и новых способов защиты сооружений от размыва, снижающих аварийность и повышающих их экологическую надёжность.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:

исследовать и выявить особенности механизма размыва берегов северных рек в естественных условиях и при техногенном воздействии; выделить типы русловых процессов рек и участки русел с особо опасными для строительства условиями;

рассчитать величины максимальных скоростей горизонтальных (плановых) деформаций русел рек;

разработать методику прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов; разработать новые способы защиты сооружений от размыва, а водной среды от загрязнения.

Исходными материалами для работы послужили данные, полученные автором в результате проведения полевых экспериментальных наблюдений за деформациями берегов рек на ключевых участках (1996-2002гг.), данные исследований русловых процессов, полученных автором при производстве изыскательских работ на различных объектах ОАО "ГАЗПРОМ" за период с 1975 по 1995гг., разновременные мелкомасштабные фото- и топогеодезические материалы, отдельные крупномасштабные топо-планы изыскательских геодезических съёмок участков переходов инженерных коммуникаций через реки, топогеодезические съёмки береговых полос, проводимые автором во время полевых исследований, а также другими исследователями, многочисленные

работы и публикации по деформациям берегов рек и русловым процессам, нормативные документы.

Методы исследований. В процессе исследований применялись методы теоретического обобщения современных знаний и представлений о русловых процессах, полевых экспериментальных работ, математической статистики и анализа, гидрологической аналогии, графических и картографических построений, методы географо-гидрологического анализа и объективной оценки полученных результатов.

Достоверность научных положений и разработок обеспечивается широким привлечением полевых экспериментальных материалов и сопоставимостью результатов рассчитанных (спрогнозированных) по разработанной методике величин горизонтальных деформаций русел рек и фактических величин.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые для региона (Надым-Пуровского междуречья) проведено выделение типов русловых процессов для средних и малых рек и произведен расчет максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек. Выделены участки рек с особо опасными условиями для строительства.

На основе выявленных в результате исследований повышенных скоростей русловых деформаций на участках рек, подверженных техногенному воздействию, по сравнению с реками находящимися в естественных условиях, для региона разработана методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов.

Выявлены ранее неизвестные специфические особенности механизма термоэрозионного размыва берегов рек в зоне распространения ММП.

На защиту выдвигаются следующие положения:

- результаты выделения типов руслового процесса на реках территории Надым-Пуровского междуречья и участков рек с особо опасными условиями для строительства;

- результаты расчетов максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек;

- методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов;

- способы защиты сооружений от размыва, снижающие аварийность и повышающие их экологическую надежность:

1) способ укрепления размываемых берегов тундровых рек;

2) способ защиты трубопроводов от размыва на склонах долин рек, служащий одновременно для сбора и отвода воды в безопасное в эрозионном отношении место и защиты водной среды от загрязнения нефтепродуктами.

Практическая значимость:

- выполненные в результате диссертационного исследования выделение типов руслового процесса и расчет максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек территории Надым-Пуровского междуречья значительно облегчают и ускоряют прогноз деформаций русел по действующим в настоящее время нормативным документам (например, ВСН 163-83): знание типа руслового процесса позволяет установить схему деформаций дна и берегов реки, а максимальная скорость горизонтальных деформаций русла является основным параметром в формулах по расчету величин деформаций;

- разработанный на основе выявленных ранее неизвестных особенностей механизма термоэрозионного размыва берегов способ укрепления размываемых берегов тундровых рек (патент РФ №2149947) рекомендован в качестве варианта укрепления берега р. Хадуттэ для защиты сооружений водозабора для УКПГ-15 Уренгойского нефтегазового месторождения;

- разработан способ защиты от водной эрозии склонов долин рек вдоль трубопроводов на основе устройства (патент РФ №2112832), которое в силу своих конструктивных особенностей может задерживать плавающие нефтяные загрязнения и пропускать воду (устройство внедрено в производство и установлено на склоне притока р. Пидейя-ха в районе УКПГ-6 Уренгойского нефтегазового месторождения: планируется установка нескольких таких устройств на территории Заполярного нефтегазового месторождения);

- основные научные положения и практические разработки, кроме методики прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов, полученные автором при работе над диссертацией, легли в основу ведомственного нормативного документа ВСН 39-1.10-004-2000 "Региональные нормы по оценке деформации русел рек на участках подводных переходов трубопроводов (Надым-Пуровское междуречье)".

Полученные результаты имеют также большую экономическую значимость. Разработанная методика позволяет экономить значительные материальные ресурсы за счет повышения точности прогноза размыва берегов. Предлагаемые способы защиты сооружений от размыва менее затратны в условиях ММП, чем рекомендуемые действующими нормативными документами.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на областной научно-практической конференции «Окружающая среда» (г. Тюмень, 1998), на IV горно-геологическом форуме «Природные ресурсы стран СНГ» (г. Санкт-Петербург, 1998), на межвузовской научной конференции «Природопользование в районах со сложной экологической ситуацией» (г. Тюмень, 1999), на 4-м всероссийском научно-практическом семинаре «Чистая вода» (г. Тюмень, 1999), на научно-техническом совете ОАО «Газпром» «Проблемы охраны водных ресурсов на объектах газовой промышленности» (г. Санкт-Петербург, май 1999), на научно-практической конференции «Гидрология Урала на рубеже веков» (г. Пермь, 1999).

Разработан и опубликован нормативный документ ВСН 39-1.10-004-2000 «Региональные нормы по оценке деформации русел рек на участках подводных переходов трубопроводов (Надым-Пуровское междуречье)», Москва, 2001.

По теме диссертации опубликовано 9 работ, получено два патента на изобретения.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованной литературы из 192 наименований, содержит 163 страницы машинописного текста, включающего 9 таблиц, 30 рисунков, 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель и задачи, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

В 1 главе «Основные положения теории руслового процесса» дана краткая характеристика общих закономерностей русловых деформаций и проведён анализ современной изученности руслового процесса северных рек.

Русловой процесс представляет собой постоянно происходящие изменения морфологического строения русла, обусловленные действием текущей воды.

Изучением русловых деформаций занимались многие ученые, которые разработали основы теории русловых процессов. В нашей стране основоположниками этой теории являются В.М. Лохтин , В.М. Маккавеев, С.Т. Алтунин, H.A. Ржаницын, М.А. Великанов, Н.Е. Кондратьев, И.В. Попов, Б.Ф. Снищенко , P.C. Чалов и др.

Особенно большой вклад внесли ученые Государственного Гидрологического института, создавшие «гидроморфологическую теорию» руслового процесса. Все эти разработки в основном касаются рек южной и средней частей территории нашей страны.

В северной части территории, где распространены ММП, несмотря на усилия многих ученых, такого стройного представления о механизме русловых деформаций нет.

Оценка роли ММП в развитии русловых процессов и в переформировании берегов дается в работах многих исследователей. Большинство авторов рассматривает мерзлое состояние пород как фактор, замедляющий размыв берегов. Известны и прямо противоположные мнения по этому вопросу. Ряд исследователей считает, что влияние мерзлого состояния пород на развитие эрозионных процессов неоднозначно: мерзлые породы замедляют русловые деформации, а термоэрозия их ускоряет. Полярность мнений говорит о недостаточной изученности этого вопроса.

Опубликованные фактические данные о размыве речных берегов в области ММП немногочисленны и, как правило, слабо увязаны с определяющими факторами.

Наиболее близкими к рассматриваемой территории были исследования A.A. Левашова, изучавшего русловые процессы на p.p. Надым, Полуй, Таз. Автор дал характеристики типов руслового процесса на этих реках.

Очень интересные наблюдения в этом плане проводились Б.М. Николаевым на р. Пур в среднем еб течении. По материалам наблюдений, по мнению М.Б. Николаева, основными факторами, определяющими интенсивность размыва берегов в реках Тюменского севера, являются: скорость и направление течения, судовые волны, состав грунтов, слагающих береговые откосы, степень их промерзания в зимний период и наличие или отсутствие вечной мерзлоты.

По мнению большинства ученых, русловые процессы, происходящие на северных реках, протекающих в зоне распространения ММП, в основном согласуются с основными положениями «гидроморфологической» теории, а типы русловых процессов сходны с русловыми процессами рек немерзлотной зоны. Но в то же время эти русловые процессы имеют ряд особенностей. В зависимости от состояния вечномерзлых

грунтов они могут играть роль временно сдерживающего фактора, т. к. прочностные характеристики промерзших пород близки к скальным, а также роль фактора, ускоряющего размыв берегов при их растеплении (т.к. льдистые мелкодисперсные породы при оттаивании могут приобретать текучие свойства).

Размываемость мерзлых пород определяется их теплофизическими и физико-механическими свойствами. Первые обусловливают интенсивность оттаивания отложений, а вторые - разрушение и последующий вынос материала. В зависимости от соотношения теплового и механического факторов размыва Э.Д. Ершов, Д.В. Малиновский, Э.З. Кучуков, Г.С. Константинова, В.В. Ловчук выделили три принципиально различные схемы протекания процесса.

Первое конкретное предложение по методике прогнозирования размыва мерзлых берегов было опубликовано C.B. Томирдиаро. Оно предназначено для водоемов, в которых у береговой линии наблюдается отвесная или достаточно крутая обнаженная поверхность льда или мерзлой породы, отступающая только под воздействием таяния. Дальнейшее развитие этой методики прогноза получило в работах Г.А. Сафьянова, В.А. Кудрявцева, Ю.Л. Щур, B.C. Гоголева, причем не только для обнаженной мерзлой породы. Но применение этой методики, когда на поверхности образуется талый слой грунтов, еще более осложняется.

Размыв берега при термоэрозионном типе происходит в виде вымывания ниши в нижней части берега и нависания верхней части в виде уступа, который по мере оттаивания в дальнейшем также обрушивается в воду и размывается водой.

