|
УДК 504. 4. 05./ 06. 001 Анализ и исследование гидрологических условий участка реки Упа в пределах г. Тула
Чекулаев В.В, доцент, Герасин С.С., студент 5-го курса, ТулГУ |
Изложены результаты анализа ранее проведенных исследования гидрогеологических условий реки Упа в пределах Пролетарского района г. Тулы.. Подробно на основе анализа многолетних данных приведена статистика гидрогеологических условий, гидрогеологического режима реки.
Исследуемый участок р. Упы протяженностью 14974 м начинается у верхней границы территории АК "Тулачермет" и заканчивается у Щегловского ручья. Нижняя граница участка находится в 1400 м выше Пролетарского моста г. Тулы. Участок расположен в среднем течении р.Упы на расстоянии верхней границы от истоков 294 км.
По гидрологическому режиму р.Упа относится к типичным равнинным рекам, и ее расход, уровни воды, скорости течения подвержены изменениям, характерным для рек центральной части Восточно - Европейской равнины. Русло реки слаборазветвленное, однако его ширина и глубина в пределах участка подвержены значительным колебаниям. Ширина русла изменяется от 28 м до 60 м, глубина - от 2,30 м до 6,20 м. Коэффициент извилистости русла на участке равен 2,2, что соответствует его значению по всей длине реки. Дно русла ровное извилистое, подводная часть берегового склона крутая в большинстве случаев промеров. Берега крутые, обрывистые, высотой 4-6 м в верховьях участка до профиля 44, 2-4 м на остальном протяжении. На участках от 35 до 55 и от 239 до 264 профилей, правый берег поднят искусственной дамбой железнодорожного полотна. Берега заросшие кустарником, ольхой и ракитами. Только на правом берегу от профиля 238 до профиля 266 заросли отсутствуют.
Уровенный режим р. Упы на участке характеризуется периодичностью. Весеннее половодье начинается в первых числах апреля и продолжается около 30 дней. Средняя часть периода половодья имеет несколько повышений и понижений, что объясняется несовпадением фаз половодья притоков р. Упы в верхнем течении. Максимумы подъема уровней в половодье достигают 5,5 - 6м над летними меженными. Интенсивность уровней составляет 1,2 - 2,0 м сутки. Интенсивность спада значительно меньшая. Переход к меженному периоду начинается в конце апреля - начале мая, и летнее - осенний меженный период продолжается до второй половины ноября.
В меженный период из-за обильных ливневых дождей уровень может подниматься до 4 - 4,5м, в среднем на 2,5 м. Продолжительность пиков уровней под влиянием дождей наблюдается в течение 5-6 дней. Ледостав начинается с середины ноября до середины декабря. Толщина льда достигает 0,7 м, в среднем 0,4 - 0,5 м. На исследуемом участке лед часто тает под влиянием теплых вод водохранилища Щекинской ГРЭС и водовыпусков АК "Тулачермет" и завода "Крупных строительных панелей".
Ледоход начинается с максимальным пиком весеннего половодья. Однако по данным Калужской метеостанции с 1975 года ледоход не наблюдается. Основные гидрологические сведения по р. Упе приведены в табл. 1.
Наименование водотока |
Наименование сечения |
Расстояние
от устья,
км |
Площадь водосбора,
км2 |
Озерность,
% |
Заболочен-ность,
% |
Лесность,
% |
Упа |
г. Тула |
211 |
3550 |
1 |
0 |
5 |
Упа |
Устье Бежки |
223 |
3482,9 |
-//- |
-//- |
-//- |
Упа |
Устье Сежи |
226 |
3380,6 |
-//- |
-//- |
-//- |
Данные по створу проектируемого моста были получены в результате обработки двух рядов максимальных уровней р.Упы по водопостам д. Маслово и Октябрьский мост.
Данные значения максимальных весенних уровней сведены в табл. 2.
Наименование створа |
Отметки |
уровней различной обеспеченности |
1% |
2% |
5% |
10% |
Пролетарский мост |
157,50 |
157,25 |
156,93 |
156,60 |
Проектируемый |
157,70 |
157,57 |
157,11 |
156,74 |
Меженные расходы различной расчетной обеспеченности приняты по паспорту реки Упы и ее притоков и сведены в табл. 3. Сравнение расчетных расходов, полученных из различных источников, имеют значительное расхождение.
Створ |
Расстояние от устья Упы |
Водосбо-рная пл-дь |
Меженные |
расходы расчетной обеспеченности |
км |
КМ2 |
50% |
75% |
95% |
У устья Сежи |
226 |
3380.6 |
6.568 |
5.959 |
3.966 |
У устья Бежки |
223 |
3482,9 |
6.600 |
5.980 |
4.018 |
Сежа у устья |
- |
238.0 |
0.058 |
0.052 |
0.036 |
Бежка у устья |
- |
95.0 |
0.018 |
0.016 |
0.012 |
Максимальный расчетный расход в створе проектируемого моста составляет Ql% = 1142 м3/с, водосборная площадь до указанного створа = 3490,2 км2. Средние уклоны изменяются в диапазоне 0.00015 - 0.00025.
Расходы воды на рассматриваемом участке изменяются по сезонам года. Максимальный расход попадает на весеннее половодье, минимальный на зимнюю межень, когда питание реки осуществляется только подземными водами. Объемы стока и его годовое распределение для различной процентной обеспеченности приведены в табл. 4, а многолетние параметры годового и сезонного стока представлены в табл. 5.
Створ |
Расстояние от русла, км |
Водосбор площадь, км |
Годовой сток, м3/с |
Максимальный весенний сток, м3/с |
Минимальный средне-месячный сток, м3/с |
обеспеченность, % |
обеспеченность, % |
Летн. период. |
Зим. период |
50 |
75 |
95 |
1 |
5 |
10 |
50 |
70 |
95 |
50 |
75 |
95 |
г.Тула |
211 |
3550 |
15,1 |
12,5 |
10,7 |
700 |
557 |
480 |
6,8 |
6,2 |
4,2 |
5,3 |
4,8 |
3,0 |
Створ |
сезон |
Многолетние параметры стока |
Сток обеспеченностью 95% |
г. Тула |
Средний расход, м3/с |
Объем стока, млн. м3 |
Модуль стока, л/с км2 |
Слой стока, мм |
Расход воды, м3/с |
Объем стока, млн. м3 |
|
Год |
14,5 |
47 |
4,1 |
129,0 |
8,20 |
25,8 |
Половодье |
642,0 |
287 |
|
81,0 |
|
128 |
Межень |
6,43 |
170 |
|
48,0 |
3,25 |
86,2 |
В последние годы в г.Тула выполнен ряд мероприятий по очистке малых рек, таких, как Воронка и Тулица. Известно, что планируется очистка реки Упа в пределах Центрального района. Поэтому мы считаем, что результаты нашей работы будут полезными при проектировании технологии и методов очистки главной речной артерии г.Тулы.
| |