Динамика водного потока

Главная » Интересное » Техника водного туризма » Динамика водного потока


Что бы ни делал каякер на бурной воде, он использует энергию потока в своих целях. Независимо от того, где и зачем он находится — на дикой реке в 300 км от ближайшей охотничьей избушки, на слаломной трассе или на своей домашней речке, его задача — заставить реку сделать с его каяком то, что он пожелает. Естественно, для этого необходимо в первую очередь понимать, как устроен поток и что он способен сделать с лодкой.

Вероятно, самое большое очарование сплава по бурной воде в том, что каждая речка, каждый порог уникальны и неповторимы. Это не борьба сумо, в которой существует ровно 48 приемов, а победа почти полностью зависит от веса противников. Однако при всех бесконечных вариациях, при всех возможных сочетаниях большинство препятствий укладывается в ограниченное число основных типов, и поэтому поведение потока в достаточной степени предсказуемо, независимо от того, будет ли это горная река или слаломный канал. Именно эта предсказуемость, в сочетании со знанием основных закономерностей движения воды в пороге, позволяет каякеру прочитать все детали незнакомого ему участка реки.

 

Простейшие водные структуры

Простейшая структура неоднородного потока образуется, когда вода внезапно ускоряется. Это обычно происходит при прохождении в узости между крупными камнями. Вода в таком случае образует характерный рисунок: язык быстрой воды похож на вытянутую букву "V", обращенную вниз по течению, а по бокам от него остаются участки спокойной воды. Обратная картина возникает, если неглубоко под водой лежит крупный камень. В этом случае на поверхности воды ниже него образуются расходящиеся "усы", и вся структура становится похожей на букву "V", обращенную против течения.

Разглядеть в пороге эти V-образные структуры обычно бывает нетрудно, если смотреть с берега. Но для того, чтобы бегло читать их, глядя из каяка, требуется определенная практика. Умение быстро находить их очень важно, потому что "языки" указывают вам глубокие и чистые проходы, а "усы" - скрытые камни. В простых порогах обычно имеется всего один "язык", и гребцу достаточно направить лодку в его вершину. Более сложные пороги содержат несколько таких структур, и ваша задача состоит в том, чтобы последовательно связать их в единый маршрут от начала до конца порога. В еще более сложных препятствиях таких структур очень много, причем некоторые из них не очень четко выражены либо сопряжены с другими структурами течений. Вы должны выполнить последовательность ходов, зависящую от того, что вы видели при просмотре порога, и от того, насколько успешными были предыдущие ходы.

Улова

Участки спокойной воды, защищенные от основного потока крупными надводными преградами, называются уловами. Уже при умеренной скорости потока в них образуется локальное течение, направленное навстречу основному потоку. Попавший туда предмет способен долго кружиться на одном месте, прежде чем будет снова унесен основной струей или окончательно выброшен на берег. Поэтому улова накапливают все, что плывет по реке - бревна, каяки, брошенные весла и прочий мусор - чем и объясняется их название.

Для каякера улово - практически единственное место, где можно отдохнуть, подождать товарищей, изготовиться для страховки, просмотреть последующий участок реки, выйти на берег или отчалить от него. Передвигаясь прыжками от одного улова до другого в пределах видимости, каякер способен быстро перемещаться по незнакомой реке, не тратя много времени на просмотр по берегу.

Самое сложное место - это граница улова и струи, называемая сбойкой. Из-за разности скоростей по обе стороны от нее плывущий предмет начинает не только вращаться вокруг вертикальной оси, но может также легко перевернуться через борт (если это не абсолютно круглое бревно). При увеличении скорости течения возрастает и разность скоростей между основной струей и уловом. Из-за этого на сбойке образуется опасная вертикальная турбулентность в виде воронок и перепад уровней воды. В одних ситуациях, например, если улово образовано крупным надводным камнем выше по течению, то его уровень оказывается ниже уровня основной струи; такое улово называется пониженным. В некоторых других, например, когда основную роль в возникновении улова играет подпор крупного камня ниже по течению, уровень воды в улове оказывается выше уровня потока; такое улово называется повышенным. Прохождение такого перепада с низшего уровня на высший требует определенного запаса скорости; в любом случае, при прохождении таких сложных сбоек каяк ведет себя весьма неустойчиво.

На реках с большим расходом воды или во время паводка опасность для каяка может представлять и само улово. В этих случаях в нем часто образуются восходящие вертикальные течения - поганки. Это одна из самых неприятных для каякера структур, и угодить в нее вместо ожидаемого отдыха - сомнительное удовольствие.

Сбойки струй

Если две примерно равновеликие струи сходятся навстречу друг другу, то вода, поступающая на их границу с обеих сторон, не имеет другого выхода, кроме как вниз. На такой сбойке всегда образуется вертикальная турбулентность. Подобные структуры течений возникают при слиянии проток, впадении притоков, на границе поганок.

