книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах

100

просто устьяии. Входные оголовки в практике аэродромного строи­ тельства встречаются довольно редко. Пример применения и кон­

струкция входного оголовка были приведены в главе П. Распола­ гаются оголовки вне пределов летного поля, за внешней границей полосы безопасности. На постоянных аэродромах оголовки соору­ жаются из бетона, камня и железобетона.

Рже.ад. Перепадные колодцы:

а - на трассе коллектора; б -: в устье коллектора

Выходные оголовки представляют собой подпорные стенки, укрепляющие место выхода коллекторов в водоотводные канавы или водоприемники. Для обеспечения долговременной работы ого­

ловков их необходимо устраивать на участках с прочными грун­

тами. На выбор конструктивного решения выходных оголовков

влияет заглубление коллектора, гидрогеологические условия на

участке строительства, расходы сбрасываемых вод и рельеф мест­

ности. Во избежание возможного подпора воды, а также для обес­ печения прочности оголовков и наблюдения за работой сети тру­ бы коллекторов в оголовках должны иметь превышения над дном канав не менее 30 - 40 см. Соединения труб с оголовками кела-

тельно выполнять эластичныии. Водоотводные канавы в месте

устройства выходных оголовков с целью предохранения от размыва

подлежат укреплению мощением камнем на длину 3 м . В случае по­

ступления из сети значительных расходов воды, для гашения энер­

гии потока на дне канав, поблизости от оголовков, следует устраивать пороги или водобойные колодцы.

При примыкании коллекторов непосредственно к водоприемни­ кам отметки труб в оголовках следует назначать выше отметок

горизонтов паводковых вод в водоприемниках. В случае неудовлет­ ворения этого требования потребуется периодическая механическая

перекачка воды.

Пример конструкции выходного оголовка показан на рис.49.

При больших размерах выходных оголовков и неблагоприятных гид­ рогеологических условиях оголовки могут рассчитываться на проч­

ность и устойчивость. Расчет выходных оголовков выполняется по

типу расчета подпорных стенок.

В о д о о т в о д н ы е к а н а в ы . Водоотводные кана­ вы принимают воду из коллекторов и направляют ее в водоприем­

ники. Глубина канав зависит от заглубления коллекторов в ме­ стах их выхода в канавы и рельефа местности. Дну водоотводных

канав желательно придавать уклоны не менее 0,002. Уклоны менее 0,002 допускаются в соответствии с гидравлическим расчетом при соблюдении минимальных скоростей, предотвращающих заиливание канав. Уклоны менее 0,0005, во избежание быстрого заиливания и зарастания русла канав травой, не рекомендуются. Коэффици­

енты заложения откосов канав принимаются в соответствии с ви­

дом грунтов по табл .1.

Ширина канав по дну должна быть не менее 0,4 - 0,5 м . На участках с повышенными уклонами канавы проверяются расче­

том на.рааныз и при необходимости укрепляются (как и нагорные канавы). В местах с большими уклонами и изломами рельефа на канавах возможно устройство перепадов и быстротоков. На углах поворота канавы трассируются по дуге окружности. Минимальный

радиус закруглений определяется по формуле, приведенной в $ 7 . В местах примыкания водоотводных канав к водоприемникам

дно канав должно находиться на 30 - 90 см выше уровня паводко­

вых вод в водоприемнике. Сооружение водоотводных канав осуще­ ствляется в целом, как и нагорных канав, но при отвале грунта, вынутого из канавы по обе стороны от нее.

строительства сравнительно редко. Назначение быстротоков и

перепадав - предупреждение размыва и разрушения участков канав (водоотводных и нагорных), имеющих большие уклоны и изломы

рельефа.

Быстротоки и перепады устраиваются на канавах с уклонами

>0,05 - 0 ,1 . Обычно быстротоки и перепады состоят из трех ча­

стей: входной, средней и выходной (рис.50). Перед выходом устраиваются успокоители. Элементы быстротоков и перепадов подлежат гидравлическому расчету. Сооружение быстротоков и. пе­

репадов возможно из камня, бетона и железобетона. Выбор кон­

струкции быстротоков и перепадов производится с учетом про­ пускаемых расходов, рельефа местности и гидрогеологических

условий трассы канавы.

