Гидротехнические сооружения (Часть 2)
Борьба с селевыми потоками
При некоторых условиях в горных и предгорных районах образуются грязекаменные потоки - сели. К условиям, способствующим формированию (созреванию) селя, относится прежде всего наличие крупных склонов (с углом заложения до 15-40°) и особые формы водосборного бассейна, например цирковая (рис. 29.3), при которой в случае ливня или интенсивного таяния снега образуется большая концентрация поверхностного стока.
Регулирование оврагов и балок
Овраги и балки представляют собой периодически действующие русла (суходолы), образовавшиеся в результате эрозионной деятельности воды по склонам бассейна. Образование оврага и его развитие в известной мере аналогично образованию горного потока, и методы регулирования оврагов сходны с методами, применяемыми по отношению к горным потокам.
Методы регулирования русла реки и отдельных ее участков. Общее регулирование (выправление) русла
Под общим регулированием русла реки понимают приведение его в такое состояние, когда на всем протяжении реки будет достигнуто соответствие между размывающей силой потока и сопротивлением грунтов русла размыву, наносотранспортирующей способностью русла и фактическим поступлением в него наносов с водосборного бассейна. Такое русло называется зарегулированнымили устойчивым, и образование его является конечной целью регуляционных работ на реке.
Регулирование русла реки на ее отдельных участках
Решение задачи общего зарегулирования русла требует длительного времени икрупных материальных затрат. На практике производят поэтапное регулирование отдельных наиболее важных в хозяйственном отношении участков реки с целью обеспечения бесперебойной работы водозаборных устройств, создания нужных глубин, защиты берегов от размыва и т. д. На рис. 29.5 показан пример зарегулированного участка реки у плотинного водозабора.
Методы борьбы с отложениями наносов и повышением дна русла на отдельных участках
Борьба с отложениями наносов, вызывающими общее повышение дна русл и рост их извилистости (меандрирование), может вестись путем уменьшения количества наносов, поступающих с верховий в результате их зарегулирования, и путем создания на участках отложения наносов условий для их продвижения: концентрации потоков, увеличения глубин и уклонов.
Методы регулирования местной эрозии
Борьба с местными размывами берегов и дна при помощи постоянных сооружений ведется двумя методами:
1) уменьшением размывающей силы потока путем отклонения струй от зоны размыва;
2) повышением сопротивляемости русла в зоне размыва. Последнее достигается покрытием размываемых участков защитными одеждами.
Методы защиты прибрежных земель от затоплений паводками
Избежать затопления прибрежных речных земель можно устройством регуляционных сооружений и снижением уровня паводковых вод путем повышения пропускной способности русла или зарегулирования стока реки водохранилищами. Последний метод здесь не рассматривается. Различают следующие регуляционные методы защиты:
Обвалование земель речной поймы
Показано на рис. 29.13, где линии АFЕGи КVUTпоказывают границы поймы, затопляемой впаводок. Участок АВСDЕFА обвалован замкнутым валом АВСDЕ, а участок КLМNРТUVК - незамкнутым валом КLМNРS, и в паводок вода заходит за вал до линии РТ по горизонтали, соответствующей уровню воды в реке в конце вала S (заштрихованная площадь не затопляется).
Основные материалы для регуляционных (выправительных) работ
Регуляционные сооружения имеют значительную протяженность и требуют большого количества материалов. Поэтому их возводят из наиболее дешевых местных материалов.
Для регуляционных работ применяют следующие материалы:
Составные (сложные) материалы и элементы регуляционных сооружений
Фашины (рис. 30.1, а, б, в) представляют собой пучки хвороста, перевязанные вицами (тонкий свежесрубленный хворост и прутья, служащие вязочным материалом) или мягкой проволокой диаметром 2-3 мм. Следует отметить, что изготовление фашин связано с большими затратами ручного труда и практически не поддается механизации. По этой причине подобные составные материалы в настоящее время применяют все реже. Однако, при проведении ограниченных по объему регуляционных работ могут использоваться различные составные материалы, приведенные ниже.