Каяк, оказавшийся на сбойке струй, попадает в весьма сложное положение. Во-первых, разность горизонтальных скоростей потока у носа и у кормы стремится развернуть его строго вдоль границы, и тогда крен в любую сторону позволяет либо одной, либо другой струе притопить борт и перевернуть лодку. Во-вторых, вертикальная турбулентность сама по себе делает поведение каяка неустойчивым. Сложность прохождения сбоек тем больше, чем больше угол схождения струй и их скорость; по существу, она определяется разностью поперечных составляющих скорости по обе стороны границы.

 

Валы

Прямые стоячие валы

Это самый простой тип валов. Гребень такого вала перпендикулярен направлению потока, и вода движется строго вдоль склонов вала вверх и вниз. Ориентация вала относительно берегов может при этом быть достаточно произвольной.

Лодка, попавшая на передний (верхний по течению) склон вала, тормозится. Сила тяжести сталкивает ее с вала назад, но течение непосредственно перед валом толкает вперед. В результате лодка встает к валу бортом (или, выражаясь по-морскому, лагом) и затем переворачивается навстречу потоку. Однако оба эти движения достаточно просты и хорошо поддаются контролю со стороны гребца, а скольжение с переднего склона вала широко используется для различных маневров и трюков.

Косые валы

Косые валы отличаются от прямых тем, что скорость течения в самом валу, до и после него имеет составляющую, параллельную гребню. Иначе говоря, поведение лодки на косом валу можно рассматривать как прохождение прямого вала плюс боковой снос. Последний облегчает движение по валу в одну сторону, но препятствует движению в противоположную. При прохождении вала лодка тормозится, однако боковая скорость остается неизменной, поэтому в результате лодка смещается поперек потока.

Пирамидальные валы

Если вал очень узкий, то его гребень превращается практически в точку. Такие валы возникают, например, в конце "языка" после сужающегося слива. На переднем и боковых склонах вала вода движется вверх, и только на заднем - вниз.

При заходе на такой вал носом лодка ведет себя по-разному в зависимости от того, в какое место вала вы попадаете. Если вы движетесь строго через центр вала - а сходящиеся боковые струи приводят вас именно в эту точку - то ситуация полностью совпадает с прохождением прямого вала носом. Если же вы умышленно направляете лодку поперек бокового склона, то вы проходите его, если уподобить его фрагменту прямого вала, лагом. Соответственно, поведение лодки в том и в другом случае будет сильно различаться.

В том случае, когда вы заходите на пирамидальный вал лагом, прохождение сильно зависит от того, какое именно место каяка проходит через вершину вала. Если это центр лодки, то ситуация развивается примерно так же, как и при прохождении прямого вала. Если же вершина вала оказывается ближе к носу, то нос тормозится сильнее, а корму течение проносит мимо, и в результате лодка разворачивается кормой вперед. Аналогично, если вершина вала оказывается ближе к корме, то лодка стремится развернуться носом вниз по течению. Такие маневры могут соответствовать замыслу гребца, а могут и противоречить ему.

Эволюция вала при изменении расхода воды

Если энергия, высвобождаемая в данном месте потока на 1 м3 воды, невелика, вал имеет очень пологую форму. Абсолютная высота вала при этом может быть очень большой, но тогда велика и его длина. Масштабом в данной задаче является глубина реки, и 3-метровый вал на Катуни имеет такую же удельную энергию, как 30-сантиметровый вал на Пехорке.

При увеличении удельной энергии вал становится более крутым и, при неизменной длине, более высоким. Вершина его становится все более острой. Наконец, при достижении некоторой критической величины вершина обрушивается навстречу потоку. Дальнейшая эволюция вала в этом направлении постепенно превращает его в бочку поверхностного типа. Однако для этого требуется значительная энергия, и простого торможения потока оказывается уже недостаточно. Для образования бочки необходима значительная неоднородность дна - крупный камень или ступенька.

Эволюция формы вала при изменении глубины потока. Эволюция формы вала при изменении скорости потока.

Подобные изменения можно наблюдать при изменении расхода воды на одной и той же реке. На реках с уклоном порядка 10 м/км (такой уклон характерен, например, для саянских рек) при увеличении расхода обычно возрастает, в основном, глубина. При этом расход воды растет быстрее, чем высвобождаемая энергия, поскольку поток становится более однородным. Существующие бочки превращаются в валы, а крутые валы становятся более пологими - препятствия "смываются". (Правда, при этом часть надводных камней становятся обливными, так что количество бочек и сложных валов в среднем сохраняется. Заранее предсказать, сложнее или проще станет данная река при увеличении расхода, очень сложно; это зависит от конкретной реки.) При уклоне порядка 20 м/км и более (такие уклоны типичны для рек Памира и Тянь-Шаня) увеличение расхода выражается, в первую очередь, в увеличении скорости потока. Соответственно возрастают и неоднородности скорости, из которых и черпается необходимая энергия для образования валов. Эта энергия растет быстрее, чем расход воды, поэтому валы становятся круче, выше и превращаются в бочки. Река при этом практически всегда становится сложнее.

Пульсирующие валы

На реках с большим расходом или во время паводка возможно периодическое изменение формы валов. На протяжении нескольких секунд вал растет, становится более крутым, затем его верхушка опрокидывается, и процесс повторяется сначала. На очень мощных реках встречаются и пульсирующие бочки.

