книги из ГПНТБ / Степанов, П. М. Гидротехнические противоэрозионные сооружения учебник

2

пластин, что и стенка запруды. Монтаж их по трудоем­ кости в 3 раза легче, чем устройство монолитных за­

пруд.

Для проектирования запруд необходимо иметь: про­ дольный профиль дна оврага; поперечные профили ов­ рага, характеристику грунта и расход воды, поступаю­ щей в овраг.

Местоположение запруд можно определить графиче­

ски. Для этого на миллиметровой бумаге строят про­ дольный профиль для закрепляемой части оврага. Из копца профиля проводят вертикальную линию, на кото­ рой в определенном масштабе снизу вверх последова­ тельно откладывают высоту запруд, затем из получен­ ных точек проводят линии с уклоном (ід), при котором размыва не будет. Точки пересечения этих линий с про­ дольным профилем дадут местоположение запруд

(рис. 28).

В Молдавии (А. Г. Рожков) в последние годы овра­ ги закрепляют земляными запрудами-перемычками.

Сущность этого способа заключается в насыпке бульдозером поперек оврага системы земляных перемы­ чек. Расстояние между соседними перемычками вклю­ чает длину прудка и длину запасного пространства. Для оврагов глубиной 2—5 м расстояние между пере­ мычками принимают равным 20 м, для более глубоких

оврагов—30 м.

60

Для сброса избытка воды через запруды применяют трубы, диаметр которых зависит от расхода воды в ов­ раге. Трубы укладывают на 0,5—0,75 м ниже гребня запруды с наклоном в сторону уклона дна оврага.

Проведение работ по созданию запруд-перемычек возможно только после задержания основной массы по­ верхностного стока на водосбросной площади. На закре­ пленном этим способом овраге высаживают древесные

породы.

Стоимость работ по закреплению оврагов зависит от их глубины. Например, при глубине оврага 2 м стои­ мость устройства 1 м перемычки обходится в 20—

40руб.

При наличии по дну оврагов уступов высотой до 1 м

и уклона дна до 0,01 можно создавать донные перепа­

ды из местных материалов. Расчеты при проектирова­

нии их проводят так же, как и для запруд. При проек­ тировании можно пользоваться данными таблицы 7.

61

§ 19. ПЛОТИНЫ В ОВРАГАХ И БАЛКАХ

Для борьбы с донной эрозией сооружают плотины по балкам, которые уменьшают и стабилизируют мест­ ный базис эрозии.

После образования пруда процессы разрушения дна и откосов балок приостанавливаются, и балки покрыва­

ются растительностью.

Пруды, создаваемые в овражпо-балочной сети, могут

быть использованы для хозяйственных нужд — обвод­

нения, орошения, рыборазведения, водоснабжения и т. д.

Плотину строят в самом узком месте балки или ов­ рага. Она должна обеспечивать глубину воды в пруде

около 3,5—5,5 м. Запас высоты плотины при нормаль­ ном горизонте воды составляет 1,5—2,0 м. Ложе пруда должно подстилаться водонепроницаемыми или маловодопропицаемыми грунтами. К пруду должны прилегать водосборная площадь, которая обеспечивала бы напол­

нение пруда водой.

Строительство пруда выполняют по проекту; перед составлением его проводят изыскательные работы, в ча­ стности топографические и гидрологические исследова­ ния.

Для защиты прудов от заиления на водосборной

площади обязательно применяют комплекс противоэрозионных мероприятий, а вокруг прудов высаживают спе­ циальные защитные насаждения и создают зоны залу­ ження. Защитные насаждения состоят из берегозащит­ ных (волногасящих) растений, ветроломных полос и илофильтров, создаваемых на водоподводящих тальве­ гах.

§ 20. ЗАРАВНИВАНИЕ ПРОМОИН И ВЫПОЛАЖИВАНИЕ ОВРАГОВ

Участки склонов, прилегающие к оврагам и балкам, обычно характеризуются размывами и промоинами, ко­ торые затрудняют проведение сельскохозяйственных ра­ бот, и поэтому часто исключаются из сельскохозяйствен­ ного пользования. При проведении противоэрозионных мероприятий эти промоины необходимо засыпать с по­ мощью землеройной техники.

Размывы глубиной до 0,25 м ликвидируют вспашкой всвал вдоль размыва. Последующую обработку ведут

62

вдоль склона. При боль­ шой глубине размывы за­ равнивают, как правило, бульдозером.

Овраги глубиной до

5—6 м и длиной 400—

500 м выполаживают по методу А. Г. Рожкова (рис. 29). Овраг по дли­ не разбивают на участки.

лей, взятой из-под основания временного водоотводного вала, который необходим для предотвращения концент­ рации стока в направлении засыпанного оврага. После

окончания работ еще раз уплотняют всю насыпь, осо­ бенно в центральной части оврага, и планируют.

