RU2441112C1 - Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough - Google Patents
Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441112C1 RU2441112C1 RU2010129669/13A RU2010129669A RU2441112C1 RU 2441112 C1 RU2441112 C1 RU 2441112C1 RU 2010129669/13 A RU2010129669/13 A RU 2010129669/13A RU 2010129669 A RU2010129669 A RU 2010129669A RU 2441112 C1 RU2441112 C1 RU 2441112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lake
- outlet
- water
- level
- breakthrough
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области гидрологии горных территорий и предупреждения опасных стихийных явлений и может быть использовано для предотвращения возникновения селя гляциального генезиса.The present invention relates to the field of mountain hydrology and the prevention of dangerous natural phenomena and can be used to prevent the occurrence of mudflow of glacial genesis.
Известен способ предотвращения селя гляциального и смешанного генезисов, включающий устройство траншейного водосброса (канала) через оградительный вал (озерную перемычку) прорывоопасного приледникового озера [1, с.7, табл.; с.9, п.3.32].There is a method of preventing mudflow of glacial and mixed genesis, including the device of a trench spillway (channel) through a protective wall (lake bridge) of a breakthrough periglacial lake [1, p. 7, table; p.9, p.3.32].
Недостатком известного способа предотвращения селя гляциального генезиса является невысокая надежность безопасного сброса воды прорывоопасного озера вследствие большой вероятности возникновения катастрофических селей и паводков по руслу селеносной реки, обусловленная тем, что при сбросе воды через траншейный водосброс в виде канала в моренной перемычке с заглубленным дном ниже уровня воды в озере происходит эрозионный размыв несвязного моренного грунта. При больших объемах воды в прорывоопасном озере и возрастающих скоростях потока в отводящем канале в первую очередь смываются мелкозернистые частицы с последующим смывом более крупных частиц и камней. В дальнейшем процесс размыва приобретает усиливающийся и неконтролируемый характер с линейно-эрозионным углублением дна отводящего канала. Последнее резко увеличивает расходы и скорости сбрасываемого потока воды, который приобретает обвальный характер развивающегося прорыва моренной перемычки в результате прогрессирующего размыва дна (в глубину) и откосов (в ширину) траншейного водосброса (канала) в оградительном вале из-за увеличивающихся значений глубины и расхода переливающегося потока воды с залповым сбросом основной водной массы озера и возникновением селя.A disadvantage of the known method for preventing mudflow of glacial genesis is the low reliability of safe discharge of water from a breakthrough lake due to the high probability of catastrophic mudflows and floods along the channel of a seleniferous river, due to the fact that when dumping water through a trench spillway in the form of a channel in a moraine bridge with a deepened bottom below the water level erosion erosion of incoherent moraine soil occurs in the lake. With large volumes of water in a breakthrough lake and increasing flow rates in the outlet channel, fine-grained particles are washed off first with the subsequent washing off of larger particles and stones. Subsequently, the erosion process acquires an intensifying and uncontrolled character with a linearly erosive deepening of the bottom of the outlet channel. The latter sharply increases the flow rates and rates of the discharged water flow, which takes on a landslide character of a developing breakthrough of the moraine lintel as a result of progressive erosion of the bottom (in depth) and slopes (in width) of the trench spillway (channel) in the sheathing shaft due to increasing values of the depth and flow rate of the overflow water flow with salvo discharge of the main water mass of the lake and the occurrence of mudflow.
Известен способ предотвращения селя гляциального генезиса, включающий устройство сифонного водосброса через оградительную перемычку озера [1, с.9, п.3.32].There is a method of preventing mudflow of glacial genesis, including the device of a siphon spillway through a protective bridge of the lake [1, p.9, p.3.32].