Основные требования, предъявляемые к регуляционным сооружениям
Конструкции регуляционных сооружений должны обладать достаточной сопротивляемостью размыву и разрушению водой, льдом, ударами крупных насосов, быть устойчивыми против сдвига или опрокидывания под напором воды и обладать гибкостью, позволяющей им приспосабливаться к различным деформациям основания (следовать за ними) без нарушения прочности сооружения, и способностью выполнять заданные им функции. С производственной стороны конструкции должны легко возводиться и ремонтироваться.
Конструкции берегоукрепительных одежд
В зоне выше меженного уровня воды в реке (которая покрывается водой только в паводки) простейшим креплением может быть посев трав (S = 10 Па); сорта трав подбираются по местным климатическим и почвенным условиям. На песчаных берегах предварительно отсыпается слой (в 12-15 см) растительной земли.
Каменное мощение
Каменное мощение одиночное (S = 80-160 Па, v = 2-3 м/с) или двойное (S до 240 Па, v = 3-4 м/с) применяют для крепления как надводных, так и подводных частей берегов (если они освобождаются временно от воды).
Каменные подводные береговые крепления
Делают в виде наброски камня (откос не круче 1:1) непосредственно на грунт дна (рис. 30.6, а) или па предварительно уложенный тюфяк,защищающий крепление от подмыва (рис. 30.6, в), при недостатке крупного камня внутреннюю часть конструкции отсыпают из мелкого камня или из щебня и гравия под защитой постепенно возводимых наружных каменных призм (рис. 30.6, б).
Гибкие железобетонные покрытия
В последние годы широко используют для защиты берегов. Они имеют различные конструктивные исполнения и применяются при скоростях течения до 2,5-5 м/с, а в отдельных случаях до 7 м/с.
Асфальтовые и асфальтобетонные защитные покрытия
Применяют при скоростях потока до 2 м/с. Они обладают высокой деформативностью (гибкостью), просты в эксплуатации, имеют сравнительно невысокую стоимость и не трудоемки. Эти покрытия устраиваются монолитными и сборными. Перед укладкой монолитного покрытия откос планируют, протравливают (во избежание прорастания) ядохимикатами и уплотняют до пористости 35-40%. Для увеличения несущей способности откоса в него втрамбовывают щебень, затем производят розлив битумных материалов автогудронаторами.
Ряжевые крепления
Изготавливают сквозного типа из бревен или железобетонных элементов (рис. 30.11). Ряжи заполняют камнем, причем верхний слой - особо крупным. Ряжевые крепления могут устраиваться и в надводных, и в подводных частях берегов; они обладают достаточной подвижностью и прочностью. Однако деревянные ряжи в условиях попеременного затопления и обнажения из-под воды загнивают.
Конструкции сооружений регулирующих эрозию. Сетчатые запруды
Выполняемые из стальных канатов, применяют для задержки твердой составляющей селевых потоков. Конструкция такой запруды (рис. 30.12) состоит из двух сеток, подвешиваемых к бортам и дну ущелья:
Продольные направляющие дамбы
Действуют на поток мягче, чем поперечные, но вдоль них создается продольное течение с повышенными скоростями, которое может привести к размыву основания дамбы и ее речного откоса. По конструкции продольные дамбы в общем мало отличаются от поперечных, но речному (обращенному к реке) откосу продольных дамб придают большую пологость и прочность, чем береговому; основание дамбы с речной стороны защищают от размыва выдвижением в реку тюфяка, отсыпкой камня, устройством донных полузапруд, коротких шпор и т. п.
Так же рекомендуем посмотреть:
-
Виды торговой мебели
Оборудование для торговли необходимо для того, чтобы осуществлять хранение и демонстрацию различного товара. -
Особенности алюминиевых и медных листов
Современная промышленность нуждается в качественных материалах, которые не будут окисляться и подойдут для штамповки любого типа. -
Использование облицовочной керамической плитки
Сегодня, пожалуй, использованием облицовочной керамической плитки уже и не удивишь совсем никого: встретить ее можно если и не в каждом доме, то в трети точно. -
Как сделать подвесной потолок в офисе
Когда на рынке появился гипсокартон, заниматься ремонтом стало проще. Раньше для отделки можно было использовать кафельную плитку, обои. -
Аренда экскаватора: особенности выбора техники и ее эксплуатации
В строительстве, при проведении дорожных работ, в процессе демонтажа зданий активно используется землеройная техника.