Условия забора воды из водотоков (рек). Характеристика гидрологического режима

Гидрологические данные

2.1. В гидрологическом отношении каждая река в выбранном створе характеризуется следующими данными, используемыми при проектировании водозаборов:

изменением расхода воды в течение года (гидрографом реки);

графиком связи расходов и уровней воды (кривая Q = f(H));

графиком уровней воды в данном створе;

графиком связи уровней в различных створах;

продолжительностью стояния уровней воды;

водностью реки и твердым стоком.

2.2. Изменение уровня воды в течение года вместе с гидрографом отражает особенности питания реки. В зависимости от снегового, дождевого, ледникового, озерного, подземного питания различают гидрографы только с одним весенним пиком подъема уровня, со многими пиками в зависимости от выпадения дождевых ливней, с одним продолжительным летним подъемом уровня воды, соответствующим таянию ледников, и с практически одинаковым уровнем при питании реки из озер.

В настоящее время в связи с гидротехническим строительством бытовые формы гидрографов оказываются на ряде рек измененными в результате многолетнего регулирования стока.

2.3. Графики связи расходов и уровней воды, кривые связи H = f(Q), являются важнейшими показателями водности и уровенного режима реки. Однако при использовании этих графиков необходимо учитывать их различие для открытого и закрытого льдом русла, различать фазы подъема и спада уровней, учитывать возможность зашугованности и деформации русла. Так, при проходе половодной или паводочной волны расход воды на подъеме оказывается большим, а на спаде меньшим при одной и той же отметке уровня воды. Кривые H = f(Q) имеют при этом петлеобразный вид.

2.4. Графики высоких и низких уровней воды в данном створе с показанием отметок ледостава и ледохода, зажорных и других уровней являются полезными, особенно если на них указаны основные отметки дна русла, верха и низа окон проектируемого водозабора, отметки верховой стенки и отражателя самопромывающегося ковша (рис. 1). Такие графики определяют вертикальные габариты водозаборов и наглядно демонстрируют все возможные осложнения при их будущей эксплуатации.

Рис. 1. Характеристика уровня воды в створе водозабора

2.5. Графики связи уровней между различными водомерными постами часто используются для нахождения уровня воды в промежуточном створе. Наиболее надежными такие графики связи оказываются только для периода открытого потока в устойчивом русле.

2.6. Большое значение имеют кривые повторяемости и кривые продолжительности уровней воды, которые позволяют определять число дней, в течение которых уровни не опускаются ниже данной отметки, и сколько дней в году наблюдаются эти уровни.

2.7. Водность реки характеризуется максимальным и минимальным расходами воды. Для целей водоснабжения расчетными являются минимальные расходы Q_min различной обеспеченности.

Русловые деформации

2.8. В русловом процессе реки выделяют обратимые и необратимые деформации. К первым относятся повторяющиеся изменения русла при прохождении по нему песчаных гряд, размывы плесовых ложбин и отложения наносов на перекатах в половодье, а в межень — деформации противоположного знака, сползание излучин или их разворот в плане.

К необратимым деформациям относятся очень медленно происходящие (вековые) изменения, трудно преодолеваемые рекой природные факторы, а также изменений, связанные с возводимыми в реке инженерными сооружениями.

2.9. Выделяют пять основных типов руслового процесса (макроформ). При этом не исключается возможность смешанных типов руслового процесса (рис. 2).

Рис. 2. Типы руслового процесса

1 — ленточно-грядовый; 1a — русловая многорукавность; 2 — побочневой; 3 — ограниченное меандрирование; 4 — свободное меандрирование; 5 — незавершенное меандрирование; 5а — пойменная многорукавность

2.10. При ленточно-грядовом типе руслового процесса деформация русла происходит в результате поступательного движения больших ленточных гряд с сезонным изменением их высоты по всей ширине русла (рис. 3). В условиях низкой межени движение ленточных гряд может приостанавливаться. Обнажающиеся при этом вершины гряд образуют одиночные осередки. Гребни гряд отстоят одни от других на расстоянии примерно четырех — восьми ширин русла. Русло реки в плане имеет незначительную и неупорядоченную извилистость. Плановые деформации не характерны. Пойма отсутствует или является унаследованной от других типов. Этот тип руслового процесса обычно наблюдается в верховьях рек в слаборазвитых излучинах с начальной стадией меандрирования, в протоках, в спрямляющих излучинах и в каналах (см. рис. 3). Он может быть и при других типах руслового процесса.

Рис. 3. Ленточно-грядовый тип руслового процесса

l_лг — шаг ленточной гряды; h‘_лг – высота ленточной гряды

2.11. При побочневом типе руслового процесса ленточные гряды перекашиваются в плане, причем направление перекоса смежных гряд противоположно (см. рис. 2). В межень прибереговые части этих мезоформ обсыхают, образуя песчаные отмели (побочни), располагающиеся по длине реки в шахматном порядке. Затопленный гребень гряды образует перекат. Снизу к гребню нередко примыкает коса, образующая затон. Пойма не характерна (рис. 4).

Рис. 4. Побочневой тип руслового процесса

l_пб — шаг побочия; B_бp — ширина русла; В — ширина меженного русла; 1-13 — поперечные створы

Деформации русла сводятся при этом типе руслового процесса к сползанию в половодье перекошенных в плане ленточных гряд. Плановые деформации берегов наблюдаются на участках подвальев гряд, но не получают большого развития.

2.12. Для ограниченного меандрирования характерно наличие неразмываемых берегов реки. В реке появляются извилистость выходящего на пойму паводочного потока и чередование отрывов течения от берегов. В местах отрыва возникает слабое течение или появляются застойные зоны, где оседают взвешенные наносы. В результате образуются отдельные небольшие пойменные массивы, привязанные к излучинам реки. Плановые деформации выражаются в сползании вниз по течению излучин и огибаемых ими пойменных массивов без существенного изменения их плановых очертаний и продольного профиля дна (см. рис. 2).

Вертикальные деформации сопровождаются снижением отметок перекатов в межень и их восстановлением в первую половину половодья. В плесе деформации имеют обратный ход, а именно: размыв в половодье и намыв в межень (рис. 5).