Недостатком известного способа является невысокая надежность его работы по следующими причинам:The disadvantage of this method is the low reliability of its operation for the following reasons:
- сифонный водосброс в условиях высокогорья может сбросить уровень воды в моренном озере максимально на глубину до 7-8 м, и то, при условии небольшого превышения (до 1,0-1,5 м) верха моренной перемычки над уровнем воды в озере. В связи с тем что глубина воды в приледниковых озерах может достигать нескольких десятков метров (до 30 м и более, как, например, прорывоопасное приледниковое озеро Башкара глубиной 35 м), работа сифонного водосброса не обеспечивает полного сброса воды озера для последующей его ликвидации, а оставшаяся (большая) часть водной массы озера представляет серьезную угрозу для возникновения селя;- a siphon spillway in high altitude conditions can drop the water level in a moraine lake to a maximum depth of 7-8 m, and then, provided that the top of the moraine lintel is slightly higher (up to 1.0-1.5 m) above the water level in the lake. Due to the fact that the water depth in glacial lakes can reach several tens of meters (up to 30 m or more, such as, for example, the breakthrough hazardous glacial lake Bashkara with a depth of 35 m), the work of a siphon spillway does not provide a complete discharge of lake water for its subsequent liquidation, but the remaining (large) part of the water mass of the lake poses a serious threat to the occurrence of mudflow;
- в результате таяния ледников и выпадения атмосферных осадков уровень воды в озере повторно поднимается до критических отметок с угрозой прорыва моренной перемычки, обуславливая необходимость принятия повторных мер по сбросу воды озера, что не обеспечивает полной ликвидации прорывоопасного приледникового озера;- as a result of melting glaciers and precipitation, the water level in the lake rises again to critical levels with the threat of a moraine breakthrough, necessitating repeated measures to discharge the lake’s water, which does not completely eliminate the breakthrough glacial lake;
- во многих случаях в связи с тем, что превышение гребня моренной перемычки над уровнем воды в озере в местах для безопасного сброса воды намного превышает вакууметрическую высоту всасывания сифонного водосброса, например, высота соответствующего оградительного вала на оз. Башкара составляет (40-50 м), использование сифонного водосброса, проложенного поверх гребня моренной перемычки, невозможно из-за гидравлического разрыва сплошности водного потока в сифонной трубе.- in many cases due to the fact that the excess of the crest of the moraine lintel above the water level in the lake in places for safe discharge of water far exceeds the vacuum level of the suction of the siphon spillway, for example, the height of the corresponding protective wall on the lake. Bashkara is (40-50 m), the use of a siphon spillway laid over the crest of a moraine lintel is impossible due to hydraulic fracturing of the continuity of the water flow in the siphon pipe.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ ликвидации прорывоопасного приледникового озера, включающий разработку отводящего канала в моренной перемычке [2, с.26].The closest to the claimed invention in terms of essential features is a method of eliminating a breakthrough hazardous priglacial lake, including the development of a discharge channel in the moraine lintel [2, p.26].
Недостатком известного способа является невысокая надежность безопасного сброса воды прорывоопасного озера при его ликвидации вследствие большой вероятности возникновения селя, обусловленной тем, что при сбросе воды через отводящий канал в моренной перемычке происходит эрозионный размыв несвязного моренного грунта. При больших объемах сбрасываемой воды из прорывоопасного озера и возрастающих скоростях потока в отводящем канале в первую очередь смываются мелкозернистые частицы грунта с последующим смывом более крупных частиц, камней и валунов. В дальнейшем процесс размыва приобретает усиливающийся и неконтролируемый характер с линейно-эрозионным углублением дна отводящего канала. При этом резко увеличиваются расходы и скорости сбрасываемого потока воды, и процесс размыва грунта приобретает обвальный характер с последующим прорывом моренной перемычки и возникновением селя.The disadvantage of this method is the low reliability of safe discharge of water of a breakthrough lake when it is liquidated due to the high probability of mudflow due to the fact that when water is discharged through a discharge channel in the moraine lintel, erosive erosion of incoherent moraine soil occurs. With large volumes of discharged water from a breakthrough lake and increasing flow rates in the discharge channel, fine-grained particles of soil are washed off first, followed by washing of larger particles, stones and boulders. Subsequently, the erosion process acquires an intensifying and uncontrolled character with a linearly erosive deepening of the bottom of the outlet channel. At the same time, the costs and rates of discharged water flow sharply increase, and the process of soil erosion acquires a landslide character with the subsequent breakthrough of the moraine lintel and the occurrence of mudflow.
При сбросе воды по каналу в моренной перемычке с заглубленным под уровнем воды озера дном при значительных глубинах и объемах воды в прорывоопасном озере сохраняется реальная угроза прорыва оградительной моренной перемычки по следующим причинам:When water is discharged through a channel in a moraine lintel with a bottom deepened below the water level at significant depths and volumes of water in a breakthrough lake, there is a real threat of a breakthrough of the protective moraine lintel for the following reasons:
- в результате механической суффозии грунта тела оградительного вала, насыщения его водой и гидродинамического воздействия на него фильтрационного потока;- as a result of mechanical suffusion of the soil of the body of the enclosing shaft, its saturation with water and the hydrodynamic effect of the filtration flow on it;
- в результате более интенсивного разрушения и обвала языка (концевого участка) ледника, контактирующего с более высоким уровнем воды озера, с выплеском части объема воды из озера поверх оградительного вала с размывом последней;- as a result of more intense destruction and collapse of the tongue (end section) of the glacier in contact with a higher water level of the lake, with a splash of part of the volume of water from the lake on top of the barrier wall with erosion of the latter;
- в результате прогрессирующего размыва дна (в глубину) и откосов (в ширину) траншейного водосброса (канала) в оградительной моренной перемычке из-за увеличивающихся значений глубины расхода переливающегося потока воды.- as a result of progressive erosion of the bottom (in depth) and slopes (in width) of the trench spillway (channel) in the moraine barrier, due to increasing values of the depth of flow of the iridescent water stream.