Такие структуры опасны, в основном, своей непредсказуемостью: очень сложно рассчитать заранее, в какую фазу попадешь. Кроме того, они возникают не сами по себе: они всегда связаны с мощной вертикальной турбулентностью, и даже гладкая на первый взгляд поверхность воды после "схлопывания" вала может таить в себе неприятные сюрпризы.

 

Структуры с противотоком

Бочку можно рассматривать как предельный случай вала, при котором размер и энергия опрокидывающегося пенного гребня сопоставимы с размером и энергией основного потока. Бочки образуются тогда, когда вода со слива падает в стоячую воду и закручивает значительную циркуляцию в вертикальной плоскости. При этом в обратное течение подсасывается большое количество воздуха, и гребень бочки оказывается сильно вспененным.

Каяк, проходящий через такую структуру, сталкивается с водой, которая движется навстречу ему, то есть против основного потока. Во многих случаях давление этой воды на корпус каяка и грудь гребца способно остановить его, и необходимо интенсивно грести вперед, чтобы вырваться из этой ловушки. Большие бочки вполне способны удерживать каяк вместе с гребцом и вращать его во всех направлениях, да и маленькие тоже способны доставить немало острых моментов. Неуправляемое движение лодки в бочке происходит так же, как и на переднем склоне вала: лодка останавливается, разворачивается поперек течения и затем переворачивается навстречу основному потоку. Если вы не имеете достаточного опыта или не ищете себе лишних приключений, то лучше обойти это место стороной.

Поверхностные бочки

Типы бочек: а — поверхностная, б — глубокая, в — глубокая на всю глубину реки.
Бочки можно разделить на два основных типа: поверхностные и глубокие, в зависимости от того, где сосредоточена основная циркуляция. Поверхностные бочки могут быть очень мощными, но под турбулентной, пенящейся поверхностью скрывается мощный невозмущенный поток, называемый донной струей. Если вы перевернетесь в такой бочке, он быстро вынесет вас прочь. Пловец без лодки легко проходит такие бочки именно потому, что он глубоко сидит в воде и проходит под циркулирующей пеной. Такие бочки обычно бывают очень шумными и эффектными, но относительно безопасными. Они предоставляют каякерам большой простор для различных игр и забав.

Глубокие бочки

Глубокие бочки образуются там, где вода падает под большим углом в глубокий бассейн ниже слива. Это часто происходит на искусственных сооружениях, таких как плотины и дамбы, и на локальных водопадных сливах при малой скорости течения до и после слива. Последняя ситуация нередко имеет место, например, на относительно простых реках Карелии.

Для такой структуры характерна большая область обратного течения, направленного к сливу, и пузырьки, поднимающиеся на поверхность, как при кипении. Донная струя проходит в этом случае очень далеко от поверхности, и каякер имеет мало шансов воспользоваться ею. Пловец, попавший в мощную глубокую бочку, не способен удержаться на поверхности и вдохнуть воздуха, и он обречен вращаться в этой циркуляции, возможно, до конца своей жизни — а иногда и дольше.

Страховать гребца, проходящего глубокую бочку, обычно бывает очень трудно и опасно для самих страхующих. Единственный безопасный способ прохождения таких препятствий — по берегу.

Прямые и косые бочки

Как и валы, бочки могут быть прямыми и косыми. Прямая бочка строго перпендикулярна потоку, и каждая струя в ней циркулирует в одной вертикальной плоскости. Косая бочка расположена под острым углом к основному потоку, и в ней, помимо циркуляции, существует более или менее значительный боковой снос. Вода в этом случае движется по спирали вдоль оси бочки. Такая бочка возникает, например, после слива, расположенного под острым углом к оси потока. Характерными признаками косой бочки являются также: несоосность входной и выходной струи; неравномерная глубина на кромке слива; наличие улова, питающего боковой снос, возле одного из краев бочки.

Часто встречаются бочки более сложной формы, которая определяется сложной формой дна реки. Например, из-за постепенного разрушения средней части донного уступа широкая прямая бочка постепенно становится подковообразной: в средней части она прямая, а ближе к краям — косая.

Котлы

Если скорость течения невелика, а слив имеет подковообразную форму и обращен навстречу течению, то за ним образуется предельный случай бочки — пенный котел. Иногда котел бывает замаскирован в середине широкой неоднородной бочки. Вода падает в него с трех сторон, а с четвертой стороны — снизу по течению — его запирает глубокая бочка. Выходит вода из такого слива только в виде глубокой донной струи под бочкой. В отличие от обычных бочек, из которых каякер может выйти и вбок, единственный способ прохождения котла — напролом через бочку. Или в обход.

 

Водопадные сливы

Основные характеристики слива

Высокий водопадный слив представляет сложность и опасность для прохождения как сам по себе, так и в связи с той бочкой, которая образуется за ним. Такие сливы практически всегда требуют просмотра, при котором необходимо обратить внимание на следующие вопросы:

* Состояние дна слива.
* Структура самого слива.
* Наличие достаточной глубины для безопасного приводнения и структура дна под сливом.
* Структура и мощность бочки и возможные варианты ее прохождения.