Рис. 5. Ограниченное меандрирование

l_и — шаг излучины; a_разв — угол разворота; В_бр — ширина русла; В_М — ширина пояса меандрирования; В — ширина меженного русла; т — участок подмываемого берега

2.13. Для свободного меандрирования характерен замкнутый цикл развития излучин. Каждый цикл начинается с искривления русла и формирования излучины. При этом в начале цикла излучины обычно сползают (см. рис. 2). При этом, в отличие от ограниченного меандрирования, углы разворота постепенно увеличиваются. При дальнейшем увеличении угла разворота сползание сменяется разворотом излучины или ее вытягиванием. При больших углах разворота начинается раздвоение плесов и излучина увеличивает асимметрию своих плановых очертаний, приобретая одновременно форму петли. Цикл развития излучины завершается промывом перешейка петли русла. Поток переходит в спрямленное русло, а старое, главное русло, превращается в старицу. После прорыва перешейка цикл развития излучины повторяется (рис. 6).

Рис. 6. Свободное меандрирование

l_и — шаг излучины; S_и — длина излучины; a_разв — уголразворота; a_вх — угол входа; a_вых — угол выхода; b — угол сопряжения излучины

2.14. При незавершенном меандрировании русло реки развивается по схеме свободного меандрирования, но цикл деформаций прерывается в результате образования спрямляющего потока. Последний создается до достижения излучиной формы петли обычно при резком несовпадении динамических осей потока в половодье и в межень. Тип процесса распознается по наличию на меандрирующем участке двух русел: первичного русла и спрямляющего протока (см. рис. 2).

2.15. Пойменная многорукавность возникает в поймах, затапливаемых на большую глубину или сложенных различными по крупности отложениями. Спрямления русел охватывают не только отдельные излучины, но часто и серию излучин, образуя длинные пойменные протоки и большие пойменные острова (см. рис. 2).

В протоках могут существовать различные типы руслового процесса. При анализе материалов по пойменной многорукавности требуется фрагментирование всех протоков, т. е. выделение тех типов процесса, которые в них обнаруживаются.

2.16. При русловой многорукавности меандрирующие реки в отличие от ленточно-грядового типа руслового процесса не используют для транспорта наносов имеющегося продольного уклона реки. В случаях же, когда реки оказываются перегруженными наносами и предельный продольный уклон оказывается для них недоиспользованным, русло заметно мелеет и развивается в ширину. При этом транспортирующая способность потока увеличивается, а само русло становится неустойчивым. Возникающие осередки делят русло на ряд коротких рукавов, часто изменяющих свое плановое положение (см. рис. 2 и 1, а).

2.17. Мелкие песчаные гряды (микроформы) обнаруживаются во всех типах руслового процесса, однако распределение гряд по дну реки крайне неравномерно. Например, на ленточных грядах размеры гряд уменьшаются в направлении к их гребню, а наибольших размеров достигают в местах сопряжения склонов средних форм с плесовыми лощинами. В подвальях мезоформ микроформы выражены слабо. В плесах, особенно у вогнутых берегов излучины, микроформы часто отсутствуют. Движение микроформ осуществляется во все фазы водного режима, а их параметры подвержены сезонным колебаниям.

Оценка деформаций речного русла

2.18. Оценка переформирования речного русла и поймы производится расчетом и прогнозом русловых деформаций, основанных на структурных представлениях об изменении плановых и высотных (глубинных) очертаний русла, происходящих за счет перемещения русловых образований трех типов: микроформ, мезоформ и макроформ. Оценка переформирований может производиться также на основании сопоставления картографических материалов или данных эхолотирования.

Рис. 7. Песчаные гряды (микроформы) в последовательные отрезки времени

h_г — высота гряды; l_г — длина гряды; Dl_г — смещение гряды за время Dt

Высота микроформ (гряд) установившегося профиля (рис. 7) может определяться по формуле

, (1)

где

, (2)

или при Н>1м по формуле

, (3)

где

. (4)

При отсутствии входящих в приведенные зависимости данных высота гряд может быть приближенно оценена соотношением:

при H< 1 м h_г = 0,25H; (5)

при H> 1 м h_г = 0,2 + 0,1H. (6)

Ориентировочно максимальную высоту гряд h‘_г в половодье можно определять по формуле

h‘_г = 2,5h_г (7)

где h_г — высота гряд в межень, измеренная перед половодьем или спустя месяц после него.

2.19. Длина гряд установившегося профиля может определяться по формуле

(8)

или для приближенных расчетов по формуле

l_г = 4,2H. (9)

В условиях половодья максимальная длина гряд может быть рассчитана по приближенной зависимости

l‘_г = 2,5l_г, (10)

где l_г — длина гряд в межень, измеренная до половодья или спустя месяц после него.

2.20. Скорость смещения микроформ, м/с, следует определятьпоформуле

, (11)

а период смещения — по зависимости

t_г = l_г/с_г, (12)

где l_г и с_г — рассчитываются по формулам (8), (9) и (11).

2.21. Расход донных наносов в объемном выражении q_дн, м²/c, рассчитывается по формуле

. (13)

2.22. При отсутствии подробных и разновременных топографических съемок русла высоту h_лг и длину l_лг ленточных гряд на данном участке реки можно определять по приближенным соотношениям:

h_лг = 0,2H_пл; (14)

l_лг = (4 — 8)В_бр, (15)

где H_пл — глубина в плесе (между грядами) при уровне воды в пойменных бровках.

2.23. Скорость движения ленточной гряды при расходе воды, соответствующем уровню пойменных бровок, м/с, определяют по формуле

с_лг = l_лгq_дн/F_гр, (16)

где F_гр — площадь продольного сечения гряды, равная

F_гр = a_лгh_лгl_лг, (17)

где a_лг = 0,6 — коэффициент формы гряды; q_дн — удельный расход донных наносов, равный

q_дн = 0,00453(u_ср/u_нр)d_ср(u_ср — u_нр)(Н/d_ср)^0,33. (18)

При определении удельного расхода донных наносов по формуле (13), когда известна высота микроформ h_г, скорость движения ленточной гряды определяется по формуле

, (19)

а период смещения — по зависимости

t_лг = l_лг/с_лг. (20)

2.24. Высота и длина побочня определяются по формуле

h_пб = 0,3Н_пл, (21)

а при наличии сведений о расходах воды —

, (22)

где (Q₅₀)_max — максимальный расход 50 % обеспеченности, м³/с;

l_пб = 0,02/IН_пл, (23)

где I — средний уклон потока на участке большого протяжения (8-10 мезоформ) или

. (24)

Скорость и период смещения побочня могут определяться по формулам (16), (19), (20).

Величину глубинных деформаций Dz_дн следует рассчитывать по приближенной формуле

, (25)

где h‘_г и h_пб — находятся по формулам (7), (21) или (22).

