Часть 2. Описание объекта закупки

Часть 2. Описание объекта закупки

На выполнение научно-исследовательской работы "Разработка системы комплексного управления гидрологическими и русловыми процессами на реках бассейна р. Лены для решения водохозяйственных и воднотранспортных проблем в рамках стратегии развития Республики Саха (Якутия)"

1.  Актуальность предлагаемой к выполнению НИР

Руководствуясь задачами, поставленными в Программе социально-экономического развития Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года, и учитывая перспективу создания Якутского мультимодального транспортного коридора, сдачи в постоянную эксплуатацию Якутской железной дороги, строительства совмещенного моста через р. Лену, развития магистральных нефтегазовых трубопроводов требуется четкое понимание происходящих изменений в русловом режиме р. Лены. Участок долины р. Лены от пгт Мохсоголлох до Табагинского мыса расположен в непосредственной близости от Якутской агломерации, что обуславливает здесь высокую концентрацию транспортных, жилых, промышленных объектов и коммуникаций. Их безаварийное функционирование требует комплексного подхода к управлению русловыми процессами, разработки системы взаимосвязанных по своему воздействию на русло мероприятий с учетом требований и задач, стоящих перед различными водопользователями.

В последние десятилетия здесь отмечаются целый ряд негативных тенденции в русловых переформированиях. В пгт Мохсоголлох с определенной периодичностью заносится наносами водозабор из-за смещения песчаных кос от вышерасположенного пойменно-островного массива, что создает затруднение с промышленным и водохозяйственным обеспечением поселка; многочисленные населенные пункты и прилегающие к ним сельскохозяйственные угодья в ряде случаев подвергаются размыву. Участок реки Лены от пгт Мохсоголлох до Табагинского мыса является одним из самых затруднительных для судоходства на р. Лене. Здесь река, отрываясь от правого коренного скального берега, выходит в пределы Центрально-Якутской низменности, русло становится широкопойменным, песчаным, неустойчивым, разветвляется на системы рукавов и проток, по которым рассредотачивается сток воды, вызывая снижение транспортирующей способности потока и обусловливая аккумуляцию наносов. Рукава и протоки разделяются островами разных размеров и осередками. Русло характеризуется распространением мелководных перекатов, образующих сплошной перекатный участок. В результате здесь происходят периодически повторяющиеся срывы гарантированных габаритов пути в меженный период, а судовой ход из-за повышенной неустойчивости русла постоянно меняет свое положение. Это создает напряженное положение с завозом народнохозяйственных грузов по самой важной транспортной магистрали в Республике Саха (Якутия) как в Центральные районы республики, так и в районы Крайнего Севера.

Другим важный аспектом проявления русловых переформирований на участке от пгт Мохсоголлох до Табагинского мыса является их сопряженность с переформированиями в расположенном ниже по течению Якутском воднотранспортном узле. В пределах последнего (от Табагинского до Кангаласского мыса) в 2016 г уже были проведены комплексные русловые исследования. На основе полученных полевых материалов, данных гидролого-морфологического анализа, результатов математического моделирования был предложен комплекс мероприятий, направленный на предотвращение или снижение негативного влияния русловых процессов на объекты жилой и хозяйственной инфраструктуры, дано научное обоснование комплексного управления руслом Лены с учетом его современной и прогнозируемой динамики. Одним из результатов данной работы стало обоснование дальнейших научно-исследовательских работ, направленных на устойчивое функционирование Якутского водохозяйственного и воднотранспортного узла. Особый акцент в последнем случае делается на то, что участок р. Лены в районе г. Якутска представляет собой лишь одно из звеньев сложной цепочки разветвлений, начинающихся выше по течению у пгт Мохсоголлох. Их особенностью является взаимосвязь и предопределенность в развитии всех звеньев разветвлений русла на всем его протяжении, проявляясь в последовательном отражении происходящих изменений русла сверху вниз по течению. Выявленные закономерности русловых деформаций от Табагинского до Кангаласского мысов в значительной мере зависят от состояния русла и режима его переформирований в пределах разбоя (сложноразветвленного участка) Рассолода, который по своей морфодинамике аналогичен Якутскому разбою. В свою очередь разбой Рассолода и, соответственно, его влияние на нижележащий участок реки, во многом связан с переформированием русла, рассредоточением стока по рукавам и их периодическим развитием (обмелением и разветвлением) возле г. Покровска (Покровский разбой). На последний оказывают влияние смещающиеся сверху косы и отмели вдоль левого коренного берега, формирующиеся от левобережных пойменных массивов на перевале русла от правого берега к левому возле п. Мосхоголоох. Таким образом, комплексные русловые исследования на участке р. Лены от пгт Мосхоголооха до Табагинского мыса являются дальнейшим развитием программы изучения и управления русловыми процессами в пределах Якутского водного узла.