Состояние дна слива

Из-за высокой скорости потока дно слива разрушается сильнее, чем дно горизонтального участка реки, поэтому на нем вероятно образование выступов и неровностей. При недостаточной глубине они могут развернуть каяк нежелательным для гребца образом или вовсе заклинить его.

Все эти выступы проявляют себя на поверхности слива в виде пенного следа, мини-бочек и "петушиных хвостов". Ваша первая задача при прохождении слива — выбрать траекторию, свободную от этих препятствий.

Структура сливов

Прямой слив представляет собой однородную вертикальную ступеньку через все русло. За ним, как правило, образуется столь же однородная бочка. Чем меньше начальная скорость потока и чем выше слив, тем более круто падает вода в конце него и тем более глубокой и жесткой оказывается бочка. Под ступенькой может образовываться полость — карман — в которой существует своя собственная циркуляция. Выбраться из такого кармана крайне сложно.

Наклонный слив дает потоку достаточный разгон. Если бассейн под сливом достаточно глубок и не засорен скальными обломками, в нем образуется мощная бочка во всю ширину слива.

Ступенчатый слив состоит из нескольких прямых или наклонных сливов, расстояние между которыми сравнимо с их высотой. Вместе они образуют единую структуру, соединенную в одно целое прямыми и обратными течениями бочек, отбойными валами, поганками и другими структурами. Прохождение каждого из таких сливов в отдельности может не представлять большого труда; сложность состоит в том, чтобы преодолеть их подряд друг за другом.

Ломаный ступенчатый слив. В отличие от предыдущего случая, он не проходится по одной прямой от начала до конца. Сливы с разных ступеней могут быть повернуты под углом друг к другу, и в процессе падения с такого слива каякер вынужден четко ориентироваться и вовремя менять курс.

V-образный или подковообразный слив по течению. Если ступенька слива имеет выступ, направленный по течению, то по обе стороны от нее образуются косые бочки с боковым сносом к вершине этого выступа. В этой точке, как правило, и выходит основная струя.

V-образный или подковообразный слив против течения. Под такими сливами образуется котел, а по обеим сторонам слива возникает мощный боковой снос в направлении вершины слива. Дно под таким сливом часто бывает засорено скальными обломками, способными заклинить нос каяка.

Г-образный слив состоит из двух частей, повернутых друг к другу примерно под прямым углом. Такой слив образуется, когда часть русла перегорожена крупным камнем немного ниже основной ступеньки. Перед камнем вода тормозится и затем падает сбоку на основной, прямой слив. Попадание на сбойку этих двух струй практически неизбежно заканчивается переворотом. Под сливом образуется единая бочка с боковым сносом сначала поперек основного слива под самую сбойку, а затем поперек бокового — вниз по течению. Она очень несимметрична, и поэтому выбрасывает плывущие предметы достаточно быстро.

Наклонный сходящийся слив. Если V-образный слив, обращенный против течения, достаточно пологий, а скорость течения велика, то вместо котла образуется сбойка двух примерно равновеликих струй. Такая же ситуация возникает, например, когда часть потока непосредственно в сливе ударяет под острым углом в скальную стенку и отражается от нее. По существу, это обычная сбойка, но на фоне слива, при большой скорости потока, она становится намного сложнее.

Комбинированные сливы. Все вышеперечисленные типы могут соседствовать друг с другом, образуя сложный слив с самыми различными вариантами прохождения.

Бочка и дно под сливом

О структуре бочки и состоянии дна можно судить по вспененности потока, его однородности и характеру линии раздела между прямым и обратным течением ниже бочки.

Если поток содержит большое количество воздуха в виде мелких пузырьков, это свидетельствует о ровном дне и достаточно большой глубине. Бочка не распространяется на всю глубину потока, и под ней существует донная струя. Все это обещает вам мягкое приземление. Но, с другой стороны, такая однородная бочка бывает очень мощной, а в силу большого содержания воздуха она практически не дает опоры ни веслу, ни спасжилету.

Скальные обломки, спрятанные под такой бочкой, проявляют себя на поверхности в виде вертикальных восходящих течений ("поганок") и других неоднородностей потока. Чрезвычайно сильно вспененная вода, многочисленные поганки и пульсирующие течения указывают на недостаточную глубину и большую вероятность встречи с подводными препятствиями.

Сильно вспененная бочка после крутопадающего слива обычно бывает очень глубокой и опасной; ее глубина может быть значительно больше, чем протяженность вниз по течению, так что вода циркулирует в ней скорее не по кругу, а по вертикальному эллипсу. Если же слив пологий, то такая бочка, как правило, оказывается более поверхностной, но очень мощной. Вся энергия потока расходуется именно на ее образование.

Небольшое содержание воздуха в обратном потоке, редкие и нерегулярные крупные пузыри, восходящие течения, неровная линия раздела прямого и обратного течения, пульсация потока — признаки небольшой глубины и неровного дна. Такие бочки распространяются на всю глубину реки. Структура течений в них бывает очень запутанной и непостоянной. Значительная часть энергии потока гасится дном реки. Пловец в такой бочке регулярно ударяется о дно, особенно, когда он пытается поднырнуть под бочку.

