Транспортно-гидрологическая характеристика реки
1.Транспортно-гидрологическая характеристика реки.
Лена – величайшая река Восточной Сибири – берет начало на западном склоне Байкальского хребта, пересекает юга на север Иркутскую область, всю Республику Саха (Якутия) и впадает в море Лаптевых. Длина реки от истока до устья 4400 км. Площадь водосбора 2490 тыс. км2.
На реке Лена создан глубоководный путь с гарантированными глубинами 1,65 – 2,55 м, позволяющими эксплуатировать современный транспортный речной флот грузоподъемностью до 2,97 тыс.т. это теплоходы типа «Якутск» и «Сибирский», танкеры «Ленанефть» и др.
Участок реки Лена протяженностью 1638 км от истока до места впадения в нее крупного правобережного судоходного притока – реки Витим условно относится к верхнему течению. Здесь Лена течет в основном в узкой долине горного характера.
Ниже реки Витим до устья крупного левобережного судоходного притока- реки Вилюй расположен участок среднего течения, его протяженность 1637 км. Крупными судоходными притоками здесь являются реки Олекма и Алдан, впадающие справа.
От устья реки Вилюй до выхода в дельту расположен участок нижнего течения, протяженность которого 1125 км. Верхняя часть этого участка (до селения Жиганск) характеризуется широким, сильно разветвленным руслом с множеством песчаных островов и осередков. Ширина русла на этом участке 11 – 14 км, а на участке 1190 – 1140 км долина реки расширяется до 20 – 24 км. Ниже селения Жиганск островов в русле меньше, долина и русло реки значительно сужаются. Ниже селения Кюсюр, расположенного в 200 км от устья, ширина долины уменьшается до 3-4 км, а в отдельных местах до 1,5 – 2 км. Участок перед выходом в дельту, где русло реки сжато отрогами Хараулхского хребта, называют «ленской трубой». Скалистые берега здесь нависают над водой, высота их достигает 300 – 400 м.
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. Климат в бассейне реки Лена резко континентальный с продолжительной и холодной зимой, коротким и теплым летом, быстрыми переходами от холодного времени года к теплому и наоборот. Отличительной чертой климата бассейна являются заморозки в начале и конце лета.
Разница абсолютных величин годовых максимумов и минимумов температуры во многих районах бассейна превышает 1000 С (с минимумом, доходящим до – 650 С, и максимумом, превышающим +350 С). Внутренняя часть бассейна охлаждается зимой и нагревается летом сильнее, чем ее северная часть, прилегающая к морскому побережью. Таким образом, годовые колебания температуры увеличиваются по мере удаления от морского побережья.
Ветра оказывают влияние на судоходство лишь на участках реки Лена ниже Якутска и в ее дельтовом районе. Здесь на больших по протяженности и широких глубоководных плесах сильные ветры вызывают значительное волнение, затрудняющее движение судов, караванов барж и плотовых составов, а также выполнение погрузочные – разгрузочных операций.
Колебания уровня. Основным источником питания рек бассейна Лена являются атмосферные осадки, составляющие 90 – 95% годового стока.
На реке Лена наблюдается высокие весенние подъемы уровня воды, величина которых зависит как от количества снежных запасов, так и от интенсивности их таяния.
Высота подъема уровню воды в период весеннего половодья в основном возрастает от верховьев к устью. Если в районе поселка Качуг, расположенного в 4125 км от мыса Быков, максимальная высота весеннего подъема уровня по данным многолетних наблюдений составляет 5 м, то в районе селения Кюсюр, расположенного в 320 км от мы быков, она достигает 28 м . Максимальная высота летних паводков значительно меньше и по данным многолетних наблюдений составляет в районе поселка Качуг 1.5 – 1.8 м, а в районе селения Кюсюр 3 – 4 м.
Водный режим Лены меняется в соответствии с изменениями типа питания по длине реки. Так, если в верхнем течении реки наивысший уровень наблюдается в период весеннего половодья, летние паводки невелики и бывает летняя межень, то ниже устья реки Витим уровень воды при летних дождевых паводка может превосходить уровень весеннего половодья. Далее вниз по течению основная роль в водном режиме опять переходит к весеннему половодью, которое растягивается до конца лета, иногда даже до осени.
Ледовый режим. Вскрытие реки Лена происходит от истоков к устью. Средняя продолжительность этого периода составляет 35 – 38 дней, наименьшая 30, наибольшая 50 дней. Средняя продолжительность весеннего ледохода в каждом отдельном пункте составляет 4 – 6 суток, наименьшая 3 суток, наибольшая 12 суток. Обычно ледоход оставляет на берегах Лены и на отмелях нагромождения льда, который в дальнейшем тает на месте.