2. Целью (основной задачей) работ является:

1. Решение водохозяйственных, воднотранспортных, гидротехнических задач, связанных с научно-обоснованным управлением русловыми процессами и предотвращением негативных форм их проявления в пределах, существующих и проектируемых транспортных, жилых, промышленных объектов и коммуникаций.

2. Обеспечение надежности судоходной трассы и снижения затрат на ее содержание, для чего требуется разработка рекомендаций по оптимизации дноуглубительных и выправительных работ на затруднительных для судоходства участках.

3. Разработка методов предотвращения негативных форм проявления русловых процессов в пределах Якутского водного узла путем анализа и прогнозирования русловой обстановки на вышележащем участке (пгт Мохсоголлох – Табагинский мыс).

3.  Местоположение объекта

Республика Саха (Якутия). Участок пойменно-руслового комплекса реки Лена от пгт Мохсоголлох до Табагинского мыса, общей протяженностью – 65 км.

4.  Сроки выполнения работ

С момента заключение контракта до 01 декабря 2017 г

5.  Состав и содержание работ

5.1. Комплексные инженерные изыскания

5.1.1. Рекогносцировочное обследование участка работ. Должно состоять из серии водных, пешеходных и автомобильных маршрутов, в процессе которых будет получено представление о современном состоянии пойменно-руслового комплекса р. Лены на исследуемом участке. Должно быть проведено:

- картирование береговой линии по степени проявления аккумулятивно-эрозионных процессов;

- гидроморфологическое обследование поймы;

- анализ наиболее распространенных типов пойменной растительности;

- анализ литологического состава пойменных отложений (по данным описания почвенных разрезов и поверхностного бурения – не менее 50 разрезов и буровых скважин);

- анализ степени антропогенного преобразования ландшафтов, выявление сооружений, оказывающих влияние на движение водного потока по руслу и на пойме.

Общая протяженность рекогносцировочных маршрутов должна составить не менее:

- водных – 200 км (вдоль каждого из берегов основного русла Лены и в пределах основных рукавов и межостровных проток);

- пешеходных – 50 км (в пределах пойменных массивов);

5.1.2. Инженерно-геодезические работы:

- планово-высотное обоснование инженерных изысканий, закладка временных реперов (с привязкой к действующей Государственной геодезической сети (ГГС);

- нивелировка продольных и поперечных морфостворов в пределах поймы и прирусловых отмелей (не менее 50 км продольных и поперечных профилей в пределах поймы и селитебных территорий);

- измерение уклонов водной поверхности – «однодневная связка уровней» в пределах всего исследуемого участка русла Лены (2 серии измерений при высоких и низких уровнях воды).

5.1.3. Инженерно-гидрографические работы:

- съемка и промеры русла в пределах всего исследуемого участка (основные рукава и пойменные протоки Лены). Общая протяженность промерно-съемочных работ по длине главного русла (по судовому ходу) – не менее 65 км (общая площадь сьемки водной акватории реки Лены – не менее 200 км2). Детализация промерных галсов – в соответствии с требованиями к масштабу съемки 1:10 000.

