3.2.18. Для уменьшения заиления водохранилищ

3.2.18. Для уменьшения заиления водохранилищ, бьефов, бас­сейнов, каналов необходимо:

поддерживать такие режимы их работы, которые со­здают возможность максимального транзита поступа­ющего твердого стока; каналы в период поступления в них воды повышенной мутности должны работать в близком к постоянному режиме с возможно большим расходом воды;

промывать бьефы, водохранилища, пороги водоприемников, осветлять воду в отстойниках, приме­нять берегоукрепительные и наносоудерживающие уст­ройства или удалять наносы механическими средствами;

ежедневно срабатывать бьефы до минимально возможной отметки (для водохранилищ суточного ре­гулирования).

Благоприятные условия для транзитного пропуска на­носов через водохранилище обеспечиваются при понижен­ном уровне верхнего бьефа. Поскольку наибольшее коли­чество твердого стока проходит в паводочный период, к моменту наступления паводка водохранилище должно быть опорожнено до минимального уровня (в пределах проектной призмы регулирования), при котором обеспечивается согласно гидрологическому прогнозу его последующее наполнение. В этот же период целесообразно пропускать по каналу максимальные возможные расходы воды при пониженном уровне. Этим обеспечиваются большие ско­рости потока и увеличение его транспортирующей способности, что приводит к уменьшению или исключе­нию отложений наносов в канале.

На участках берегов, подверженных интенсивному разрушению, необходимо проводить берегоукрепительные работы по экономически обоснованному проекту.

Берегоукрепительные и мелиоративные работы предусматривают:

—сохранение лесного покрова на склонах гор, в пре­делах водосборной площади водохранилища, посадку леса на склонах и закрепление склона другой растительностью;

—закрепление действующих оврагов и горных скло­нов, уменьшающее эрозионную деятельность водных по­токов: террасирование склонов, проведение пахоты по склону с горизонтальным расположением борозд;

—борьбу с селевыми выносами устройством запруд, закреплением откосов и т.п.;

—удаление наносов механизмами;

—промыв водохранилища.

Для каждого конкретного водохранилища способы борь­бы с заилением выбираются исходя из местных условий и на основании технико-экономического обоснования.

Наиболее эффективными работами по удалению отло­жившихся наносов являются промывки водохранилища: мелкие, глубокие, с регулированием мутности промывно­го потока. Выбор способа промыва определяется технико-экономическим анализом, возможностями энергосистемы, требованиями водопользователей и другими местными факторами [10].

При отсутствии ограничений по режимам работы вер­хнего и нижнего бьефов рекомендуется производить глу­бокий промыв. При глубоком промыве водохранилище полностью опорожняется (желательно через отверстия с наиболее низкими отметками порога), гидроэлектростан­ция останавливается, отключаются все водопользователи. Промывы производятся в паводочный период, сроки и продолжительность их определяются исходя из возмож­ностей энергосистемы, требований водопользователей, гидрологической обстановки и других местных условий.

При глубоком промыве интенсивность удаления нано­сов наибольшая. Ввиду значительной концентрации нано­сов в промывном потоке возможно частичное отложение их в русле нижнего бьефа, поэтому необходим постоян­ный контроль за состоянием русла нижнего бьефа и водо­заборных сооружений, расположенных в нем.

Оптимальное значение промывных расходов зависит от ширины и глубины бьефа, пропускной способности отверстий гидроузла, используемых для промыва, харак­теристик отложений наносов, профиля водохранилища и ряда других факторов; оно может быть выявлено опыт­ным путем. Для ориентировочных расчетов за оптималь­ный промывной расход можно принимать два среднегодо­вых расхода, продолжительность промыва— примерно 8—10 сут. Наполнение водохранилища после промыва сле­дует производить на спаде половодья (паводка) в возмож­но более поздний срок, когда уменьшается содержание наносов в потоке.

При невозможности проведения глубокого промыва с полным опорожнением водохранилища следует организо­вать промывы с частичным снижением верхнего бьефа в пределах зоны регулирования (мелкий промыв) без нару­шения работы водопотребителей.

При мелком промыве насыщение потока наносами, а следовательно и эффективность их удаления, меньше, чем при глубоком. Поэтому продолжительность мелкого про­мыва должна быть большей, чем глубокого, и составлять примерно от 10 сут до 1 —2 мес.

