Обложка Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Том 3: Антропогенные воздействия, опасные проявления и управление русловыми процессами
Id: 260181
1308 руб.

Русловедение:
теория, география, практика. Том 3: Антропогенные воздействия, опасные проявления и управление русловыми процессами Т.3

URSS. 2020. 640 с. ISBN 978-5-396-00976-9.
  • Твердый переплет

Аннотация

Настоящая книга представляет собой завершающий третий том монографии «Русловедение: теория, география, практика», в котором рассматриваются инженерно-технические, прикладные и гидроэкологические проблемы русловых процессов, их изменения под влиянием хозяйственной деятельности, опасные проявления, связанные как с естественным их развитием, так и с возникающими вследствие антропогенных воздействий на русла рек и факторы русловых процессов....(Подробнее) В основу книги положены результаты собственных многолетних исследований автора, выполненных в целях научного обоснования рекомендаций, схем и проектов регулирования русел (управления русловыми процессами) для различных отраслей экономики на приречных территориях, воднотранспортного и водохозяйственного использования рек и водных ресурсов на общем фоне развития инженерного и экологического русловедения.

Книга предназначена для гидрологов, гидротехников, геоморфологов, гидроэкологов, специалистов по русловым процессам, водным путям, может быть полезна студентам и аспирантам университетов и научно-исследовательских институтов, практическим работникам в области внутренних водных путей, водного хозяйства, гидротехники.

Chalov Roman Sergeevich

Riverbed science: theory, geography, practice. Vol. 3. Human impacts, dangerous expressions and management of channel processes. --- M.: KRASAND, 2020. 640 p.

The book is the third and the last one in the monograph “Riverbed science: theory, geography, practice”. Engineering and technical, applied and hydroecological aspects of channel processes and their changes under human impact are disposed. Dangerous expressions of channel processes both under natural channels development and under human impact on river channels and the factors of channel processes are discussed. The book is based on the results of author’s long-term researches accomplished for scientific substantiation of recommendations, schemes and projects of channel regulation (channel processes management) for different economic activities in riverine areas, water transport and water management of rivers and water resources in relation with the development of engineering and ecological field of the riverbed science.

The book is intended for hydrologists, hydraulic engineers, geomorphologists, hydroecologists, specialists in channel processes science and water ways science. It can be useful for students and PhD students of universities and scientific research institutions, employees in the field of waterways, water management and hydraulic engineering.


