Переформирование берегов водохранилищ

Создание водохранилищ вызывает деформацию его ложа и берегов за счет усиления ветрового волнения, изменения скоростей и направления течений, подъема уровня грунтовых вод и других процессов, которые определяют скорости и направления абразии, эрозии, транспорта и аккумуляции наносов. В прибрежной зоне водохранилищ активизируются процессы выветривания, овражной эрозии, оползни, заболачивание и карстовые процессы.

Переформирование берегов и мелководной зоны начинается с момента заполнения чаши водоёма. При этом возможно перемещение береговой линии как вглубь прилегающей территории (на участках развития абразии), так и в сторону акватории водоёма (на участках, где аккумулируются материал, приносимый вдольбереговыми течениями с абразионных участков берега).

Важнейшим условием, предопределяющим абразионный тип развития берегов водохранилищ, уклоны которых в прошлом формировались не абразионными факторами, является относительно крутой угол исходного откоса прибрежной части дна. Обрушающиеся в результате разрушения берегов песок, гравий, галька перемещаются под влиянием прибоя и вдольбереговых течений и служат материалом для образования береговых аккумулятивных форм (рис. 3.51). Абразия создаёт на берегах абразионный уступ (клиф) и абразионную террасу (бенч). По мере расширения полосы мелководья, на преодоление которой расходуется энергия волн, абразия постепенно затухает.

Абразия берегов осложняется обвально-осыпными, оползневыми и карстовыми процессами. По форме разрушения береговых уступов, абразионные берега можно подразделить на: абразионно-осыпные, абразионно-обвальные, абразионно-оползневые, абразионные с эоловой переработкой и других типов.

Размеры линейного отступания абразионных берегов водохранилищ, по имеющимся данным [17], достигают 5 – 50 м/год. Наибольшие ее значения при прочих равных условиях относятся к выпуклым участкам берега. Как показали наблюдения нескольких десятилетий, скорость линейного отступания во многих случаях снижается медленно.

Развитию берегов по аккумулятивному типу, наряду с малыми уклонами подводного рельефа, способствует поступление материала с абразионных участков берега. Аккумулятивные формы формируются в зонах ослабления вдольбереговых течений, например, под влиянием различных препятствий (подводные выступы, острова, и др.). Аккумуляция особенно усиливается в небольших заливах, защищенных от ветра.

Рис. 3.51. Схема переформирования берега в процессе абразии [17]. Пунктир – начальное положение берегового склона; УВ – уровень воды; К – клиф; АТ – абразионная терраса (бенч); ПАТ – подводная аккумуляторная терраса.

Аккумулятивные формы, по мнению О.К. Леонтьева, формируются в следующих ситуациях: при огибании подводного выступа, при блокировке участка дна островом или выступом первичного рельефа, перед подводным препятствием, в результате полного погребения препятствия [17]. Интенсивность формирования этих берегов напрямую зависит от поступления смытого материала в чашу водохранилища и колеблется в среднем от 0,5 до 2,0 и более м/год.

Следующий источник заиления водохранилища – сток речных(взвешенных и влекомых) наносов, который формируется за счет смыва твердых частиц с поверхности водосбора и в результате русловой эрозии. Объем стока взвешенных и влекомых наносов можно рассчитать по данным измерений Росгидромета.

Расчеты показывают, что вклад в заиление сибирских водохранилищ от поступления речных наносов намного меньше, чем от переработки берегов. Например, согласно исследованиям В.М. Савкина [23], в Новосибирском водохранилище аккумулируется 95.5% материала, поступающего в результате переработки берегов.