В главе 2 «Природные условия формирования русловых процессов Надым-Пуровского междуречья» даётся краткая характеристика природных условий территории Надым-Пуровского междуречья, от которых зависят русловые процессы. Приводится характеристика рельефа и геологического строения, почвы и растительности, климата и гидрографии, мерзлотных условий, экологического состояния территории. Да&гся характеристика антропогенного влияния на русловые деформации.

Исследуемая территория расположена в северной части Западно-Сибирской низменности.

Район исследований представляет собой пологую слабоволнистую равнину, имеющую общий уклон с юга на север.

Огромные пространства территории занимают торфяники и термокарстовые озера. Значительные площади сильно заболочены.

В геологическом отношении район исследований сложен в основном морскими и континентальными отложениями, представленными песчаными, супесчано-суглинистыми и глинистыми породами с большой льдистостью. Такие породы сильно размываются водными потоками.

Климат изучаемой территории очень суровый. Средние годовые температуры воздуха изменяются от минус 6,6° на юге до минус 7,8° на севере и востоке территории. Для климатического режима района характерны продолжительная зима, короткое лето и короткие переходные сезоны весна и осень, короткий безморозный период.

Запасы воды в снежном покрове определяют величину стока в весенний период. В южной части в лесу средний из максимальных запас воды в снеге составляет около 200 мм, а в северной в тундре всего 80 мм.

Суровые климатические условия, наличие многолетней мерзлоты и своеобразный характер подстилающей поверхности определяют гидрографию и гидрологический режим территории.

Густота речной сети изменяется от 0,39 в южной части территории и до 0,47 в северной.

Для всех рек характерно сильное меандрирование (коэффициент извилистости колеблется от 1,2 до 2,5), малые уклоны и относительно небольшие скорости течения. В поймах относительно крупных рек встречается очень большое количество озер и стариц, находящихся в различной стадии зарастания. Заболачивание пойм прослеживается почти по всей их ширине.

Все рассматриваемые реки по характеру водного питания относятся к снеговому и частично к дождевому и грунтовому типу питания.

Для всех рек территории характерны три основные фазы: весенне-летнее половодье, летне-осенняя межень, прерываемая дождевыми паводками и продолжительная устойчивая зимняя межень. В зимнюю межень большинство малых рек территории с площадями водосборов до 200 км2 перемерзают полностью, а в суровые малоснежные зимы (по наблюдениям автора) могут периодически перемерзать и реки с площадями водосборов до 800 км2.

Исследуемая территория Надым - Пуровского междуречья, согласно работам В.В. Бау-лина, В.Т. Трофимова, расположена в зонах сплошного и прерывистого распространения ММП. Значительная протяженность территории в меридиональном направлении (> 300 км) обусловила четко выраженную широтную зональность в характере распро-

странения ММП, т.е. с севера на юг закономерно сокращается площадь, занятая ММП, и возрастает площадь размещения немёрзлых с поверхности пород. Под руслами средних и малых рек формируются талики, мощность которых зависит от глубины реки и достигает от нескольких метров на малых реках до десятков метров на средних.

На развитие растительного и почвенного покровов территории большое влияние оказывают: высокоширотное положение, близость арктического морского бассейна, наличие многолетней мерзлоты и почти повсеместная заболоченность.

В южной части территории, расположенной в зоне северной тайги преобладает древесная растительность, являющаяся сдерживающим деформации русел фактором.

В северной части растительный покров образован травяно-кустарничковыми моховыми и лишайниковыми сообществами, что не препятствует развитию русловых деформаций.

В последние десятилетия рассматриваемая территория подвергается всё более интенсивному хозяйственному освоению. Надым-Пуровское междуречье является основной сырьевой базой добычи газа и жидких нефтепродуктов. На этой территории расположены большие и малые нефтегазовые месторождения. При их обустройстве возведены многочисленные площадные и линейные объекты основного и вспомогательного технологического процесса, а также объекты сопутствующей инфраструктуры, активно влияющие на состояние окружающей среды и русловые деформации.

В 3 главе «Экспериментальные полевые исследования руслового процесса» даётся краткое описание методических основ русловых исследований, состав и методика экспериментальных работ на ключевых участках, анализ и обобщение результатов экспериментальных работ.

Созданная учёными Государственного гидрологического института (11 И) «гидроморфологическая» теория руслового процесса позволила выявить типичные схемы деформаций речных русел и пойм, разработать системы количественных характеристик применительно к каждому типу руслового процесса.

Чёткие внешние признаки каждого типа руслового процесса дают возможность определять его количественные характеристики (измерители) путём сопоставления разновременного картографического и аэрофотосъёмочного материала, а также полевыми наблюдениями за происходящими переформированиями русла.

Учитывая основные положения «Методических рекомендаций УГКС по сетевым русловым наблюдениям» на реках было выбрано 8 ключевых участков и на них зало-

жены наблюдения за деформациями берегов. Участки выбирались с условием, чтобы наблюдения за деформациями русел рек можно было проводить в местах расположения переходов трубопроводов и в местах не затронутых техногенной деятельностью.

Для определения направленности русловых процессов и определения скорости отступления бровки вдоль размываемого берега разбивалась теодолитом магистраль, закрепленная деревянными временными реперами или вешками. Перпендикулярно этой магистрали от закрепленных точек разбивались поперечные через русло створы, вдоль которых измерялись расстояния до бровки берега, береговых уступов и уреза воды. На отдельных створах периодически проводились промеры поперечных профилей русла и измерялись скорости течения воды. Для увеличения надежности измерений были также закреплены точки на постоянных предметах: крупных деревьях, бетонных блоках, расположенных на более дальнем расстоянии от берега реки От этих точек также производились измерения до бровки берега.

Результаты измерений анализировались и сводились в таблицы

На картографической основе были выделены участки рек с соответствующим типом руслового процесса и участки с повышенной труднопрогнозируемой скоростью деформации, опасные для любого вида строительства.

По результатам проведенных полевых экспериментальных работ на ключевых участках, сопоставления разновременного фото- и топогеодезического материала и использования ранее проводимых исследований других авторов, произведён расчёт максимальных скоростей плановых деформаций русел рек.

Выявлена неравномерность размывов берегов, зависящая от термического режима воды. Наибольшая величина размыва наблюдалась не в год с наиболее высоким половодьем, а в год со средним по высоте гидрографом половодья и более продолжительным спадом, во время которого вода успела прогреться при более высоких значениях уровней. Более продолжительное воздействие теплой воды (в большем диапазоне высот уровней) на мёрзлые грунты берега, способствует их растеплению и более быстрому (по мнению автора) размыву.

На реках с осерёдковым типом меандрирования или русловой многорукавности скорости отступления бровок берегов значительно ниже (примерно в 2-3 раза по наблюдениям автора), чем на реках такой же величины со свободным типом меандрирования.

При анализе крупномасштабного фотоматериала и результатов полевых исследований выявлено, что при прокладке на участке реки многониточных подводных переходов трубопроводов, скорости отступления бровок берегов могут возрасти в 1,3 - 3,3 раза, по сравнению с аналогичными участками рек незатронутых антропогенной деятельностью. Повышенные скорости размывов наблюдаются в первые 10-15 лет после прокладки трубопроводов, затем эти скорости приближаются к естественным. Это увеличение скоростей размывов берегов действующими в настоящее время нормативными документами по расчету величин деформаций русел рек на период эксплуатации подводных переходов трубопроводов при проектировании не учитывается.

Отличия вертикальных размывов дна русел рек на участках многониточных подводных переходов от размывов русел в естественном состоянии не установлены.

В процессе экспериментальных наблюдений выявлен механизм термоэрозионного размыва берегов рек, протекающих в условиях распространения ММП в зоне тундры.

В главе 4 «Методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов» разработана методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и проведена проверка её достоверности.

Выявленное в результате экспериментальных работ и картографических исследований увеличение скоростей размывов берегов рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов действующими в настоящее время нормативными документами не учитывается. Это приводит, задолго до окончания проектного срока эксплуатации, к размыву трубопроводов, к их досрочному ремонту или к возникновению аварийных ситуаций Разработанная методика прогноза размывов берегов рек на участках многониточных (три нитки и больше) подводных переходов трубопроводов решает эту задачу.

Выявленное увеличение скоростей размывов берегов различно для разных зон и зависит от климатических условий, наличия и состава древесной растительности на берегах рек, геологического строения грунтов, наличия мерзлоты и находится в прямой зависимости от типа руслового процесса на участке реки. Наибольшее увеличение скоростей размывов берегов по результатам проведённых исследований отмечается при свободном типе меандрирования.

На изучаемой части территории Надым-Пуровского междуречья, в зависимости от условий формирования русловых процессов, выделено три зоны (рис.1).

Условные обозначения:

- месторождения углеводородов ▼ - гидрологические посты

• - населенные пункты Ж - исследуемая территория

1*1 - номер района

Месторождения Надым-Пуровского газоносного района:

1-Адер-Паютинское 7- Уренгойское

2- С. Ямбургское 8- Песцовое

3- Ямбургское 9- 3. Песцовое

4- Юрхаровское 10- Юбилейное

5- С. Уренгойское 11 - Медвежье

6- Харвутинское

Рис. 1. Районирование территории региона по коэффициентам увеличения скорости размыва берегов на участках многониточных подводных переходов трубопроводов через реки

Для каждой зоны, в зависимости от типа руслового процесса, вычислены путём сопоставления скоростей размывов берегов, находящихся в естественных условиях (до строительства трубопроводов) и после строительства, соответствующие коэффициенты увеличения скоростей горизонтальных размывов русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и периоды времени действия этих коэффициентов в зависимости от темпов восстановления древесно-растительного слоя на берегах и уплотнения нарушенных грунтов (табл. 1).