Техническим результатом от использования заявленного изобретения является повышение надежности безопасного сброса воды при ликвидации прорывоопасного приледникового озера.The technical result from the use of the claimed invention is to increase the reliability of safe water discharge during the liquidation of a breakthrough hazardous glacial lake.
Технический результат достигается тем, что в способе ликвидации прорывоопасного приледникового озера, включающем разработку отводящего канала в моренной перемычке, отводящий канал заглубляют до уровня воды в озере, с последующим сбрасыванием воды по сифонной трубе, уложенной на уровне дна канала с входным и выходным оголовками, расположенными соответственно на верховом откосе под уровнем воды озера и на низовом откосе моренной перемычки ниже уровня входного оголовка, затем, при снижении уровня воды в озере на величину заглубления входного оголовка трубы, отводящий канал вновь заглубляют до нового пониженного уровня воды озера с последующей переустановкой сифонной трубы на новый уровень дна канала для очередного цикла сброса воды из озера, при этом указанные циклы повторяются до тех пор, пока дно отводящего канала не достигнет дна прорывоопасного приледникового озера с ликвидацией последнего, причем периодические заглубления отводящего канала производят чередующимся образом - попеременно по обоим берегам отводящего канала.The technical result is achieved by the fact that in the method of eliminating a breakthrough hazardous glacial lake, including the development of a discharge channel in the moraine bridge, the discharge channel is deepened to the water level in the lake, followed by discharge of water through a siphon pipe laid at the bottom of the channel with inlet and outlet tips located accordingly, on the upper slope below the lake water level and on the lower slope of the moraine bridge below the level of the inlet head, then, when the water level in the lake decreases by the amount of penetration At the bottom of the pipe, the outlet channel is again deepened to a new lowered water level of the lake, followed by reinstallation of the siphon pipe to a new level of the bottom of the channel for the next cycle of water discharge from the lake, while these cycles are repeated until the bottom of the outlet channel reaches the bottom of the explosive periglacial lakes with the liquidation of the latter, and periodic deepening of the outlet channel is carried out in an alternating manner - alternately along both banks of the outlet channel.
Известен опускной способ возведения подземных сооружений, в котором периодическое поярусное откапывание грунта внутри опускного бетонного колодца производят поочередно с водоотливом, что позволяет понижать днище опускного колодца [3, с.292-296].There is a well-known lowering method for the construction of underground structures, in which periodic tiered excavation of soil inside the lowering concrete well is carried out alternately with drainage, which allows lowering the bottom of the lowering well [3, pp. 292-296].
В предлагаемом же способе ликвидации прорывоопасного приледникового озера отводящий канал заглубляют до уровня воды в озере, которую сбрасывают по сифонной трубе, уложенной на уровне дна канала с входным и выходным оголовками, расположенными соответственно на верховом откосе под уровнем воды озера и на низовом откосе моренной перемычки ниже уровня входного оголовка, затем, при снижении уровня воды в озере на величину заглубления входного оголовка трубы, отводящий канал снова заглубляют до нового пониженного уровня воды озера с последующей переустановкой сифонной трубы на новый уровень дна отводящего канала для очередного цикла сброса воды из озера, при этом указанные циклы повторяются до тех пор, пока дно отводящего канала не достигнет дна прорывоопасного приледникового озера с ликвидацией последнего, причем периодические заглубления отводящего канала производят чередующимся образом -попеременно по обоим берегам отводящего канала.In the proposed method for eliminating a breakthrough periglacial lake, the outlet channel is deepened to the water level in the lake, which is discharged through a siphon pipe laid at the bottom of the channel with inlet and outlet heads located respectively on the uphill slope below the lake's water level and on the lower slope of the moraine bridge below the level of the inlet head, then, when the water level in the lake decreases by the amount of deepening of the inlet head of the pipe, the outlet channel is again buried to a new lower level of the lake water after by reinstalling the siphon pipe to a new level of the bottom of the outlet channel for the next cycle of water discharge from the lake, these cycles are repeated until the bottom of the outlet channel reaches the bottom of the breakthrough periglacial lake with the liquidation of the latter, and periodic deepening of the outlet channel is carried out in an alternating manner - alternately on both sides of the outlet channel.
