В условиях искусственного воздействия на водный режим речного потока, количество транспортируемых рекой наносов, их режим по вре­мени и по длине реки меняются, что нередко вызывает коренные изменения речного русла в бьефах гидротех­нических сооружений и может привести иногда к не­предвиденным последствиям. Прогнозирование рус­ловых деформаций в бьефах речных гидроузлов имеет большое прикладное значение, поэтому их исследова­ниям посвящены труды многих ученых [1—10].Строительства Тахиаташского (1974 г.) и Туяму юнского (1982 г.) гидроузлов на р. Амударье внесли ощутимые изменения в режиме наносов в нижнем ее течении. Изменение количества транспортируемых ре­кой наносов, их режима во многом повлияло на про­цессы формирования речного русла в бьефах Тахиа ташского гидроузла. В результате заиления дно русла в подпертом бьефе поднялось на 2.2,5 м, что в настоя­щее время негативно отражается на режиме работы ги­дроузла: возникает проблема с обеспечением планово­го водозабора, с предотвращением вовлечения речных наносов в каналы и снижения пропускной способно­сти щитовой плотины.Для прогнозирования русловых процессов в быто­вых условиях и возможных их изменений после строи­тельства плотинных гидроузлов необходимо иметь чет­кое представление о сущности этих процессов и знать закономерности, которым они подчинены. В связи с этим определенный практический и научный инте­рес представляет установление взаимосвязи между ос­новными гидравлическими характеристиками потока: расходом воды Q, средней глубиной Н, средней ско­ростью v, гидравлическим уклоном i, шириной русла по урезу воды В и т. д.Материалы и методы исследований. Изменение ги­дравлических параметров потока в верхнем бьефе Та хиаташского гидроузла в условиях зарегулированно­го стока изучено на основе проведенных натурных ис­следований, а также путем сбора, системного анализа и обобщения данных гидрологического поста Ниет байтас. Данный гидропост находится на 8 км выше створа Тахиаташской плотины и освещал режим жид­кого и твердого стока р. Амударьи в период с 1983 по 2004 г. [11]. Полученные данные обрабатывались методом математической статистики.Результаты исследований и их обсуждение. В усло­виях верхнего бьефа Тахиаташского гидроузла совмест­ное рассмотрение графиков расхода и уровня воды, уклона водной поверхности, средней скорости, ши­рины потока по урезу воды, средней глубины, средней мутности потока и отметок среднего дна позволяет увя­зать всю их динамику.На рисунке показаны совместные хронологиче­ские графики: Q =f(t), V =f(t), i =ftt), v =f(t), В =f(t), Н=f(t), 5 = f(t)и Vдно = f(t) для маловодного 1997 г., многоводного 1998 г. и для среднего по водности 1999 г.Графики на рисунке а свидетельствуют, что в 1997 г. в р. Амударье наблюдались очень малые рас­ходы воды. Предыдущий 1996 г. был средним по водно­сти. Поэтому в начале года расходы в реке составляли 180.200 м3/с. С наступлением вегетационного пери­ода водность в реке постепенно начала увеличивать­ся, но в период вегетации значение ее не превыша­ло 400.420 м3/с. К концу периода вегетации расходы в реке резко уменьшились и в начале периода зимней межени следующего 1998 г. значение их составило все­го 50.60 м3/с. Среднегодовой расход воды р. Амударьи в створе Ниетбайтас в 1997 г. составил лишь 202 м3/с, что в 2,5 раза меньше от среднемноголетнего (512 м3/с).График изменения уровня воды фактически повто­ряет график расхода воды. В начале года, т. е. в пери­од зимней межени уровень воды находился в среднем на отметке 75,8 м. С повышением расхода воды уров­ни стали также подниматься и в период вегетации со­ставляли в среднем 76,2 м, что соответствует бытовым паводковым уровням воды в реке. К концу вегетаци­онного периода уровни опускаются до отметки 75,5 м.Значения уклона водной поверхности в начале года составляли в среднем 0,00003, с увеличением рас­хода воды в реке наблюдается повышение уклона до 0,000036, но в период вегетации уклон равнялся в сред­нем 0,000032, а с дальнейшим уменьшением расхода воды значения уклона также уменьшаются до 0,000022.В период зимней межени в реке наблюдались уме­ренные скорости воды (до 0,3 м/с). С увеличением рас­хода воды и скорости ее увеличиваются, но их значе­ния в период вегетации не превышают 0,66.0,68 м/с, а в конце вегетации скорости воды по сравнению с пре­дыдущими периодами года уменьшаются в 1,5 и 3 раза соответственно.Ширина потока по урезу воды в маловодном 1997 г. в течение года остается почти постоянной и со­ставляет в среднем 250 м. Средние глубины воды в реке составляют 2.2,5 м, которые являются относительно большими, а динамика их изменения показывает, что разница по средней глубине между периодами не очень заметна. Наибольшие мутности до 100 г/м3 в малово­дном году наблюдались в период вегетации, а в дру­гое время года средняя мутность потока не превыша­ла 50.70 г/м3.