2.25. Для определения глубинных деформаций при наличии разновременных съемок выбирается съемка, соответствующая максимальной водности, и на некоторой длине участка реки разбивается ряд поперечников. Профили по каждому поперечному створу совмещаются на одном графике (рис. 8). Огибающая профилей ограничивает область максимальных глубинных деформаций.

Рис. 8. Деформации русла при побочневом типе руслового процесса

1, 3, 5, 7, 9 -совмещенные поперечные профили, снимаемые с плана (рис. 4);
а, b, с, d— предельный контур размыва

Величина глубинных деформаций на любом расстоянии от берега определяется с учетом высоты микроформ по формуле

, (26)

где z_дн — величина колебания отметок дна на любом расстоянии от берега.

При особо ответственных водозаборах и при разнородном составе донных отложений в формулу (26) следует вводить запас DZ_б, равный разности отметок нижней огибающей границы совмещенных профилей и верхней огибающей границы базального слоя.

2.26. При побочневом типе руслового процесса ширина береговой полосы, периодически разрушаемой и восстанавливаемой при движении побочней, определяется по приближенной формуле

DВ_бр = 0,1В_бр, (27)

где В_бр — ширина русла в бровках.

При наличии разновременных съемок за величину DВ_бр следует принимать ее максимальное значение, определяемое по совмещенным планам русла.

2.27. Для всех разновидностей меандрирования, кроме ограниченного, следует оценивать глубинные деформации и перемещения русла в плане.

2.28. При ограниченном меандрировании глубинные деформации в зависимости от исходного материала могут определяться несколькими способами.

При наличии материалов разновременных съемок — аналогично изложенному выше. При этом поперечные профили должны проходить через русло и через пойменный массив и наноситься нормально к линии, проходящей по середине пояса меандрирования. Совмещаться на одном графике профили должны по вертикальной оси, соответствующей середине пояса меандрирования.

Величина глубинных деформаций русла должна определяться по формуле (26).

При полном отсутствии материала следует использовать реки-аналоги. Аналог должен быть подобен изучаемому участку реки по следующим признакам: типу руслового процесса, степени развитости излучины, уклону дна долины, ширине меженного русла и пояса руслоформирования, расходу воды и продолжительности среднемноголетнего половодья, крупности донных отложений. На участке аналога должны отсутствовать искусственные условия, ограничивающие свободное развитие данного типа русла.

Расчет плановых деформаций русла при ограниченном меандрировании сводится к определению скорости сползания излучин с_и и времени переработки пойменного массива t_пм в пределах пояса меандрирования.

Время t_пмопределяется по формуле

t_пм = l_и/с_н. (28)

2.29. При свободном меандрировании глубинные деформации должны определяться следующим образом:

прогноз отметок в любом поперечном створе по мере развития излучины можно составить, используя глубины в аналогичных створах на других излучинах рассматриваемого участка реки, находящихся в разных стадиях развития;

сезонные деформации дна русла должны определяться на основе совмещения как продольных, так и поперечных профилей, измеренных в половодье и в межень;

при наличии в плесах и на перекатных участках излучины ленточных гряд глубинные деформации должны определяться с их учетом;

на участках перекатов и пляжа излучины в расчет общей величины глубинных деформаций должна включаться высота гряд в половодье, определяемая по формуле (7);

при отсутствии необходимых данных следует воспользоваться материалами по реке-аналогу.

2.30. Прогноз плановых деформаций у вогнутых берегов свободно меандрирующего русла может производиться за период Т лет и при наличии разновременных съемок определяется по формуле

, (29)

где К_н — коэффициент, учитывающий изменение скорости плановых деформаций излучины в зависимости от стадии ее развития и определяемый в функции от угла ворота a_разв по данным табл. 1.

Таблица 1

aразв	50	100	120	140-160	180	200	250
Кн	0,1	0,5	0,8	1	0,8	0,5	0,1

— наибольшая в пределах данной излучины скорость смещения бровки вогнутого берега, м/год; Н_max, Н_пл — наибольшие глубины русла в расчетном створе и в пределах всей излучины; Н_ср — средняя глубина на гребнях двух смежных перекатов, ограничивающих излучину и расположенных в местах перегиба средней линии излучины (см рис. 9).

Рис. 9. Плановые деформации при свободном меандрировании

I — существующая береговая линия; II — осевая линия; III — линия наибольших глубин; IV — расчетное положение подмываемого берега; V — изобаты; 1-8 — расчетные поперечные профили

При пользовании формулой (29) расчетные интервалы времени не следует принимать больше пяти лет, а общее время прогноза — больше 20 лет.

При отсутствии разновременных съемок следует приближенно принимать, что среднее плановое смещение бровки вогнутого берега излучин в год составляет 5 % ширины русла между пойменными бровками.

2.31. При незавершенном меандрировании русловые деформации должны рассчитываться для основного русла и для спрямляющего протока.

Расчет планового смещения бровки вогнутого берега основного русла до момента перехода в спрямляющий проток большей части расхода воды должен производиться по формуле (29);

спрямляющий проток на ранней стадии формирования имеет слабокриволинейное русло побочневого типа, и его деформации должны учитываться в соответствии с вышеприведенными указаниями;

после перехода в спрямляющий проток большей части расхода воды основного русла плановое смещение береговой линии протока за Т лет определяют по формуле

DВ_б = 0,2Тс_бр, (30)

где с_бр — скорость смещения бровки вогнутого берега излучины основного русла.

Гидравлическая структура течений

2.32. Анализ и прогноз условий работы водозаборов требует учета структурных особенностей течения и прежде всего распределения осредненных скоростей по глубине потока. Для русловых потоков наиболее простой и результативной зависимостью на прямом участке является степенная зависимость

u = u_ср(1 + К)h^k, (31)

где и и u_cp — местная переменная и средняя по глубине скорости течения; h = z/H — относительная глубина потока; К — параметр скоростей на вертикали

K = u_п/u_ср — 1, (32)

где u_п — максимальная поверхностная скорость.

Величина этого параметра для равномерных речных потоков находится обычно в пределах 0,1<К<0,22.

2.33. Для неравномерных течений, относящихся к выходу потока из плеса на перекат, из подвалья на гребень песчаной гряды, а также из ямы размыва за полузапрудой на равное дно, теоретические пределы изменения параметра К. составляют от 0 до 1 (рис. 10), а практически изменяются в пределах 0,3-0,9.