Сущность изобретения поясняется рисунком, где схематически представлена система, реализующая предлагаемый способ.The invention is illustrated in the figure, which schematically presents a system that implements the proposed method.
На рис.а показано поперечное сечение моренной перемычки 1 прорывоопасного приледникового озера 2, в котором на уровне дна отводящего канала 3 заглубленного до уровня воды ∇1 озера 2 уложена сифонная труба 4 с входным 5 и выходным 6 оголовками, расположенными соответственно на верховом откосе под уровнем воды озера 2 и на низовом откосе моренной перемычки 1 ниже уровня входного оголовка 5. Здесь же показано также поярусное заглубление 7 дна отводящего канала 3 и сифонной трубы 4, соответственно, до пониженных уровней воды 8 озера 2.Figure a shows a cross section of a moraine lintel 1 of a breakthrough
На рис.б показана моренная перемычка 1 с поперечным сечением отводящего канала 3 и сифонной трубы 4 при поярусном заглублении 7 дна отводящего канала 3 чередующим образом - попеременно по обоим берегам отводящего канала 3.Fig. B shows a moraine bridge 1 with a cross section of the outlet channel 3 and siphon pipe 4 with a tiered deepening 7 of the bottom of the outlet channel 3 in an alternating manner - alternately on both sides of the outlet channel 3.
Способ реализуется следующим образом. По данным аэрофото- и космических снимков, гидрологических обследований, натурных наблюдений и т.д. предварительно фиксируют прорывоопасное приледниковое озеро. Затем экспедиционными исследованиями определяют основные параметры озера (максимальную глубину и объем воды, площадь озера, типы оградительных валов озерной перемычки, характер питания и т.д.), что дает возможность оценить степень опасности возникновения катастрофического селя гляциального генезиса при прорыве озера.The method is implemented as follows. According to aerial and satellite images, hydrological surveys, field observations, etc. previously fix a breakthrough periglacial lake. Then, expeditionary studies determine the basic parameters of the lake (maximum depth and volume of water, lake area, types of barrier walls of the lake lintel, nature of nutrition, etc.), which makes it possible to assess the degree of danger of a catastrophic mudflow of glacial genesis during the breakthrough of the lake.
По результатам проведенной оценки принимают решение о ликвидации прорывоопасного приледникового озера 2 по способу, включающему разработку отводящего канала 3 в моренной перемычке 1 с заглублением до уровня воды в озере 2, после чего вода озера сбрасывается по сифонной трубе 4, уложенной на уровне 7 дна отводящего канала 3 с входным и выходным оголовками, расположенными соответственно на верховом откосе под уровнем воды озера 2 и на низовом откосе моренной перемычки 1 ниже уровня входного оголовка, затем, при снижении уровня воды в озере 2 на величину заглубления входного оголовка трубы, отводящий канал 3 снова заглубляется до нового пониженного уровня воды из озера 2 с последующей переустановкой сифонной трубы 4 на новый уровень дна канала для очередного цикла сброса воды озера 2, при этом указанные циклы повторяются до тех пор, пока дно отводящего канала 3 не достигнет дна прорывоопасного приледникового озера 2 с ликвидацией последнего, причем периодические заглубления отводящего канала 3 производятся чередующим образом - попеременно по обоим берегам отводящего канала.Based on the results of the assessment, a decision is made to eliminate the breakthrough
Разработка дна отводящего канала 3 только до уровня воды в озере 2 не дает возможности для развития неконтролируемого сброса воды озера 2 через отводящий канал 3 с эрозионным размывом грунта моренной перемычки 1 с непредсказуемыми последствиями, в то же время она позволяет расположить сифонную трубу 4 для сброса воды из озера 2 на уровне дна отводящего канала 3 с входным и выходным оголовками, расположенными соответственно на верховом откосе под уровнем воды озера 2 и на низовом откосе моренной перемычки 1 ниже уровня входного оголовка 5. При снижении же уровня воды в озере 2 на величину заглубления входного оголовка трубы 5 отводящий канал 3 снова заглубляется до нового пониженного уровня воды озера 2, после чего сифонная труба 4 переставляется на более низкий уровень дна отводящего канала 3 с последующим очередным циклом сброса воды из озера 2. Указанные циклы повторяются до тех пор, пока дно отводящего канала 3 не достигнет дна прорывоопасного приледникового озера 2 с ликвидацией последнего. Периодические заглубления отводящего канала 3 производятся чередующим образом - попеременно по обоим берегам отводящего канала 3, что позволяет повысить эффективность строительных работ по очередному заглублению канала за счет одновременного сброса воды озера 2 по сифонной трубе 4 и сокращения времени ликвидации прорывоопасного приледникового озера.The development of the bottom of the outlet channel 3 only to the water level in Lake 2 does not allow the development of uncontrolled discharge of water from Lake 2 through the outlet channel 3 with erosive erosion of the soil of the moraine bridge 1 with unpredictable consequences, while at the same time it allows you to position the siphon pipe 4 for water discharge from
Предлагаемый способ ликвидации прорывоопасного приледникового озера может быть в полном объеме использован при ликвидации прорывоопасного приледникового озера на языке ледника Башкара ущелья Адыл-су Кабардино-Балкарии.The proposed method for the elimination of a breakthrough hazardous glacial lake can be fully used for the elimination of a breakthrough hazardous glacial lake in the language of the Bashkara glacier of the Adyl-su Kabardino-Balkaria gorge.
