Диссертация (1141527), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Софером [92]. Во втором случае поля льда, встречающие на пути движениясужения русла или острова, останавливаются и прочно задерживаются.21При анализе ледового режима рек СССР Р.В. Донченко (1987 г.) отмечает,что образование заторов связано с местами задержки вскрытия реки ото льда,участками заклинивания русла ледяными полями в местах с характернойморфологией (острова, осередки, косы и т.д.) и местами с зажорнымископлениями. С этим связана классификация типов заторов: русловые заторы укромки ледяного покрова или в местах стеснения русла, устьевые заторы,подпорные заторы на водохранилищах [33].
Устьевые и подпорные заторыпривязаны к ограниченным участкам реки. Русловые заторы в местах переломапродольного профиля или особо значимых русловых препятствий такжепривязаны к определенным участкам. Прочие виды русловых заторов могутвозникать в различных местах. Морфологические факторы, описываемые вработах более ранних авторов, у Р.В. Донченко названы геоморфологическими.Они связаны с «… особенностями строения русла в продольном, поперечном иплановом отношениях…» [33]. Одновременно Р.В. Донченко в одной из своихработ выполняет «… анализ данных, характеризующих морфологическиеособенностизаторныхучастков…».Определяющуюрольвпроцессезаторообразования здесь играют особенности изменения продольного профиляреки, особенно уменьшение ее продольного уклона более, чем в три раза.Изучениевлиянияморфологиирусланапропускнуюспособностьприведено в работах Е.С.
Субботиной [95].ВработахВ.А.Бузина(2004г.)морфометрическимифакторамизаторообразования названы сужения и разветвления русла, участки с перекатамии мелями, на которых глубина воды сопоставима с толщиной льда. В.А. Бузинсчитает, что особенно способствует заторообразованию сочетание несколькихвидов русловых препятствий: крутого поворота с сужением русла, падение уклонас островами и т.д. [15].
Место образования затора на однородном поморфометрическим параметрам участке распределено равновероятно по егодлине.Вкаждомгидрометеорологическихконкретномусловий.годуРанееоноопределяетсяподобноевлияниемпредположениебыловысказано и Л.Г. Шуляковским. Морфометрические факторы В.А. Бузин22относит к постоянным, а гидрометеорологические – к переменным факторамзаторообразования.Морфометрическиефакторыопределяютвероятностьобразования затора на конкретном участке реки, а гидрометеорологические –мощность ледового затора.В исследованиях заторообразования на реке Томь, выполненных С.А.Агафоновой и Н.Н.
Фроловой, формирование заторов льда обусловлено сложнымсочетаниемгеографических,геоморфологическихгидрологических,факторов[3].метеорологическихМорфологическимииусловиямизаторообразования являются снижение уклона, сужение русла, разветвления,крутые излучины и места слияния реки и ее притоков. К антропогеннымморфологическим факторам, характерным для данной реки, отнесены мостовыепереходы, дамбы обвалования, глубокие русловые карьеры при их комбинации смелководными перекатами.Терминология общего обозначения факторов, влияющих на образованиеледовых заторов, и относящихся к особенностям строения русла и поймы реки(острова, плесы, перекаты, крутые повороты и т.д.), более чем за вековуюисторию исследований ледового режима рек, несколько отличалась у разныхавторов.Воднихработахихназываютморфологическими,вдругихгеоморфологическими, в третьих морфометрическими.
Тем не менее, это одни ите же факторы, относящиеся к постоянным факторам заторообразования иопределяющие вероятность (частоту) образования заторов льда на конкретномучастке реки.Согласно терминологии, приведенной в «Руководстве по определениюгидрографическиххарактеристиккартометрическимспособом»морфометрическими характеристиками водотоков являются количественныепоказатели, описывающие размеры, форму, уклон водотоков. К ним относятдлину, средний уклон, координаты продольного и поперечного профиля,извилистость [88]. Вероятно, при конкретных значениях параметров русла или ихсоотношениях (ширина острова к ширине реки, угол поворота русла на участке ит.д.), способствующих заторообразованию, корректнее использовать термин23морфометрические.
Если речь заходит о процессе образования заторов льда сучетом геологических особенностей речного русла или водосбора, то болееподходит термин геоморфологические. Примером может служить анализособенностей образования заторов на притоках реки Томь возле перекатовразличного строения: на реке Мрас-су перекаты намывного характера, сложенныекрупнообломочным материалом, на реке Уса они образованы вследствиепересечения рекой более устойчивых пород, вклинивающихся в русло [65].В Канаде С. Демерсом разработана сегментация участков рек провинцииКвебек по геоморфологическому принципу на основании изменения значенийудельной мощности, осадочного состава берегов, локализации в долине ипланиметрической геометрии [120].
Она используется для оценки влияниязаторов льда на геоморфологию речного русла [134].В тех случаях, когда рассматриваются наиболее характерные местаобразование ледовых заторов в пределах речных участков без числового указанияих параметров, более подходит термин морфологические факторы. Так, в однойиз последних работ В.А. Бузина, при анализе особенностей заторообразования нар. Лена отмечено, что «…благоприятная морфология – большое количестворусловых образований, излучин и перекатов – … создает необходимые условиядля образования заторов льда» [14].В работе С.
