Занесение в зоне дополнительного подпора
Одновременно с заилением в подпертых бьефах и водохранилищах происходит и процесс занесения — отложение наиболее крупных в стоке реки фракций наносов (это могут быть песчаные руслообразующие или влекомые крупнозернистые наносы).
Нижняя граница, занесения совпадает с верхней границей заиления, и со временем она перемещается к гидроузлу (рис. 10.5). Верхняя граница занесения перемещается вверх по течению. Фронт отложения влекомых (донных) наносов непрерывно увеличивается. Формируется зона дополнительного подпора уровней выше тех, при которых работал гидроузел в первые годы эксплуатации. Это явление при проектировании гидроузлов требует оценки, так как влияет на площади затопления и подтопления, на условия судоходства, на формирование заторов и зажоров.
Выделяют две фазы занесения. При первой фазе нижняя граница участка занесения перемещается к гидроузлу по заиленным участкам водохранилища. Положение этой границы определяют в результате вычисления площадей заиления в расчетных створах. Объем занесения во время первой фазы равен полному стоку влекомых (донных) наносов. Распределение различных по крупности фракций наносов по длине участка занесения можно вычислить по формулам (10.10)... (10.12). При этом определяют также основные морфологические элементы потока и русла.
С момента подхода нижней границы занесения к гидроузлу начинается вторая фаза занесения, характерная тем, что в ВБ аккумулируется лишь часть влекомых (донных) наносов, другая часть, более мелких — выносится потоком в НБ. По мере увеличения объема занесения в НБ сбрасывается всеувеличивающаяся часть, а в ВБ интенсивность аккумуляции уменьшается. Характеристику этого процесса вычисляют по формуле (10.21), а объемы занесения — по формуле (10.20).
Занесение ВБ будет происходить до восстановления транспортирующей способности потока и до полного выноса поступающих наносов в НБ. Казалось бы, это должно наступить при восстановлении бытовых уклонов потока. Но во многих случаях измененные гидроузлом условия позволяют определить предельный уровень при выносе из ВБ 95 % наносов. В то же время резко уменьшается нагрузка потока наносами (если в занесении участвуют песчаные наносы) или резко снижается крупность . расчетной руслообразующей фракции их. Поэтому в эксплуатируемых занесенных бьефах уклон водной поверхности устанавливается меньше бытового.
В результате занесения ВБ подпор от гидроузла может распространиться на длину, в несколько раз превышающую длину первоначального подпора (до 10 раз).