Учет современной динамики русла Камы ниже Воткинского гидроузла при планировании добычи Песчано-Гравийного материала

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
121

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
2013. Вып. 1

Физико-географические исследования

УДК 627.521 502.64:551.435

К.М. Беркович, Л.В. Злотина, С.Ю. Ившин, Л.А. Турыкин

УЧЕТ СОВРЕМЕННОЙ ДИНАМИКИ РУСЛА КАМЫ НИЖЕ ВОТКИНСКОГО ГИДРОУЗЛА 
ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ДОБЫЧИ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНОГО МАТЕРИАЛА

Регулярные повторные исследования позволили выявить основные черты развития русловых процессов на участке р. Камы ниже плотины Воткинского гидроузла. Выявлены направленные деформации русла, обусловленные регулированием стока воды и сокращением стока наносов. Потребность в аллювиальных строительных 
материалах, источником которых является долина и русло Камы, заставляет разрабатывать русловые карьеры. 
Анализ многолетних вертикальных деформаций позволил выявить участки, на которых допустима добыча в 
разном объеме и по разной технологии. 

Ключевые слова: русловые процессы, морфология русла, антропогенные нарушения русловых процессов.

Аллювиальные пески и песчано-гравийная смесь широко используются в строительстве. Во 

многих регионах они добываются при помощи  тяжелой техники из карьеров, как на пойме, так и непосредственно из русла. Аллювиальный материал, который в течение столетий и тысячелетий транспортируется и накапливается рекой, хорошо отсортирован, требует меньшей обработки, чем материал из других источников. К тому же реки являются транспортными маршрутами, находятся вблизи 
рынков сбыта или строящихся объектов. Одним из основных источников песчано-гравийного сырья, 
необходимого для экономики Удмуртии, является р. Кама, из русла которой на протяжении нескольких десятилетий извлекалось большое количество аллювиальных материалов. Восполнение извлеченного аллювия осуществляется за счет стока наносов, переносимых рекой. Вместе с тем гидрологический режим  и сток наносов реки изменен в результате создания водохранилищ, тем самым возможности восстановления русла ограничены. Нижний бьеф Воткинского гидроузла находится в свободном состоянии, так как на него не распространяется подпор от Нижнекамского водохранилища. В 
связи с этим важно выявление как направленных и периодических деформаций русла, так и формирования стока наносов по длине нижнего бьефа. Это возможно посредством регулярных наблюдений 
– мониторинга русловых процессов. Начиная с 2002 г. на участке от Воткинского гидроузла до г. Сарапула учеными МГУ и УдГУ проводятся повторные натурные исследования, выполняется анализ 
материалов предыдущих работ и картографических материалов. Они позволяют обоснованно подойти к размещению карьеров, объему и технологии добычи.

Объектом детальных исследований является участок р. Камы от оголовка о. Журавлик (1911 км 

судового хода от Южного порта Москвы) до о. Докшанский (1896 км), на котором предполагаются 
геологические изыскания и последующая разработка месторождений песчано-гравийных материалов 
(ПГМ). Участок включает русло Камы и второстепенные рукава (воложки) островов Журавлик, Сивинский и Докшанский. 

Цель работы заключается в следующем:
на основании исследования геолого-геоморфологического строения долины и русла, гидроло
гического и руслового режима реки оценить допустимость русловой добычи ПГМ, определить характер и масштабы последствий разработки русловых карьеров на исследуемом участке Камы для экологического состояния реки;

разработать рекомендации по организации добычных работ исходя из необходимости умень
шения их неблагоприятного воздействия на речной комплекс, в частности, определить допустимые 
объемы добычи ПГС, а также расположение блоков добычи в пределах месторождения.

Для достижения этой цели на участке Камы ниже Воткинской плотины в течение нескольких 

лет проводились регулярные (1-2 раза в год) натурные исследования. Они включали в себя съемку и 
промеры русла, измерения гидравлических элементов потока и расхода взвешенных наносов, отбор и 
анализ проб донного грунта, нивелировку водной поверхности. Вместе с тем анализировались данные 
сетевых гидрологических наблюдений, сопоставлялись разнообразные картографические материалы.