10489

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А. В. Янченко

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДРЕНАЖЕЙ И ВОДООХРАННЫХ ЗОН ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к практическим занятиям и по выполнению расчётно-графической работы

по дисциплине «Основы мелиорации и рекультивации земель» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование

Нижний Новгород

ННГАСУ

2021

УДК 626.8 (075.8)

Янченко А. В. Проектирование дренажей и водоохранных зон водных объектов [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / А. В. Янченко; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – 2-е изд. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2021. – 170 с.; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-R).

Приведены указания по подготовке к практическим занятиям и по выполнению расчётно-графической работы по дисциплине «Основы мелиорации и рекультивации земель». Рассмотрены вопросы проектирования различных систем дренажей, водоохранных зон водных объектов и последовательность выполнения заданий расчётно-графической работы.

Предназначено для подготовки к практическим занятиям по дисциплине и выполнения расчётно-графической работы «Проектирование дренажей» обучающимися в ННГАСУ по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование.

© А. В. Янченко, 2021 © ННГАСУ, 2021.

3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………...…… 4

1.ЗАДАНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ …………. 7

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДРЕНАЖЕЙ ………………………………………. 8

2.3.Кольцевой вертикальный дренаж ………………………………….. 14

2.4.Береговой горизонтальный дренаж (обоснование необходимости устройства) ……………………………………………………………... 15

3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООХРАННЫХ ЗОН ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ …………………………………………………………………... 16

4

ВВЕДЕНИЕ

Под инженерной защитой территорий, зданий и сооружений понимается комплекс сооружений и мероприятий, направленных на предупреждение отрицательного воздействия опасных геологических (оползней, обвалов, карста, селевых потоков, снежных лавин, переработки берегов морей, водохранилищ, озёр и рек, от подтопления и затопления территорий, морозного пучения, наледеобразования, термокарста и их сочетаний), экологических и других процессов на территорию, здания и сооружения, а также защиту от их последствий [1].

Необходимость инженерной защиты определяется в соответствии с положениями Градостроительного кодекса Российской Федерации в части градостроительного планирования развития территории субъектов Российской Федерации, городов и сельских поселений с учётом оценки риска опасных геологических процессов:

для вновь застраиваемых и реконструируемых территорий – в проекте генерального плана с учётом вариантности планировочных и технических решений;

для застроенных территорий – в проектах строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий и сооружений с учётом существующих планировочных решений и требований заказчика.

Инженерная защита территорий от затопления и подтопления представляет собой важную проблему, так как эти явления приобрели в настоящее время значительные масштабы.

Затопление: образование свободной поверхности воды на участке территории в результате повышения уровня водотока, водоёма или подземных вод [1].

Подтопление: комплексный гидрогеологический и инженерногеологический процесс, при котором в результате изменения водного режима и баланса территории происходит повышение уровня подземных вод и/или влажности грунтов, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности и условий проживания, изменению физических и физико-химических свойств подземных вод и грунтов, видового состава, структуры и продуктивности растительного покрова, трансформации мест обитания животных [2].

Вкачестве основных средств инженерной защиты территорий следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, руслорегулирующие сооружения и сооружения по регулированию и отводу поверхностного стока, систематические дренажные системы, локальные дренажи и другие защитные сооружения.

Вкачестве вспомогательных средств инженерной защиты следует использовать естественные свойства природных систем, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К ним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путём расчистки русел и стариц и агролесотехнические мероприятия, в том числе посадку деревьев-гигрофитов, адаптированных к данной климатической зоне.

На защищаемых от подтопления территориях в зависимости от топографических и геологических условий, характера и плотности застройки,

5

условий движения подземных вод со стороны водораздела к естественному или искусственному стоку (участку разгрузки) следует применять одно-, двух- и многолинейные, контурные и комбинированные дренажные системы [2]:

-головные – для перехвата подземных вод, поступающих со стороны водораздела (следует размещать нормально к направлению движения потока подземных вод у верховой границы защищаемой территории);

-береговые – для перехвата подземных вод, поступающих со стороны водного объекта (следует размещать вдоль берега или низовой границы защищаемых от подтопления территории или объекта);

-отсечные – для перехвата подземных вод, поступающих со смежных территорий с более высоким положением уровня воды (например, массивов орошения, подтопленных территорий промышленных предприятий и т.п.);

-систематические (площадные) – для дренирования территорий в случаях питания подземных вод преимущественно за счёт инфильтрации атмосферных осадков и вод поверхностного стока, утечек из водонесущих коммуникаций или напорных вод из нижележащего горизонта;

-смешанные – для защиты от подтопления территорий при сложных условиях питания подземных вод.