При засыпке оврагов, особенно крупных, не всегда

целесообразно полностью их заравнивать. Выгоднее за­ сыпать овраг так, чтобы создать поверхность, удобную для прохода сельскохозяйственных машин. Работы по

63

выполаживанию крупных оврагов проводят на основе

предварительно разработанных проектов.

Образовавшиеся в результате засыпки оврагов лож­ бины рекомендуется засевать многолетними травами. После того как ложбина хорошо задернуется, водоот­ водный вал разравнивают.

В Молдавской CCP в последние годы таким путем ликвидировано более 1000 оврагов. Это позволило объе­

динить мелкие участки земли в более крупные мас­ сивы.

Засыпка донных оврагов, имеющих большую водо­ сборную площадь, нецелесообразна. Этот метод непри­ емлем и для береговых оврагов, прорезающих камени­

стые породы с маломощными почвами.

Овраги, расположенные по берегам рек и водохра­ нилищ, могут заполняться илом, подаваемым землесос­

ными снарядами в виде пульпы. Опыт заиления круп­ ных оврагов осуществлен в Волгограде и в настоящее время широко рекомендуется к внедрению Всесоюзным научно-исследовательским институтом агролесомелиора­ ции.

§ 21. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОТКОСОВ ОВРАГОВ

Откосы оврагов, особенно в начальной стадии их об­ разования, часто бывают крутыми. Под влиянием про­ должающегося разрушения дна и выветривания откосов вдоль берегов формируется осыпь. Осыпание продол­ жается до тех пор, пока дно не примет профиля равно­ весия, а откосы — угла естественного откоса. Как пока­ зали наблюдения, этот угол равен 30—45°.

Песчаные грунты быстрее осыпаются, и угол естест­ венного откоса у них меньше. Глинистые грунты долго сохраняют крутые откосы, и угол естественного откоса

уних больше.

Кзакреплению откосов оврагов прибегают в тех случаях, когда необходимо в короткий срок прекратить их разрушение.

Откосы оврагов закрепляют травами, дерном, плет­ нями и камнем. Перед закреплением откос сполаживают путем снятия грунта с верхней части откоса и пере­ несения его на нижнюю. В результате получается свер­ ху донизу однородный откос. Крутизну спланированного откоса назначают от 1 до 1,5, в зависимости от каче­ ства грунта.

64

Сположенные откосы хорошо закрепляются много­ летними травами. Травяной покров придает склонам красивый вид. Для этой цели используют различные

травосмеси. Так, в лесостепной зоне хорошие результа­

ты дает смесь из эспарцета гибридного (50—60 кг/га),

костра безостого (15—16 кг/га). В засушливых районах Юго-Востока следует применять житняк ширококолосый и люцерну желтую, устойчивые к засолению почвы. Хо­ рошо переносит засушливость и засоленность белый донник. На солонцеватых почвах хорошо растет прут­ няк. Посев проводят весной или осенью.

Закрепление откосов травами происходит медленно, поэтому на крупных овражных откосах, которые необ­ ходимо быстро закрепить, прибегают к одерновке их.

Дернование откосов лучше всего проводить ранней весной. Для этого применяют дерн, заготовленный на черноземных почвах. Режут дернины прямоугольной формы, шириной 20—30 см, длиной 30—40 и толщиной

6—8 см. Дерн укладывают полосами, наклоненными к оси оврага под углом 45°. Укладка дерна может быть сплошной или частичной. При частичном дерновании дерн укладывают клетками со стороной 1X1 или 2×2m. Укладывают дерн в предварительно подготовленные канавки, глубина которых соответствует толщине дерна.

Каждую дернину прикрепляют к земле колышками из живого ивового прута длиной 25 см и толщиной 1,5— 2,0 см. Внутреннюю, незакрепленную, часть клетки це­ лесообразно засеять смесью трав.

Дернование откосов проводят после соответствующе­ го уплотнения грунта.

При укреплении откосов плетневыми клетками и кам­ нями на откосах устанавливают ряды плетней под уг­ лом к оси оврага 45°, чтобы образовались клетки со стороной 2 м. По намеченным линиям забивают живые

ивовые колья. Над поверхностью земли колья должны возвышаться на 20—25 см. После забивки кольев пле­ тут плетень и в образовавшиеся плетневые клетки укла­

дывают камни.

Иногда откосы выстилают хворостом. Для этого хво­ рост укладывают по склону внахлестку, комлями вниз.

Глава V

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРОТИВОЭРОЗИОНИЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИИ

§ 22. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ СООРУЖЕНИЙ

Основная задача эксплуатации противоэрозиониых гидротехнических сооружений—их безаварийная работа

при соблюдении надежности и долговечности.

Авария сооружений, нарушение их нормальной рабо­ ты могут быть вызваны рядом причин: непредвиденной величиной паводка, отклонениями от проекта при воз­

условий, например геологических в месте строительства

того или иного сооружения, и т. д.

Многих из перечисленных недостатков можно избе­ жать, если тщательно организовать прием в эксплуата­ цию сооружений и осуществлять надлежащий контроль за качеством строительных работ и их соответствием

проекту.