Таблица 1

Коэффициент увеличения скорости (К) размыва берегов рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и период (Т„) восстановления древесно-растительного слоя

Район по карте (рис 1) Типы руслового процесса Период восстановления древесно-растительного слоя (годы)

свободное меандри-рование осередковый тип

I 2,6 - 10

П 3,0 1,3 12

III 3,3 - 15

При свободном меавдрировании максимальная скорость отступления бровки берега в плане Смаке а (м/год) в вершине излучины реки на участке многониточных подводных переходов трубопроводов в период восстановления древесно-растительного слоя рассчитывается по формуле:

Сщкса ~ K'Cjwa: > О

где К - коэффициент увеличения скорости размыва берегов рек, определяемый по таблице (1) в зависимости от района, определяемого по карте-схеме (рис. 1).

Смаке - максимально возможная скорость отступления бровки берега в пределах излучины (обычно наблюдается в вершине излучины) в естественных условиях, м/год, рассчитанная автором для рек территории Надым-Пуровского междуречья.

Скорость размыва берега в произвольном створе излучины (Сва) можно рассчитать по уже известной формуле (см. ВСН 163-83) путём замены величины Смакс величиной Смаке а»рассчитанной по формуле (1).

Расчёт убывающей скорости смещения бровки берега в вершине излучины (CNa) после восстановления древесно-растительного слоя производится последовательно за каждый год отдельно по формуле:

где N - порядковый номер членов ряда лет после окончания периода восстановления древесно-растительного слоя.

Для прогноза величины горизонтального отступления бровки берега в вершине излучины на период прогноза (Т^,), превышающий период восстановления растительности (7у, необходимо рассчитать величину отступления берега в период восстановления древесно-растительного слоя, а затем произвести расчет отступления берега за каждый последующий до год отдельно, используя формулу (2) и суммировать все эти величины.

Общая формула для прогноза отступления берега в вершине излучины будет

где ¿Г равно 1 году.

Для прогноза отступления бровки берега на реках с осередковым (русловая мно-горукавность) типом руслового процесса можно пользоваться формулами (1-3).

Отличия вертикальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов от естественных не выявлено, поэтому их определение рекомендуется производить по известным методикам, изложенным в действующих нормативных документах.

Для проверки достоверности, разработанной методики прогноза, произведён расчёт коэффициента корреляции между данными наблюдений, полученными в результате экспериментальных работ или измеренными по разновременному фото- и топогеодези-ческому материалу величинами размывов берегов и прогнозными величинами, рассчитанными по предлагаемой методике. Коэффициент корреляции оказался равным г = 0,99. Хорошая сходимость величин горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов, спрогнозированных по предлагаемой методике и фактических, позволяет предложить эту методику для практиче-

иметь вид:

(3)

ского использования на территории Надым-Пуровского междуречья путём внедрения ев в нормативные документы.

В главе 5 «Обеспечение безопасности сооружений при водно-эрозионных процессах и зашита водной среды от нефтяных загрязнений» предлагаются разработанные автором способы по обеспечению безопасности сооружений, расположенных на размываемых берегах и склонах долин северных рек.

На основе учета особенностей механизма разрушения мерзлого берега по термоэрозионному типу автором предлагается новый способ берегоукрепления (рис.2).

Рис. 2 Способ укрепления размываемых берегов тундровых рек

Способ сочетает в себе защиту грунта берега от растепления слоем гидроустойчивого теплоизолятора 2 (плитами пенопласта или заливным пенопластом), а от механического воздействия воды твердым покрытием 1 (бетонными плитами или гибкими бетонными конструкциями) поверх слоя теплоизолятора.

При этом укрепляется не весь берег по высоте амплитуды колебания уровня, а перекрывается только интервал, заключенный между горизонтом начала интенсивного прогрева воды на спаде половодья и минимальным меженным горизонтом воды.

Подводную талую часть склона берега защищают одним из известных способов, применяемых для талых грунтов: каменной наброской, отсыпкой щебнем 4, укладкой гибких габионов и т. д. V

При возведении предлагаемым способом берегозащитного сооружения вода, несмотря на повышение своей температуры, не растепляет грунт берега, т. к. этому препятствует слой теплоизолятора и грунт не вымывается из-за сооружения, а механическому разрушению теплоизолятора препятствует твердое покрытие. В результате, промерзший берег в верхней части откоса, куда достигает уровень холодной воды на максимуме половодья, сам противостоит размыву, а в нижней части откоса, начиная с горизонта уровня на спаде половодья, когда вода начинает интенсивно прогреваться и до меженного горизонта, берег защищен от термоэрозии и от механического воздействия потока возведенным по предлагаемому способу сооружением.

Этот способ укрепления размываемых берегов тундровых рек признан изобретением и защищен патентом № 2149947 (2000).

Для того чтобы предотвратить эрозионные процессы вдоль трубопроводов и предохранить их от размыва на склонах долин рек, особенно для защиты от размывов вдоль трубопроводов, транспортирующих жидкие нефтепродукты, автором (рис. 3), предлагается устройство "Оградительная дамба" (Патент № 2112832, 1998). Такая дамба, размещенная поперек склона и перпендикулярно трубопроводу, будет перехватывать стекающую по склону дождевую и талую воду, препятствуя размыву склона и отводить ее в нижнюю часть склона в более безопасное в эрозионном отношении место, а также будет служить препятствием, в связи со своим конструктивным устройством, стоку аварийных нефтяных загрязнений вместе с водой.

1 - дамба;

2 - сифонный водовыпуск;

3 - вертикальная трубка;

4 - сетчатый ящик, заполненный сорбентом;

5 - короб с водонепроницаемыми стенками

Рис. 3. Оградительная дамба

Работает "Оградительная дамба" следующим образом. Стекающая по склону вода с плавающими нефтяными загрязнениями накапливается перед дамбой. При достижении уровня воды со слоем нефтяных загрязнений верха сифонного водовыпуска 2, он начинает работать, то есть пропускать воду. Вода поступает в сифон из нижних слоев, а верхний слой с нефтяными загрязнениями остается все это время перед дамбой, так как при понижении уровня до входного отверстия вертикальной трубки 3, воздух попадает через нее в сифонный водовыпуск 2 и он прекращает работать. Слой нефтяных загрязнений не опускается до входного отверстия сифонного водовыпуска 2, не засасывается и остается перед дамбой 1.

При отсутствии нефтяных загрязнений "Оградительная дамба" работает в режиме противоэрозионного сооружения, то есть задерживает стекающую по склону воду и отводит ее в безопасное в эрозионном отношении место.

Диаметр трубы сифона рассчитывается на максимальный приток воды к дамбе, который в свою очередь рассчитывается по СНиП 2.01.14-83.

В настоящее время предлагаемое устройство «Оградительная дамба» установлено и работает в районе УКПГ-6 Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения.

ВЫВОДЫ

1. Русловые процессы на реках криолитозоны, в основном согласуются с основными положениями гидроморфологической теории, а типы русловых процессов сходны с русловыми процессами рек немерзлотной зоны, хотя и имеют свои особенности.

2. На малых реках, перемерзающих за зимний период полностью, размывы берегов в естественных условиях незначительны, не превышают 0,25м/год. Это объясняется тем, что начало, пик и большая часть спада половодья на таких реках происходят в снежно-ледовых руслах. В свои минеральные русла реки входят в завершающей стадии половодья, когда уровни и скорости течения воды уже значительно снижены. Размыву также препятствует мёрзлое состояние грунтов дна и берега русла.

3. В процессе экспериментальных наблюдений выявлен механизм термоэрозионного размыва берегов рек в северной части территории, протекающих в условиях распространения ММП.

4. В результате экспериментальных работ отмечено, что наибольший размыв на реках происходит не в половодье с резким и высоким подъёмом уровня и быстрым спадом, а в год с более растянутым половодьем, что объясняется большим прогревом воды и более длительным её соприкосновением с грунтами берега в большем диапазоне высот.

5. Путём сопоставления разновременных фото- и топогеодезических материалов,

и использования материалов экспериментальных исследований на ключевых участках в качестве аналогов рассчитаны максимальные скорости размыва берегов рек региона. На основании расчетов составлена карта-схема максимальных скоростей плановых деформаций русел рек Надым-Пуровского междуречья.

6. Выявлено, что при техногенном вмешательстве, особенно на участках рек с многониточными подводными переходами трубопроводов, скорости горизонтального отступления берега увеличиваются в несколько раз, по сравнению с участками находящимися в естественном состоянии. Повышенные скорости размыва на исследуемой территории наблюдаются первые 10-15 лет после прокладки трубопроводов, а затем эти скорости снижаются до величин, наблюдающихся при естественных состояниях русел. Изменений интенсивности глубинных деформаций русел рек на переходах не выявлено.

7. Разработана методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов. Проверка методики на независимом материале подтвердила ев достоверность, что даёт основание автору предложить настоящую методику для практических расчетов и использования в нормативных документах на территории Надым-Пуровского междуречья.

8. На основе раскрытия механизма размыва мёрзлых берегов по термоэрозионному типу разработан новый способ защиты берегов рек тундровой зоны, сочетающий в себе защиту от механического воздействия потока твёрдым покрытием, а от термоэрозии теплоизолятором и перекрывающий часть откоса берега по высоте от горизонта начала интенсивного прогревания воды на спаде половодья до минимального меженного уровня.

9. Разработано новое устройство "Оградительная дамба", предназначенное для предотвращения водно-эрозионных процессов вдоль трубопроводов на склонах долин рек, а также для локализации нефтяных загрязнений, распространяющихся вместе с водой вниз по рельефу.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Путилин В.Н. Гидроэкологический мониторинг северных рек на участках подводных переходов трубопроводов и разработка защитных мероприятий //Обл. научн,-практ. конфер. «Окружающая среда». - Тюмень, 1998. - с. 52-54.

