ОБЩАЯ ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОГО ИЗМЕНЕНИЯ РУСЛОВОГО РЕЖИМА УЧАСТКА ПЕРЕХОДА И ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗВАННОГО ВЛИЯНИЕМ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
1. Общие требования к учету руслового процесса на участке перехода трубопровода состоят в следующем.
В соответствии с п. 1.14, переход магистрального трубопровода через русло и пойму реки относится к пассивным сооружениям. К этому типу сооружений относятся и элементы перехода: подводные поперечные траншеи в случае подводной укладки трубы и опоры, устанавливаемые в русле и на пойме в случае надводной укладки труб. Переход в целом и указанные его элементы подвержены влиянию русловых деформаций, вызываемых перемещением всех типов русловых образований: макро-, мезо- и микроформ. Оценка этого влияния для естественного состояния русла (без воздействия на него активных сооружений) производится в соответствии с рекомендациями разделов 4-10.
Прогноз дополнительного влияния, вызванного воздействием на участок перехода сооружениями I и II категории, может производиться в соответствии с существующими рекомендациями по оценке руслового процесса при проектировании этих типов сооружений.
В общем виде учет руслового процесса при проектировании перехода как пассивного сооружения должен состоять в определении тех русловых форм и тех активных сооружений, под влияние которых попадает переход, и в определении диапазона русловых деформаций, вызываемых этими русловыми образованиями и сооружениями. Переход должен находиться вне пределов указанного диапазона деформаций в течение расчетного срока эксплуатации этого сооружения.
Если переход нельзя разместить за пределами найденных границ русловых деформаций, задача его проектирования решается одним из следующих способов:
– путем отыскания нового, приемлемого по развитию русловых деформаций, участка местоположения сооружения;
– путем разработки нового типа перехода (например, вместо подводного – надводный, вместо одной нитки – несколько ниток и т.д.);
– путем стабилизации русла с помощью русловыправительных сооружений II категории.
2. При оценке русловых деформаций на участке перехода магистрального трубопровода необходимо учитывать общие принципы выделения русловых прогнозов и прогнозируемых характеристик руслового процесса, вытекающие из гидроморфологической теории руслового процесса.
3. Под прогнозом руслового процесса (русловым прогнозом) понимается предвычисление в пространственном или временном интервале любого изменения морфологического строения русла, основанное на знании закономерностей развития русловых процессов, определяющих это явление в конкретных условиях данной реки или канала.
В классификации русловых прогнозов различают их признаки и виды.
Выделены следующие признаки русловых прогнозов: общецелевое назначение, генезис (происхождение) водотока, вид водотока (для рек и каналов), схема взаимодействия руслового процесса с инженерными сооружениями, время предвычисления, методы предвычисления. Каждый признак предопределяет выделение соответствующих видов прогнозов.
По признаку общецелевого назначения выделяются прогнозы научно-познавательные, инженерные и природоохранные. Проектирование перехода трубопровода через русло и пойму реки требует учета двух последних видов прогноза.
Признак \”генезис водотока\” введен в целях разделения прогнозов, выполняемых для рек и каналов.
Для учета в прогнозах разных природных условий они разделяются по признаку \”вид водотока\” на прогнозы для равнинных рек, для рек в особых условиях (карст, многолетняя мерзлота), для каналов в выемках, для каналов в насыпях, для каналов в поймах рек и др.
По признаку \”характер взаимодействия инженерных сооружений с русловым процессом\” выделяют прогнозы при сооружениях I категории (см. табл. 1), прогнозы при сооружениях II категории, прогнозы при пассивных сооружениях, прогнозы на урбанизированных участках рек, застроенных сооружениями разных типов.
По времени предвычисления выделяют прогнозы полных циклов развития русловых форм (период сползания гряд, мезоформ, ограниченных излучин, развития свободных излучин и т.п.) и прогнозы стадий (части циклов) развития русловых форм. Такое деление прогнозов обусловлено тем, что в абсолютном выражении время протекания явлений руслового процесса на разных структурных уровнях весьма различно. Так время прохождения песчаными грядами своей длины (период их движения) колеблется от минут до десятков суток, период сползания мезоформ – от нескольких суток до нескольких лет; полный же цикл развития макроформ, например излучин, может продолжаться и сотни суток и сотни лет. Выбор того или иного вида прогноза по времени предвычисления зависит от соотношения расчетного времени строительства или эксплуатации сооружения и времени полного цикла развития русловых форм.
В зависимости от сложности явлений руслового процесса, капитальности сооружения, точности прогноза, стадии проектирования, степени возможного нарушения природной среды по методам предвычисления прогнозы подразделяются на гидроморфологические, гидравлико-морфометрические, гидравлическое моделирование.
4. Прогнозированию при проектировании переходов трубопроводов через реки могут подлежать следующие виды деформаций:
– изменения русловых форм на уровне отдельных частиц (при бесструктурном транспорте наносов), на уровне русловых микро-, мезо-, макроформ;
– деформации указанных русловых форм в зависимости от направленности русловых деформаций в реке (обратимые или знакопеременные, необратимые или однонаправленные, совместные включающие обратимые и необратимые);
– деформации русловых форм, вызванных влиянием смежных русловых образований одного или разных структурных уровней (например, влияние смежных излучин в зависимости от степени их развитости, влияние спрямления излучины на расположенные ниже мезо- и макроформы и т.п.).