Проверка должна проводиться в течение всего стро­ ительства представителями хозяйства-заказчика и про­ ектной организации, которая составила проект противоэрозионных сооружений.

При окончании строительства осматривают все со­ оружения и составляют перечень недоделок, которые

должны быть устранены строителями до передачи со­ оружений на баланс хозяйства.

Повреждения противоэрозиониых гидротехнических сооружений бывают небольшими: осадка плотин в ов­ рагах и балках, валов и вершинных сооружений, кото­ рые приводят к образованию неглубоких трещин, нару­

шению дернового покрытия валов, местные размывы пе­

ред сооружениями и т. д.

Их легко ликвидировать силами хозяйства без осо­ бой затраты денежных средств и строительных матери­ алов.

Если организовано соответствующее наблюдение за

состоянием сооружений, то перечисленные дефекты мо­

гут быть своевременно устранены. Если же вовремя не принять мер, то эти, казалось бы незначительные, на-

руШеИйя Могут превратиться в серьезные и вывести со­ оружение из строя.

Поэтому необходимо периодически, особенно перед снеготаянием, после пропуска весенних ¡паводков и ин­ тенсивных ливней осматривать сооружения и фиксиро­ вать их состояние.

Наблюдения ведут за размывами и отложениями пе­ ред сооружениями и за ними, за состоянием креплений, осадкой земляных плотин, валов и вершинных соору­

жений, появлением трещин в бетонных сооружениях,

фильтрацией воды через трещины и ¡выщелачиванием бетона, за деформациями склонов и дна оврагов, а так­ же за состоянием поверхности почвы перед вершинными сооружениями и т. д.

Самое опасное для земляных плотин в оврагах, во­ дозадерживающих валов и других противоэрозионных сооружений — половодье весной, когда оттаивает земля. К этому времени все сооружения следует тщательно ос­ мотреть и устранить все повреждения. Во время поло­

водья необходим повседневный надзор за состоянием

сооружения.

После прохождения паводка устраняют все ¡повреж­

дения. Перед наступлением зимы, когда снег еще не выпал, внимательно осматривают тело водозадержива­ ющих валов с целью обнаружения трещин, нор и ходов животных.

Холодные зимы обычно являются причиной разруше­ ния земляных и других сооружений. Промерзание тела плотин и валов ослабляет их сопротивляемость напору воды, так как весной при оттаивании земля пучится, распускается и разжижается. При этом следует помнить, что вода, замерзая, увеличивается в объеме и часто по­ вреждает гидротехнические сооружения.

Попадая в жидком состоянии в самые незначитель­ ные скважины и щели, вода, замерзая, может их сильно увеличить и тем самым нарушить связь между частями

сооружения.

Перед весенним половодьем очищают от снега водо­ пропуски водозадерживающих валов и водоотводных канав, лотков, вершинных сооружений, чтобы обеспе­ чить бесперебойный отвод талых вод в тальвег оврага

или балки.

Очистку канав и водопропусков проводят как можно позднее, чтобы не дать грунту оттаять, так как оттаяв­

68

шая земля может не выдержать той скорости воды, ко­ торую выдерживает мерзлая.

Осенью в канавах, водопропусках и на мокрых отко­ сах валов скашивают траву, так как густая раститель­ ность замедляет течение воды и способствует отложению наносов.

Перед весенним половодьем заранее заготовляют в достаточном количестве материалы для ремонта водо­ задерживающих валов и других противоэрозионных гидротехнических сооружений: талую землю, солому, глину, гальку, мешки, ломы, лопаты, доски, камень и т. д. Особенно надо позаботиться о заготовке большо­ го числа рогожных кулей или мешков и о быстром на­ полнении их землей.

C начала таяния снега наблюдают за влиянием по­ лой воды на сооружения: следят, не просачивается ли она сквозь тело плотин и валов.

При большом напоре, особенно в первое время после строительства, просачивание — явление далеко нередкое.

И если просачивающаяся струя не увеличивается и вода, выходит прозрачная, без мути, то на такое проса­ чивание можно смотреть, как на временное явление. Если же вода идет мутная, значительной струей или

сильно бьющим ключом, то это указывает на опасное разжижение тела земляного сооружения.

В период паводка следят, чтобы не образовался под­ пор у входной части перепадов, быстротоков, консоль­ ных сбросов вследствие заиления и закупорки их мусо­ ром и растительностью.

Наиболее вероятные места размыва — водопропуски между валами, а также грунт в окрестностях входного

и выходного отверстия вершинных сооружений.

При пропусках воды через вершинные сооружения следят за действиями воды на берега и дно оврага, что­ бы не дать возможности размывам принять опасные размеры.

После окончания весеннего половодья осматривают все сооружения и выясняют все повреждения.

§ 23. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ СООРУЖЕНИИ

После пропуска весенних паводков причиненные ими повреждения сразу же устраняют. Особого внимания

требуют земляные сооружения, которые даже при не

69