2. Путилин В.Н. Локализация распространения нефтяных загрязнений с талыми и дождевыми водами на земной поверхности //НТС. Сер. Проблемы экологии газовой промышленности. - М., ИРЦ Газпром. - 1999. - № 2. - с. 23-28.

3. Путилин В.Н. Особенности гидрологического режима рек Севера Тюменской области и их учёт при проектировании берегоукрепительных работ //Тезисы докл.

научн.- практ. конфер. «Гидрология Урала на рубеже веков». - Пермь.: Изд. Пермского гос. универ-та, 1999. - с. 41-42.

4. Путилин В.Н. Особенности русловых деформаций северных рек на участках подводных переходов трубопроводов //Тезисы док. 4-го Всероссийского научн.-практич. Семинара «Чистая вода». - Тюмень, 199.-е. 25-27.

5. Путилин В.Н. Особенности русловых процессов тундровых рек и их учёт при берегоукрепительных работах //Проблемы географии и экологии Западной Сибири. -Тюмень.: Изд. Тюменского гос. университета, 2001. - с. 43 -48.

6. Путилин В.Н. Особенности эрозионных процессов тундровых рек и их учёт при разработке защитных мероприятий //Тезисы докл. VI Горно-геологического форума: «Природные ресурсы стран СНГ» - С.-Петербург, ноябрь 1998. - с. 182.

7. Путилин В.Н. Предотвращение попадания нефтяных загрязнений в водотоки //Природопользование в районах со сложной экологической ситуацией :Материалы межвуз. научн. конф. - Тюмень.: Изд. Тюменского гос.университета, 1999. - с. 141-143.

8. Путилин В.Н., Крылов Г.В., Цацульников В.Г. Региональные нормы по оценке деформации русел рек на участках подводных переходов трубопроводов (Надым-Пуровское междуречье) //ВСН 39-1.10-004-2000. - М.: Изд. ИРЦ Газпром, 2001. - 22 с.

9. Разработать мероприятия по защите водных объектов от нефтяных загрязнений на Уренгойском месторождении в районе УКПГ-6: Отчёт о НИР /ТюменНИИгипрогаз; Отв. исполн. В.Н.Путилин. - Договор 230/01. - Тюмень, 1998. - 18 с.

Авторские свидетельства и патенты:

1. Пат. RV 2112832 С 1, МКИвЕ 02 В 15/00. Оградительная дамба, /Авт. Путилин В.Н./ Опубл. Бюл. изобр. - 1998. - № 16.

2. Пат. RV 2149947 С 1, МКИ 7 Е 02 В 3/12. Способ укрепления размываемых берегов тундровых рек, /Авт. Крылов Г.В., Путилин В.Н., Ланчаков Г.А./ Опубл. Бюл. изобр. - 2000.-№ 15.

Соискатель

В.Н. Путилин

2В.ОО

РНБ Русский фо

2006-4 16661

17 СЕН Mí

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Путилин, Виктор Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА

1.1. Общие закономерности русловых деформаций.

1.2. Изученность русловых процессов северных рек.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НАДЫМ-ПУРОВСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ.

2.1. Географическое положение, рельеф и геологическое строение.

2.2. Климат и гидрография, мерзлотные условия.

2.3. Почвы и растительность.

2.4. Экологическое состояние территории и антропогенное влияние на русловые деформации рек.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА.

3.1. Методические основы русловых исследований.

3.2. Характеристика ключевых участков русел рек, состав и методика проведения экспериментальных работ.

3.2.1. Ключевой участок № 1. Река Евояха.

3.2.2. Ключевой участок № 2. Река Евояха (Восточный коридор).

3.2.3. Ключевой участок № 3. Река Мареловаяха.

3.2.4. Ключевой участок № 4. Река Пидейяха.

3.2.5. Ключевой участок № 5. Река Нгарка-Табъяха.

3.2.6. Ключевой участок № 6. Река Хадуттэ.

3.2.7. Ключевой участок № 7. Река Правая Хетта.

Ь 3.2.8. Ключевой участок № 8. Река Ныда.

3.3. Анализ и обобщение результатов экспериментальных исследований.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ПРОГНОЗА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ РУСЕЛ РЕК НА УЧАСТКАХ МНОГОНИТОЧНЫХ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ.

4.1 Разработка методики.

4.2 Проверка достоверности методики.

ГЛАВА 5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ВОДНО-ЭРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССАХ И ЗАЩИТА ВОДНОЙ СРЕДЫ ОТ

НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ.

5.1. Укрепление размываемых берегов тундровых рек.

5.2. Защита трубопроводов от размыва на склонах долин рек, а водной среды от загрязнения нефтепродуктами.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогноз русловых деформаций северных рек и защита сооружений от размыва"

Известно, что 83% аварий на подводных переходах нефтепроводов через реки происходит на участках с обнаженными трубами в руслах (С.И. Левин , 1963). Причинами преждевременных обнажений трубопроводов в русле реки являются ошибки, допущенные при прогнозировании русловых деформаций на стадии проектирования и значительные отклонения от проекта, допускаемые при строительстве. Таким образом, низкая оправдываемость прогнозов русловых деформаций, с одной стороны, чревата преждевременным обнажением трубопровода в русле реки и возможностью возникновения аварийной ситуации, сопровождаемой большими экологическими потерями, а с другой стороны, неоправданными расходами на увеличение объемов земляных работ при необоснованном заглублении трубопровода в дно русла реки и врезки его в берег (Б.В. Самойлов и др., 1995; В.Г. Ткаченко, A.B. Назаров, 1988 ).

Такие же неблагоприятные экологические последствия могут возникать и при ошибках в прогнозировании русловых деформаций при строительстве и эксплуатации сооружений в непосредственной близости от размываемых берегов рек.

Действующие в настоящее время нормативные документы по расчету русловых деформаций, разработанные на основе теории русловых процессов, предполагают их применение, в основном, на реках немерзлотной зоны. В зоне многолетнемерзлых пород (ММП) русловые процессы имеют свои специфические особенности. Мерзлота может играть роль как сдерживающего, так и усиливающего скорости деформации берегов фактора при ее растеплении, т. к. сильнольдистые тонкодисперсные породы при оттаивании приобретают текучие свойства. В этих документах совершенно не учитывается высокая ранимость природных комплексов Севера, их быстрое, и чаще всего негативное реагирование почти на любое антропогенное воздействие, а также их низкая восстановительная способность. Многолетние исследования автора в зоне мерзлоты при изыскательских работах для проектирования подводных переходов трубопроводов через реки, а также сооружений на их берегах, 7-летний ряд экспериментальных наблюдений на ключевых участках рек региона показали значительное увеличение скоростей горизонтальных деформаций русел на участках с антропогенным воздействием по сравнению с естественными, особенно при пересечении рек многониточными подводными переходами трубопроводов.

Изучением особенностей русловых процессов на севере Тюменской области занимался ряд ученых. Наибольший вклад, по мнению автора, в этот вопрос внес A.A. Левашов (1976), который в течение нескольких лет (19711973 г. г.) изучал русловые процессы на р. Надым и р. Полуй. Многие его выводы подтвердились при дальнейших исследованиях автора. Также большой вклад внес Б.М. Николаев (1988). Его исследования на р. Пур имели практическое значение при расчете скорости деформации береговой полосы в естественных условиях, при антропогенном вмешательстве в русловой режим реки (например, при разработке судоходных прорезей) и при разработке способов укрепления берегов русла от волн при прохождении судов.

Все эти исследования проводились на крупных реках региона: Надым и Пур. Меньшие по размерам реки, на которых расположено подавляющее большинство подводных переходов трубопроводов и сооружений на их берегах, такими исследованиями были совершенно не охвачены.

Очень мало также освещено в литературе разработок по защите берегов рек от размыва в зоне ММП.

Таким образом, исследование деформаций русел северных рек и прогнозирование их на перспективу, особенно при техногенном воздействии, а также разработка способов защиты мерзлых берегов от размыва являются задачами, актуальными как с научной, так и практической точки зрения.

Цель работы -разработка методики прогноза русловых деформаций на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и новых способов защиты сооружений от размыва, снижающих аварийность и повышающих их экологическую надежность.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:

- исследовать и выявить особенности механизма размыва берегов северных рек в естественных условиях и при техногенном воздействии;

- выделить типы русловых процессов рек и участки русел с особо опасными для строительства условиями;

- рассчитать величины максимальных скоростей горизонтальных (плановых) деформаций русел рек;

- разработать методику прогноза деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов;

-разработать новые способы защиты сооружений от размыва, а водной среды от загрязнения.

Решение этих задач представлено на блок-схеме (рис. 1).

Результаты

Процедура исследования

Выявлены особенности механизма размыва берегов и деформаций русел рек в условиях ММП. Выявлено увеличение скорости деформации при антропогенном вмешательстве, прокладке многониточных подводных переходов трубопроводов в одном коридоре

-ж

Выделены типы русловых процессов рек и участки рек с особо опасными для строительства условиями, рассчитаны плановые горизонтальные) скорости деформаций русел рек Л

Разработана методика прогноза плановых деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов Л

Разработаны: способ защиты размываемых берегов тундровых рек и способ защиты от эрозии склонов долин рек с возможностью локализации нефтяных загрязнений и пропуска воды Л

Анализ и обобщение теоретических исследований и экспериментальных работ Л

Ж"

Исследования в области теории русловых деформаций и изучение природных условий формирования русловых процессов

Изучение имеющегося фото-и топогеодезического материала Л

Организация наблюдений за плановыми русловыми деформациями на ключевых участках

-ж

Экспериментальные работы

Задачи Исследовать и выявить особенности механизма размыва берегов и деформаций русел рек в естественных условиях и при антропогенном вмешательстве на территориях с многолетней мерзлотой Выделить типы русловых процессов рек и участки с особо опасными для строительства условиями, рассчитать величины максимальных скоростей плановых (горизонтальных) деформаций русел рек Разработать методику прогноза деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов труб Разработать способы защиты сооружений от размыва, а водной среды от загрязнения

Рис. 1 Логическая блок-схема решения задач диссертационного исследования

Исходными материалами для работы послужили данные, полученные автором в результате проведения полевых экспериментальных наблюдений за деформациями берегов рек на ключевых участках (1996-2002гс\), данные исследований русловых процессов, полученных автором при производстве изыскательских работ на различных объектах ОАО "ГАЗПРОМ" за период с 1975 по 1995гг., разновременные мелкомасштабные фото- и топогеодезические материалы, отдельные крупномасштабные топопланы изыскательских геодезических съёмок участков переходов инженерных коммуникаций через реки, топогеодезические съёмки береговых полос, проводимые автором во время полевых исследований, а также другими исследователями, многочисленные работы и публикации по деформациям берегов рек и русловым процессам, нормативные документы.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые для региона (Надым-Пуровского междуречья) проведено выделение типов русловых процессов для средних и малых рек и произведён расчёт максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек. Выделены участки рек с особо опасными условиями для строительства.