Рис. 10. Изменение гидравлических параметров потока вдоль гряды

а — изменение эпюры скоростей;
б — изменение параметров К, коэффициента Кориолиса a и глубин потока

Вместе с параметром К изменяется эпюра скоростей от близкой к треугольной в плесе и в яме размыва до близкой к прямоугольной на выходе из плеса на перекат. Вместе со значением К в неравномерных потоках изменяются также глубины Н_г.

Н_г = (1 + К)q/u_п, (33)

где q — удельный расход, u_п — поверхностная скорость. Последняя в русловых потоках с переменным дном обычно изменяется незначительно. При К = 0 и прямоугольной эпюре скоростей глубина воды оказывается равной

Н_г = q/u_п. (34)

При К = 1 и треугольной эпюре скоростей глубина потока составит

Н_г = 2q/u_п. (35)

Дополнительно в расчетах размеров русла может быть найден модульный коэффициент М, зависящий от типа руслового процесса

. (36)

При свободном меандрировании М = 1,2-1,3, при побочневом типе руслового процесса М = 0,9-1, при осередковом типе М = 0,5.

2.34. Ниже приводится пример расчета глубин потока на участке р. Пинега у с. Холм, имеющей небольшую извилистость в плане. По водности и размерам она характеризуется данными, приведенными в гр. 1-3 табл. 2.

Таблица 2

Отметка свободной поверхности, м	Ширина по урезу, м	Расход воды, м/с	Средняя глубина
полученная с профиля	вычисленная по (36)
1	2	3	4	5
12,6	535	110	0,8	1
13,2	550	281	1,35	1,56
14,6	580	733	2,7	2,5
15,6	580	1580	3,8	3,7
16,6	585	2660	4,8	4,7
17,6	590	3990	5,8	5,8

Средняя отметка, дна переката составляет 11,8 м, средние глубины при различных расходах воды приведены в гр. 4, средние глубины, вычисленные по формуле (36), приведены в гр. 5.

Принимая, что изменение скоростей соответствует формуле (36) с коэффициентом К = 0,33 для расчетных глубин в плесе и на перекате, получим значения 1,33Н и 0,67Н. В частности, при отметке уровня 17,6 и средней глубине, равной 5,8 м для экстремальных глубин, получим значение

Н_min = 1,33 × 5,8 = 7,7 м (с отм. 9,9 м);

Н_max = 0,67 × 5,8 = 3,9 м (с отм. 13,7 м).

Приведенные на рис. 11 линии I и II, отвечающие этим отметкам, показывают, что экстремальные глубины у берегов в наиболее глубоких местах проходят ниже и выше этих линий. При дополнительном учете кривизны потока в плане с радиусом кривизны r необходимо модульный коэффициент М увеличивать пропорционально отношению В/r. В данном случае при В/r = 0,33 корректирующий коэффициент может быть принят равным 1,25. С его учетом экстремальные глубины с отметками 8 и 14,5 близко отвечают поперечным профилям русла (линии IV и III).

Рис. 11. К расчету глубин речного неравномерного потока

1-9 — поперечные сечения русла в различных створах по его длине; I-IV — линии расчетных глубин

2.35. Несколько более сложными, но в естественных руслах очень часто повторяющимися являются неплавноизменяющиеся течения, образующиеся у коротких морфологических форм, таких, как побочни, осередки, пляжи.

Большая распространенность подобных русловых форм и неплавноизменяющихся течений в естественных водотоках свидетельствует об очень устойчивой и однообразной кинематике таких течений. Их многочисленные экспериментальные и натурные исследования приводят к следующей зависимости продольного изменения скоростей вдоль отдельных линий токов:

, (37)

где u₀ и u_x — средние на данной вертикали скорости в начальном (перед русловым образованием) и в расчетном створах; х и х₀ — длина, отсчитываемая от начального створа, и характерная длина, равная 2/3 наибольшей ширины данного морфологического образования; — коэффициент, имеющий размерность 1/с² и определяемый в зависимости от времени прохождения потоком расстояния по зависимости

(38)

где m — рассеивающий коэффициент неплавноизменяющегося течения.

Коэффициент т в русловых потоках принимает значения от 1,1до 2 в зависимости от шероховатости русел, угла сужения и раствора линий токов.

По формуле (37) средние по сечению скорости от начального створа до створа с наибольшей шириной морфологического образования (на рис. 15,а от створа I до створа II) увеличиваются, а затем к его ухвостью (к створу III) уменьшаются. Расчетная ширина потока (при Н₀ = const) в соответствии с преобразованным уравнением неразрывности

В_х = В₀(u₀/u_х) (39)

сперва уменьшается, а затем увеличивается, определяя собой плановые границы руслового морфологического образования.

2.36. Расчеты по формуле (37) можно заменить графическим приемом (рис. 12), используя график Du/Du₀ = F(x/x₀).

Рис. 12. Безразмерный график продольного изменения добавочных скоростей в неплавноизменяющихся течениях

1-12 — экспериментальные точки различных авторов

При заданном значении подходной скорости u₀ и относительного стеснения русла в плане (d/B) оказываются известными исходные безразмерные значения х/x₀ иDu/Du₀, отложенные на осях абсцисс и ординат этого графика. Снимая с него все остальные значения, можем находить скорость в любом створе потока, а по (39) — и его ширину, т.е. можем построить очертание руслового образования в плане.

Это очертание можно находить сокращенным по длине с округленным головным участком, используя только верхние над линией 0-0 ординаты и сплошную линию, или полным, с остроконечным участком, используя полные ординаты (над линией 1) и пунктирную линию АВ.

2.37. Получающиеся по зависимостям (38 и 39) прямоугольные поперечные сечения потока во втором приближении уточняются по формуле

, (40)

где Х и z — абсцисса и ордината профиля русла; Н₀ и В — глубина и ширина русла; R — радиус кривизны крайней линии тока.

Для фиксированных створов у головы полузапруды и в сжатом сечении значения R определяются по рис. 13 в зависимости от отношения d/B и от рассеивающего множителя т.

Рис. 13. Зависимость радиусов кривизны крайней линии тока от относительной ширины d/B и от коэффициента рассеивания m

Применение расчетных формул (37) и (39) предполагает известные из натурных съемок основные размеры морфологических образований — их длину (или шаг повторения по длине русла) и максимальное стеснение в плане. При отсутствии этих данных шаг повторения образований, например побочней, находится по приближенной формуле

. (41)

Пределы применимости в зависимости от типа руслового процесса указаны на рис. 14.