Очень часто процесс вскрытия реки Лена сопровождается заторами и связан с предъемом уровня воды на 10 м и более. Заторы наблюдается в крутых излучинах, перед сужением русла, крупными островами как при весеннем так и при осеннем ледоходе, но наиболее высокими, иногда приобретающими катастрофический характер, подъемами воды сопровождаются заторы при вскрытии реки.
Замерзание реки происходит с севера на юг, то есть от устья к верховью. Продолжительность осеннего ледохода в каждом отдельном пункте составляет в среднем 20 – 25 дней и только в самых низовьях рек сокращается до 10 дней.
Пункт Наблюдения |
Дата начала весеннего ледохода |
Дата окончания весеннего ледохода |
Дата появления плавучего льда |
Дата начала ледостава |
Средняя |
||||
Поселок Жигалово |
2.05 |
6.05 |
22.10 |
9.11 |
Город Усть-Кут |
6.05 |
11.05 |
18.10 |
3.11 |
Город Киренск |
10.05 |
14.05 |
19.10 |
26.10 |
Поселок Витим |
12.05 |
18.05 |
18.10 |
12.11 |
Город Ленск |
15.05 |
24.05 |
19.10 |
9.11 |
Город Олекминск |
18.05 |
26.05 |
17.10 |
3.11 |
Селение Хатынг-Тумул |
17.05 |
26.05 |
17.10 |
6.11 |
Поселок Покровск |
21.05 |
29.05 |
14.10 |
4.11 |
Поселок Сангар |
24.05 |
2.06 |
12.10 |
3.11 |
Селение Жиганск |
29.05 |
1.06 |
12.10 |
30.10 |
Селение Кюсюр |
3.06 |
13.06 |
10.10 |
23.10 |
Водомерный пост Столб |
11.06 |
16.06 |
9.10 |
13.10 |
Условия судоходства на участке г. Усть-Кут – п. Витим.
на участке реки Лена от
г. Усть-Кут до г.Киренск русло
реки узкое, в основном однорукавное
с устойчивым руслом. Ниже г. Киренск
русло расширяется и
Данным участок является самым затруднительным для судоходства по следующим причинам:
- На данном участке 159 перекатов общей протяженностью 480 км, в меженный уровень габариты равны гарантированным.
- Судовой ход узкий, извилистый, местами с крутыми не просматриваемыми поворотами.
- На участке Киренск – Витим река течет в крутых берегах, местами – в щеках, где ширина русла 250 -300 м.
- В районе г. Усть – Кут река течет в канале 150 км из выпрвительных сооружений. На участке ниже так же большой ряд выправительных сооружений свалок грунта. Ежегодно ведутся дноуглубительные работы в большом объеме.
- На перекатах действуют свальные, прижимные и затяжные течения затрудняющие проводку большегрузных судов и составов.
Среднее течение реки Лена
Река Лена от п. Витим до Усть – Алдана
Условия судоходства:
На участке:
- п. Витим – с. Ноя (2582км) русло устойчивое однорукавное, грунт галька. Ширина 950 м
- С. Нюя – г. Олекминск – русло расширяется, в русле появляется острова. Грунт: галька, ниже по течению галька с пеком.
- с. Мархачан – Усть
– Алдан: русло широкое
Судовой ход неустойчивый и извилистый.
На участке п. Витим – г. Якутск : 60 перекатов общей протяженностью 400км.
Перекатный участок Россолода протяженностью 26 км, состоит из перекатов Верхняя Россолода, Средняя, Нижняя Россолода.
Характерные особенности участка:
- наличие перекатов,
- на перекатах действуют
прижимные, свальные и
- непостоянное местоположение судового хода.
Гарантированные габариты судового хода на участке от города Усть – Кут до устья реки Витим
Наименование участка |
Гарантированные габариты судового хода, м | ||
п.Витим – р.Олекма |
220 |
100 |
400 |
р.Олекма – г.Якутск |
220 |
100 |
400 |
г. Якутск – Устье р.Алдан |
255 |
100 |
600 |
Нижнее течение реки Лена от у. Алдана до мыса Крест – Тумса.