На основе выявленных в результате исследований повышенных скоростей русловых деформаций на участках рек, подверженных антропогенному воздействию, по сравнению с реками находящимися в естественных условиях, для региона разработана и предложена методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов.

Выявлены ранее неизвестные специфические особенности механизма термоэрозионного размыва берегов рек в зоне распространения многолетнемёрзлых пород.

На защиту выдвигаются следующие положения:

- результаты выделения типов руслового процесса на реках территории Надым-Пуровского междуречья и участков рек с особо опасными условиями для строительства; результаты расчётов максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек;

- способы защиты сооружений от размыва, снижающие аварийность и повышающие их экологическую надежность:

1) способ укрепления размываемых берегов тундровых рек;

Практическая значимость:

- выполненное в результате диссертационного исследования выделение типов руслового процесса и расчёт максимальных скоростей горизонтальных деформаций русел рек территории Надым-Пуровского междуречья значительно облегчает и ускоряет прогноз деформаций русел по действующим в настоящее время нормативным документам (например ВСН 163-83): знание типа руслового процесса позволяет установить схему деформаций дна и берегов реки, а максимальная скорость горизонтальных деформаций является основным параметром при прогнозе величин деформаций;

- на основе результатов научных исследований, выполненных в рамках диссертации, для крупного региона разработана новая методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов. Эта методика значительно повышает точность прогнозов горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов и может применяться для гидроэкологического обоснования проектирования на этих участках рек различных переходов линейных коммуникаций или при строительстве на их берегах различных сооружений;

- разработанный на основе выявленных ранее неизвестных особенностей механизма термоэрозионного размыва берегов тундровых рек (патент РФ № 2149947)новый способ укрепления размываемых берегов тундровых рек рекомендован в качестве варианта укрепления берега р. Хадуттэ для защиты сооружений водозабора для УКПГ-15 Уренгойского нефтегазового месторождения;

- разработан способ защиты от водной эрозии склонов долин рек вдоль трубопроводов на основе устройства (патент РФ № 2112832), которое в силу своих конструктивных особенностей может задерживать нефтяные загрязнения и пропускать воду (устройство внедрено в производство и установлено на склоне притока р. Пидейяха в районе УКПГ-6 Уренгойского нефтегазового месторождения, планируется установка нескольких таких устройств на территории Заполярного нефтегазового месторождения);

- основные научные положения и практические разработки, за исключением методики прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов, полученные автором при работе над диссертацией, легли в основу ведомственного нормативного документа ВСН 39-1.10-004-2000 "Региональные нормы по оценке деформации русел рек на участках подводных переходов трубопроводов (Надым-Пуровское междуречье)"

По теме диссертации опубликовано 9 работ, получено два патента на изобретения.

Экономическая значимость работы: В результате недоучета при проектировании повышенных скоростей размыва русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов эти трубопроводы размываются и обнажаются значительно раньше проектного срока эксплуатации, что приводит их в аварийное состояние и требует досрочного ремонта или переукладки. Так, переукладка 800 м подводного перехода трубопровода через р. Еньяха на Уренгойском месторождении обошлась в 96 млн. руб. В настоящее время, значительно раньше окончания проектного срока эксплуатации размыты и пришли в аварийное состояние 8 ниток подводных переходов трубопроводов через р. Евояха, расположенных в 500 м от автодорожного моста дороги Новый Уренгой - Ямбург. Переукладка этих ниток обойдётся около 1 млрд. руб. Этих затрат можно было бы избежать, если бы при проектировании прогноз деформаций был бы рассчитан не для естественных условий, как предлагается действующими в настоящее время нормативными документами, а по разработанной в настоящей работе методике.

Экономическая эффективность, предложенного в настоящей работе и запатентованного устройства "Оградительная дамба", установленного на склоне притока р. Пидейяха в районе УКПГ-6 Уренгойского НГКМ рассчитана по "Временной методике., (1999)" по стоимости предотвращённого ущерба. В 1998 г устройство "Оградительная дамба" собрало 1,3 т нефтепродуктов, что предотвратило загрязнение водной среды на сумму 23,4 млн. руб.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Путилин, Виктор Николаевич

ВЫВОДЫ

1. Русловые процессы на реках криолитозоны, в основном, согласуются с главными положениями гидроморфологической теории, а типы русловых процессов сходны с русловыми процессами рек немерзлотной зоны. В то же время эти русловые процессы имеют ряд особенностей. Так, в зависимости от состояния, мёрзлые грунты могут играть роль временно сдерживающего фактора, так как прочностные характеристики мёрзлых пород близки к скальным, а также они могут играть роль фактора, ускоряющего размыв берегов при их растеплении (т. к. мелкодисперсные сильнольдистые породы при растеплении могут приобретать текучие свойства). Горизонтальные деформации русел происходят путём подмыва вогнутых берегов и намыва выпуклых, развития излучин, сползания их вниз по течению или спрямления их перешейков. Глубинные деформации дна русел происходят за счёт перемещения донных гряд, осередков, побочней. Побочни и осерёдки за зимний период могут глубоко промерзать, что препятствует, пока они находятся в мёрзлом состоянии, их дальнейшему перемещению.

2. На малых реках, перемерзающих за зимний период полностью, размывы берегов в естественных условиях незначительны, не превышают 0,25м/год. Это объясняется тем, что начало; пик и большая часть спада половодья на таких реках происходят в снегово-ледовых руслах. В свои минеральные русла реки входят в завершающей стадии половодья, когда уровни и скорости течения воды уже значительно снижены. Размыву также препятствует мёрзлое состояние грунтов дна и берега русла. На непромерзающих реках размывы берегов более близки по своему механизму к деформациям берегов рек немерзлотнои зоны.

4. В результате экспериментальных работ установлено, что наибольший размыв на реках криолитозоны происходит не в многоводное высокое половодье, а в год с более растянутым половодьем. Что объясняется более длительным соприкосновением прогретой воды с грунтами берега в большем диапазоне высот колебания уровней.

5. Путём сопоставления разновремённых фото- и топогеодезических материалов, и использования материалов экспериментальных исследований на ключевых участках в качестве аналогов рассчитаны максимальные скорости размыва берегов рек региона. Результаты этих расчётов представлены на карте-схеме максимальных скоростей плановых деформаций русел рек Надым-Пуровского междуречья.

6. Выявлено, что при техногенном вмешательстве, особенно на участках рек с многониточными подводными переходами трубопроводов, скорости горизонтального отступления берега увеличиваются в несколько раз, по сравнению с участками находящимися в естественном состоянии. Повышенные скорости размыва на исследуемой территории наблюдаются первые 10 - 15 лет после прокладки трубопроводов, а затем эти скорости снижаются до величин, наблюдающихся при естественных состояниях русел. Изменений интенсивности глубинных деформаций русел рек на переходах не выявлено.

7. Разработана методика прогноза горизонтальных деформаций русел рек на участках многониточных подводных переходов трубопроводов. Проверка методики на материале, не использованном при её составлении, подтвердила её достоверность, что даёт основание автору предложить настоящую методику для практических расчётов и использования в нормативных документах на территории Надым-Пуровского междуречья.

9. Разработано новое устройство, "Оградительная дамба", располагающееся на склоне долины реки, перпендикулярно трубопроводу, пересекающему реку, которое перехватывает воду, стекающую вдоль трубопровода и отводит её в безопасное в эрозионном отношении место, предотвращая тем самым размыв трубопровода. В силу своих конструктивных особенностей такая дамба служит ещё и для локализации нефтяных загрязнений, распространяемых вместе с водой вниз по рельефу.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Путилин, Виктор Николаевич, Тюмень

1. Алтунин B.C. Деформация русел и наносов. М.: Колос 1972. - 119 с.

2. Алтунин С.Т., Бузунов И.А. О некоторых вопросах формирования речных русел в связи с их регулированием// Тр. Ин-та сооружений АИ УЗ ССР, вып. 111, Ташкент, 1952.

3. Алтунин С.Т., Бузунов И.А. Защитные сооружения на реках.: Сельхозгиз, 1953.

4. Андреев О.В., Ярославцев И.А. Вопросы учёта руслового процесса при проектировании мостовых переходов.: Трансжелдориздат, 1953.

5. Андреев Ю.Ф. Зональность проявления новейших тектонических движений на северо-востоке Западно-Сибирской плиты. //Труды ВНИГРИ, 1971, вып. 293, с162-175.

6. Антроповский В.И. Связь типов руслового процесса с определяющими факторами // Труды ГТИ, 1970. Вып. 183 - с. 70-80.

7. Аполлов Б.А. Учение о реках.: Изд-во МГУ, 1963.

8. Арэ Ф.Э. Влияние мерзлого состояния пород на размыв берегов рек криолитозоны //Региональные и криолитологические исследования в Сибири. -Якутск: изд. Института Мерзлотоведения СО АН СССР, 1979. с. 107-117.