Рис. 14. Пределы изменения относительной длины макроформ в зависимости от числа Фруда потока и возможной раздвоенности потока внутренними морфологическими образованиями (осередками)

1 — при компактном потоке; 2 — при наличии одного ряда осередков

Стеснение русла d/B принимается то, которое преобладает на данном участке реки, например в пределах 1/4 — 1/3 ширины потока в бровках русла.

2.38. На рис. 15 приводится пример расчета плановых очертаний речного побочня с округленным и остроконечным головным участком, а также поперечных сечений русла. Исходные данные для расчета: ширина реки 40 м, средняя глубина на участке 1 м. Подходная скорость течения 0,66 м/с. Размеры побочня в плане вычислены по формулам (37) и (39). Поперечные сечения вычислены по формуле (40).

Рис. 15. К расчету планового очертания побочня и поперечных сечений русла

а — план побочня; б — расчетный график изменения осредненных скоростей, вычисленных по уравнению (37); х₀ — абсцисса максимальной глубины

2.39. Поток на изгибе русла представляет собой сложное трехмерное течение, значительно различающееся в жестком и в размываемом русле. В жестком русле благодаря неравномерности распределения центробежных сил по глубине потока, пропорциональных квадрату местной скорости, возникает поперечная циркуляция. Поверхностные линии токов, направляясь к вогнутому берегу, имеют меньшую кривизну, чем кривизна поворота русла. Донные, более крутые, линии токов, направленные к выпуклому берегу, совместно с поверхностными создают винтовое течение.

В зависимости от средней скорости и радиуса кривизны формируется перекос свободной поверхности с разностью уровней у берегов

. (42)

2.40. В излучинах рек необходимо учитывать эффект отрыва течения от выпуклого берега, способствующего выпадению в зонах отрыва влекомых наносов и образованию здесь побочной и пляжей. Возникновение отрыва в прямых руслах искривляет поток и способствует возникновению побочневого типа руслового процесса (рис. 16).

Рис. 16. Постепенное искривление руслового потока в плане, начиная со схемы обтекания побочня (a) и заканчивая течением на излучине с отрывом от выпуклого берега (б), (в);

1, 2 — поверхностные и донные линии токов; 3 — первоначальная ширина русла

Использование допущения о линейности изменения градиентов гидромеханического давления и уклонов свободной поверхности вдоль искривленных в плане линий токов позволяет теоретически описать поток на закруглении реки с отрывом от выпуклого берега (рис. 17).

Рис. 17. Пример расчета плана течений и гипсометрии потока на закруглении

а — план; б, в — продольный и поперечный разрезы; г — уклоны свободной поверхности у вогнутого берега

2.41. При обильных наносах поток на повороте имеет другую структуру, существенно отличающуюся от поворота вокруг оси. Выходя на поворот донные наносы движутся поступательно, формируя большую ленточную гряду, стабилизируя прямолинейную ось потока и заполняя собой основное сечение потока на повороте русла. Свободной от этих наносов остается только та часть области поворота, где основной поток воды после набегания на вогнутый берег опускается на дно и, следуя вдоль подвалия гряды, создает донное винтовое течение, вдоль гребня образованной песчаной гряды (рис. 18). По этой гидравлической схеме формируется большинство потоков на повороте естественных русел, и неучет возможности почти полного занесения наносами всей области поворота с остановлением в качестве «живого сечения» только небольшой затененной части у вогнутого берега приводит иногда к тяжелым последствиям при эксплуатации размещаемых на повороте водозаборов. Примером такого неудачного осуществления проекта водозабора является крупная насосная станция на р. Оби в районе г. Барнаула, питающаяся в настоящее время из узкой затонской части реки, искусственно поддерживаемой землечерпанием.

Рис. 18. Структура руслового потока на повороте русла при обильных донных наносах

2.42. У многих инженерных сооружений (у полузапруд и дамб ковша) наблюдается гидравлическая схема стеснения потока в плане. По А. С. Образовскому она связана с образованием остановившейся волны перемещения, которая разграничивает зону подпора (влево от сечения I-I, рис. 19), зону наибольшего сжатия (в пределах сечения III-III) и разделяющую их зону (в районе сечения II-II), дающую представление о невозмущенном, но стесненном потоке со скоростью u₀ в створе II-II.

Рис. 19. Остановившаяся волна перемещения (вп) по А. С. Образовскому

Отвечающие зонам подпора и сжатия средние по вертикали скорости u_п, u_спринимаются равными:

; (43)

; (44)

где = 0,6, = 0,95, x = 0,15.

Скорость u₀ в сечении II-II связана с бытовой скоростью u_а (в пределах стеснения В) выражением

u₀ = u_an/(n — 1), (45)

где n = B/d характеризует отношение величины прибрежного стеснения участка реки шириной B к выступающей преграде d.

В расчетах при большой ширине реки значение п принимается равным (5-6) в жестком и (3-4) в размываемом русле. Считается, что за этими пределами влияние стесняющего потока сооружения и остановившейся волны мало и им можно пренебречь.

2.43. Длина спада волны, равная длине ограниченного им водоворота (по Образовскому) принимается равной (5-6)d. По Рахманову — длина водоворота зависит от глубины потока и от шероховатости русла. На рис. 20 приводятся графики зависимости L/d = f(В/Н) при различных коэффициентах Шези С. Согласно опытным данным и теоретическим решениям, длина спада волны перемещения (длина водоворота) зависит от числа Фруда. Для отношения n = 4, Fr = 10^-3-10^-4, В/Н = 10 (жесткое гладкое русло)

. (46)

Рис 20. Относительная длина волны перемещения L/d в зависимости от относительной ширины русла В/Н и коэффициента Шези С

2.44. Скорость возвратного течения в контурах водоворота принимается в пределах

u_об = (0,15 — 0,35) u_с, (47)

а в центре водоворота она принимает нулевое значение.

2.45. Высота остановившейся волны для гладкого русла принимается по Образовскому равной двойному скоростному напору

. (48)

По теоретическому решению она дополнительно зависит от рассеивания энергии при неплавноизменяющемся течении

, (49)

где m — коэффициент рассеивания в уравнении неплавноизменяющегося движения жидкости. При относительно гладком русле с коэффициентом Шези С = 50 и m = 1; при шероховатом русле при С = 35 m = 1,2; при С = 20 m = 1,3.