Условия судоходства:
Характерными особенностями участка реки Лена от селения Жиганск до мыса Крест – Тумса являются:
-сильные продолжительные
ветры, дующие против течения,
при которых на широких
-трудность ориентирования
даже при небольшом ухудшении
видимости большой ширины
Наименование участка |
Гарантированные габариты судового хода, м | ||
Глубина |
ширина |
Радиус закругления | |
Устье р. Алдан – р. Вилюй |
255 |
100 |
600 |
Р. Вилюй –п. Жиганск |
255 |
100 |
600 |
П.Жиганск–о.Столб |
255 |
100 |
600 |
2. ТРАНСПОРТНО
ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ
РЕКА ЛЕНА
ОТ СЕЛЕНИЯ СИНСК ДО СЕЛЕНИЯ ЖИГАНСК
ГИРОЛОГИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ. Климат на участке на участке реки Лена от селения Синск до селения Жиганск, как и на всей реке, резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха здесь отрицательно и колеблется от – 50 до - 170 С. Амплитуда годовых колебаний температуры 97 – 990 С. Переход температуры через 00 С происходит весной в конце апреля, а осенью – в начале октября.
Температура воздуха в период навигации, 0С
Пункт наблюдения |
май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Селение Синск |
4,8 |
14,3 |
18,0 |
14,3 |
6,0 |
-5,8 |
Поселок Покрвск |
5,1 |
14,3 |
17,8 |
14,1 |
5,7 |
-8,0 |
Поселок Сангар |
3,4 |
14,1 |
17,9 |
14,2 |
6,1 |
-8,5 |
Селение Жиганск |
0,7 |
12 |
15,8 |
11,8 |
3,8 |
-9,8 |
Туманы. На участке реки Лена от селения Синск до селения Жиганск туманы наиболее часты во второй половине навигации, начиная с августа. Появляются они обычно около полуночи или ранним утром и держатся до 8 – 10 часов утра. Наиболее продолжительны туманы в сентябре и октябре.
Продолжительность туманов в различное время суток в период навигации
Пункт наблюдения |
Время наблюдения, ч |
Продолжительность тумана, ч | |||||
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь | ||
Селение Жиганск |
18 – 24 24 - 6 6 - 12 12 - 18 |
0,2 1 0,4 0,2 |
0,1 1 0,1 - |
0,1 1 0,4 - |
0,3 2 0,2 0,04 |
1 5 2 0,2 |
0,7 3 3 0,8 |
Поселок Сангар |
18 -24 24 – 6 6 – 12 12 - 18 |
0,05 1 0,6 - |
0,03 0,8 0,2 - |
0,05 0,6 0,5 - |
0,6 2 3 0,07 |
0,2 2 4 0,01 |
0,4 3 5 0,4 |
Город Якутск |
18 – 24 24 – 6 6 – 12 12 - 18 |
0,03 0,2 0,1 - |
- 0,5 0,2 - |
- 1 0,4 - |
0,3 2 1 - |
0,2 3 3 0,01 |
0,9 3 5 0,4 |
Скорость течения. В период межени и при уровнях, близких к проектному, средняя скорость течения на плесовых участках 2,5 – 4 км/ч, на перекатах 5 км/ч. При высоких уровнях воды средняя скорость течения на плесовых участка 5 – 6 км/ч, на перекатах 7 км/ч.
Ледовый режим. По данным многолетних наблюдений очищение реки Лена ото льда на участке от селения Синск до селение Жиганск заканчивается в среднем к 29 мая – 1 июнь. Средняя продолжительность физической навигации 135 суток, максимальная – 150 суток, минимальная – 120 суток. Установлению прочного ледяного покрова предшествует осенний ледоход, который начинается 10 – 15 октября.
ОСОБЕННОСТИ УЧАСТКА И УСЛОВИЯ СУДОХОДСТВА. Участок реки Лена от селения Синск до селения Жиганск характеризуется широким, сильно разветвленным руслом. Здесь в Лена впадает правобережный судоходный приток Алдан (1455 км) и левобережные судоходные притоки Лунгха (1265 км) и Вилюй (1238 км).
На участке от селения Синск до устья реки Ботома реки образует два основных рукава, центральная часть русла занята обширными (до 7 км шириной) песчаными островами и отмелями. Основной судовой ход ведет по правому рукаву, дополнительный – по левому.
Ниже устья реки Ботома в русле появляется много островов и осередков, которые расчленяют русловой поток на множество продольных и поперечных проток. Большой проток мелководны и судоходны только при высоких уровнях воды. Судовой ход, ведущий между островами, осередками и отмелями, во многих местах узкий и извилистый, его положение неустойчивое. Грунт в русле резки в основном песок, лишь кое – где с примесью гравия, местами вблизи коренных берегов грунт – камень.
Берегами поймы и пойменных островов имеют преимущественно песчаное строение и легко размываются.
