

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 | ||
| 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. |
|
|
ЯНДЕКС |
|
|