По конструкции дренажи подразделяют на горизонтальные, вертикальные, комбинированные.

В локальной системе инженерной защиты от подтопления в зависимости от гидрогеологических, инженерно-геологических условий и типа застройки следует применять следующие типы дренажей [1]:

кольцевой (контурный) – для перехвата подземных вод при смешанном их питании, а также для защиты отдельных объектов или участков территории; располагают за наружным контуром площадок, зданий и сооружений;

пристенный – при устройстве непосредственно с наружной стороны защищаемого объекта; может рассматриваться в качестве элемента ограждающих конструкций;

пластовый – для защиты заглубленных конструкций и помещений при наличии в их основании достаточного по мощности пласта слабопроницаемых грунтов, а также для перехвата и отвода утечек воды из сооружений с "мокрым" технологическим процессом; располагают непосредственно под зданием и сооружением; пластовый дренаж следует применять независимо от глубины заложения; при устройстве пластового дренажа последний должен сочленяться с пристенным;

сопутствующий – для предупреждения обводнения грунтов от утечек водонесущих коммуникаций; располагают, как правило, в одной траншее с ними;

совмещенный с водостоком – для дренирования верховодки; располагают на трассе водостока.

Осуществление защитных мероприятий от затопления и подтопления территорий позволяет оставлять на старых местах населённые пункты, промышленные предприятия и другие объекты, и исключает необходимость дорогостоящего их восстановления на новых местах.

6

Выбор конструкции дренажа следует производить с учётом водопроницаемости грунтов защищаемой территории, расположения водоупора, требуемой величины понижения уровня подземных вод, характера хозяйственного использования защищаемой территории.

Принимаемые при проектировании защитных сооружений нормы осушения должны в каждом конкретном случае обеспечивать положение уровней подземных вод ниже критического уровня.

Охранная зона – понятие родовое, общее, включающее в себя охранные зоны различных объектов: зоны санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, водопроводов питьевого назначения, водоохранные и рыбоохранные зоны водных объектов, зоны охраны объектов культурного наследия и другие зоны охраны, определяемые в соответствии с федеральным законодательством.

Установление водоохранных зон водных объектов и их прибрежных защитных полос, проведение недорогостоящих природоохранных мероприятий и установление на территории водоохранных зон и прибрежных защитных полос специального режима хозяйственной и иной деятельности является одной из первостепенных задач по охране и восстановлению поверхностных водных объектов, улучшению их гидрологического режима и санитарного состояния.

Работы по проектированию водоохранных зон и закрепление на местности их границ, проведение комплекса природоохранных мероприятий должны выполняться в соответствии с действующим законодательством.

Принятая очерёдность изложения материала учебно-методического пособия отвечает последовательности изучения курса.

7

1. ЗАДАНИЯ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Задания на выполнение практических работ состоят из двух частей. В первой части (в рамках выполнения расчётно-графической работы) требуется рассчитать или обосновать горизонтальный систематический дренаж, головной горизонтальный дренаж, береговой горизонтальный дренаж, кольцевой вертикальный дренаж. Во второй части (на практических занятиях) – запроектировать водоохранные зоны водных объектов.

Первая часть практических работ, выполняемая по индивидуальным заданиям, оформляется отдельно в виде текстовой части в соответствии с требованиями к выполнению текстовых документов (ГОСТ Р 2.105-2019 [8]).

Вторая часть – выполняемая на практических занятиях по подгруппам из 5

– 6 студентов с одним заданием на подгруппу, оформляется в виде текстовой части и графической части на листе формата А2 в соответствии с требованиями к выполнению текстовых документов ГОСТ Р 2.105-2019 [8] и требованиями к проектной и рабочей документации для строительства ГОСТ Р 21.101-2020 [9].