На участке от селения
Синск до селения Жиганск имеется
61 перекат общей протяженностью
372,2 км. Для поддержания
Условия судоходства на участке от селения Синск до селения Жиганск осложняются по следующим причинам:
- довольно частые штормовые
ветры развивают на больших
по протяженности плесах
- при высоких уровнях
воды на некоторых участках
судового хода затруднена
- береговые навигационные
знаки на отдельных участках
отсутствуют, так как либо
по характеру местности
- при любых уровнях
воды в основном на перекатах
действуют свальные, прижимные и
затяжные течения,
Участок водного пути |
Гарантированные габариты судового хода, м | ||
Глубина |
ширина |
Радиус закругления | |
Селение Синск – г. Якутск (1867-1641км) |
2,6 |
100 |
500 |
Г. Якутск – с. Жиганск (1641-873км) |
2,9 |
100 |
750 |
Устье Вилюя – Жиганск
Ниже впадения своего последнего крупного притока Вилюя Лена отклоняется от отрогов горной системы Орулагана и вновь протекает по Центральноякутской низменности, пересекая ее северную часть. Свободные условия развития русловых деформаций, малая устойчивость русла (кс=0,45 – 3,6) и большая водность реки обуславливают формирования здесь очень широкого русла, достигающего в районе 1140 – 1150 км своей наибольшей ширины (суммарной, вместе с островами) – 28 км.
Впадения Вилюя не сказывается существенно на русле Лены и условия судоходства. Доля его от среднегодового расхода нижней Лены даже при прохождении половодья на Вилюе в более ранние сроки оказывается в несколько раз большим. Поэтому вилюйский поток не оказывает влияния на ее уровненный режим. Сам он и выносимые им наносы рассредоточиваются в левобережных несудоходных рукавах Лены ниже устья Вилюя.
Все русло на рассматриваемом участке разветвляется на рукава, образуя на протяжении почти 350 км сложносопряженную систему рукавов. Ниже впадения Вилюя находится Монастырский узел разветвления (12357 – 1180 км), представляющий собой верхнее звено в этой системе. Выше его весь расход Лены концентрируется в едином русле, проходящем вдоль правого горного берега. В истоках правого судоходного рукава развит массив островов и отмелей, который подстилается выходами коренных неразрываемых пород. Огибая их, поток прижимается к оголовку островов, образующих узел разветвления.
Особенность развития русла
является перераспределение стока
между основными рукавами при
колебании уровней воды: при формирующих
расходах более половины расхода
Лены устремляется в левый рукав;
на спаде паводка и в межень
главную роль играет правый рукав, в
котором располагается трасса судового
хода. Правый рукав, минуя группу прибрежных
островов (здесь расположены
Ниже по течению расположен большой островной массив, в котором верхним являются о-в Малый Черпальский, нижним – остров Большой Лэпсэнэй (1180 - 1115 км).
Ширина Лены именно здесь достигает (вместе с островами) 28 км. Русло сильно разветвлено, в том числе благодаря вторичной разветвленности основных рукавов. В отдельных створах выделяется по пяти – шести крупных рукавов, соединяющихся между собой относительно маловодными протоками. Наиболее широкие, глубокие и многоводными рукава тяготеют к левобережной и правобережной зонам русла, составляя системы, сопряженные с рукавами вышележащего участка. В соответствии с правилом «восьмерки» во время половодья главное течение реки в начале участка переваливает из левого рукава верхнего звена (Монастырский узел) в правый; перераспределение стока по мере спада половодья в верхнем звене в пользу правого рукава сопровождается сосредоточением на данном участке основной доли Ленского расхода в системе левых рукавов. В межень, при уровнях близким к проектным, пропускная способность его уменьшается из – за мелководности устьевой части, вследствие чего главное течение реки снова располагается в правых рукавах.
Судовой ход располагается
в системе правого рукава, где
в его верхней части находится
сложный, затруднительный для
судоходства перекатный
2.1 Анализ условий судоходства на перекате.
ЗАТРУДНИТЕЛЬНЫЙ ДЛЯ СУДОХОДСТВА УЧАСТОК расположен между 1173,0 км и 1158,0 км. Русло реки здесь подвержено интенсивным переформированиям, судовой ход узкий, извилистый, стеснен многочисленными отмелями, что особенно затрудняет проводку плотов и составов.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
1. Расхождение и обгон судов и составов на участке от 1173,0 км до 1158, в период межени не рекомендуются. Всем судам и составам при подходе к участку и при движении по нему следует руководствоваться правилами 5 и 16 Правил плавания по внутренним водным путям РСФСР.
2. Следует учитывать действие
свального течения,
2.2 Анализ русловых процессов на перекате.