Промежуточный тип бочки — примерно равное соотношение воздуха и воды, нерегулярные крупные пузыри — образуется тогда, когда естественная глубина бочки близка к реальной глубине бассейна под сливом. Такие бочки могут быть весьма мощными, но каяк или пловец погружается в них не так глубоко, как в сильно вспененной бочке. Весло также находит заметную опору и позволяет гребцу поддерживать хотя бы видимость контроля. Пловец может совершить в такой бочке 1–2 оборота, но тем не менее выносится из нее достаточно быстро.

 

Развитая вертикальная турбулентность

Спиральные течения

При большой скорости течения возникает большая разность средних скоростей потока на его оси и вблизи берегов. Из-за этого поверхностные слои воды начинают смещаться к центру. Возникают спиральные течения, которые выталкивают все плывущие предметы на середину основного потока. При увеличении уклона и расхода эти течения очень наглядно проявляются на поверхности в виде последовательности косых валов, начинающихся от обоих берегов и сходящихся посередине потока. Еще более внушительно выглядят такие же последовательности косых бочек.

Если вы намерены двигаться вдоль берега — а для такого выбора часто бывают весьма серьезные основания — то выдержать намеченную линию движения вам будет непросто. Выбраться на берег в случае оверкиля также становится крайне сложно. Подобные течения типичны для рек с большим уклоном, например, для рек Памира и Тянь-Шаня, а также для паводковой ситуации.

Воронки

Самое обычное место для образования воронок — это граница улова и струи. Когда две параллельные струи текут в разные стороны на небольшом расстоянии друг от друга, вода, заключенная между ними, вовлекается в водоворот и уходит вертикально вниз. В зависимости от того, какое количество воды вовлечено в турбулентность на данной сбойке, воронки на ней могут быть весьма мощными.

Как правило, воронки возникают там, где поток неустойчив сам по себе. При этом любое незначительное возмущение потока способно развиться в крупную воронку и иногда полностью поглотить каяк вместе с гребцом. К счастью, такие воронки рассасываются столь же быстро, сколь и образуются, а течение за это время уносит вас с опасного места. Если это и было ключевое место препятствия, и если вы не позволили воронке выдернуть вас из каяка, вы скоро всплывете и получите шанс поставить каяк на ровный киль. Если же впереди вас ждет что-то еще менее приятное... ну что же, на то она и "шестерка". Вы знали, на что шли.

Поганки

Если вода в каком-то месте уходит вертикально вниз, то неподалеку должно быть и обратное движение. Такие восходящие течения каякеры называют "грибами" или, что более соответствует их отношению к подобным вещам — "поганками". Вода поднимается со дна вертикальным фонтаном и затем растекается по поверхности. Иногда на очень мощных реках уровень такой поганки превышает уровень окружающей воды на 30–40 см.

Поганки типичны для рек с большим расходом. Они могут существовать как поодиночке, так и группами. В отличие от воронок, это достаточно устойчивые структуры, и значительно повлиять на них могут только изменения расхода. Пульсирующие поганки — очень редкая вещь; они возникают, как правило, только во время паводка.

Для каякера поганка — одна из самых неприятных структур. Взойти на нее против течения, а тем более против перепада уровней, весьма непросто. При движении строго на центр она сбрасывает каяк назад, а при движении по касательной — набок. Затем сбойка, образующаяся на ее границе, делает свое дело. Конечно, со всем этим можно бороться, но это тяжелая и нудная работа, не доставляющая никакого удовольствия — особенно, когда несколько поганок образуют сплошной массив. В отличие от других водных структур, в данной ситуации нет ни одной струи, которую каякер мог бы употребить для своей пользы. Он вынужден бороться с поганками, в основном, своими собственными силами. А это бывает возможно не на каждой реке.

 

Обтекание камней и берегов

Обливные камни

Если камень подходит близко к поверхности воды или немного возвышается над ней, то энергия набегающего потока оказывается достаточной, чтобы вода переливалась поверх камня. При этом она тормозится, и уровень воды над камнем поднимается. Ниже камня, в зависимости от его размеров и скорости потока, вода может либо срываться с его поверхности тонкой пленкой ("петушиным хвостом"), под которой образуется большая воздушная полость, либо падать отвесно вниз, образуя глубокую и жесткую бочку. Последнее особенно опасно на больших реках. С нижней стороны такая бочка охватывает камень полукольцом, причем по обе стороны камня существует значительный боковой снос на центр — в самое мощное место бочки.

При просмотре с берега такой камень, как правило, виден достаточно хорошо. Однако с наплыва он может выглядеть как широкий пологий вал. Если вы видите один такой вал среди обычных для данной реки крутых валов с острыми вершинами, не попадитесь в ловушку. Весьма вероятно, что вы решите покататься на этом валу или пройти его лагом; только взойдя на него, вы обнаружите под собой чавкающую пенную пасть.

