К естественным причинам неудовлетворительного состояния реки-водо- приемника относятся 'недостаточные — размеры поперечных сечений русла, разные по форме и площади поперечные сечения, большая шероховатость рус® ла, множество изгибов, обрушения и заносы русла. Искусственные причи- ны — перегораживание русла мельничными плотинами, — гидроэлектростан- циями, шлюзами, заколами для рыбной ловли и др. Все эти причины уменьшают скорости течения, пропускную способность, ведут к подъему уровней воды в реке и грунтовых вод на пойме. 16.2. РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕК-ВОДОПРИЕМНИКОВ В зависимости от причин высоких уровней воды в русле и недопусти- мого по продолжительности и срокам затопления пойм применяют следую- щие способы регулирования рек: устранение подпоров от сооружений; умень- шение шероховатости русла; увеличение размеров поперечных сечений русла и уклона реки; придание руслу устойчивого поперечного и продольного про- филя, равномерно изменяющегося по длине реки в соответствии с расходом; регулирование стока водохранилищами и прудами на реке и её притоках; строительство параллельного канала (русла) для разгрузки реки. Подпор от сооружений устраняют путем их ликвидации или перестрой- ки. Если ликвидировать или перестроить сооружение нельзя, то предусмат- ривается машинный водоподъем. В этом случае, если сохраняются осталь= ные причины неудовлетворительного состояния реки, также необходимо её регулирование для оюбеспечения вертикального сопряжения элементов осу= шительной сети и своевременного отвода паводковых вод. Для уменьшения шероховатости русла увеличивают скорости течения воды в вегетационный период до 0,3...0,5 м/с, затеняют русло посадкой дре- весной и кустарниковой растительностью по берегу с солнечной стороны, применяют машинную ючистку откосов от растительности, разводят в реке травоядных рыб — белый амур, белый и пестрый толстолобик. Размер поперечных сечений увеличивают путем уширения и заглубления русла. Уклон реки увеличивают путем спрямления русла, при котором умень- шается длина и увеличиваются скорости течения. Необходимый уклон дна реки определяют по формуле Шези для буду- щего равномерного режима в реке после регулирования: Та == 0°/(С*К), тде о — скорость, допустимая в меженный (бытовой) период (0,3...0,5 м/с); К — гидравлический радиус русла в межень; С — коэффициент Шези. При уклоне существующего русла меныше минимального проводится спрямление русла. Новую трассу проектируют — по следующим правилам: трасса должна проходить по наиболее пониженным участкам поймы, а на заторфованных участках по пониженным отметкам минерального дна; в за- висимости от рельефа и уклона местности руслу придают в плане криво- линейное или прямолинейное ючертание (рис. 16.1); трассу выбирают таким образом, чтобы дно на всем протяжении регулируемой реки имело одина- ковый уклон или в крайнем случае наименьшее число участков с изменени- ем уклона, увеличивающегося к устью. Применяют следующие способы спрямления русла (А. Д. Брудастов): короткие систематические прокопы — проектная трасса вписывается в су- ществующее русло; решительное спрямление — проектная трасса проходит за пределами существующего русла; одиночные — прокопы — спрямляются значительные излучины реки. Спрямления, выполненные разными способа- ми, сопрягаются в общее плавное изменяющееся русло. Устойчивость русла на поворотах, где наблюдается наибольший размыв, достигается приданием радиуса закруглений, ютвечающего гидравлическим жарактеристикам потока и грунта. Этот радиус, учитывающий сопротивле- 226 Рис. 16.1. Участок р. Кудьмы: 1 — до регулирования; 2 — после регулирования русла. ние грунта _ размыву, для рек с расходом до 5 м%/с вычисляют по форму> лам А. Ф. Печкурова: для продольно устойчивого русла (15.1), для поперечного устойчивого русла Гпип == 0:0/(20) ‚ тде гтип — минимально дюпустимый радиус закругления, м; ‹1=1,1—3‹оэф- фициент; о— скорость потока, м/с; @=9,81 м/с?; ;— уклон свободной по- верхности, м. Из вычисленных значений радиуса поворота принимают наибольшее. Для рек с расходом более 5 м%/с радиусы закруглений определяют по формулам (15.3) и (15.4). На закруглениях ширина русла больше, чем на прямолинейнъ_д!х участ- ках, за счет вогнутого берега, который размывается. Наибольший размыв вогнутого берега смещается ко второй половине закругления, К которой рекомендуется приурочивать наибольшее расширение русла (И. Л. Роззв— ский). Ширину закруглений рекомендуется (Г. Пр_есс) увеличивать на 80%. Влияние неравномерности поперечных сечении на пропускную способ- ность русла определяется по формуле Н. Н. Павловского: 1 | Й Е = 0* тнтото е Е ооа ёт — тча == @ [Ё( он Шйт) ® | тде гл——2тч1 — падение уровней воды на участке длиной [ между створами площадяМи @т И Фт-н; К — осредненный модуль расхода: ©?С®В; 1 — уклон поверхности воды; & — коэффициент дополнительного сопротивле- НиЯ: Е= « (1— ©)/@8); 1>& >0. Руслу реки придается устойчивая форма поперечных сечений исходя из устойчивости грунтов, расходов, глубины и формы устойчивых участков су- лществующего русла, способа производства работ. Наиболее устойчивая фор- ма поперечных сечений русла — параболическая. й Параметры поперечных сечений параболической формы определяют из уравнения р= Эт где т — коэффициент заложения откоса; Н — глубина потока при расчет- ном расходе. 15* 227