Разветвленность может быть пойменной и русловой. При пойменном разветвлении сеть рукавов разделяет пойму, создавая острова больших размеров. Главное русло всегда остается ярко выражено – оно пропускает большую часть расхода воды. Длина пойменных рукавов могут быть весьма значительными – порядка ширины поймы. Сеть рукавов с течением времени меняет свою конфигурацию: отдельные рукава отмирают, на смену им развиваются новые.
При русловой разветвленности острова формируются в пределах самого меженного русла в результате накопления наносов на поверхностях осередков. Эти осередки в свою очередь могут возникать путем отторжения порочней и обсыхания на спаде паводка отдельных крупных гряд. Когда осередок становится настолько высоким, что на нем появляется растительность, процесс отложения наносов усиливается, и в конечном итоге высота острова становится равной высоте поймы. Длины образующихся таким путем островов могут равняться несколькими ширинами меженного русла. Число параллельных рукавов чаще всего равно двум – трем, но может и быть и больше. Набегая на приверх острова, поток его подмывает, а в застойной зоне за ухвостьем острова идет отложение наносов. В результате большинство островов медленно сползает вниз по реке.
Выправительные работы: главная цель выправления на разветвленных участка – закрепление судового хода по определенному рукаву.
Данный участок реки, относится к участку с пойменным разветвлением рукавов.
На перекате Черпальский судоходной является левая протока. На перекате произошло прикорневое отторжение побочня, побочень движется вниз по течению, к левому судоходному берегу, и перекрывает собой судовую трассу. Из за этого движения побочня судовая трасса мелеет, сужается, побочень влекет большие изменения в русле.
Изучая данный участок мы пришли к выводу что динамический поток меняет своё направление и протекает вдоль острова Митька – Беляга, что является поводом переноса судового хода вдоль данного острова.
В данном случае на перекате Черпальский не обеспеченны гарантированные габариты судового хода. Наносим на план дноуглубительную прорезь, располагаем её с 1165 по 1163 км протяженностью 1600м, отвал грунта располагаем параллельно намеченной прорези, на расстояние 180м за левую кромку судового хода под небольшим углом в сторону прорези, для обеспечения устойчивости прорези и привлечения большей массы воды по судовому ходу.
Расчёт валового времени:
∑tвал =tуст + ∑tраб + ∑tсмтр + ∑tперяк + ∑tперреф + ∑tост + tсб=
∑tвал – валовое (суммарное) время работы земкаравана на объекте, часов;
tпрпер – время на перемещение земснаряда от места стоянки к месту работ (значение рассчитывается в подразделе 3.1), часов;
tуст – время на приведение земкаравана из походного положения в рабочее (значение рассчитывается в подразделе 3.2.1), часов;
∑tсмтр – суммарные затраты времени на переходы земснаряда с траншеи на траншею (смену траншей) во время работы (значение рассчитывается в подразделе 3.2.2), часов;
∑tперяк – суммарные затраты времени на перекладку станового и боковых рабочих якорей земснаряда (значение рассчитывается в подразделе 3.2.3), часов;
∑tперреф – суммарные затраты времени на перекладку рефулерных якорей во время работы земснаряда (значение рассчитывается в подразделе 3.2.4), часов;
∑tост – суммарное затраты времени на профилактические мероприятия, пропуск судов и составов, навигационный ремонт и другие непроизводственные остановки земснаряда (значение рассчитывается в подразделе 3.3), часов;
tсб – время на приведение земкаравана из рабочего положения в походное (значение рассчитывается в подразделе 3.2.1), часов;
tобрпер – время на перемещение земснаряда от места работы к месту стоянки (значение рассчитывается в подразделе 3.1), часов;
∑tраб – суммарное время работы снаряда по извлечению и удалению грунта на объекте, часов:
Vгр – заданный объем добычи грунта (значение берется из задания), м3;
Wр – расчетная производительность земснаряда, м3/час;
Wр = kт · Wт=0,60*2500=1500 м3/час
kт – коэффициент снижения технической производительности
Wт – техническая производительность земснаряда (значение берется из справочных данных, см. Раздел I), м3/час
n = N · (х – 1)= 16*(10-1)=16*9=144 ед
n – число переходов с траншеи на траншею во время работы земснаряда, ед;
х – число траншей в серии (значение берется из задания).
∑tперяк =
∑tперяк – суммарные затраты времени на перекладку станового и боковых рабочих якорей земснаряда, часов;
N – число серий работы земснаряда, потребное для освоения заданного объема добычи НСМ
Площадь подлежащая углублению 155000 м2
Средняя толщина слоя до проектного дна 0.51 м
Средняя толщина слоя с запасом на неровность 1.01 м
Объем до проектного дна 81462 м3
Объем на неровность выработки 77500 м3
Объем осыпания откосов 5557 м3