Де Манка и Ива Готье (Национальный институт научныхисследований, провинция Квебек, Канада) для таких морфологических факторовкак острова, сужения, извилистость русла, наличие моста, слияние рек и обрывсклонанаосновеГИС-технологийгеопространственная модельбыласозданаупрощеннаяи определены индексы предрасположенности кзаторам рек Шодьер, Сан-Франсуа и Ассампшен к югу от Квебека [118].Определение частоты заторов на реке Мистассини (Канада, провинцияКвебек)поданным1970-2013гг.дляучастковсразличнымиморфометрическими характеристиками было выполнено в работе С.
Морина и Д.Бюхера (Университет Конкордия, г. Монреаль) [134].24Река Мистассини протекает с юга на север в широком диапазонегеоморфологических параметров, от гранитных нагорных участков до осадочныхнизменностей из сланца и известняка. Целью этих исследований стала проверказначимости ледяных заторов как фактора, влияющего на геоморфологию речногорусла и долины и определение пороговых значений частоты и мощности заторов,необходимых для формирования и поддержания ледовых форм речноголандшафта. В работе [134] использованы данные полевых геоморфологическихизысканий и статистические данные по частоте и мощности заторов.Были определены четыре характерных морфодинамических участка реки,имеющие различные морфологические реакции на прохождение ледяного затора:S1 – сильно извилистое русло в гранитном нагорье; S2 – линейный участок спесчаными и скалистыми островами и дюнами; S3 – сужения, наличие в руслекамней и гравия, извилистое русло с песчаным дном; S4 – умереннаяизвилистость, перекаты, мелкое русло из глины и мелкозернистого песка сотмелями и редкими песчаными островами.
Заторы происходили в пределах всехучастков, но имели различную частоту: S1 – 0,42; S2 – 0,3; S3 – 0,23 и S4 – 0,19.1.3. ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗАТОРООБРАЗОВАНИЯОдними из первых работ, посвященных систематическому изучениюфакторов заторообразования, были труды И.Я. Лисера и Л.Г. Шуляковского [56,103]. Наиболее полный анализ факторов заторообразования был выполнен Р.В.Донченко и ей были определены три укрупненные группы факторов:гидрометеорологические, геоморфологические и антропогенные [33].
В качествеглавных факторов заторообразования приняты [48]: задержка вскрытия, вызванная прочностью льда или строением русла, интенсивность формирования и движения паводка, количество и прочность льда.Основная роль отводится гидрометеорологическим факторам, но косвенноприсутствует и морфометрический фактор. Совокупность указанных факторов25влияет на мощность ледовых заторов. В работе [33] указаны особенностиосновных факторов образования заторов для рек СССР.Влияние гидрометеорологических факторов на параметры ледяных заторовв Канаде оценено в работе [112].
На северо-западе Канады заторные наводненияна реке Маккензи вызываются интенсивным поступлением теплой воды из еепритока – реки Лиард, вскрывающейся раньше. Для реки Пис в СевернойАльберте(Канада)Т.ПроусомиМ.Конлиприведенанализгидрометеорологических условий, влияющих на заторные наводнения [136]. Вработе С. Белатоса ретроспективный анализ гидрометрических данных для этойже реки позволил получить количественные оценки ледового режима реки внижнем течении и спрогнозировать частоту заторов льда [113].Для оценки возможности возникновения затора необходимо проведениеанализа соответствия условий заторообразования признакам опасных (иликритических) условий. В ряде работ по ледотермике рек приведены перечнифакторов, влияющих на образование заторов, с указанием их наиболеенеблагоприятных сочетаний.
Например, для Европейской части России многоисследований посвящено рекам бассейна Северной Двины [4, 5, 6, 17, 35, 36].Образованию затора в конкретном створе с неблагоприятной морфометрией(или пониженной льдопропускной способностью) способствуют гидрологическиеи метеорологические события, к которым относятся условия замерзания,ледостава и вскрытия реки [2, 72]. Опасноеформирование ледоставаопределяется такими факторами как: высокий предледоставный уровень воды,продолжительный осенний шугоход и ледоход, сильная зашугованность русла,наличие зажоров, чередование потеплений и похолоданий [54].
Опасноепротекание ледостава определяется факторами, характерными для периода егоокончания: высокая прочность льда, большая толщина льда (в створе и наледосборном участке), сумма отрицательных температур воздуха, наличиепотеплений, сумма осадков за холодный период. Опасное вскрытие реки ото льдаопределяется такими факторами как: интенсивный рост расходов и уровней реки,высокая скорость воды при вскрытии, сумма осадков в период вскрытия,26интенсивное поступление льда с вышележащих участков реки или ее притоков,наличие похолоданий.Количественная переменная, поставленная в соответствие фактору, в общемслучае является случайной величиной, значение которой изменяется во времени.В теории вероятностей случайные величины могут быть дискретными инепрерывными, коррелированными и некоррелированными (независимыми).Отмечалось, что не все перечисленные факторы, влияющие на образованиеледовогозатора,являютсянезависимыми.Так,например,сильнаязашугованность русла может быть результатом продолжительного шугохода,высокая прочность и толщина льда «определяются» суммой отрицательныхтемператур и т.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