Отбойные валы

Когда скорость потока оказывается недостаточной для того, чтобы поднять уровень воды выше камня, перед камнем образуется стоячий вал. Если при этом камень выходит из воды под небольшим углом, то вал будет широким и гладким; вы можете использовать его в своих интересах, как и обычный вал. Взойдя на него и погасив при этом свою скорость, вы можете легко развернуться и спрыгнуть с камня в желаемую сторону.

Если же поток встречает на своем пути вертикальное препятствие, то этот вал становится очень коротким, а его вершина опрокидывается. Сбойка такого вала с набегающим потоком столь же сложна для прохождения, как и остальные мощные сбойки. Взойти поперек сбойки на отбойный вал и развернуться на нем, как правило, мешает сам камень. Можно подойти к валу под острым углом, подставить ему днище каяка и отразиться от него, но это требует хорошего контроля над креном лодки. Если вы не уверены в своих силах, то такой вал лучше обойти.

Прижимы

Если река делает крутой поворот, то центробежная сила отбрасывает воду и все, что по ней плывет, к внешнему берегу поворота. Если берег сложен из мягких пород, то он быстро размывается, и на таких реках крутые повороты встречаются редко. Если такой берег покрыт лесом, то возле него образуется залом из наполовину упавших деревьев, подмытых водой, но еще не вырванных окончательно корней и застрявшего в них плавника. Основная масса воды, как правило, уходит именно под залом, поэтому он очень опасен.

Если же внешний берег поворота — скальная стенка, то возле нее образуется один или несколько отбойных валов. Непосредственно под стенкой они короткие, опрокидывающиеся, и попадание в них часто заканчивается оверкилем. Простираясь к середине реки, они становятся более пологими и превращаются в обычные косые валы.

Скальные стенки бывают и значительно более опасными. Как известно, капля камень точит, и ниже уровня воды стенка постепенно разрушается, образуя подводный грот — карман. Такие гроты можно иногда видеть воочию при очень низком уровне воды. Конечно, вода, уходящая под скалу, рано или поздно выходит на поверхность, но нет никакой гарантии, что попавшему туда пловцу удастся пройти тем же путем. Конфигурация кармана может быть самой причудливой, и застрять в нем намного вероятнее, чем выбраться оттуда. В карманах прижимов, как и в карманах ваших брюк, часто накапливается всякий мусор — застрявшие бревна и т.п. — и преодолеть такой подводный завал практически невозможно.

Наиболее явный признак кармана — это отсутствие отбойного вала на крутом повороте потока. Однако наличие такого вала не обязательно свидетельствует об обратном: карман может существовать и в этом случае.

Возле внутреннего, выпуклого, берега поворота течение значительно замедляется, и здесь откладываются галька и песок, которые несет река. Это приводит к образованию отмели, выступающей далеко в русло реки. За отмелью обычно образуется хорошее улово, и один из самых простых способов прохождения прижима — уйти в это улово. Однако нередко вода фильтруется через отмель и собирается ниже нее в достаточно мощный поток, выбрасывающий судно обратно в прижим, причем в самом невыгодном положении — бортом к скале. Требуется точный расчет, чтобы проскочить по такому течению мимо прижима.

При большом расходе воды, особенно в условиях паводка, улова за выпуклым берегом становятся менее гостеприимными. В них развиваются мощные поганки и другие виды вертикальной турбулентности, которые либо сами переворачивают лодку, либо выбрасывают ее на сбойку с основной струей или в прижим. Поэтому при входе в такое улово нужно, как минимум, быть готовым к сложной работе.

 

Другие опасности бурной воды

Завалы

Сплошные завалы через все русло и заломы у одного из берегов, как и прижимы с карманами, являются, вероятно, наиболее опасными местами на бурной воде. Опасность завала в том, что вода проходит сквозь него практически свободно, но лодка или пловец этого сделать не могут. На всех остальных препятствиях формируется такой поток, который огибает их и уносит судно прочь от препятствия (или, по крайней мере, помогает это сделать). Но на завале поток тащит каяк или пловца прямо на препятствие, притапливает его, и выбраться из такой ситуации бывает очень сложно. Среди всех сложностей, которые могут присутствовать на реке, именно завалов и карманов необходимо избегать в первую очередь в любом случае.

Плотины

Плотины предназначены для того, чтобы регулировать расход воды или использовать ее в интересах народного хозяйства, а не для того, чтобы прыгать с них на каяках. В отличие от большинства естественных сливов, выше плотины всегда существует подпор, поэтому вода падает с нее практически без начальной скорости и образует глубокую бочку. Иногда у основания плотины делается еще и барьер для того, чтобы затормозить поток и замедлить разрушение основания. Такой барьер, как и скальные обломки под естественным сливом, создает мощнейшие встречные течения и угрожает заклинить нос каяка.

В условиях большой воды для каякеров опасны все плотины без исключения. Перепад уровней до и после плотины не имеет никакого отношения к тому, насколько мощна бочка после нее. Ни одна плотина, в проходимости которой вы не уверены на все 100%, не заслуживает того, чтобы рисковать на ней своей жизнью.