9. Арэ Ф.Э. Основы прогноза термоабразии берегов. Новосибирск: «Наука», 1985.-172 с.

10. Базилевич В.А., Козицкий В.В. Методика расчета пространственных деформаций дна в руслах равнинных рек // Гидрофизические процессы в реках и водохранилищах. М. 1985. - с. 115-121.

11. Барышников Н.Б., Галактионов С.А., Левашов A.A., Субботина Е.С., Угренинов Г.Н. Гидравлические и гидрологические аспекты теории русловых процессов //Труды V Всесоюзного гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -т. 10. - с. 145-152.

12. Барышников Н.Б., Левашов A.A., Шмидт C.B. Русловые процессы на реках, протекающих в горных районах и в зоне многолетнемёрзлых фунтов

13. Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -T.10.-c. 77.

14. Баулин В.В. Многолетнемёрзлые породы нефтегазоносных районов СССР. М.: Недра, 1984.

15. Белинский И.А. и Калинин Г.П. Об использовании закономерностей формирования речных русел при строительстве каналов //Метеорология и гидрология, № 4, 1951.

16. Белоцерковский М.Ю., Белый Б.В. и др. Эрозионные процессы.: Изд. «Мысль», 1984. 256 с.

17. Белый Б.В., Беркович K.M., Зайцев А.А и др. Исследование русловых процессов на больших реках Сибири.: Геоморфология, 1977, №3, с. 3-11.

18. Богомолов А.Л., Заец Г.М., Коротаев В.Н. и др. Основные процессы, формирующие дельту р. Индигирка.- В кн.: Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 7. М.: Изд.во МГУ, 1979, с. 146-159.

19. Бородавкин П.П., Березин В.Л., Шадрин О.Б. Подводные трубопроводы. М.: Недра, 1979. - 415 с.

20. Великанов М.А. Динамика русловых потоков.-Л.: Гидрометеоиздат, 1949.

21. Великанов М.А. Крупномасштабная турбулентность и структура руслового процесса // Изв. АН СССР, серия геофиз., № 1, 1957.

22. Великанов М.А. Морфометрия равнинных рек как основа моделирования руслового процесса //Тр. III Всесоюзного гидрологического съезда. 1960. т.5. - с. 262-270.

23. Великанов М.А. Образование речных извилин //Изв. АН СССР, серия геолог. № 3, 1950.

24. Великанов М.А. Русловой процесс. Л.: Госиздат. 1954. - 394 с.

25. Великанов М.А. Русловые процессы в освещении классиков гидрологии //Труды института географии АН СССР. Вып. 39. /Проблемы геоморфологии. - М. 1948.

26. Волин A.B. Твердый сток и скорость эрозии //Изв. АН СССР, серия географ, и геофиз., № 5, 1946.

27. Временная методика определения предотвращённого экологического ущерба. М.: ГК РФ по охране окружающей среды, 1999.-59с

28. Геокриологические условия Западно-Сибирской газоносной провинции. Новосибирск: Наука, 1983. - 200 с.

29. Гидрологическая характеристика Новопортовского нефтегазового месторождения, гидрография озёр Ямбургского и Еньяхинского месторождений.- Л., 1985, 97с. (отчёт 11 И).

30. Гидроморфологические исследования пойменного и руслового процессов //Тр. ГТИ, 1970. Вып. 183. -212 с.

31. Гольдин Э.Р. Методы ликвидации и предотвращения размыва дна и берегов рек на участках расположения подводных переходов действующих газопроводов //Материалы совещания РАО «Газпром» в Самаре в феврале 1994г.-м, 1944-с. 49-52.

32. Гончаров В.Н. Основы динамики русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1954.

33. Грачев Н.Р. Исследование плановых деформаций речных излучин //Труды ГТИ, 1985. вып. 301.-е. 17-25.

34. Григорьев Н.Ф. Особенности формирования берегов в условиях полярного климата.- В кн.: Теоретические вопросы динамики морских берегов.-М.: Наука, 1964, с. 148-157.

35. Гришанин К.В. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.-424 с.

36. Гришанин К.В. Подобие речных русел //Труды ЛИИВТа, 1968. Вып.

37. Гришанин K.B. Теория руслового процесса. М.: Транспорт, 1972. -216 с.

38. Гришанин К.В. Устойчивость русел рек и каналов. JL: Гидрометеоиздат, 1974. - 144 с.

39. Данелия Н.Ф. Формирование русла на изгибе потока методами поперечной циркуляции //Сб. ВНИИГМ.: Сельхозгид, 1936.

40. Дёмин А.И. Тепловой режим донных отложений на мелководье арктических морей.- В кн.: Сезонное протаивание и промерзание грунтов на территории Северо-Востока СССР. -М.: Наука, 1966, с. 40-46.

41. Евдокимов В.И. Склоновые процессы в границах подводного перехода трубопровода через водную преграду //Экспресс-информация ВНИИПК Техоргнефтегазстроя. Сер. Строительство магистральных трубопроводов. -М., 1988.-Вып. 9.-с. 20-22.

42. Ершов Э.Д. Криолитогенез. М.: Наука, 1982. - 211 с.

43. Ершов Э.Д., Малиновский Д.В., Кучуков Э.З., Константинова Ч.С., Халиков Г.А., Макагон Ю.Ф., Салагаев В.Б., Ловчук В.В. Термоэрозия дисперсных пород. М.: Из-во Моск. ун-та, 1982. - 193 с.

44. Железняков Г.В., Дебольский В.К. О грядовом движении наносов при их различной плотности //Доклад Всесоюзной Академии с.-х. наук им.В.И.Ленина.-М.: «Колос», 1971.- с. 42-45.

45. Жордания Т.Г. Влажность как один из основных фактов, определяющих размываемость связных грунтов. //Труды Груз.НИИГ и М», 1957.-Вып. 18-19.

46. Зайцев A.A. Формирование свободных излучин на равнинных реках //Автореферат дис. на соис. уч. степ. канд. географ, наук. М., 1979.

47. Замолотчикова С.А.уЧушкина Н.И. Термоэрозия пород в низовьях р.Енисей //Мерзлотные исследования. Вып. XVI . - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1977.

48. Замышляев В.И., Грачёв Н.Р., Ярных H.A. Математическая модель и способы расчёта плановых деформаций меандрирующего русла //Труды V Всесоюзного гидрологического съезда, 1988. т. 10, кн. 1. - с. 140-145.

49. Знаменская Н.С. Влияние грядового движения наносов на формирование русла. //Актуальные вопросы регулирования рек и движения наносов. Будапешт, 1968, - с. 1-5.

50. Знаменская Н.С. Донные наносы и русловые процессы. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 191 с.

51. Золотарёв Г.С. Сопротивление пород эрозионному размыву //Склоновые процессы. вып. 1. - М.: Изд. Моск. ун-та, 1974.

52. Зоненко И.Т., Сулейманов И.Н., Шадрин О.Б. Прогнозирование размывов трубопроводов на подводных переходах //Транспорт нефти и нефтепродуктов. Реф. Научн.-техн. сб. ВНИИОЭНГ, 1975. № 8. - с.20-22.

53. Зубков Н.С., Кожевников B.C., Зубкова K.M. Изменение руслоформирующих факторов под влиянием хозяйственной деятельности //Тр. V Всесоюзного гидрологического съезда, 1988. т.10, - кн.1. - с.358-362.

54. Иванов П.В. Генетическая классификация перекатов равнинных рек на основе протекающих в них русловых процессов //Учён, запис. ЛГУ № 199. Сер. географ. Вып. 10, 1955.

55. Исследование морфологии и гидравлики рек и водоёмов //Труды 11 И, 1973.-Вып. 209-168 с.

56. Камышев А.П., Совальская Л.П., Волков В.Ю. Оценка экологических условий Севера Западной Сибири для объектов газовой промышленности.// Охрана окружающей среды в районах Тюменского Севера. Тюмень, 1996.

57. Каплина Т.Н. Некоторые особенности размыва берегов, сложенных — многолетнемёрзлыми горными породами. В кн.: Вопросы изучения морскихберегов.- М.: Изд-во АН СССР, 1959. (Труды Океанографической комиссии АН СССР, т. IV).

58. Карасёв И.Ф. Русловые процессы при переброске стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1979, 312 с.

59. Караушев A.B. Речная гидравлика.- Л.: Гидрометеоиздат, 1969.-416 с.

60. Караушев A.B. Общие и некоторые частные вопросы теории русловых процессов и склоновой эрозии //Труды ГТИ, 1972. Вып. 191.-е. 5-22.

61. Караушев A.B. Проблемы динамики естественных водных потоков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 392 с.

62. Караушев A.B. Расчёт распределения мутности и деформации русла на прямых участках и на закруглениях рек //Труды ГТИ, 1956. Вып. 56 (110). - с. 75-95.

63. Караушев A.B. Теория и методы расчета речных наносов. -JL: Гидрометеоиздат, 1977. 272 с.

64. Караушев A.B. Транспорт наносов и деформация речных русел //Метеорология и гидрология. -1984. № 5. - с. 79-87.

65. Каретин JI.H. Почвы Тюменской области.- Новосибирск: Наука, 1990.-284с.

66. Клавен А.Б., Копалиани З.Д. Методы гидравлического моделирования руслового процесса //Обзорная информация, вып.2 /Информ. Центр ВНИИГМИ M ЦЦ. - Обнинск, 1980 - 57 с.

67. Клавен А.Б., Копалиани З.Д., Чоков И.В., Снищенко Б.Ф. Состояние и перспективы развития гидроморфологической теории руслового процесса //Тр. V Всесоюзн. гидрол. съезда, 1988. т.10, кн.1. - с. 50-62.