Среднее дно русла реки в самой нижней отметке (73,2 м) находилось в период зимней межени. В период вегетации дно поднималось и в конце периода оно до­стигло на отметки 73,9 м. На подъем дна оказало влия­ние уменьшенные при относительно больших глубинах средние скорости потока, незначительные при относи­тельно небольших расходах подпорные уровни и на­блюдаемые при этом мутности потока. В конце года среднее дно находилось на отметке 74,2 м, т. е. в это время по сравнению с предыдущим периодом года про­изошел незначительный подъем дна русла. Это повы­шение дна на 0,3 м объясняется уменьшением средних скоростей при уменьшенных средних глубинах потока, т. е. уменьшением водности реки.Таким образом, по результатам проведенного ана­лиза изменения гидравлических элементов потока по времени для маловодного 1997 г. можно сказать, что в условиях зарегулированного стока русло р. Амуда­рьи в створе Ниетбайтас в маловодные годы, по срав­нению с другими годами, имеет тенденцию интенсивно размываться и снижаться, причем размыв происходит с углублением дна русла. Размытое и сниженное дно, также может восстанавливаться и находится в среднем на отметке 73,9 м. Это может случиться в период веге­тации, и при соответствующих гидравлических пара­метрах потока и русла.Графики на рисунке б показывают, что следующий 1998 г., в противоположность предыдущему, был много­водным. Маловодье 1997 г. продолжалось только до сере­дины зимней межени. С первой половины февраля река стала наполняться и к началу поливного сезона расходы воды в реке резко увеличились (до 2800 м3/с), и в дальнейшем до конца вегетационного периода дефицит воды не наблюдался. В конце вегетационного периода водность реки стала постепенно уменьшаться и в нача­ле зимней межени очередного 1999 г. значение ее соста­вило 300. .400 м3/с. Среднегодовой расход воды р. Аму­дарьи в створе Ниетбайтас в 1998 г. был равен 844 м3/с, что в 4 раза больше, чем расхода маловодного 1997 г. Совместные хронологические графики гидравлических параметров, мутности потока и отметок среднего дна русла р. Амударьи в створе Ниетбай-тас:а – маловодный 1997 г., б – многоводный 1998 г.; в – средний по водности 1999 г.Какова водность такой и уровень воды в реке. Почти весь год уровни находились на отметке выше 76 м. Наибольшие уровни находились между отметка­ми 77.77,6 м, что на 1.1,5 м выше, чем уровни мало­водного 1997 г. и наблюдались они в основном в пери­од вегетации.В многоводном 1998 г. с увеличением водности увеличились и значения параметров потока. Уклоны водной поверхности в период вегетации составляли 0,000038.0,00004, средние скорости увеличились до 2,11 м/с, что соизмеримо с бытовыми. Ширина пото­ка расширилась до 570 м.Из гидроморфометрических параметров только средняя глубина потока по сравнению с предыдущим годом почти не изменилась и увеличилась она всего на 0,5 м. В этом году наблюдалось относительное увеличе­ние средней мутности потока (до 250 г/м3).Анализ изменения отметок среднего дна показы­вает, что установленное в конце 1997 г. дно с отметкой 74,2 м до середины зимней межени почти не менял­ся, так как не менялись расходы воды в реке. В нача­ле марта уровень воды при расходе 580 м3/с поднялся (изза подпора) до отметки 77,5 м, что не допустимо делать в этот период года. В связи с этим дно реки рез­ко поднялось на 0,7 м. С уменьшением расхода воды в реке до 200.250 м3/с отметки дна также уменьша­лись, и оно приходит в прежнее положение и даже не­значительно размывается. Этому способствовали: не­большие до 250 м ширины потока и небольшие уклоны (0,000026.0,000027). С наступлением вегетационного периода дно снова начала подниматься и в разгар ве­гетации оно уже находилось на отметке 75 м. В подъе­ме дна значительную роль сыграли: высокие подпор­ные уровни, повышенные уклоны воды, большие ши­рины потока и относительно высокая мутность воды.Затем происходил спад уровня воды в реке и в кон­це вегетации, дно вновь имело отметку 74 м. На этот процесс повлияли: резкое снижение уровней воды до 76,2.75,8 м при относительно больших расходах 1200.1600 м3/с, снижение уклонов до 0,000028, умень­шение ширины потока до 450 м и относительно низкие мутности потока (до 50 г/м3). В конце года дно нахо­дилось на отметке 73,3 м, т. е. по сравнению с концом вегетации опустилось на 0,7 м. Это связано с тем, что река в это время года имела уже характерные для это­го периода параметры потока.