Переробка берегів і формування чаші водосховищ

Процеси абразії спостерігаються не тільки в берегах природних водоймищ (океанах, морях, озерах), але й на штучних (водосховищах). Однак тут ці процеси протікають інакше, ніж на природних і, як правило, більш інтенсивно. Пояснюється це тим, що водосховища звичайно створюються в глибині континентів, у річкових долинах. Схили таких долин сформувалися під впливом ерозійної діяльності річок та інших процесів, характерних для континентальних умов, і за своїм профілем не відповідають новим умовам, які створюються при заповненні водосховищ. Ця невідповідність раніше створених форм новим умовам і є причиною виключно інтенсивного розвитку процесів формування нового профілю берегів водосховища і всієї його чаші. Переробка берегів супроводжується розмиванням берегової смуги шириною в декілька десятків, а інколи і в декілька сотень метрів. В зону переробки часто потрапляють населені пункти, промислові підприємства, різні комунікації, сільськогосподарські угіддя тощо.

Одночасно з руйнуванням берегів відбувається відкладення продуктів руйнування, які, залишаючись частково поблизу берегових схилів, утворюють мілини і ускладнюють судноплавство. Отже, процеси переробки берегів можуть наносити значну економічну шкоду і вимагають старанного і всебічного вивчення. Найважливішим чинником переробки берегів водоймищ є значна амплітуда коливань рівня води; вони відбуваються внаслідок спрацьовування нормального підпірного горизонту і нового заповнення водосховища у весняний паводок. На великих водосховищах амплітуда коливань досягає 2−7 м.

Зміна положення горизонту води у водосховищах викликає механічне руйнування порід хвилеприбоєм, періодичний підпір грунтових вод, зволоження і обсихання порід тощо. Зволоження та обсихання порід тягне за собою періодичне набухання і усадку глинистих порід, просадкові явища в лесових породах і, нарешті, зміну ваги порід. Це істотно змінює умови рівноваги схилів і викликає розвиток зсувних явищ.

Вітрові хвилі, стічні й хвилеві прибережні течії, а також періодичні коливання рівнів води у водосховищі - основні активні чинники переробки берегів.

Інженери-геологи вивчають морфологію схилів, їх геолого-літологічну будову, гідрогеологічні умови і фізико-механічні властивості порід. За морфологічними особливостями береги водосховища звичайно розділяють на приглиблені і обмілинні. Приглибленими називають береги з крутизною схилів, більшою від, обмілинними — відповідно схили з меншою крутизною. Перші сильніше руйнуються, а берегова лінія шидше відступає в бік суші. Обмілинні майже зовсім не піддаються руйнуванню і змінюють свій профіль головним чином за рахунок акумуляції наносів. Тому тут берегова лінія часто зміщується в бік водної поверхні.

Форма берегової лінії водосховища також впливає на переробку його берега. Так, наприклад, найсильніше піддаються руйнуванню частини берега, шо виступають у бік акваторії, в той час як глибокі бухти і затоки часто повністю відділяються від водосховища в результаті утворення барів і таким чином опиняються за межами хвилевої діяльності.

Велику роль відіграє геологічна будова берегів і властивості порід. Скельні і напівскельні, а також щільні дочетвертинні глини є найстійкішими щодо механічного впливу хвиль. Швидкість і величина розмивання таких порід залежить від руйнування при вивітрюванні, а роль хвилевої діяльності зводиться до видалення продуктів вивітрювання. Піщані породи (незв`язні) руйнуються швидше, ніж глинисті. Але піщані фракції акумулюються переважно поблизу берегового схилу, утворюючи захисну обмілину, а тонкий глинистий матеріал майже повністю зноситься в глибокі частини водосховища.

Гідрогеологічні умови також позначаються на переробці берегів, коли грунтові води дренуються водосховищем. Заповнення водосховища викликає підпір грунтових вод, а зниження рівня — появу додаткового гідродинамічного тиску в породах берегових схилів. Одночасно відбувається періодичне зважування порід схилу, яке змінюється з появою додаткових навантажень (за рахунок водонасичення порід). Оживають старі і виникають нові зсуви.

Процес переробки схилів залежить від сучасних явищ на схилі: вивітрювання, площинного змиву і струменевої ерозії, розвитку осипів, обвалів, зсувів і т.п. Тому Г. С. Золотарьов запропонував розглядати при вивчені процесів переробки наступні генетичні типи схидів: обвальні, осипні, зсувні, ерозійні, делювіальні, а також схили складного генезису. Методи розрахунку розмірів переробки берегів водосховищ розглядаються в окремих нормативних документах, що стосуються проектування гідротехнічних споруд.