68. Кнороз B.C. «Неразмывающие» (предельные) скорости разнозернистых по крупности несвязных материалов IIИзв. ВНИИГ, 1962. т.71. - 258 с.

69. Кондратьев Н.Е. Гидроморфологические основы расчётов свободного меадрирования //Труды ГТИ, 1968. Вып. 155. - с. 5-37.

70. Кондратьев Н.Е. О дискретности русловых процессов //Проблема русловых процессов. -JL 1953. с. 34-4-2." -----

71. Кондратьев Н.Е. Основы гидрометеорологической теории руслового процесса //Влияние водохранилищ на поверхностный и подземный сток /МГД. -М.: Юнеско, 1972. -с. 85-105.

72. Кондратьев Н.Е. Русловые деформации в меандрирующих реках //Труды ГГИ, 1954. Вып. 44 (98).

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

74. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф., Клавен А.Б. Некоторые результаты развития гидроморфологической теории руслового процесса //Динамика и термика рек и водохранилищ. М.: Наука, 1984. - с. 145-159.

75. Коржуев С.С. О естественной эрозии в зоне многолетней мерзлоты.-Изв. АН СССР. Сер. Геогр., 1964, №3, с. 48-52.

76. Коротаев В.Н., Милошевич В.А., Чалов P.C. Некоторые особенности русловых процессов в устьях рек арктической зоны,- В кн.: Гидрология и гидрохимия морей и устьев рек.- М.: Гидрометеоиздат, 1978, с. 65-71.

77. Косов Б.Ф., Константинова Г.С. Особенности овражной эрозии в тундре.- В кн.: Эрозия почв й русловые процессы. Вып. 1.-М.: Изд-во МГУ, 1970, с. 152-161.

78. Кривошей М.И. Применение статистических и вероятностных методов к анализу плановых деформаций свободно деформирующих рек //Труды ГГИ, 1972.-Вып. 195.-с. 33-52.

79. Кудрицкий Д.М., Попов И.В., Романова E.J1. Основы гидрографического дешифрирования аэрофотоснимков. JL: Гидрометеоиздат,1956.-151 с.

80. Кузьмин И.А. и Россинский К.И. Некоторые вопросы прикладной теории формирования речных русел //Проблемы регулирования речного стока : Изд. АН СССР, 1947.-Вып. 1.

81. Кузьмин И.А., Викулова Л.И., Шишова О.Н. Естественные общие диформации русел рек в условиях перенасыщения потока наносами //Труды V Всесоюзного гидрол. съезда, 1988, т.10, кн.1. - с. 163-174.

82. Кулёмина Н.М. О натурных исследованиях руслового процесса в половодье //Труды ГГИ, 1968. Вып. 147. - с. 52-68.

83. Ландшафты криолитозоны Западно-Сибирской газоносной провинции./ Под. ред. Е.С. Мельникова. Новосибирск: Наука, 1983.

84. Ланчаков Г.А., Степаненко А.И., Пазиняк В.В., Чигир В.Г., Хренов И.Н., Егурцов С.А. Подводные переходы рек тундровой зоны //Газовая промышленность . 1995. -№11. -с. 16-17.

85. Лапшенков B.C. Классификация речных русел //Труды V Всесоюзного журнал, съезда, 1988. - т.10, кн.1. - с. 90-98.

86. Левашов A.A. Особенности русловых процессов на реках зоны с глубоким промерзанием фунтов (на примере рек Надым и Полуй): Автореф. дис. конд. географ, наук. -Л., 1976.-21 с.

87. Леви И.И. Динамика русловых потоков. Л. - М.: Госэнергоиздат,1957.-242 с.

88. Левин С.И. Предупреждение аварий и ремонт подводных трубопроводов.-М.: Гостоптахиздат, 1963.

89. Лелявский Н.С. О речных течениях и формировании речного русла //Доклад на II съезде инженеров гидротехников 21/1 1893г.: Сб.»Вопроосы гидротехники свободных рек». : Изд. МРФ СССР. М., 1948.

90. Линслей Р.К., Колер М.А., Паулюс Д.Л.Х. Прикладная гидрология. -Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 759 с.

91. Ловчук B.B. Расчет критических скоростей размыва немёрзлых отложений полуострова Ямал. //В сб. научн. трудов Зап. СибПНИИИС. -Тюмень, 1991.-с. 58-65.

92. Лохтин В.М. О механизме речного русла. СПб, 1897.

93. Ляпин А.Н. О возникновении извилистости русел //Труды ГТИ. Вып. 56(110),- 1956.

94. Маккавеев В.М. Некоторые теоретические задачи динамики открытых потоков.// Труды ГТИ, вып.8(62), 1948.

95. Маккавеев Н.И. Особенности формирования русла в низовьях равнинных рек //Проблемы физ. Геогр. т. XVI, 1951.

96. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в её бассейне . М.: Изд. АН СССР, 1955.-346 с.

97. Маккавеев Н.И. Русловой режим и трассирование прорезей.: Изд. МОЦНИИРФ.-М., 1949.

98. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. М.: Изд. МГУ, 1986.

99. Макринова О.В. и Паньковский С.И. Измеритель плановой кривизны русла //Труды ГГИ. Вып. 44 (98), 1954.

100. Малиновский Д.В. Размываемость твёрдых пород и методика её изучения при мерзлотно-геологических исследованиях :Автореф. дисс. канд. географ, наук . -М., 1980. -19 а. -104. Малюшин H.A., Есенгалиев Т.Е. Нефтепровод Западный Алд

101. Побережье Аденского залива //Строительство трубопроводов, 1989. № 7. - с. 42-45.

102. Методические рекомендации по учету влияния хозяйственной деятельности на сток малых рек при гидрологических расчётах для водохозяйственного проектирования. JL: Гидрометеоиздат, 1986. - 166 с.

103. Методические рекомендации УГКС по сетевым русловым наблюдениям. JL: Гидрометеоиздат, 1981. - 112 с.

104. Милошевич В.А., Сидорчук А.Ю. Изменение глубин на устьевых барах северных рек.- В кн.: Гидрология и гидрохимия морей и устьев рек.- М.: Гидрометеоиздат, 1978, с. 72-76. (Труды Гос. океаногр. ин-та, вып. 142).

105. Мирцхулава Ц.Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. -М.: «Колос», 1967. 179 с.

106. Морфология речных русел и их моделирование.: Сб. работ Госстрой СССР ВОДГЕО, 1972. 113 с.

107. Николаев Б.М. Размыв и защита берегов в реках Тюменского Севера //Труды V Всесоюзного съезда. т.Ю, кн.1, 1988. - с. 213-221.

108. Пат. RV 2112832 С 1, МКИ в Е 02 В 15/00. Оградительная дамба /Авт. Путилин В.Н./ Опубл. в Бюл., 1998. № 16.

109. Пат. RV 2149947 С 1, МКИ 7 Е 02 В 3/12. Способ укрепления размываемых берегов тундровых рек /Авт. Крылов Г.В., Путилин В.Н., Ланчаков Г.А./ Опубл. в Бюл. № 15, 2000.

110. Пиньковский С.И. Типы речных русел Средней и Южной Сибири //Тр. ГТИ, 1962. Вып. 94. - с. 87-113.

111. Попов И.В. Деформация речных русел и гидротехническое строительство. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 363 с.

112. Попов И.В. Изменение морфометрических характеристик во времени как показатель направленности русловых процессов на меандрирующих реках /Труды ГТИ, 1954. Вып. 44 (98). • •

113. Попов И.В. Методические основы исследований руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 205 с.

114. Попов И.В. Процесс меандрирования речных излучин и его измерение с помощью аэрофотосъемки //Труды ГГИ, 1955. Вып. 49 (103), 1955.

115. Попов И.В., Кондратьев Н.Е. Исследование ГТИ в области теории руслового процесса //Труды ГТИ, 1971. Вып. 171.-е. 86-94.

116. Приборы и методы, применяемые для исследования русловых процессов и динамики водоёмов //Труды ГГИ, 1983. Вып. 306. - 132 с.

117. Применение гидроморфологической теории руслового процесса для решения практических задач //Труды ГТИ, 1975. Вып. 225. - с.82.

118. Проскуряков А.К. А.К. «Лохтин В.М., Лелявский Н.С. основатели учения о формировании русла». - Л.: Гидрометеоиздат, 1951. — 63 с.

119. Путилин В.Н. Гидроэкологический мониторинг северных рек на участках подводных переходов трубопроводов и разработка защитных мероприятий //Обл. научн.-практ. конфер. «Окружающая среда». — Тюмень, 1998. с. 52-54.

120. Путилин В.Н. Локализация распространения нефтяных загрязнений с талыми и дождевыми водами на земной поверхности //НТС. Сер. Проблемы экологии газовой промышленности. М., ИРЦ Газпром. - 1999. - № 2. - с. 2328.

121. Путилин В.Н. Особенности русловых деформаций северных рек на участках подводных переходов трубопроводов //Тезисы док. 4-го Всероссийского научн.-практич. Семинара «Чистая вода». Тюмень, 199. - с. 25-27.

122. Путилин В.Н. Особенности русловых процессов тундровых рек и их учёт при берегоукрепительных работах //Проблемы географии и экологии Западной Сибири. Тюмень.: Изд. Тюменского гос. университета, 2001. - с. 43 -48.

123. Путилин В.Н. Особенности эрозионных процессов тундровых рек и их учёт при разработке защитных мероприятий //Тезисы докл. VI Горногеологического форума: «Природные ресурсы стран СНГ» С.-Петербург, ноябрь 1998.-с. 182.

124. Путилин В.Н. Предотвращение попадания нефтяных загрязнений в водотоки //Природопользование в районах со сложной экологической ситуацией :Материалы межвуз. Научн. Конф. Тюмень.: Изд. Тюменского гос. университета, 1999.-е. 141-143.