Таким образом, из проведенного анализа измене­ния гидравлических параметров потока по времени для многоводного 1998 г. следует, что в условиях зарегули­рованного стока в многоводные годы русло р. Амуда­рьи в створе Ниетбайтас остается почти без изменения и среднее дно находится в среднем на отметке 74,2 м. Размыва и снижение дна русла не происходит изза от­носительно высоких подпорных уровней верхнего бье­фа, а заиления и подъема дна не наблюдается изза по­вышенных скоростей потока.Графики на рисунке в иллюстрируют, что очеред­ной 1999 г. относится к среднему по водности году. Имеющиеся в конце многоводного 1998 г. расходы 200.300 м3/с в реке сохранялись до конца зимней ме­жени 1999 г. В период вегетации водность реки состав­ляла 600.800 м3/с. В начале периода зимней межени следующего 2000 г. в реке наблюдалось резкое увели­чение расходов воды с 200 до 500 м3/с. Среднегодовой расход воды р. Амударьи в створе Ниетбайтас в 1999 г. составлял 349 м3/с.Уровни воды в реке в начале года находились между отметками 75,5.76 м. Самый высокий уро­вень в реке в 1999 г. наблюдался в середине вегетаци­онного периода и составлял 76,8 м, а в конце вегета­ции уровень снизился до 75,3 и сохранялся в течение 50.60 дней. В том году в период зимней межени как всегда наблюдались небольшие уклоны водной по­верхности (0,000022.0,000034), а в период вегетации в верхнем бьефе по сравнению с предыдущими года­ми установились относительно повышенные уклоны воды (до 0,000043). С конца вегетационного периода, до начало зимней межени следующего 2000 г. укло­ны воды реки оставались стабильными и составляли 0,000032.0,000035.В среднем по водности 1999 г. наибольшие скоро­сти воды 0,74.0,76 м/с в реке наблюдались в период вегетации. Эти скорости почти равны скоростям ма­ловодного 1997 г. В зимнюю межень 2000 г. поток вхо­дил со скоростями 0,48.0,5 м/с.Ширина потока по урезу воды в 1999 г. в период зимней межени аналогична другими годами и состав­ляла 250 м, с увеличением расхода воды ширина уве­личилась и в период вегетации, значение ее доходило до 400.450 м. Средняя глубина воды также как в пре­дыдущие годы составляла в среднем 2,5 м и практиче­ски в течение года не менялась.Заметное изменение наблюдалось в мутности по­тока. В период вегетации значение ее доходило до 500 г/м3. Это означает, что по сравнению с предыду­щими маловодным 1997 и многоводным 1998 г. мут­ность потока в среднем по водности 1999 г. увеличи­лась в 5 и 2,5 раза соответственно.Поток воды в реке в 1999 г. происходил по рус­лу, сформированному в многоводном 1998 г. В связи с чем среднее дно русла реки в период зимней межени находилось между отметками 73,2.73,5 м. Тут очевид­на роль низких до 76 м уровней воды при достаточных для этого периода 200.300 м3/с расходах воды. В пе­риод вегетации дно постепенно повышалось и в конце периода оно достигло на отметки 74,5 м. Такой резкий подъем дна за столь короткий срок объясняется с уве­личением уклона водной поверхности (до 0,000043), уменьшением средней скорости (0,76 м/с) и повыше­нием уровня воды (до 76,8 м) при небольших расхо­дах воды. Следует отметить, что кроме перечисленных причин заиления имело место относительно высокие до 500 г/м3 мутности потока. Затем уровень воды при расходах 700. .300 м3/с в короткий срок резко снизил­ся с отметки 76,6 до отметки 75,5 м. Это отразилось на значения отметок дна, среднее дно опустилось с от­метки 74,5 до отметки 73 м, т. е. за 15 дней дно снизи­лось почти на 1,5 м.Таким образом, проведенный анализ изменения гидравлических параметров потока по времени для среднего по водности 1999 г. показывает, что в усло­виях зарегулированного стока в средние по водно­сти годы в створе Ниетбайтас наблюдается заиление и подъем дна русла р. Амударьи. Это происходит в ос­новном в период вегетации. Заиленное и поднятое дно, отметка которого находится в среднем 74,5 м, имеет тенденцию размываться и снижения. Это может на­блюдаться, в основном, в период межени, при соответ­ствующих гидравлических параметрах потока и русла.Заключение. Результаты выполненных исследова­ний позволяют сделать обобщенный вывод о том, что в настоящее время дно русла р. Амударьи в зоне влияния подпора Тахиаташского гидроузла находится в условиях устойчивого состояния или динамического равновесия, при котором происходят только обратимые его дефор­мации: в средние по водности годы дно по сравнению с другими годами поднимается, в маловодные — снижа­ется, а в многоводные годы дно не меняется.Полученные результаты исследования имеют практическое значение и могут быть использованы при разработке мероприятий по улучшению режима экс­плуатации Тахиаташского гидроузла и отходящих от него магистральных каналов, а также при проектиро­вании новых и реконструкции существующих их оро­сительных систем.