Местные деформации речного дна

2.46. Местные деформации речного дна у различных гидротехнических сооружений, у затопленных речных водоприемников, у незатопленных насосных станций, у устоев и бычков моста, у различных отклоняющих поток стенок имеют одну и ту же особенность — размыв дна при подходе к ним и в створе оконечности стенок и отложение вымытого грунта за сооружением. Повышенная размывающая способность потока перед сооружением вызвана, во-первых, образованием местного подпора уровня воды, трансформирующимся в винтовое, часто нестационарное, течение, во-вторых, тем, что донные токи винта всегда относят наносы в сторону от основного направления течения и тем самым создают условия для местного углубления дна. Как известно, в русловом потоке соблюдается принцип замещаемости вымытых и унесенных потоком твердых частиц поступающими наносами с верхних створов. При одном и том же количестве тех и других деформаций русла не происходит. Если же поступление наносов с верхних створов уменьшается или поступающие наносы удаляются винтовым течением в сторону, то возникают благоприятные условия для понижения дна, в частности для местного размыва у сооружений.

Поэтому экспериментаторы и проектировщики при желании иметь местные углубления русла стремятся найти такие очертания основных сооружений или устроить перед ними открылки, буны или системы из последовательно расположенных низких и высоких стенок, чтобы, создавая местный подпор уровня, с наибольшим эффектом отклонить донные течения в сторону. Когда этого местного углубления оказывается недостаточно по протяженности, прибегают к устройству повторных открылков. Те и другие используют имеющуюся кинетическую энергию потока. Если при небольшой скорости течения кинетическая энергия потока недостаточна, прибегают к искусственному ее увеличению, подавая воду для промыва через систему уложенных по дну труб с внешними изогнутыми насадками.

2.47. Одним из эффективных способов создания местного углубления является устройство затопленных V-образных порогов.

Течение за порогом приобретает сложный пространственно-винтовой характер с элементами нестационарности. Подходя к V-образному порогу, поток претерпевает заметное изменение. Его поверхностные линии тока изгибаются в сторону порога, а глубинные линии тока, проходящие на уровне его гребня, подходят к косому порогу почти нормально. Этим поток приобретает начальную закрутку, которая за порогом заметно усиливается и приобретает характер винтового движения. Его донные линии тока устремляются вбок, в сторону оконечности порога, вымывая частицы грунта из района осевой линии MN и переоткладывая их в сторону, в образующуюся за порогом продольную косу (рис. 21).

Рис. 21. Общий вид линий токов у затопленной V-образной преграды

Генерируемый донным порогом винт имеет поперечные составляющие скоростей (по Потапову), равные:

u = u_m sin (py/b) cos (pz/а); (50)

w = w_m cos (py/b) sin (pz/а), (51)

где а и b — поперечные размеры винта.

Максимальные значения u_m и w_m близки к четверти продольной составляющей скорости на подходе к порогу u_¥.

Из теории винтовых течений известно, что наибольшую интенсивность они приобретают в том случае, когда их поперечные размеры (высота а и ширина b) равны между собой, т.е. когда их внешние образующие вписываются в сечение, имеющее форму квадрата.

Из приведенного в табл. 3 соотношения между а и b в зависимости от угла a видно, что a = (60-75°).

Таблица 3

a	В = 2 b	h = a	Отношение	Примечание
B/d	b/а
45	3,1	1	1,55		Среднее отношение b/а = 1,1
60	3,9	1	1,95
75	4,4	0,9	2,2
90	5	1	2,5
120	6,1	1	3,05	1,52

Приведенными данными по интенсивности винтов определяется высота выступа порогов над дном, обычно принимаемая равной 1/3 глубины воды при среднем многолетнем минимальном уровне в реке.

2.48. Проведенные во ВНИИ ВОДГЕО опыты (1985 г.) по назначению оптимального центрального угла при его изменении от 45° до 120° показали:

ширина ямы размыва коррелирует с раствором центрального угла и длиной порогов L и составляет

B = 2,4Lsina/2; (52)

глубина ямы размыва h_m при всех углах остается одинаковой и составляет l,5h₀;

длина ямы размыва в пределах от порога до бытовой глубины русла равна:

C = 2,5bcosa/2. (53)

2.49. Нестационарность течения за V-образным порогом заметно усиливает его размывающую способность и часто определяет его геометрические соотношения. По периодическим взмывным течениям, достигающим свободной поверхности, можно судить о повторяющихся срывах потока с гребня донного порога и о частоте этих срывов. Можно предположить, что эти срывы сопровождаются мгновенными сжатиями потока в вертикальной плоскости с образованием в сжатом сечении повышенных скоростей u_с. Если принять, как обычно, эпюру скоростей подходного равномерного потока изменяющейся по вертикали по степенному закону (31), то на уровне гребня потока получим скорость, меньшую поверхностной и даже меньшую средней по глубине u_ср. Однако при обтекании порога и возникновении за ним процесса нестационарного гидравлического сжатия мгновенная скорость увеличивается и может даже приблизиться к поверхностной скорости u_п. Их соотношение определяется высотой возвышающегося над дном порога и в каждом случае может находиться аналитически.

2.50. Деформации дна V-образным порогом имеют ограниченную длину, часто недостаточную для обеспечения фронта размыва у водоприемников большой протяженности. В этом случае прибегают к установке струенаправляющих открылков (рис. 22).

Рис. 22. Схема установки наносозащитных открылков на водоприемнике

Струенаправляющие открылки представляют собой трапецеидальные щиты размером 1,5´4 м, установленные по обеим сторонам водоприемника под углом 15° к горизонтальной плоскости. Удаление донных наносов от водоприемного фронта достигается за счет появления за ними индуцированных скоростей, направленных у дна в сторону от боковой грани водоприемника. Экспериментально установлено, что при транзитных скоростях потока более 1 м/с струенаправляющие открылки позволяют создать устойчивую промоину вдоль водоприемного фронта, удаляя наносы в сторону от водоприемных окон на расстояние большее, чем ширина открылков.

При длине водоприемника до 12-15 м рекомендуется устанавливать только два передних открылка, расположенных на расстоянии 3 м от лобовой грани водоприемника. Открылки устанавливаются по обоим бортам даже в случае одностороннего водоотбора. При длине водоприемника от 15 до 30 м необходимо устанавливать вторую пару открылков (см. рис. 22). Задняя кромка открылка располагается на уровне нижней границы окон на расстоянии 0,5-0,8 м от дна.