Перепады по своей конструкции представляют ообой сооруже­

ния в виде уступов с вертикальными или наклонными (под неболь­ шим углом) стенками. При сливе воды с верхней ступени на ниж­

ние происходит гашение энергии потока. С этой же целью пере­

пады оборудуются водобойными колодцами (успокоителями) для получения затопленного прыжка. Обычно устраиваются одно-,двух-

и трехступенчатые перепады. При сильном падении рельефа прибе-

гают к устройству многоступенчатых перепадов.

Быстротоки по конструкции представляют собой лотки с боль­

шими уклонами. В нижней части быстротока, так же как г в пе­ репадах, устраивается водобойный колодец. Материал и конструк­ ция быстротока должны обеспечивать пропуск воды с большими скоростями. В связи с этим быстротоки выполняют из стойких прочных материалов, хорошо сопротивляющихся износу и истира­

нию. При пропуске значительных расходов быстротоки устраивают­

отметки бытового уровня воды в водоприемнике;

104

Рис.50. Конструкции:

а - быстротока; б - перепада

2) при периодическом затоплении водоотводных систем в

случае временного поднятия уровня воды в водоприемнике; 3) при значительной удаленности водоприемника от аэродро­

ма и наличии малых уклонов местности.

В случае невозможности осуществления на аэродромах само­

течного сброса воды приходится прибегать к механической пере­

105

качке воды. С этой целью поблизости от водоприемников для сбо­

ра воды из систем устраиваются накопные (приемные) бассейны.

Вода из бассейнов.перекачивается в водоприемники насосными

станциями (ри с.51). В случав применения насосных станций при

временном затоплении систем, станции долины быть оборудованы устройствами, допускающими самотечный выпуск воды из бассей­ нов в водоприемники. Самотечный выпуск в данном случае возмо­

жен при спаде уровней воды в водоприемниках.

Вантуз^ Дамба Р(^ а

Г.ВЗ

Выходной

огаловон

\

Выходной оголовок

Рис.51. Пример устройства накопного бассейна с насосной станцией (механическая перекачка воды)

Накопные (приемные) бассейны желательно проектировать в естественных понижениях рельефа местности или располагать в искусственных выемках грунта. Например, в случае устройства насосной станции, приведенной на рис.51, в качестве накопного

бассейна использована выемка, образовавшаяся после сооружения

дамбы. Ёмкость накопиых бассейнов и мощность насосных устано­ вок определяются расчетами. Насосные станции кроме рабочих

агрегатов, оборудуются запасными агрегатами [5 , 15].

106

ных станций принимается в каждом отдельна! случае после деталь­

ных технико-экономических расчетов с учетом последующей экс­

плуатации станций. Кроме устройства стационарных насосных стан­

ций, на аэродромах во время паводков (особенно весной при сне­

готаянии) на отдельных пониженных участках летного поля воз­ можна организация механической перекачки воды с помощью пере­

движных агрегатов, состоящих из насоса и мотора.

И с п а р и т е л ь н о - п о г л о щ а ю щ и е б а с ­ с е й н ы . Если затруднения с водоприемниками возникают по

причине их отсутствия или значительного удаления от аэродро­ мов, когда устройство водоотводных канав становится явно не­

целесообразным (особенно при малых уклонах местности), то

сброс воды из систем возможен в испарительно-поглощающие бас­ сейны. К выпуску воды без устройства указанных бассейнов сле­

дует прибегать лишь в исключительных случаях ввиду затопляе­ мости, заболачиваемости и т .д . окружающей местности.

Испарительно-поглощающие бассейны располагаются за преде­ лами аэродромов и подлежат гидрологическому расчету (ри с.52).

Рис.52. Пример устройства испарительно-поглощающего бассейна

Размеры испарительно-поглощающнх бассейнов зависят от объемов

поступающих в них вод, климатических характеристик района рас­

положения аэродрома и грунтовых характеристик дна бассейнов.

107

Наибольший эффект от применения испарительно-поглощагощих бас­ сейнов достигается в районах с высокой испаряемостью и при расположении бассейнов на участках с хорошо водопроницаемыми грунтами. К устройству данных бассейнов целесообразно прибегать

при небольших объемах сбрасываемых вод. Испарительно-поглощающие бассейны могут устраиваться в

естественных пониженных формах рельефа, а также в искусствен­ но образованных выемках грунта. Испарительно-поглощающие бас­

сейны должны периодически освобождаться от воды. Глубину бас­

сейнов целесообразно принимать не менее 0,5 м.

