Заиление водохранилища и переформирование его берегов

Водохранилища являются аккумуляторами наносов. Баланс взвешенных наносов в водохранилище складываются из следующих основных составляющих: природная часть — наступления наносов с речным стоком R, в следствие разрушения берегов R, эолового притока R, отмирания живых организмов R, кислородная часть — унос со стоком R, аккумуляция на дне R, изменение содержания взвесей в воде равно .

Все упомянутые величины должны быть выражены в единицах массы и отнесены к определенному интервалу времени. Таким образом, уравнение баланса наносов в водохранилище выглядит следующим образом:

.

У рассматриваемого водохранилища основной вклад в баланс наносов дают R и R в приходной части и R и R в расходной части.

Аккумуляция наносов и формирование данных отложений, которые по происхождению слагающих их частиц подразделяются на терригенные (в основном минеральные частицы, не ступающие с водосбора и берегов озера), биогенные и хемогенные (являющиеся в основном результатом гидробиологического и гидрохимического процессов в водной толще водохранилища).

По составу данные отложения подразделяют на минеральные (песок, минеральный ил, соли), сапропели (биогенные илы) и торфянистые. Мощность сапропеля в рассматриваемом водохранилище невелика, наблюдается лишь в застойных зонах заливов и составляет не более 0,5−1м. Самосадочные соли образуются за счет стоков из родников и вымывания нерастворимых солей из грунта. Торфянистые отложения не наблюдаются совсем. Наибольшие отложения наблюдаются в тех зонах, где течения воды незначительные, т. е. в застойных зонах. Значительную часть данных отложений составляют биогенные частицы, попадающие в водохранилище с дождевыми и паводковыми водами.

Наблюдения показывают, что доля транзитного выноса осадков и наносов составляет примерно 65%, аккумулируется примерно 35% транзитных наносов.

Отложение в водохранилище мелких (взвешенных) наносов называют заилением, крупных — занесением. В результате заиления формируется толща донных отложений водохранилища. Процесс заиления характеризуется коэффициентом. При равномерном отложении наносов в период заиления мертвого объема водохранилища можно определить по формуле:

=Vмо/WR (1-у).

Где Vмо — мертвый объем водохранилища (),.

у — доля стоков наносов, проходящие через водохранилище транзитом (у = 0,3−0,4).

WR — средний годовой сток наносов реки.

Сток наносов реки определяется по формуле:

WR=* 31.5 * 10/ Sотл,.

Где — средний годовой расход наносов в кг/с, 31,5* 10 — количество секунд в году;

Sотл — плотность донных отложений равная 700−900кг/м для илистых отложений, 1200−1300кг/м, для песчаного ила, 1800−2200кг/м, для песков и гравия с галькой.

Интенсивность отложений наносов в рассматриваемом водохранилище составляет 1,9−6,0см/год.

Мертвый объем водохранилища Vмо = 18 265 000 м. Средний годовой сток наносов реки WR = 913 000 м, у =0,68.

В результате разрушения берегов наиболее крупные фракции продуктов волнового разрушения берегов водохранилища идут в основном на формирование аккумулятивной части отмели, а более мелкие отличаются в его глубоководных местах или выносятся в нижний бьеф.