Nemuno vagos dugno ties Kaunu pokyčių dinamika, jų priežastys ir tendencijos
| Date |
|---|
2011 |
Nemuno vagos dugnas ties Kauno miestu pasižymi labai sudėtingomis sąlygomis vaginių procesų atžvilgiu. Tai įvairių antropogeninių veiksnių formuojamas ruožas. Viena iš daugelio intensyvios Nemuno ties Kaunu vaginių procesų kaitos antropogeninių priežasčių yra Kauno HE tvenkinio suformavimas ir nešmenų akumuliacija jame. Iki Kauno HE pastatymo Nemune Lies Smalininkais nešmenys per metus sudarė 750 tūkst. t skendinčių ir 188 tūkst. t dugninių. Pastačius HE nešmenų sumažėjo atitinkamai 1,9 ir 1,7 karto. Nešmenų netekąs vandens srautas žemutiniame bjefe pradėjo intensyviai plauti Nemuno vagos dugną iki tvirtos savigrindos susidarymo. Hidroelektrinės darbo poveikis vagos gilėjimui yra dažni vandens lygio svyravimai kai vykdomas HE galingumo paros reguliavimas leidžiant savo instaliuotą debitą. Dugno plovimas ir savigrindos formavimas vyksta vandens greičio pulsacijos zonoje kai teka dideli debitai. Svarūs faktoriai, lėmęNemuno vagos gilėj imo procesą pažeidžiant dugno savignndą, yra dugno valymo - gilinimo darbai laivybos reikmėms bei vagoje įrengiami karjerai tiekti žvyrą statyboms. Ruože žemiau Neries žiočių ir Jurbarko per 1970-1990 metų laikmetį Nemunas neteko apie 11 mln. m3 grunto, o iš nemažos ruožo dalies buvo nuimtas savigrindos sluoksnis. Šiame Nemuno vagos ruože kasmet apie 600 tūkst. m3 buvo iškasama, o 400 tūkst. m3 nuplaudavo vandens tėkmė.
Svarbiausias Nemuno vagos dugno gilėjimo procesą lemiantis faktorius yra besikartojantys potvyniai, ypač, kai jie dideli. Per 1979 metų potvynį, kurio metu debitas siekė 2060 mVs, įvyko paskutinis ryškus pagilėjimas, kai vaga ties Kaunu pagilėjo apie metrą. Potvynis pralaužė ruože iki Neries buvusią ankstesnių nedidelių potvynių suformuotą silpną savigrindą ir ją formavo iŠ naujo. Nemuno vagos dugno savigrindos matavimais nustatyta, kad Nemuno dugnas pagilėjęs 2-2,5 m. Daugiausia grunto išplauta 2-3 km ruože žemiau užtvankos ir po Aleksoto tiltu. Natūrinių tyrimų bei dugno atsparumo išplovimui matematinio - hidraulinio modeliavimo rezultatai parodė, kad dėl Kauno HE įtakos prasidėjusios Nemuno vagos dugno deformacijos dar nesibaigė. Išplovimo procesas ateityje gali tęstis dar ilgai, o dugno gilėjimo intensyvumas priklausys nuo potvynių dydžio.
From the beginning ofthe exploitation ofKaunas HPP up to now the biggest flood has occurred only once, i.e. in 1979, when the discharge amounted 2060 m3 s"'. The last significant deepening was noticed after this flood, when the riverbed deepened about 1 meter above Kaunas. The flood destructed the already existing weak riverbed self-lining in the strip up to the Neris river and reformed it. The conducted measurements defined that the bottom ofthe Nemunas river had deepened by 2-2.5 m. The largest amounts of ground were scoured in the strip of 2-3 km downstream the dam and under Aleksotas bridge. For the determination ofthe possible depths of scours, the self-lining ofthe bottom ofthe Nemunas riverbed was investigated in the strip at the confluence ofthe Nemunas and the Neris rivers. Field investigations and results of mathematical - hydraulic modeling ofthe bottom resistance to scouring showed that the Nemunas riverbed bottom deformations, which occurred due to Kaunas HPP, were not over yet. Supposedly, in the future, the scouring process can last a long time and scours are rather significant and the intensity of bottom deepening depends on the size of floods. Keywords: bottom sediments, riverbed processes, suspended load sedimentation, self-lining ofthe bottom, total load.
The bottom of the Nemunas riverbed above Kaunas, and especially in the strip at the confluence of the Nemunas and the Neris rivers, is characterized by very complex conditions in respect of riverbed processes. This strip is formed by various anthropogenic factors. One of the many anthropogenic reasons for the intense change of the riverbed processes occurring in the Nemunas river above Kaunas is the formation of the HPP pond. Before the construction of Kaunas HPP the sediments in the Nemunas river above Smalininkai settlement made up 750 thousand tones of suspended and 188 thousand tones of riverbed ones. After the construction of Kaunas HPP the number of sediments decreased by 1.9 and 1.7 tones, respectively. The sediment-free water stream in the downstream river reach causes the intense iong lasting riverbed scour in the Nemunas river. The direct impact of the HPP on the deepening of the riverbed results infrequent fluctuations of water level in the strip of the river downstream the dam, when the daily regulation of the HPP capacity is carried out. As large water flow velocities prevail, the river stream washes the riverbed downstream the dam to the formation of the strong self-lining. An important factor determining the process of the Nemunas riverbed bottom deepening is the recurrent floods, especially when they arc extremely intensive. In the strip downstream the Neris river mouth and Jurbarkas the Nemunas river lost 13 million m3 of ground during the period of 1970-1990 and the self-lining layer was removed from the large part of the strip. About 600 thousand ml of the ground was dug in that strip of the Nemunas riverbed and 400 thousand m3 of the ground was scoured by the water flow.