Введение
Глава 1. Актуализация проблемы изменения морфометрических параметров равнинных водохранилищ в период эксплуатации 16
1.1 Роль водохранилищ в обеспечении водными ресурсами населения и экономики России 16
1.2. Практическая необходимость прогнозирования изменения морфометрических параметров водохранилищ в период эксплуатации..21
1.3. Количественная значимость процессов, участвующих в изменении морфометрических параметров водохранилищ 27
1.4. Научно -техническое состояние проблемы
1.4.1. Состояние исследований о переформировании берегов водохранилищ 32
1.4.2. Состояние исследований о переформировании ложа водохранилищ 45
1.4.3. Начало работ по уточнению морфометрических параметров больших эксплуатируемых водохранилищ 51
1.4.4. Обзор публикаций зарубежных авторов 52
1.4.5. Резюме о состоянии изученности проблемы 53
1.5. Предмет диссертационного исследования 54
Глава 2. Натурные исследования, теоретические основы и методы прогноза переформирования абразионных берегов равнинных водохранилищ 56
2.1. Наблюденные закономерности эволюции абразионных берегов водохранилищ за многолетний период эксплуатации и инфологическая модель процесса абразии 56
2.2. Математическое моделирование переформирования абразионных берегов водохранилищ 66
2.2.1. Прогнозная модель переформирования обвально- осыпных абразионных берегов водохранилищ на базе модифицированного энергетического метода Е.Г. Качугина 66
2.2.2. Адаптивный метод экстраполяции данных наблюдений и прогнозирования характеристик абразии берегов эксплуатируемых водохранилищ 78
2.3. Результаты многолетних инструментальных наблюдений и расчетных исследований переформирования абразионных берегов больших водохранилищ 90
2.3.1. Результаты инструментальных наблюдений переформирования абразионных берегов Горьковского водохранилища за период эксплуатации с 1957 г. по 2010 г. и прогноз до 2020 г 90
2.3.2. Результаты инструментальных наблюдений переформирования абразионных берегов Чебоксарского водохранилища за период эксплуатации с 1982 г. по 2011г.
и прогноз на 10 и 50 лет при существующем и проектном подпорных уровнях 109
2.3.3.Новые данные о размываемости волнами пород береговых склонов водохранилищ 125
2.3.4. Расчетная оценка оползневой опасности правобережья р. Волги в пределах Чебоксарского водохранилища при абразионной подрезке склонов 126
2.4. Закономерности многолетней динамики абразионных берегов малых водохранилищ на европейской территории страны 130
2.5. Выводы по главе 2 137
Глава 3. Натурные и теоретические исследования переформирования ложа и уточнение морфометрических параметров эксплуатируемых равнинных водохранилищ 139
3.1. Наблюденные тенденции осадконакопления в чашах водохранилищ в связи с переформированием донного рельефа 139
3.2. Реализованные технологии съемок донного рельефа и зондирования мощности отложений в водохранилищах
3.2.1. Примененные технические средства и оборудование 144
3.2.2. Технология эхолотной съемки донного рельефа больших водохранилищ 147
3.2.3. Технологии съемок донного рельефа и мощности донных отложений средних и малых водохранилищ со льда, воды, на осушенном ложе 150
3.3. Результаты эхолотных съемок донного рельефа верхневолжских водохранилищ и уточнения их морфометрических параметров на базе цифровых моделей рельефа 152
3.3.1. Создание цифровых моделей рельефа с учетом материалов эхолотных съемок для водохранилищ Верхней Волги 153
3.3.2. Расчеты на базе цифровых моделей рельефа современных морфометрических параметров и их изменений за период эксплуатации для Горьковского, Рыбинского, Чебоксарского водохранилищ 166
3.3.3. Адекватность ЦМР натурным ситуациям
3.4. Результаты натурных исследований заиления и переформирования чаш малых водохранилищ бассейна р. Волги 173
3.5. Выводы по главе 3 182
Глава 4. Натурные исследования, теоретические основы и методы прогноза переформирования термоабразионных берегов водохранилищ криолитозоны 184
4.1. Температурный режим берегового массива водохранилища 184
4.2. Наблюденные закономерности эволюции группы термоабразионных берегов водохранилищ за многолетний период
эксплуатации и инфологические модели процессов термоабразии... 187
4.3. Физическое моделирование обрушения термоабразионного берегового уступа 197