Содержание
Оглавление 5
Предисловие 8
Глава 1. Виды хозяйственной деятельности на реках и их связь с русловыми процессами 12
Глава 2. Опасные проявления русловых процессов 31
2.1. Оценка опасности русловых процессов в естественных и антро-погенно измененных условиях и связанной с ней экологической напряженности 31
2.2. Региональные особенности опасных проявлений русловых про-цессов 47
Глава 3. Русловые процессы в условиях антропогенных воздействий на реки 74
3.1. Влияние водохранилищ на русловые процессы 74
3.1.1. Водохранилища как базисы эрозии 74
3.1.2. Русловые процессы в зонах переменного подпора и регрессив-ной аккумуляции наносов выше водохранилищ 83
3.1.3. Русловые процессы в нижних бьефах гидроузлов 94
3.2. Русловые процессы на судоходных реках 137
3.2.1. Виды техногенных воздействий на русла судоходных рек и их эффективность 137
3.2.2. Изменения русел вследствие выполнения дноуглубительных и выправительных работ 152
3.2.3. Состояние русел рек при сокращении и прекращении дноуглубительных работ 215
3.3. Русловые процессы при разработке карьеров песчано-гравийных стройматериалов. Карьеры как фактор трансформации речных русел 235
3.3.1. Классификация карьеров 240
3.3.2. Вертикальные русловые деформации как следствие разработки русловых карьеров 247
3.3.3. Влияние карьеров на горизонтальные русловые деформации 264
3.3.4. Заносимость карьеров и ее влияние на русло 270
3.3.5. Пойменные карьеры 276
3.4. Размывы русел у мостовых переходов через реки 280
3.5. Влияние инженерных сооружений в руслах и на берегах рек на русловые деформации 297
3.6. Русловые процессы на урбанизированных участках рек 316
Глава 4. Инженерно-технические и прикладные аспекты русловедения (управление русловыми процессами) 346
4.1. Методология и гидролого-географические основы управления русловыми процессами 346
4.2. Прогнозы русловых деформаций 366
4.3. Методы расчета русловых деформаций 397
4.4. Учет русловых процессов при регулировании русел судоходных рек 412
4.4.1. Обоснование выправительной трассы судового хода 412
4.4.2. Гидравлически допустимые глубины 463
4.4.3. Трассирование прорезей на перекатах и оптимизация путевых мероприятий при сокращении дноуглубительных работ 468
4.5. Учет русловых процессов при проектировании и эксплуатации инженерных и водохозяйственных объектов на берегах рек 480
4.6. Учет русловых процессов при проектировании карьеров ПГС 497
4.7. Учет русловых процессов при проектировании линейных пере-ходов коммуникаций через реки 504
4.8. Регулирование русел на пограничных реках 531
4.9. Ранжирование участков рек по условиям управления русловыми процессами 550
4.9.1. Оценка морфодинамической сложности русел больших рек как основа планирования водохозяйственных и воднотранспортных мероприятий 550
4.9.2. Комплексный подход к управлению русловыми процессами на сложном урбанизированном участке большой реки (на примере Якутского водного узла) 583
Литература 612
Contents 636

Contents
Introduction
Chapter 1. Types of human activity on rivers and their relationship with channel processes
Chapter 2. Channel processes hazards
2.1. Channel processes hazards and environmental stress assessment in natural and human changed conditions
2.2. Regional features of channel processes hazards manifestations
Chapter 3. Channel processes under the human impact on rivers and factors of channel processes
3.1. The influence of water reservoirs on channel processes
3.1.1. Water reservoir as a base level
3.1.2. Channel processes on the reaches of variable backwater and regressive sediment accumulation above reservoirs
3.1.3. Channel processes in the downstream of hydro power systems
3.2. Channel processes on navigable rivers
3.2.1. Types of human impacts on channels of navigable rivers and their efficiency
3.2.2. Channel changes due to dredging and straightening works
3.2.3. The state of channels during reduction and termination of dredging works
3.3. Channel processes under the influence of sand and gravel quarries development
3.3.1. Quarries as a factor of river channel changes
3.3.2. Classification of quarries
3.3.3. Vertical channel changes as a result of channel quarries development
3.3.4. The influence of quarries on planform channel changes
3.3.5. Siltation of quarries and its influence on river channel
3.3.6. Floodplain quarries
3.4. Channel erosion near river crossings
3.5. The influence of engineering structures in channels and on riverbanks on channel changes
3.6. Channel processes on urbanized river reaches
Chapter 4. Engineering, technical and applied aspects of channel studies (channel processes management).
4.1. Methodology and hydrological and morphological basics of channel processes management
4.2. Channel changes forecasts
4.3. Methods of channel changes calculation
4.4. Account of channel processes under channel regulation of navigable rivers
4.4.1. Maintenance of the navigation pass
4.4.2. Hydraulically permissible depths
4.4.3. Dredging on riffles and optimization measures
4.5. Channel processes accounting while construction of engineering and water facilities on river banks
4.6. Channel processes accounting in the design of linear river crossings of communications
4.7. Channel processes accounting in the design of sand and gravel quarries
4.8. Channel management on border rivers
4.9. Ranking of river sections according to the conditions of channel management
4.9.1. Assessment of channel morphodynamic complexity of large rivers as a basis for planning water management and water transport activities
4.9.2. An integrated approach to managing channel processes in a complex urban reach of a large river (near the city of Yakutsk)

