Current state of knowledge on the problem of water objects' frozen watersides destruction

• Published in: RUDN Journal of Engineering Researches
• Main Authors: Sinichenko E.K., Rekach F.V., Shambina S.L.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Российский университет дружбы народов (РУДН)
• Subjects: analysis of works; coastal deformation; cryolithozone; laboratory experiments; permafrost; анализ работ; береговые деформации; криолитозона; лабораторный эксперимент; многолетнемерзлые породы; permafros; Ice
• Online Access: https://repository.rudn.ru/records/article/record/60141/

Due to the fact that the vast territory of Russia is located in the zone of permafrost, there is an urgent need to study coastal erosion, taking place not only during the construction cycle, but also during the subsequent operation of commissioned facilities, in particular hydrotechnical ones. The analysis of recent papers of foreign and domestic researchers who work in the field of knowledge of water objects' frozen coasts destruction was made. The influence of the energy of a moving water flow on the reformation of the coastal slope and on the stability of river channels as a whole was considered. Analysis of the results of mathematical and laboratory modeling showed that the channel deformations of the rivers flowing in the cryolithozone differ significantly from the deformations of the channels laid in soils which are not affected by the water-ice phase transition. The causes of the erosion of the frozen shores in the under permafrost conditions are not only mechanical, but also thermic components during the movement of water, which indicates the instability of the permafrost as a solid. All this should be considered when designing hydraulic engineering objects. Огромная территория России находится в зоне многолетнемерзлых пород, ввиду чего очень остро стоит вопрос изучения береговых эрозий, происходящих не только во время строительного цикла, но и при последующей работе введенных в эксплуатацию объектов, в частности гидротехнических сооружений. Проведен анализ современных работ зарубежных и отечественных исследователей на предмет изученности разрушения мерзлых берегов водных объектов. Рассмотрено влияние энергии движущегося водного потока на переформирование берегового склона и устойчивость речных русел в целом. Результаты математического и лабораторного моделирования показали, что русловые деформации рек, протекающих в криолитозоне, значительно отличаются от деформаций русел, сложенных грунтами, не подверженных влиянию фазового перехода «вода - лед». Причинами размыва мерзлых берегов в условиях многолетнемерзлых пород является не только механическая, но и термическая составляющие при движении воды, что позволяет говорить о нестабильности мерзлоты как твердого вещества. Все это необходимо учитывать при гидротехническом проектировании.