4.4. Математическое моделирование переформирований группы термоабразионных берегов водохранилищ
4.4.1. Прогнозная энергетическая модель переформирования берегов термоабразионного типа 201
4.4.2. Прогнозная энергетическая модель переформирования берегов термокарстового типа 217
4.4.3. Гипотетическая модель предельного переформирования мерзлых берегов 223
4.4.4. Методика аналитической оценки термоденудационного уполаживания берегового уступа после затухания термоабразии 230
4.5. Результаты многолетних инструментальных наблюдений и расчетных исследований переформирований термоабразионных берегов водохранилищ 234
4.5.1. Результаты инструментальных наблюдений переформирования термоабразионных берегов Вилюйского водохранилища за период эксплуатации с 1972 г. по 2011 г. и прогноз до 2030 г.. 234
4.5.2. Совместная реализация энергетической и адаптивной моделей при прогнозировании характеристик термоабразии берегов Амгуэмского водохранилища 251
4.5.3. Расчетный прогноз развития берегов Билибинского водохранилища по термокарстовому типу 255
4.5.4. Результаты расчетов переформирования термокарстовых берегов водохранилища на р. Вача до конечной стадии 257
4.6.Выводы ПО главе 4 261
Глава 5. Математическое моделирование оттаивания грунтов основания и тепловой осадки ложа водохранилищ криолитозоны 263
5.1. Предпосылки к моделированию температурного режима основания водохранилищ 263
5.2. Математические модели для прогнозных расчетов оттаивания мерзлых грунтов основания и оседания ложа водохранилищ 265
5.2.1. Одномерная модель техногенного термокарста в основании водохранилища 265
5.2.2. Двумерная модель температурного режима основания и берегов водохранилища с учетом осадки оттаивающих грунтов.271
5.2.3. Трехмерная модель предельного температурного состояния основания водохранилища с учетом тепловой осадки ложа...298
5.3. Результаты моделирования оттаивания грунтов основания и оседания ложа для уточнения морфометрических параметров водохранилищ 306
5.3.1. Натурные параметры и результаты расчетов развития термокарстового озера Сырдах как природного аналога водохранилища 306
5.3.2. Температурный режим основания и трансформация чаши Анадырского водохранилища за период эксплуатации 1960 - 2008 гг. и до 2030 г. по изысканиям и прогнозу 308
5.3.3. Результаты расчетных исследований предельного пространственного температурного состояния основания и оседания ложа водохранилища на ручье Кудулах 319
5.4. Инженерные решения по созданию малых водохранилищ в условиях вечной мерзлоты 321
5.5. Выводы по главе 5 326
Глава 6. Синтез общих закономерностей изменения морфометрических параметров водохранилищ в эксплуатационный период 328
6.1. Метод синтеза динамической модели процесса по измеренным характеристикам неоднородных объектов 328
6.2. Закономерности уменьшения объема равнинных водохранилищ европейской территории России
6.2.1. Аналитическое обобщение количественных данных для установления общих закономерностей уменьшения со временем объема равнинных водохранилищ 335
6.2.2. Общая закономерность потери полного объема больших равнинных водохранилищ в зависимости от возраста 341
6.2.3. Хронологическая и прогнозная модель потери объема водохранилищ Волжско-Камского каскада за период от начала эксплуатации до 2030 г 345
6.2.4. Общие закономерности потери полного объема малых равнинных водохранилищ и прудов 348
6.3. Закономерности увеличения объема водохранилищ криолитозоны 351
6.3.1. Приблизительные оценки и общая закономерность увеличения объема эксплуатируемых и проектируемых водохранилищ ГЭС криолитозоны в зависимости от возраста 351
6.3.2. Расчетные пределы и общая закономерность увеличения объема малых водохранилищ криолитозоны 358
6.4. Закономерности изменения длины береговой линии и площади зеркала водохранилищ 362
6.4.1. Теоретическое обоснование необходимости учета фрактальных свойств береговой линии водохранилищ при ее измерении 362
6.4.2. Общие закономерности изменения длины береговой линии и площади зеркала водохранилищ за многолетнийпериод эксплуатации 368
6.4.3. Принципиальная схема оценки потери земель в береговой зоне водохранилищ 375
6.5. Выводы по главе 6 378
Заключение 381
Список сокращений и условных обозначений 386
Список литературы