5.1.4. Гидрологические работы:

- организация временного водомерного поста и проведение ежедневных наблюдений за уровенным режимом на протяжении всего периода проведения полевых работ (не менее 2 месяцев). Водомерный пост должен быть организован в центральной части исследуемого участка в пределах главного русла Лены;

- измерение общих расходов воды и их распределения по рукавам в пределах всех крупных разветвлений на исследуемом участке (в т. ч. у островов Улахан-Ары, Архипка, Крутинка, Берестянка, Шкалик, Песчаная Коса, Мекюрюкен, Ляля, Мастар, Намтагар, Коровий, Бол. Медвежий, Ойос, Тимошка) – не менее 40 гидрометрических створов. Необходимо провести две серии измерений в условиях многоводной и маловодной фазы водного режима;

- измерения скоростных полей водного потока в характерных местах – на перекатах, в узлах слияния и разветвления рукавов (в т. ч. в пределах населенных пунктов Мохсоголлох и Покровск, перекатов Нижний Покровский, Верхняя, Средняя, Нижняя Рассолода) – не менее 150 скоростных профилей в пределах главного русла и крупных рукавов;

- отбор проб воды (не менее 100 проб) для оценки изменения стока взвешенных наносов по длине исследуемого участка, в пределах крупных разветвлений в разные фазы водного режима (не менее 10 гидрометрических створов);

- отбор проб руслообразующих наносов по всей длине исследуемого участка (не менее 500 проб).

5.1.5. Специальные виды работ:

- организация наблюдений за стоком влекомых наносов (продольное профилирование дна русла на характерных участках с периодичностью 1 раз в сутки (цикл наблюдений – 5 дней, 2 серии измерений – при высоких и меженных уровнях));

- организация пунктов мониторинга за русловыми деформациями (не менее 10 стационаров).

5.2. Камеральные работы

5.2.1. Анализ проб воды (на содержание взвешенных веществ) в лабораторных условиях.

5.2.2. Расчет расходов воды и их относительного распределения по рукавам и протокам в разные фазы водного режима.

5.2.3. Расчет стока взвешенных наносов, его изменения по длине исследуемого участка и относительного распределения по рукавам.

5.2.4. Картографическая визуализация характеристик скоростного поля водного потока по материалам обработки скоростных профилей.

5.2.5. Создание плана русла в изобатах и карты руслового рельефа в абсолютных отметках (в балтийской системе высот). Масштаб 1:10 000.

5.2.6. Обработка материалов инженерно-геодезических изысканий (построение продольных и поперечных морфостворов). Масштаб 1:2 000-1:5 000.

5.2.7. Построение продольного профиля водной поверхности для разных фаз водного режима.

5.2.8. Создание карты распределения руслообразующих наносов (в масштабе 1:25000).

5.3. Русловой анализ, гидрологические расчеты, гидродинамическое моделирование.

5.3.1. Анализ русловых процессов и разработка прогноза развития русла.

5.3.1.1. Гидролого-морфологический анализ условий формирования и развития русла Лены на исследуемом участке, определение современных темпов и направленности русловых деформаций, установление типов руслового процесса и механизмов его трансформации в условиях природного и антропогенного воздействия на руслоформирующие факторы.

5.3.1.2. Оценка влияния существующих гидротехнических сооружений и хозяйственной деятельности на приречных территориях на русловой режим исследуемого участка Лены; оценка влияния выполненных в разные годы дноуглубительных работ и регуляционных мероприятий на переформирования русла.

5.3.1.3. Разработка прогнозов и прогнозных оценок русловых деформаций на всем участке, в узлах разветвления и слияния рукавов, на перекатах, в местах расположения объектов жилой и хозяйственной инфраструктуры на период до 2030 г.

5.3.1.4. Создание сводной композиции мультиспектральных космических снимков исследуемой территории, пригодных для дешифрирования ландшафтных условий и антропогенной нагрузки пойменно-руслового комплекса р. Лены на участке от мыса Табага до мыса Кангалассы.

5.3.2. Гидрологические расчеты

5.3.2.1. Расчет распределения уровней и расходов воды 1, 3, 5-% обеспеченности по длине исследуемого участка реки Лены.