П о г л о щ а ю щ и е к о л о д ц ы и с к в а ж и -

н ы . Поглощающие колодцы и скважины применяются для спуска поверхностных вод в нижележащие хорошо водопроницаемые поро­

ды. Необходимым условием применения поглощающих колодцев и

скважин является наличие на аэродромах, на сравнительно неболь­ шой глубине, мощных хорошо водопроницаемых пород. Основным до­

стоинством устройства таких колодцев и скважин является отсут­ ствие необходимости в создании транспортирующих водоотводных

линий (коллекторов, канав) от колодцев и скважин до водоприем­

ников. Водоприемниками в данном случае являются сами поглощаю­ щие колодцы и скважины. Обычно поглощающие колодцы устраивают­

ся при неглубоком залегании водопроницаемых пород, а скважины - при более глубоком залегании.

Главным недостатком поглощающих колодцев и скважин явля­ ется заиливание водопроницаемых пород вокруг них. А в резуль­ тате указанного заиливания возможен выход колодцев и скважин

из строя. Предохранительной мерой против заиливания может слу­

жить устройство фильтров из пористых материалов по пути движе­ ния воды (например,фильтрующих засыпок в колодцах) и устрой­ ство отстойников. Фильтры и отстойники очищают воду от грун­

товых частиц.

Конструкции поглощающих колодцев и скважин зависят от

глубины залегания и мощности поглощающего слоя. Размеры попе­

речных сечений колодцев и скважин устанавливаются расчетом в

соответствии с расходами поступающей воды и водопроницаемостью

пород. Сведения о глубине залегания, мощности и водопринимаю­ щей способности поглощающего слоя должны быть выяснены в период изысканий.

108

Поглощающие колодцы могут устраиваться по дну грунтовых

лотков и в отдельных замкнутых пониженностях около покрытий. О применении и конструкции поглощающих колодцев на грунтовых летных полосах будет указано в последующих главах. В настоящей

главе приведем лишь пример применения поглощающих скважин для отвода воды с ВПП (рис.53).

Дож деприем ник

/П ерепуск

колодец

7

7 О :

у ; ; ; ; / .

Рис.53. Пример применения поглощающих скважин

Р е г у л и р у ю щ и е б а с с е й н ы . Поступление

расходов воды в водоотводные системы при выпадении дождей про­ исходит крайне неравномерно. Продолжительность появления мак­ симальных, т .е . расчетных расходов в системах крайне невелика. В связи с этим возникает вопрос о возможности временного сбро­ са "пиковых" расходов на коллекторах в какие-либо регулирую­ щие бассейны, которые опоражнивались бы после снижения макси­

мальных расходов. При сбросе максимальных расходов в регулирую­

щие бассейны ввиду "торможения" (регулирования) стока представ­ ляется возможность уменьшать пропускную способность, а следо­ вательно, и диаметры труб коллекторов на участках расположен­

ных ниже бассейнов. Количество регулирующих бассейнов на водо­ отводных системах может быть от одного до нескольких. Особен­

но выгодно расположение регулирующих бассейнов в начале длин­

ных главных коллекторов, транспортирующих большие объемы воды на значительные расстояния до водоприемников (ри с.54). Сниже-

109

ниеи размеров труб таких коллекторов может быть достигнута

значительная экономия средств при строительстве.

Рис.54. Пример устройства регулирующего бассейна

В случае сооружения городских дождевых канализаций в ка­

честве регулирующих емкостей рекомендуется устраивать подзем­ ные регулирующие резервуары или использовать большие пруды и водоемы. На аэродромах, очевидно, этими рекомендациями вос­ пользоваться трудно. В условиях аэродромов регулирование сто­

ка, с целью уменьшения диаметров труб коллекторов, наиболее целесообразно и осуществимо с помощью создания небольших вре­

менно образующихся при дождях скоплений воды в замкнутых пониженностях рельефа. Кроме использования естественных "блюдец", для регулирования стока могут отрываться и специальные неглубо­ кие бассейны или углубляться естественные пониженности. В ка­

честве регулирующих бассейнов можно также использовать и те

пониженности около коллекторов (при удачном расположении пониженностей), в которых установлены тальвежные колодцы по усло­ виям водоотвода.

Регулирующие бассейны должны размещаться поблизости от коллекторов и по возможности вне пределов рабочей части лет­

ного поля. Дно бассейнов при необходимости может быть укреп-