Предисловие

Данная книга — третий том монографии «Русловедение: теория, география, практика», которая была задумана автором в начале XXI в., и первые два тома которой вышли, соответственно, в 2008 и 2011 гг. Ее цель — дать полное изложение теории и методологии гидролого-географического направления в изучении русловых процессов во всём пространственно-временном многообразии их проявлений (от текущих, происходящих перед нашими глазами и осуществляющих постоянные изменения речных русел до представляющих собой результат многовековой деятельности рек) и показать практические приложения применительно к отраслям экономики, связанным с реками. Первые два тома были посвящены факторам и механизмам русловых процессов, морфодинамике речных русел, основным формам проявления русловых процессов в различных природных и природно-антропогенных условиях.

Третий том призван осветить проблемы инженерного и экологического русловедения, в том числе связанные с решением конкретных прикладных задач, опасностью русловых процессов, их трансформациями под влиянием техногенных воздействий на реки при использовании водных и других речных ресурсов, прогнозирования переформирований русел при естественных и антропогенно обусловленных изменениях определяющих их факторов. По своему содержанию он представляет завершение того триединства, которое обозначено в названии всей монографии — теория, география, практика. При этом автор стремился к тому, чтобы с наибольшей полнотой представить современный уровень русловедения как междисциплинарной отрасли знаний, развивающейся на стыке гидрологии рек, флювиальной геоморфологии, гидродинамики и гидротехники, но с позиций географического подхода к изучению русловых процессов — научного направления, основоположником которого был Н. И. Маккавеев. Его кредо как ученого заключалось в единстве и неразрывной связи научных исследований, теории, с одной стороны, образования, подготовки специалистов, в том числе высшей квалификации, и практики, обеспечивающей широкое использование их результатов, с другой — при водохозяйственном, воднотранспортном, инженерном освоении рек, обеспечении гидро- и геоэкологической безопасности и являющейся в то же время критерием правильности, объективности и точности теоретических построений. Именно последнее — прикладные аспекты русловедения и их научное обоснование — стали предметом рассмотрения и обобщения в третьем томе монографии. Книга не претендует на полноту охвата инженерно-технических задач и гидротехнических решений регулирования русел; ее содержание должно показать измененность русел рек при техногенном воздействии на них и обосновать принципы учета русловых процессов при управлении русловыми процессами, обеспечивающими гидроэкологическую и гидротехническую безопасность.

Образовательные проблемы не входили в задачу написания монографии. Но обращение к ним привело к тому, что временной интервал между выходом в свет второго и третьего томов оказался почти в 3 раза больше, чем между публикацией первого и второго томов. В это время был написан и опубликован учебник «Русловые процессы (русловедение)» [2016], для создания которого автор на годы отложил завершение работы над третьим томом. Одновременно автор принял участие в подготовке монографии «Гидроморфология судоходных рек» (авторы Г. Л. Гладков, Р. С. Чалов, К. М. Беркович), увидевшей свет в 2017 г. и предназначенной для специалистов и практических работников речной гидротехники и водных путей сообщения. Только завершив подготовку и издание этих двух книг, удалось вернуться к третьему тому, рукопись которого была окончательно готова в середине 2018 г.