5.3.2.2. Расчеты руслоформирующих расходов воды и транспортирующей способности водного потока в разные фазы водного режима.

5.3.3. Создание гидродинамической модели пойменно-руслового комплекс р. Лены от пос. Мохсоголлох до Табагинского мыса.

5.3.3.1. Корректировка и детализация крупномасштабных картографических материалов по данным проведенных инженерно-геодезических работ.

5.3.3.2. Создание современной цифровой модели рельефа русла исследуемого участка Лены.

5.3.3.3. Объединение откорректированного картографического материала и модели рельефа русла в единую ЦМР, отвечающую требованиям, предъявляемым к исходным данным при создании численной модели гидравлики потока и русловых переформирований.

5.3.3.4. Построение расчетных сеток гидродинамической модели.

5.3.3.5. Калибровка и верификация гидродинамической модели по материалам инженерных изысканий.

5.4. Разработка научно-обоснованной схемы комплексного управления русловыми процессами на реке Лене на участке от пгт Мохсоголлох до Табагинского мыса

5.4.1. Моделирование течений и деформаций дна в естественных (бытовых) условиях с прогнозом на срок 5 и 10 лет при различных сочетаниях многоводных, маловодных и средних по водности гидрографов (не менее 5 сценариев).

5.4.2. Рассмотрение возможных вариантов проведения выправительных, дноуглубительных, берегозащитных, противопаводковых и других регуляционных мероприятий обеспечения безопасного функционирования объектов жилой, промышленной и воднотранспортной инфраструктуры.

5.4.3. Сценарное гидродинамическое моделирование гидротехнических мероприятий при различных гидрологических сценариях.

5.4.4. Сравнительный анализ данных гидродинамического моделирования при различных вариантах регулирования русла.

5.4.5. Обоснование оптимальных схем регулирования русла Лены с целью обеспечения судоходных условий и безопасного функционирования объектов жилой, промышленной и воднотранспортной инфраструктуры

5.4.6. Разработка методов прогноза негативных форм проявления русловых процессов в пределах Якутского водного узла путем анализа и прогнозирования русловой обстановки на участке пгт Мохсоголлох – Табагинский мыс.

5.4.7. Разработка программы мониторинга русловых процессов и обоснование дальнейших научно-исследовательских работ.

6. Основные требования к выполнению работ.

6.1. В результате Работы должны быть достигнуты цели и выполнены задачи, указанные в пункте 2 Технического задания.

6.2. Содержание Работы и ее результаты должны соответствовать пункту 5 Технического задания.

6.3. Исполнитель обязан выполнить Работу лично. Он вправе привлекать к выполнению настоящей НИР третьих лиц только с согласия Заказчика.

6.4. Права на результаты интеллектуальной деятельности, созданные в результате выполнения настоящей НИР, распределяются в соответствии с условиями Государственного контракта.

6.5. Исполнитель обязан согласовывать с Заказчиком использование результатов интеллектуальной деятельности, права на которые принадлежат Исполнителю и/или третьим лицам.

6.6. Исполнитель обязан предоставить Заказчику результаты работ свободные от прав третьих лиц. При выполнении Работы должна быть обеспечена патентная чистота результатов в отношении Российской Федерации.

7.  Результаты работ.

По результатам работы Исполнитель предоставляет Заказчику:

- научно-технический отчет, включающий в себя описание методики проведения всех видов работ, предусмотренных техническим заданием;

- результаты лабораторных анализов;

- анализ полученных результатов;

- план русла в изобатах и карты руслового рельефа в абсолютных отметках (в балтийской системе высот). Масштаб 1:10 000;

- материалы инженерно-геодезических изысканий (построение продольных и поперечных морфостворов). Масштаб 1:2 000-1:5 000;

- карты распределения руслообразующих наносов (в масштабе 1:25000).

Отчет должен обобщать все полученные результаты и отвечать на вопросы, поставленные перед Исполнителем в рамках настоящей НИР.