Промывы водохранилищ с регулированием мутности промывного потока организуются в случаях, когда необходимо обеспечить водопотребителей нижнего бьефа во­дой, мутность которой не выходит за пределы допустимо­го значения по условиям их нормальной эксплуатации, или для обеспечения требований по охране окружающей сре­ды. Регулирование мутности осуществляется путем сту­пенчатого опорожнения верхнего бьефа с учетом следую­щих рекомендаций:

—чем больше глубина и скорость опорожнения бье­фа, тем больше мутность промывного потока;

—при поддержании верхнего бьефа на постоянной сниженной отметке мутность промывного потока со вре­менем падает.

Порядок промыва следующий: определяются границы допустимой мутности промывного потока; максимальное значение мутности устанавливается исходя из требований водопотребителей и возможности осуществления промы­ва без ущерба или с минимальным ущербом для водопот­ребителей, минимальное значение — исходя из условий экономической целесообразности промыва.

Водохранилище постепенно опорожняется до уровня, при котором мутность промывного потока соответствует максимально допустимой (I ступень сработки). Дальней­шее опорожнение приостанавливается, и уровень воды в водохранилище поддерживается на этой отметке до мо­мента, когда мутность промывного потока уменьшится до установленного минимального значения. Уменьшение мут­ности связано с тем, что по мере размыва наносов и уда­ления их площадь живого сечения потока (при поддержа­нии уровня воды в водохранилище на одной и той же от­метке) увеличивается, вместе с этим уменьшается размы­вающая способность промывного потока и, следователь­но, его мутность.

После достижения минимального значения мутности вторично понижается уровень воды в водохранилище до тех пор, пока мутность вновь не достигнет максимально допустимого значения (II ступень сработки). Дальнейшее опорожнение приостанавливается, уровень в водохранилище поддерживается на данной отметке до момента пока мутность промывного потока постепенно не сни­зится до принятого минимального значения, и снова уровень воды в водохранилище понижается (III ступень опорожнения) и т.д.

При проведении гидравлической расчистки может слу­читься, что часть наносных отложений не будет размы­ваться из-за недоступности их промывному потоку. Такие неразмываемые участки сохраняются обычно в виде отло­жений вдоль берегов или крупных островов в русле ос­новного потока. При необходимости удаления наносов с этих участков целесообразно совместное использование механического и гидравлического способов расчистки.

На этих участках с помощью любого механизма, на­пример землесосного снаряда, в слое наносов проделываются каналы, которые соединяются с основным транзит­ным потоком. Каналы выполняются по возможности кри­волинейными в плане. Выпуклая часть канала направляет­ся в сторону наносных отложений, подлежащих преиму­щественному размыву. Часть водного потока из основно­го русла, проходя через проделанные каналы, размывает их русло и окружающие наносные отложения. Наиболее интенсивно размываются наносы, расположенные в зоне поворотов канала.

Механизмы для проделывания каналов в наносных отложениях целесообразно применять в первую очередь вблизи водозаборов насосных станций, причалов, зон от­дыха и в других местах водохранилища, где наносные от­ложения создают трудности для нормальной эксплуатации гидротехнических сооружений и использования водных ресурсов водохранилища.

Для водохранилищ суточного регулирования необхо­димо обеспечивать режимы ежедневной сработки бьефа до минимально возможной отметки, предусмотренной пра­вилами эксплуатации данного водохранилища. Такие ре­жимы исключают интенсивное и значительное заиление регулирующей емкости.

Наносы, отложившиеся в течение того времени суток, когда водохранилище было полное, при последующей сработке легко смываются потоком, поскольку не успевают уплотниться. Наносы, отложившиеся ранее и успевшие уплотниться, размываются значительно труднее. Поэтому местным органам, ответственным за эксплуатацию и тех­ническое состояние водохранилища, необходимо контро­лировать все мероприятия, проводимые в зоне данного водохранилища, не допуская проектирования, строитель­ства и эксплуатации сооружений (водозаборов, насосных станций, причалов и т.д.), ограничивающих сработку во­дохранилища в пределах призмы регулирования.