Текстовая часть каждой из частей оформляется на стандартных листах бумаги с необходимыми чертежами и вспомогательными расчётными схемами. Каждый чертёж, таблица или график должны располагаться в тех местах текстовой части, где они необходимы по ходу выполнения расчётов и изложения содержания. Все страницы должны быть пронумерованы. В конце каждой из частей должен быть приведён библиографический список включающий источники, использованные в процессе выполнения.

Вприложении А приведены бланки задания на выполнение расчётнографической работы и исходные данные для проектирования или обоснования горизонтального систематического, головного горизонтального, берегового горизонтального и кольцевого вертикального дренажей вместе с комплектом индивидуальных заданий. В приложении Б приведены материалы (в виде выдержек из различных источников), необходимые для выполнения расчётов дренажей.

Вприложении В приведены материалы для выполнения второй части практических работ.

Состав и структура второго раздела пособия соответствует учебному пособию «Методические указания и задания для практических работ по курсу «Инженерная мелиорация, комплексное использование водных ресурсов и охрана окружающей среды» [10]. В данном пособии актуализированы нормативные ссылки, справочные материалы и разработан комплект заданий для выполнения расчётно-графической работы.

8

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДРЕНАЖЕЙ

При проектировании дренажей и оформлении работы можно использовать следующую литературу:

1. СП 116.13330.2012. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Минрегиона России 30.06.2012 № 274 : актуализированная редакция СНиП 22-02-2003 : дата введения 01 января 2013 года : редакция от 30 декабря 2020 года .. – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 12.07.2021). – Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. ВерсияПроф (ННГАСУ). – Текст : электронный.

2. СП 104.13330.2016. Инженерная защита территории от затопления и подтопления : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Минстроя России 16.12.2016 № 964/пр : актуализированная редакция СНиП 2.06.15-85 : дата введения 17 июня 2017 года : редакция от 23 декабря 2020 года . – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 12.07.2021). – Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. ВерсияПроф (ННГАСУ). – Текст : электронный.

3.Справочник по гидравлическим расчётам / под. ред. П. Г. Киселева. – Москва : Энергия, 1974. – 312 с. – Текст : непосредственный.

4.Грацианский, М. Н. Инженерная мелиорация / М. Н. Грацианский. – Москва : Изд-во литературы по стр-ву, 1965. – 262 с. – Текст : непосредственный.

5.Правдивец, Ю. П. Инженерно-мелиоративные сооружения / Ю. П. Правдивец. – Москва : Изд-во АСВ, 1998. – 208 с. – Текст : непосредственный.

6.Абрамов, С. К. Подземные дренажи в промышленном и городском строительстве / С. К. Абрамов – Москва : Изд-во литературы по стр-ву, 1967. – 239 с. – Текст : непосредственный.

7.Прогнозы подтопления и расчет дренажных систем на застраиваемых и застроенных территориях : справочное пособие к СНиП. – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 12.07.2021). – Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. ВерсияПроф (ННГАСУ). – Текст : электронный.

8.ГОСТ Р 2.105-2019. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам : национальный стандарт Российской Федерации : утвержден и введен в действие Приказом Росстандарта от 29.04.2019 № 175-ст : дата введения 01 февраля 2020 года (перенесена на 01 февраля 2021 года). – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 12.07.2021).

–Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. ВерсияПроф (ННГАСУ). – Текст : электронный.

9.ГОСТ Р 21.101-2020. Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации : национальный стандарт Российской Федерации : утвержден и введен в действие Приказом Росстандарта от 23.06.2020 № 282-ст : дата введения 01 января 2021 года. – URL: http://www.consultant.ru (дата обращения: 12.07.2021). – Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. ВерсияПроф (ННГАСУ). – Текст : электронный.

9

10. Методические указания и задания для практических работ по курсу «Инженерная мелиорация, комплексное использование водных ресурсов и охрана окружающей среды» для студентов специальности 2904 «Гидротехническое строительство» / Государственный комитет СССР по народному образованию, Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева, Кафедра водного хозяйства и морских портов ; составитель Филиппов Э. Я. – Москва : МИСИ, 1989. – 32 с. – Текст : непосредственный.