125. Путилин В.Н., Крылов Г.В., Цацульников В.Г. Региональные нормы по оценке деформации русел рек на участках подводных переходов трубопроводов (Надым-Пуровское междуречье) //ВСН 39-1.10-004-2000. М.: Изд. ИРЦ Газпром, 2001. - 22 с.

126. Разработать мероприятия по защите водных объектов от нефтяных загрязнений на Уренгойском месторождении в районе УКПГ-6: Отчёт о НИР /ТюменНИИгипрогаз; Отв. исполн. В.Н.Путилин. Договор 230/01. - Тюмень, 1998.- 18 с.

127. Ратнер А.Г., Камалова Е.В., Головина О.Н. Устойчивость и укрепление берегов на подводных переходах трубопроводов //Техника и технология строительства подводных переходов магистральных трубопроводов. М.: ВНИИСТ, 1987. - с. 6-62.

128. Рафиков С.К., Лаврентьев А.Е. Борьба с водной эрозией грунта на линейной части трубопроводов //Обз. инф. сер. «Транспорт и подземное хранение газа». М.: ИРЦ Газпром, 1997. - 74 с.

129. РД 51-2-55. Регламент выполнения экологических требований при размещении, проектировании, строительстве и эксплуатации подводных переходов магистральных газопроводов. М., 1995. - 62 с.

130. Рейнольде О. Проблемы турбулентности /ОНТИ. М. - Л., 1936.

131. Рекомендации по использованию азрокосмической информации при изучении руслового процесса. Л.: Гидрометеоиздат, 1985 - 68 с.

132. Рекомендации по оценке и прогнозу размыва берегов равнинных рек и водохранилищ для строительства /ПНИИС М.: Стройиздат, 1987. - 72 с.

133. Рекомендации по снижению воздействия эрозионных процессов на переходы трубопроводов через русла рек Уренгойского НГТСМ: Отчёт о НИР /ТюменНИИгипрогаз; Отв. исполн. В.Н.Путилин. Договор 230.3.0.55. -Тюмень, 1997.-25 с.

134. Рекомендации по учёту деформаций речных русел при проектировании инженерных сооружений на реках зоны Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. JL: Гидрометеоиздат, 1983. - 71 с.

135. Рекомендации по учёту естественных циклических деформаций русел равнинных рек при строительном проектировании. JL: Гидрометеоиздат, 1969.-32 с.

136. Рекомендации по учёту руслового процесса при проектировании ЛЭП. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 179 с.

137. Рекомендации по учёту русловых деформаций при проектировании переходов магистральных трубопроводов через равнинные реки с естественным режимом. М.: ОНТИ, 1967. - 70 с.

138. Ресурсы поверхностных вод СССР.: Гидрометеоиздат, Том 15, вып. 3, 1973.

139. Ржаницын H.A. Морфологические и гидрологические закономерности строения речной сети. — Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 238 с.

140. Ржаницын H.A. Руслоформирующие процессы рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -264 с.

141. Ржаницын H.A. Устойчивость русла и интенсивность руслового процесса //Труды ЦНИЭЭВТ, 1956 Вып. VIII. - М.

142. Россинский К.И., Кузьмин И.А. Закономерности формирования речных русел. //В кн. «Русловые процессы».: Изд-во АН СССР, 1950. с. 52-97.

143. Русловой процесс, /под ред. Н.Е.Кондратьева. Л.: Гидрометеоиздат, 1959.-372 с.

144. Русловые процессы рек и динамика водоёмов /Труды ГГИ, 1977. Вып. 242. -130 с.

145. Русловые процессы рек и динамика водоёмов /Труды ГГИ, 1980. -Вып. 263. -156 с.

146. Русловые процессы рек и динамика водоёмов /Труды ГГИ, 1984. -Вып. 318.-144 с.

147. Русловые процессы рек и динамика водоёмов /Труды ГГИ, 1985. -Вып. 301.-132 с.

148. Русловые процессы рек. /Труды ГГИ, 1983. Вып. 288. -124 с.

149. Русловые процессы рек. /Труды ГГИ, 1982. Вып. 278. -124 с.

150. Рыбин С.И. Морфометрическая классификация рек /Метеорология и гидрология, 1967. № 4.

151. Сакс В.Н. Развитие рельефа и гидрографической сети Советской Арктики в четвертичный период //Труды Всесоюзн. гидрол. съезда. 1948. -т.2.:Геогрф.

152. Самойлов Б.В., Ким Б.И., Зоненко, Кленин В.И. Сооружение подводных трубопроводов: Учебн. Пособие для вузов. М.: Недра, 1995.- 304 с.

153. Самойлов И.В. Устья рек.- М.: Географгиз, 1952. 526 с.

154. Снищенко Б.Ф. О связи высоты песчаных гряд с параметрами речного потока и русла //Метеорология и гидрология, 1980. № 6. - с. 84-91.

155. Снищенко Б.Ф. Связь типов русел с формами речных долин //Геоморфология, 1979. № 1. - М.: Наука. - с. 18-25.

156. Снищенко Б.Ф. Типы руслового процесса и их возникновение //Труды ГГИ, 1980. — Вып.2. — с. 4-40.

157. Сообщения об изобретениях //Экологические системы и приборы, 2001. № 7. - с.64.

158. Справочник по климату СССР. Ветер. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.

159. Справочник по климату СССР. Влажность воздуха, атмосферные осадки. Л. : Гидрометеоиздат, 1968.

160. Справочник по климату СССР. Температура воздуха и почвы. -Л. :Гидрометеоиздат, 1965.

161. Ткаченко В.Г., Назаров A.B. Совершенствование методов расчета и прогноза русловых деформаций в створах подводных переходов нефтегазопроводов // Тр. V Всеоюзн. гидрол. съезда, 1988. — том 10, кн.1, -с. 409-419.

162. Томирдиаро C.B. Природные процессы и освоение территории зоны вечной мерзлоты. — М.: Недра, 1978. 144с.

163. Трепетцов Е.В. Деформация берегов р. Оби в Тюменской области.- В кн.: Эрозия почв и русловые процессы. Вып. 3.- М.: Изд-во МГУ, 1973, -с. 276284.

164. Трофимов В.Т. Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты.- М.: Изд-во МГУ, 1977.-278 с.

165. Учёт деформаций речных русел и берегов водоёмов в зоне подводных переходов магистральных трубопроводов //ВСН. 163-83. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-142 с.

166. Фёдоров H.H. Экспериментальные исследования процессов меандрирования //Труды ГТН„ 1954. Вып. 44 (98).

167. Физико-географическое районирование Тюменской области /Поз. ред. Н.А.Гвоздецкого: Изд. Моск. ун-та, 1973. 246 с.

168. Хортон P.E. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. М.: ИЛ, 1948.

169. Чалов P.C., Алабин A.M., Иваной В.В., Лолина Р.В., Панин A.B. Морфодинамика русел равнинных рек.- М.: Изд-во МГУ, 1998.-288с.

170. Чалов P.C. Географические исследования русловых процессов. М.: Изд. МГУ, 1979. - с. 226-231.

171. Чалов P.C. Региональные проблемы изучения руслового процесса //Труды V Всесоюзного гидрол. съезда, 1988. т.10. кн.1. - с. 175-186.

172. Чалов P.C. Русловые процессы на реках СССР и методика их мелкомасштабного картографирования //Тр. V Всесоюзного гидрол. съезда, 1988. т. 10, кн. 1. - с, 259-266.

173. Чалов P.C. Факторы русловых процессов и иерархия русловых форм. //Геоморфология, 1983. № 3.

174. Чалов P.C., Чернов A.B. Карты русловых процессов: принципы составления, типизация, назначение //География и природ. Ресурсы, 1999. № 3 -с. 18-28.

175. Чеботарёв А.И. Общая гидрология (воды суши). JL: Гидрометеоиздат, 1975.

176. Чигир В.Г. Криогенное склонообразование //Проблемы криолитологии. М.: Изд. Моск. ун-та, 1977. - Вып. VI.

177. Шамов Г.И. Речные наносы. Л.: Гидрометеоиздат, 1954.

178. Шарашкина Н.С. О периодическом расширении речных русел //Русловые процессы. М.: Изд. АН СССР, 1958. - с. 140-154.

179. Шур Ю.Л., Петрухин Н.П., Славин-Боровский В.Б. Разрушение берегов в криолитозоне.- В кн.: Криогенные процессы.- М.: Наука, 1978.- с. 5773.

180. Якунин И.И. Вариация глубин на фарватере равнинных рек и её связь с гидрологическим режимом //Труды ГТИ, 1954. Вып. 44 (98).

181. Ярославцев И.А. Особенности руслового процесса на излучине реки в паводок //Труды ГТИ, 1966. Вып. 136. - с. 77-81.

182. Chitale S.V. River Channel Patterns S. of H. D. ASCE. v-96. HY-1. 1970, pp. 31-51. .

183. Fargue O. La forme du lit riveriers a fond mobile. Paris, 1908.

184. Leopold L. B. and Wolman M. Rive channel patterns: braided, meandering and straight. U.S. Geol. Survey Proc. Paper 262-B, 1957,-48p.

185. Linsley R., Köhler M., Paulhus I. Applied hydrology, New York, 1949.

186. Sediment transportation mechanics: F. Hidraulic relations for alluvial streams. By TASK Commitee for preparation of the Sedim. Manual, Committee on Sedim. Of HD. Jour, of the Hydraul. Div. Proc. of the ASCE, 1971, vol. 97, No. HY l,pp. 101-141.

187. Walker H.J., Arnborg L. Permafrost and ice-wedge effect rifer bank erosion.- In: Proc. Permafrost Intern. Conf., NAS-NRG Publ. 1287, 1966,-p. 164171.

Информация о работе

Путилин, Виктор Николаевич
кандидата технических наук
Тюмень, 2004
ВАК 25.00.36

Диссертация

Прогноз русловых деформаций северных рек и защита сооружений от размыва - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы