Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Географический факультет

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
ЭРОЗИИ ПОЧВ И РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
им. Н.И. МАККАВЕЕВА

 

 

Основана в 1969 г.
Организатор и научный руководитель лаборатории с 1969 по 1983г. 
профессор Н.И. Маккавеев

Заведующий лабораторией - доктор географических наук, заслуженный профессор МГУ, академик Академии проблем водохозяйственных наук

Роман Сергеевич Чалов

 

 

 

 

 

 

 
 
В НИЛаборатории эрозии почв и русловых процессов им. Н.И. Маккавеева  МГУ исследования русловых процессов для обес-
печения схем и проектов создания современных водных путей на свободных реках проводятся с 1957 г. Создан принципиально но-
вый  подход к проектированию дноуглубительных и выправительных работ и их оптимизация, основанная на применении законо-
мерностей естественного руслового режима. В результате разработаны генеральные схемы регулирования русел и малых рек на
затруднительных участках с учетом специфики русловых процессов на каждой конкретной реке и при различных видах использо-
вания водных ресурсов.

     Исследования МГУ проводились по следующим основным направлениям: а) русла рек , разветвленные на рукава;
     б) галечно-валунные русла;
     в) устья рек и устьевые бары;
     г) многолетние и сезонные переформирования перекатов;
     д) русловые процессы на крупнейших реках;
     е) влияния русловых карьеров и водохранилищ на русловые процессы и водные  пути.

     Все эти направления непосредственно связаны с разработкой приемов, методов и конкретных рекомендаций по выправлению
русел, проведению дноуглубительных работ, а в последние два десятилетия  - обеспечению экологической безопасности  путевых
мероприятий.

     Обоснованные схемы выправления русел были в значительной степени успешно внедрены на Вычегде и Северной Двине, на
Оби, на Лене, в устьях Таза. Пура, Яны. Индигирки, от части на других реках. На Киренге благодаря выполненным исследовани-
ям была предложена временная схема транспортного исользования реки для разового завоза крупногабаритных грузов в район
строительства БАМа. Для нижней Катуни была предложена такая схема выправления сложноразветвленного галечного русла, ко-
торая позволила впервые создать 30-километровую трассу судового хода на этой полугорной реке, связавшую крупнейшие карье-
ры ПГС с портами на Бие и Оби. Для верхнего Алдана на основе выявления специфики и закономерностей формирования галеч-
но-валунных русел были определены перспективы и ограничения возможностей создания современной судоходной трассы в 
связи с проектировавшимся выходом к ее началу железной  дороги. В устье Енисея углубление перекатов по предложенной МГУ 
схеме явилось одним из ведущих условий открытия зимней арктической навигации между Дудинкой  и Мурманском.

     Примеры успешной реализации конкретных рекомендаций и использования методов выправления, предложенных МГУ: 
     а) использование развития сопряженных разветвлений на средней Оби - Базиковский узел, Орско-Борский - Белоглинский учас-
ток, Кругликовские      перекаты;
     б) учет руслового режима узловслияния рек - Оби и Чарыша, Бии и Катуни, Лены и Алдана; 
     в) использование правила "ведущего берега" и направляющего влияния его мысов - Вычегда, верхняя Обь, Дубровинско - Таша-
ринский участок средней Оби; г) учет развития "веерных" разветвлений и разработка спрямляющих рукавов - Елобогатские пере-
каты на средней Оби, Мягчихинские - на верхней Оби;
     д) обоснование схемы регулирования параллельно-рукавного русла - верхняя Обь, нижняя Лена; 
     е) обоснование прогнозов переформирований русла крупнейшей реки  -  Лены и их использование при организации и проведе-
нии дноуглубительных работ на р.Лене - Якутский узел, Сахам, Черпальские перекаты, Отон-Арыы; 
     ж) выправление ряда перекатов средней Лены, имеющих скальное ложе(Олекминский, Еловый); 
     з) создание устойчивой трассы судового хода через устьевые бары Таза, Пура, Яны, Индигирки.

     Особое место в научной значимости и технико-экономической эффективности исследований занимают работы на Оби от г.Но-
восибирска до устья Томи. Успешное внедрение рекомендаций, составленных на основе изучения русловых процессов, привело      
к созданию и закреплению путевыми работами относительно стабильной судоходной трассы. Здесь были существенно улучшены 
ранее тяжелые для судоходства Кубовинские, Орско-Борский - Гусиные, Кругликовские, Елобогатские, Киреевские, Асраханцев-
ский, Таганский, Воротный и другие перекаты. В итоге (на Оби от Новосибирска до Колпашево в 80-е годы надежно обеспечива-
лись с помощью землечерпания судоходные глубины 250 -270 см при бытовой глубине 120-150 см. При этом фактические объемы 
землечерпания оказались при двухкратном увеличении гарантированной глубины почти на 50%  меньше расчетных; капитальные 
дноуглубительные работы составили не более 10%  от общего объема работ. Наряду с реализацией рекомендаций по улучшению 
условий судоходства на конкретных перекатах и перекатных участках широко использовались обоснованные в результате исследо-
ваний методические приемы и принципиальные схемы выправления затруднительных участков того или иного морфодинамичес-
кого типа. В частности, на Кубовинском и Епобогатском участках разработка капитальных прорезей и перенос судового хода про-
изводились по схемам выправления сопряженных разветвлений русла - правилу "восьмерки" (в первом случае), либо развития 
одиночных разветвлений "веерного" типа (во втором).

     Помимо научного обоснования схем мероприятий и методов выправления русел для улучшения условий судоходства попутно 
был решен ряд задач иного плана, но также непосредственно связанных с проблемами проектирования судовых ходов.      
Так для устьевых областей Яны и Индигирки была предложена методика расчета проектного уровня в дельтовых рукавах и на усть-
евом баре при различных сочетаниях  стоковых и сгонно-нагонных колебаний уровней, На скальных и галечно-валунных перекатах 
Лены, Алдана, Витима была выявлена "игра" уклонов в разные фазы водного режима, определяемая возникающим на них эффек-
том подтопленного водослива с широким порогом. Для конкретных участков такого рода разработаны приемы приведения про-
мерных планов к единой высотной отметке с учетом изменения уклонов.

     Русловые исследования оснащены современными эхолотами, лазерными дальномерами, гидролокаторами бокового обзора. 
Внедрение системы спутникового позиционирования GPS в едином комплексе с эхолотами, гидролокаторами и компьютерами 
позволяет применять принципиально новые автоматизированные системы выполнения изыскательских работ. Широко применя-
ется компьютерное моделирование при решении конкретных  задач.

     Наряду с известным технико-экономическим эффектом (увеличение глубин, снижение объемов землечерпания и т.д.) эти ра-
боты привели:
     - к общей стабилизации судоходной трассы, увеличению устойчивости русел и  локализации других негативных проявлений 
русловых процессов (размывов берегов), что облегчает проведения мероприятия по их предотвращению;
     - увеличению пропускной способности русел, в том числе во время ледохода,  что способствовало снижению возникновения 
заторов льда и связанных с ними наводнений (этот эффект был выявлен методом "от обратного":  прекращение  дноуглубления и 
обмеление перекатов явилось на ряде рек причиной образования çàторов);
     - повышению самоочищающей способности реки, особенно в меженный период; это, в первую очередь, относится к средним
и малым рекам экономически освоенных  регионов, где происходит загрязнение речных вод.

     В последние годы перед исследованиями МГУ на ряду с решением традиционных задач разрабатывались прогнозные оценки 
развития русел судоходных рек при прекращении землечерпания; обоснование экологической безопасности методов выправления
русел рек; анализ оптимизации эксплуатационных землечерпательных работ в условиях резкого сокращения финансирования со-
держания водных путей.

По результатам работ совместно с соответствующими бассейновыми управлениями водных путей опубликованы книги, обобщающие опыт русловых исследований и обоснования методов улучшения условий судоходства: "Водные пути бассейна Лены" под ред. Р.С. Чалова, В.М. и С.Л. Зернов (М.: МИКИС. 1995. 600 с.) и "Русловые процессы и водные пути на реках Обского бассейна" (Новосибирск: РИПЭЛ плюс, 2002, 300 с.).

 
 
 

 

 

   

 

    Направления научных исследований
 

Теоретические и экспериментальные (лабораторные и натурные) исследования механизма эрозионных и русловых процессов, их проявлений в различных природных условиях и взаимосвязей в системе "временные склоновые - временные русловые - русловые потоки".

  Разработка моделей функционирования эрозионно-аккумулятивных процессов в пределах речного водосбора, методов математического и компьютерного моделирования эрозии почв, овражной эрозии и русловых процессов
  Оценка экологического состояния эрозионно-русловых систем и их устойчивости к антропогенным нагрузкам
  Разработка научных основ и обоснование мер борьбы с эрозией почв и овражной эрозией, методов регулирования речных русел с учетом требований охраны окружающей среды.
     
    Основные завершенные исследования

Овражность России. М 1:8 000 000

Созданы теория эрозионно-русловых систем как формы проявления единого эрозионно-аккумулятивного процесса, модели функционирования и концепция их экологической безопасности.
Разработана гидрофизическая модель эрозии почв: создана система методов расчета эрозии почв и оценки эрозионной опасности сельскохозяйственных земель.
Создана база данных распределения факторов эрозии почв на территории России, выявлены закономерности географии эрозии почв сельскохозяйственной зоны России, составлена серия карт "Эрозионноопасные земли России" (масштаб 1:1500000).
Проведена оценка эрозионного загрязнения поверхностных вод биогенными элементами и предложена схема районирования территории России.
Выявлены географические закономерности причины и механизмы заиления и деградации малых рек, накопления продуктов смыва в верхних звеньях гидросети с применением радиоизотопного метода.
  Разработана методика расчета потенциала овражной эрозии, составлена серия карт овражности Северной Евразии и выявлены региональные и зональные закономерности оврагообразования.
  Предложена новая динамическая модель оврагообразования; разработана морфодинамическая классификация русловых процессов и русел рек; создана геоинформационная система "Реки России: динамика потока, наносы, русловые процессы".
  Составлены карты "Русловые процессы на реках СССР" (масштаб 1:4000000), "Морфология и динамика русел рек России и сопредельных стран" (масштаб 1:2500000)
  Выявлены зональные и региональные особенности руслового режима рек Евразии
 

Обобщены данные 30-летних стационарных наблюдений экзогенных процессов в бассейнах горных рек на Кавказе.

  Создана морфогенетическая классификация речных дельт и типизация процессов дельтообразования.
 

Составлена геоморфологическая карта Волго-Ахтубинской поймы и создана электронно-справочная база гидролого-морфологических данных по устьям рек России.

  Дана оценка экологического состояния речных русел и разработана серия схем районирования территории России по экологической напряженности речных систем.
  Предложены рекомендации по регулированию русел с учетом охраны окружающей среды.
  Обоснованы методы применения теории русловых процессов при разведке россыпных месторождений.
  В практику русловых изысканий внедрены новые геофизические методы.

 

Найти: на makkaveev-lab.narod.ru на Народ.Ру на Яндексе
Яндекс цитирования ЯНДЕКС  
     

 

 

Hosted by uCoz