Все эти годы продолжались исследования русловых процессов на разных реках, от крупнейших до малых, горных и равнинных, вставали новые практические задачи, возникали новые подходы к их решению, в том числе в связи с изменяющейся социально-экономической обстановкой и экологическими требованиями, накапливался и требовал обобщения вновь полученный материал. Всё это автор пытался учесть при окончательной редакции рукописи третьего тома монографии.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов им. Н. И. Маккавеева и кафедры гидрологии суши географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, с которыми на протяжении многих десятилетий проводились исследования и которые обеспечили развитие русловедения как отрасли знаний, его инженерного и экологического направлений, а также оказывали помощь и поддержку, создавали благоприятную обстановку для написания настоящего тома монографии — К. М. Берковичу, А. В. Чернову, А. С. Завадскому, С. Н. Рулёвой, Н. И. Алексеевскому , Н. Л. Фроловой, С. Р. Чалову, Л. В. Злотиной, Н. М. Михайловой, Л. А. Турыкину, В. В. Суркову, Д. В. Ботавину, О. М. Кирику, В. В. Иванову, С. Н. Ковалёву, Н. В. Анисимовой. Особо следует отметить роль руководителей и специалистов внутренних водных путей России И. Н. Злобина (Росморречфлот), Л. С. Первушина , В. Г. Шмыкова (Севводпуть), С. В. Павлушкина, Е. М. Плескевича , В. А. Баулы , В. И. Пронина (Обьводпуть), Ю. А. Долженко , Г. А. Ухова, А. И. Сахарова (Ленводпуть), Н. П. Жигалина, С. Н. Толпыгина (Енисейводпуть), прочих отраслей экономики и заинтересованных организаций И. И. Колодезникова, В. Ю. Новикова, А. В. Ребковца, И. М. Андросова, В. И. Борисенко и многих других, благодаря которым создавалась возможность проведения самих исследований, с которыми обсуждались их результаты и которые содействовали внедрению рекомендаций при решении практических задач.


Об авторе
Чалов Роман Сергеевич
Доктор географических наук, профессор кафедры гидрологии суши, заведующий научно-исследовательской лабораторией эрозии почв и русловых процессов им. Н. И. Маккавеева Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Является членом Ученого совета географического факультета МГУ, председателем Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов, членом диссертационных советов при МГУ, Институте географии РАН и Казанском (Приволжском) федеральном университете, почетным членом совета Всемирной ассоциации по изучению речных наносов (WASER), членом редколлегий журналов «Геоморфология», «International Journal of Sediment Research», «Географический вестник», «Вестник Удмуртского университета». Лауреат премии Правительства РФ, Ломоносовской премии и премии им. Д. Н. Анучина МГУ. Заслуженный профессор Московского университета. Награжден орденом «Знак почета», медалями «Ветеран труда», «300 лет Российскому флоту», «В память 850-летия Москвы», почетными знаками «Высшая школа СССР. За отличные успехи в работе», «Отличник речного флота РФ», «370 лет вхождения Якутии в Россию», «250 лет Московскому университету», «10 лет Росморречфлоту», «За заслуги» Волгоградского государственного социально-педагогического университета.

Научные интересы — русловые и эрозионные процессы, гидрология рек и гидроэкология, флювиальная геоморфология. Известный ученый в области русловых процессов, географического русловедения, регулирования речных русел. Основные результаты исследований: разработал концепцию географического направления в изучении русловых процессов, теорию эрозионно-русловых систем; обосновал и реализовал картографический метод исследований русловых процессов; сформулировал основные положения русловедения как отрасли гидрологии рек и его направлений — географического, инженерного и экологического русловедения; разработал классификации видов русловых деформаций, типов русловых процессов, морфодинамическую классификацию речных русел; выполнил районирование Северной Евразии по русловому режиму рек и дал характеристику русловых процессов на средних и больших реках России, стран СНГ, Балтии, Монголии и Китая; дал региональный анализ русловых процессов на реках Алтая, Тянь-Шаня, бассейнов Оки, Камы, Дона; предложил типизацию и модели деформаций русел горных рек; обосновал принципы экологической оценки русловых процессов, в том числе под влиянием хозяйственной деятельности; разработал методы, приемы и рекомендации по управлению русловыми процессами на реках для различных отраслей экономики, в первую очередь на водных путях.

Подготовил 39 кандидатов наук и 3 докторов наук. Опубликовал свыше 500 научных работ, в том числе 25 монографий и учебников, 4 карты; соавтор 18 коллективных монографий. Участвовал в составлении «Экологического атласа России» (член редколлегии, автор и редактор карт русловых процессов), «Атласа Ханты-Мансийского автономного округа» и «Национального атласа России» (карты русловых процессов).