С целью защиты от подмыва дно вокруг водоприемника на расстоянии не менее 2 м от его бортов закрепляется щебнем крупностью не менее 100-150 мм.

2.51. Боковой отвод воды является одним из самых распространенных прикладных фрагментов в системах водозабора и в настоящее время считается относительно изученным. В то же время он включает в себя сложные элементы, такие, как поворот части потока, отрыв от обтекаемого внутреннего угла, неплавная изменяемость течения в отводе с резким нарушением гидростатического распределения давления по сечениям, значительное изменение свободной поверхности, возникновение в процессе отвода поперечной циркуляции.

Каждый из перечисленных элементов течения может являться самостоятельным предметом изучения, все же вместе они создают сложный пространственный поток, требующий при практическом использовании ряда упрощений. К ним относятся иногда применяющееся отождествление течения в отводе со входом воды на водослив с широким порогом, неучет условий неплавной изменяемости потока и изменения кривизны свободной поверхности одновременно в плане и в профиле, отождествление поступления наносов в отвод с величиной захвата донных струй из основного русла, неучет элементов возникающего винтового течения. При такой стилизации потока многие особенности течения на входе в отвод не учитываются.

В настоящее время установлено, что захват боковым отводом донных наносов связан не столько с общим поворотом потока в отвод, сколько с отрывом его от входного угла и образованием за ним области с пониженной свободной поверхностью и дефицитом давления. Изучение последнего требует применения методов, разработанных для неплавноизменяющихся течений и прежде всего определения их основных размеров.

2.52. При боковом отводе воды происходит отрыв потока в самом отводе и в основном русле ниже отвода (рис. 23). Несмотря на различие внешних причин отрыва (обтекание входной кромки в первом случае и внезапный отъем жидкости во втором) оба отрыва имеют общую черту: возмущение гидродинамических факторов турбулентного потока. К ним относятся гидродинамические давления, в частности изменение значений 1/r дР/дх, имеющих размерность ускорения в м/с², и неплавное (в гидравлическом понимании) изменение уклонов дz/дs свободной поверхности, в частности значений gi, также имеющих размерность в м/с². Опускание и подъем свободной поверхности будем, следуя А. С. Образовскому, считать как проявление остановившейся волны перемещения. При этом прохождение через эту остановившуюся волну потока жидкости может рассматриваться как возмущение свободной поверхности, имеющее длину волны l₁, период и частоту , где — скорость распространения волны на мелководье.

Рис. 23. Боковой отвод воды с образованием зон отрыва в отводе и в основном русле

Возмущение гидромеханического давления может рассматриваться как обычное низкочастотное возмущение турбулентного состояния потока, имеющее длину волны l₂, период и частоту, где — скорость распространения крупномасштабных турбулентных образований в открытом потоке, близкая к средней скорости потока u_ср. Значение l₂ принимается равным b₁2pH.

Из равенства указанных частот получим выражение для относительной длины волны перемещения, l₀/H в зоне отрыва, вычисленное при b₁ = 0,37,

. (54)

В табл. 4 приведено сравнение расчетных а опытных, значений l/Н в отрывном течении за входной кромкой отвода.

Таблица 4

		Отношение l0/Н
по расчету	по опытным данным
0,1	10	24	23,9
0,15	6,67	16,01	15,8
0,2	5	12	10,2
0,4	2,5	6	6,2
0,6	1,67	4,01	4,15
0,8	1,25	3	3,75

Принятая динамическая схема взаимодействия возмущений от двух динамических, факторов может быть использована и для определения максимального поперечного размера отрыва G из уравнения

(55)

в зависимости от глубины Н, где h₁ близко к 0,45, и из уравнения

(56)

в зависимости от ширины В, где h₂ = 0,05.

В табл. 5 приведено сравнение расчетных и опытных значений (55) в отрывном течении в створе наибольшего сжатия потока.

Таблица 5

		Отношение (G/Н)max
по расчету	по опытным данным
0,12	8,4	3,8	4,08
0,2	5	2,25	2,05
0,3	3,3	1,5	1,41
0,4	2,5	1,1	1,18
0,7	1,42	0,65	0,7

2.53. Рассмотрение потока в отводе как изменяющегося в плане плоского неплавноизменяющегося течения допускает расчет его по уравнениям (37), (39) и построение по точкам внешней границы, совпадающей с очертанием водоворота.

При этом начало отсчета координаты х и ширины потока b принимается в точке 0 низового входного угла в отвод, в котором имеет место исходная начальная скорость u₀. По мере сжатия потока эта скорость увеличивается на величину u₁, а затем на такое же значение уменьшается. В створе максимального значения скорости ширина потока минимальна. Глубина в отводе Н₀ считается заданной и в первом приближении принимается средней по сечению с уточнением после построения гипсометрии свободной поверхности потока. Значение коэффициента К_b определяется расходами воды в отводе и характеристиками транзитного потока — скоростью и сжатым сечением, назначаемыми на основании вышеприведенных расчетов.

2.54. В табл. 6 приводится пример расчета отрыва потока применительно к следующим исходным данным. Ширина отвода b₀0,7 м, глубина 0,11 м; расход воды в отводе Q = 0,172 м³/с; коэффициент = 0,44. Скорость в начале отвода u₀ = 0,225 м/с; коэффициент водозабора K_в = 0,31, расстояние x₀ = 0,3 м. При этих данных ширина максимального отрыва получена равной 0,283 м, что составляет 40,4 % полной ширины потока.

Таблица 6

№ п.п.	x	Sx	u	u0 + u	Значения b, м
по расчету	по опыту
1	0	0	0	0	0	0
2	0,024	0,024	0,012	0,237	0,08	0,1
3	0,05	0,074	0,023	0,248	0,136	0,145
4	0,077	0,151	0,032	0,257	0,173	0,185
5	0,106	0,267	0,264	0,262	0,202	0,19
6	0,166	0,423	0,051	0,276	0,241	0,23
7	0,288	0,711	0,063	0,288	0,277	0,26
8	0,435	1,146	0,065	0,29	0,283	0,275
9	0,723	1,869	0,061	0,289	0,155	—
10	0,837	2,706	0,054	0,279	0,136	—
11	1,375	4,051	0,044	0,269	0,115	—

2.55. Приведенный в п. 2.54 расчет и построение плоского транзитного неплавноизменяющегося потока в отводе не отражают наблюдающийся в опытах пространственный характер течения. Его можно получить, если дополнительно наложить на полученный поток винтовое течение с поперечными составляющими скоростей, определяемыми по зависимостям (50) и (51). В них а и b — высота винтового течения, равная глубине потока, и ширина, равная b₀, u_x — продольная составляющая скорость потока. В данном случае ей отвечает переменная по длине скорость неплавноизменяющегося течения, равная по предыдущему u₀ + u_x.