Прочие антропогенные объекты

Все, что создает на реке человек своими кривыми руками, может представлять сложность для каякера. Опасность таких препятствий в том, что они нетипичны для нормального потока. Одни из них свободно пропускают через себя воду, и в этом случае они вполне эквивалентны завалам. Другие расположены в нестандартных местах русла или направляют поток противоестественным образом. Обычный камень, лежащий на самой оси потока, разрушается или уносится течением не позднее, чем через несколько тысяч лет, поэтому в нормальном русле умеренно сложной реки таких камней не бывает. Однако у человека вполне хватает ума для того, чтобы поставить опору моста именно в этом месте и педантично ремонтировать ее. Очень опасны также укрепления берегов, особенно полуразрушенные.

 

Паводок

Если уровень воды намного превышает средний, река меняется до неузнаваемости. При этом сложность ее может меняться как в одну, так и в другую сторону, хотя в большинстве случаев она увеличивается. (Уменьшение сложности обычно происходит только на реках с небольшим уклоном.) Однако опасность реки возрастает практически всегда.

При паводке река течет по руслу, не разработанному под такое количество воды, поэтому насыщенность препятствиями и их сложность, как правило, резко увеличиваются. Если бы такой расход сохранялся постоянно, то она, конечно, перемыла бы русло, выдернула бы деревья там, где она течет через лес, разрушила бы берега в одних местах и намыла бы новые отмели в других, выровняла бы дно и сгладила бы повороты. Однако когда данный уровень является для реки скорее исключением, чем правилом, вы как будто попадаете в другой, очень молодой горный район, где река еще не успела хорошо разработать русло. Поэтому река в паводок, как правило, сложнее и всегда — опаснее, чем аналогичная река, для которой этот расход являлся бы нормальным. Наконец, это просто качественно иной сплав, с иным характером препятствий, иными возможностями и иными проблемами.

В условиях паводка поток может быть настолько мощным, что для каякера не остается ни единого спокойного места, где можно отдышаться. Все улова смываются, а оставшиеся оказываются спрятаны где-то в гуще деревьев, некогда окаймлявших берега. На реке остаются только гигантские валы и бочки, развивается мощная вертикальная и пульсирующая турбулентность всех видов — особенно в тех местах, где при нормальной воде можно было бы ожидать спокойные улова. Высокие валы загораживают обзор. Скорость течения резко увеличивается, и вы сами не заметите, как окажетесь в следующем пороге, до которого по нормальной воде пришлось бы махать веслами добрых полчаса. (Впрочем, и само разделение на пороги, сделанное для нормальной воды, становится весьма условным.) Вместо плавных поворотов поток мечется по ломаной линии, отражаясь от одного препятствия к другому. Завалы возникают в самых неподходящих для этого местах, да и свободно плывущие бревна не доставляют большой радости. Мосты, некогда олицетворявшие безопасность и контакт с цивилизацией, превращаются в угрозу, если между ними и водой не остается достаточно места или если в их пролетах застревают бревна.

Собираясь на реку, вы рассчитываете на вполне определенный уровень воды, на определенную сложность и опасность сплава. Но если вы попадаете в паводок и фактически оказываетесь на другой реке, причем вынуждены сплавляться по ней в режиме первопрохождения, то задумайтесь: нужен ли вам такой сплав? Готовы ли вы к нему технически и морально? Во многих случаях самым мудрым (хотя, возможно, самым нелегким) решением будет переждать паводок или сняться с маршрута.

 

Классификация препятствий

Международная классификация разделяет все бурные сплавные реки на шесть категорий:

Категория I: несложные.
Течение имеется, однако единственную опасность представляют небольшие мели, на которых могут встречаться одиночные выступающие камни.

Категория II: умеренно сложные.
Линия движения очевидна с наплыва, однако существуют простые препятствия. Могут присутствовать небольшие сливы и бочки. В некоторых местах поток ускоряется.

Категория III: сложные.
Существует вполне определенная линия движения, которой необходимо придерживаться, однако ее легко увидеть с наплыва. Валы могут быть высокими и беспорядочными. Камни и другие препятствия могут быть многочисленными. Существуют бочки и небольшие улова.

Категория IV: очень сложные.
Линия движения в пороге не всегда очевидна. На этом уровне сложности большинство каякеров предпочитает проходить пороги с предварительным просмотром. Пороги непрерывны, вода может быть мощной. Бочки очень мощные. Необходимо постоянное маневрирование.

Категория V: чрезвычайно сложные.
Предварительная разведка препятствий, как правило, необходима, поскольку они содержат участки, представляющие серьезную опасность для жизни. Пороги могут включать высокие водопадные сливы, узкие проходы, очень сложные шиверы и сложные бочки. Препятствия непрерывны.

Категория VI: официальный верхний предел.
Возможность прохождения существенно зависит от уровня воды. Последствия ошибок чрезвычайно серьезны. Может включать любые типы препятствий со сложным заходом и выходом.