Источники информацииInformation sources
1. СНиП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования. М., 1997. 32 с.1. SNiP 2.01.15-90. Engineering protection of territories, buildings and structures from dangerous geological processes. The main provisions of the design. M., 1997.32 s.
2. Перов В.Ф. Селевые явления. Терминологический словарь. М.: МГУ, 1996, 46 с. - Прототип.2. Perov V.F. Mudflows. Terminological dictionary. M .: Moscow State University, 1996, 46 p. - The prototype.
3. Иванов Е.С. Организация и производство гидротехнических работ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агпроиздат, 1985. 400 с.3. Ivanov E.S. Organization and production of hydraulic works. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Agproizdat, 1985.400 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129669/13A RU2441112C1 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010129669/13A RU2441112C1 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2441112C1 true RU2441112C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010129669/13A RU2441112C1 (en) | 2010-07-15 | 2010-07-15 | Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2441112C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113405769A (en) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | Experimental device and experimental method for simulating complete process of superlift burst disaster of tillite lake |
-
2010
- 2010-07-15 RU RU2010129669/13A patent/RU2441112C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПЕРОВ В.Ф. Селевые явления. Терминологический словарь. - М.: МГУ, 1996, с.26. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113405769A (en) * | 2021-06-18 | 2021-09-17 | 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所 | Experimental device and experimental method for simulating complete process of superlift burst disaster of tillite lake |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Haeberli et al. | Prevention of outburst floods from periglacial lakes at Grubengletscher, Valais, Swiss Alps | |
André et al. | High velocity aerated flows on stepped chutes with macro-roughness elements | |
RU2441112C1 (en) | Method to liquidate periglacial lake with risk of breakthrough | |
RU2590153C1 (en) | Method for cascade dehydration of landslip body of slopes or walls | |
RU2710713C1 (en) | Method for combined drainage device with auger water lift | |
RU2416692C1 (en) | Water engineering system on permafrost soils | |
Waltham | Karst and caves of Ha Long bay | |
Milanovic | Prevention and remediation in karst engineering | |
RU2560952C1 (en) | Method for reducing underflooding of flood plains by flood waters | |
RU2611075C1 (en) | Method of tailing dump in mountain trenches recultivation | |
CN204899930U (en) | Secretly dig leading dry out well in subway hole | |
RU2341614C2 (en) | Method of preventing mud flow of glaciational genesis | |
JP2013087554A (en) | Liquefaction measure structure and liquefaction measure construction method | |
RU135329U1 (en) | INTEGRATED STRUCTURE | |
SU937720A1 (en) | Method of open-cast mining of salts below the soil water level in humid climate | |
RU2541341C1 (en) | Method of draining field deposit, such as tubular, of useful minerals on transition from its open mining to underground | |
CN109826164A (en) | A method of transient excitation and discharge of dammed lakes | |
RU2509187C1 (en) | Method of localisation of oil spills in name-flood complexes of minor rivers and protective waterwork | |
RU2256741C2 (en) | Method for preventive water discharge from lake in the risk of breaching thereof | |
RU148158U1 (en) | EMERGENCY TRANSMISSION FLOW DEVICE | |
RU2552361C1 (en) | Flood-control filter dam | |
Lecomte et al. | An example of a comprehensive technical and administrative mine closure process on the Urcuit mining site (France) | |
RU2656404C1 (en) | Tubular absorbing well | |
RU2271448C1 (en) | Method for ground surface protection against underflooding during underworking operation performing | |
RU2664835C2 (en) | Device for protection of hydrotechnical and bridge structures from floating trees |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120716 |