Неизвестными в уравнениях (50) и (51) являются максимальные составляющие скоростей u_m и w_m, в том числе в начальном створе потока. В каждом отдельном случае они определяются характером рассматриваемого течения. В данном случае они максимальны в начальном створе, далее по длине потока уменьшаются по гиперболической закономерности.

На рис. 23 приводится построение поверхностных (пунктир) и донных линий токов, выполненное в предположении, что значение u_m в начальном створе равно 0,3 u₀.

2.56. Для учета двойной кривизны в плане и в профиле свободной поверхности потока в зоне отвода применяется система уравнений Высоцкого, позволяющая при ряде обоснованных упрощений охватить все пространственное течение в целом. Она позволяет рассчитать гипсометрию свободной поверхности, выявляя превышение уровня воды над статической плоскостью в зоне отвода и попутно кривизу линий токов в каждой точке потока.

Разность уровней на концах поперечника при небольшой его длине можно приближенно оценивать по уравнению

, (57)

в которое входят радиусы кривизны: в плане R и в профиле r и скорость потока u_x. Оба радиуса можно находить аналитически раздельно в плане и профиле, рассматривая движение как неплавноизменяющееся с применением графической зависимости (см. рис. 13).

Пример расчета

Исходные данные: скорость потока u₀ = 0,5 м/с, ширина отвода b₀ = 0,7 м; глубина H₀ = 0,11 м; = 2,011/с².

Определив по графикам рис. 13 минимальный радиус кривизны, отвечающий крайней линии тока застойной зоны равным R = 0,3м, по известной зависимости

(58)

находим другие радиусы кривизны через промежутки Dy, в нашем случае равные:

,

где п — число участков.

Радиусы кривизны в плане и профиле равны:

R₁ = 0,3 м; R₂ = 0,58 м; R₃ = 1,34 м; R₄ = 16,38 м; r₁ =3,9 м; r₂ = 5,8 м; r₃ = 13,4 м; r₄ = 163,8 м.

Затем по зависимости (57) определяем значения Dz для каждого створа

Dz₁ = 0,0052 м.

Dz₂ = 0,0035м; Dz₃ = 0,0015 м; Dz₄ = 0,00012 м.

Просуммировав значения перепадов по всему створу, получим SDz_i = 0,0103 м.

2.57. Величина захвата поверхностных и донных струй из основного русла при заданной интенсивности поперечной циркуляции (при поперечных составляющих скоростей u_mи w_m в зависимости от исходной скорости потока, например при u_m= 0,3 u₀) находится графоаналитическим построением линий токов (рис. 24).

Рис. 24. К построению поверхностной и донной линий токов до отвода

Для предварительной оценки ширины захвата донных и поверхностных струй можно пользоваться формулами Образовского и Шаумяна:

S_д = (1,65K_в + 0,04)B; (59)

S_п = 1,15(K_в+0,35)B. (60)

где В — ширина основного русла; К_в — отношение расходов воды в отводе и основном русле.

Классификация условий отбора воды

2.58. Надежность забора воды водозаборными сооружениями, как свидетельствует опыт их эксплуатации, определяется в первую очередь совокупностью топографических, геологических, гидрологических, гидроморфологических, гидротермических и других факторов и процессов или местных условий избранного участка водотока.

2.59. Взаимодействие упомянутых факторов и процессов способствует неодновременности, неоднородности и нестационарности русловых процессов — образования ледостава, распределения наносов, шугольда, мусора и молоди рыб по глубине и по длине водотока.

2.60. Местные условия избранного участка водотока могут изменяться вследствие:

последующей деформации ложа и берегов водотока или его меандрирования;

неоправданного или необоснованного размещения и компоновки конструктивных элементов водозабора в зоне затопления;

изъятия или свала в водоток твердого стока в процессе дноуглубительных работ;

строительства прочих инженерных сооружений (мостовых переходов, портов, лесотоварных бирж и т.д.) в значительной удаленности от створа водозабора;

сброса в водоток более теплой или загрязненной воды на вышерасположенном участке, а также других факторов.

2.61. Условия забора воды из водотоков определяются в зависимости от устойчивости ложа и берегов или русловых процессов, шуголедовых режимов, засоренности источника и других показателей, приведенных в табл. 7.

Таблица 7

Условия забора воды	Условия забора воды из водотоков
мутность, устойчивость берегов и ложа	шуга и лед	другие факторы
Легкие	Мутность £ 500 мг/л. Ложе и берега устойчивые	Отсутствие внутриводного ледообразования. Ледостав толщиной 0,8 м умеренной мощности, устойчивый	Отсутствие обрастателей, водорослей, малое количество загрязнений и сора
Средние	Мутность £ 1500 мг/л (средние за паводок). Русло и берега устойчивые с сезонными деформациями ±0,3 м	Наличие внутриводного ледообразования, прекращающегося с установлением ледостава обычно без шугозаполнения русла и образования шугозажоров. Ледостав устойчивый мощностью 1,2 м, формирующийся с полыньями	Наличие сора, водорослей, обрастателей и загрязнений в количествах, не вызывающих помехи в работе водозабора. Лесосплав молевой и плотами. Судоходство
Тяжелые	Мутность £ 5000 мг/л. Русло подвижное с переформированием берегов и ложа, вызывающим изменение отметок до 1-2 м	Неоднократно формирующийся ледяной покров с шугоходами и шугозаполнением русла при ледоставе до 60-70 % сечения водотока. В отдельные годы с образованием шугозажоров в предледоставные периоды и ледяных заторов весной. Участки нижнего бьефа ГЭС в зоне неустойчивого ледяного покрова	То же, но в количествах, затрудняющих работу водозабора и сооружений водопровода
Очень тяжелые	Мутность > 5000 мг/л. Русло неустойчивое, систематически или случайно изменяющее свою форму. Наличие или вероятность оползневых явлений	Формирование ледяного покрова только при шугозажорах, вызывающих подпор; транзит шуги под ледяным покровом в течение большей части зимы. Возможность наледей и перемерзания русла. Ледоход с заторами и большими навалами льда на берега	То же

Примечание. Общая характеристика условий забора воды определяется по наиболее тяжелому виду затруднений.