Как правило, река разделяется на участки примерно одинаковой сложности. Но часто бывает полезно указывать сложность конкретного порога, если она превосходит сложность окружающего участка. Иногда сложность отдельного порога указывается в виде индекса. Так, II4 означает, что участок в целом — второй категории сложности, но содержит порог или водопад четвертой категории. Следует отметить, что каждая категория — это не точка, а некоторый диапазон, и две реки одной и той же категории совсем не обязательно имеют одинаковую сложность. Для более точной характеристики иногда используется "половина" или "треть" категории: III–, III, III+, IV– и т.д., или двойное обозначение: III–IV. Классификация соответствует тому уровню воды, при котором по данной реке сплавляются чаще всего. Это обстоятельство необходимо всегда иметь в виду, поскольку по высокой воде большинство рек становится сложнее. Однако некоторые реки, наоборот, упрощаются.

Конечно, приведенная классификация весьма противоречива. Но в действительности такая экспертная оценка по грубой шкале из нескольких баллов — единственный способ оценить сложность реки более или менее объективно. Никакие количественные параметры — уклон, расход, скорость течения (средняя? максимальная? какая-то средневзвешенная?), количество камней (среднее? максимальное на 1 км? на 100 м?) — не могут дать полной информации о реке; сложность определяется только всей совокупностью этих параметров, а она, по определению, уникальна для каждой реки. С другой стороны, критерии оценки должны быть достаточно простыми; любая сложная шкала неизбежно будет слишком субъективной. В международной шкале такими критериями являются: наличие препятствий, возможность определить линию движения и последствия ее несоблюдения.

В отечественной практике принята другая классификация препятствий, существенно отличающаяся от международной. Объединяет их только то, что сложность реки определяется методом экспертных оценок — и никаким другим образом, по-видимому, определяться не может — и то, что обе они используют шестибалльную шкалу. По существу, они просто относятся к разным видам деятельности. В международной классификации более четко определены критерии для присвоения реке той или иной категории, применительно к спортивному сплаву. Отечественная же классификация водных путешествий формально основана всего на двух критериях — километраже и продолжительности — и, с формальной точки зрения, никак не отражает техническую сложность препятствий.

Отсутствие в отечественной шкале четко определенных критериев — что именно считать шестеркой, а что единичкой (в смысле технической сложности) — и привело к тому, что сложившаяся система классификации оказалась не только отличной от международной, но и различной в различных регионах, клубах и даже отдельных туристских группах. Кроме того, отсутствие единого толкования понятия "техническая сложность похода" привело к тому, что в одной категории оказываются, например, сплав по бурным рекам и путешествия в труднодоступных районах, не имеющие между собой практически ничего общего.

Необходимо также иметь в виду, что отечественная классификация сплавных рек формировалась, в основном, применительно к катамаранам и в меньшей мере — к почти вышедшим из употребления плотам и к двухместным байдаркам как к самостоятельному классу судов. Оценка сложности именно для каяков не производилась практически нигде — в первую очередь, из-за отсутствия отечественной школы сплава на каяках вообще и, в частности, из-за отсутствия достаточного количества компетентных экспертов. Поэтому нередко существующая классификация неадекватно отражает сложность конкретных рек для каяков.

Соотношение между отечественной и международной классификацией достаточно сложно и неоднозначно; строго говоря, такую переоценку надо выполнять индивидуально для каждой реки. Международная категория I в основном соответствует отечественным 1–2 к.с. (например, Щегринка и многие карельские речки без крупных локальных порогов). Категория II примерно соответствует отечественным 2–3 к.с. (Мста, локальные пороги в Карелии). К категории III могут относиться препятствия от 3 к.с. на горных реках (Песчаная, Теберда, Уба, Урух) до саянских, т.е. относительно простых, "пятерок", включая большие примитивные плотовые реки (Катунь, Каа-Хем, Ока). Категория IV ближе к отечественной 5 к.с. (Чаткал — эталонная "пятерка" — вписывается в нее очень хорошо). Категория V охватывает верхнюю часть отечественной 5 к.с. и большинство рек 6 к.с. К международной VI категории можно отнести только несколько суперсложных рек (Башкаус, Чулышман, Аргут, Муксу, Обихингоу, Сары-Джаз).

 

Источник: Юрин В.Е. «Сольфеджио белой воды»


Свежие материалы на сайте:

2017 осень
Самая водная погода ждет вас на осеннем слете. Для тех, кого погода не пугает, ТВТ на гребных судах, тесты различных лодок, ориентирование, ... >>> - Подробнее

17 сентября 2017 года   -   Илья Култаев
День открытых дверей Школы базового уровня
19 сентября состоится день открытых дверей Школы водного туризма базового уровня 2017-2018 гг. Мероприятие пройдёт в помещении Турклуба Перово, начало в 18:30. >>> - Подробнее

13 сентября 2017 года   -   Самыкин Антон
Видео Лосево
Видео про водные упражнения на р.Вуокса в июне 2017 года  >>> - Подробнее

18 июня 2017 года   -   Заботина Евгения
 
Главная » Интересное » Техника водного туризма » Динамика водного потока
" "




© 1972-26.09.2017 РООСРМТ "Туристский клуб" (Турклуб Перово)
Политика конфиденциальности обработки персональных данных в РООСРМТ "Туристский клуб"

Новое на сайтеЯндекс цитированияЯндекс.Метрика