3.3. Устройство дополнительного русла

Трасса дополнительного русла проводится от места, где уровень воды поднимается выше допустимого, до створа расположенного вниз по течению, где пропускная способность реки обеспечивает пропуск всего объема половодья, не приводя к затоплению земель выше допустимого уровня. Длина дополнительного русла Lдр определяется по карте (рис. 4.5).

Параметры дополнительного русла определяются с учетом: проходимости для техники; возможности выращивания сельскохозяйственных культур (поэтому заложение откосов принимается m_др = 3…5). Глубина русла определяется исходя из условий его использования:

• для выращивания сельскохозяйственных культур (в этом случае не допускается подтопления корневой системы растений грунтовыми водами: hдр = ПЗ - УГВ – hкор – hк.п., где ПЗ, УГВ – соответственно отметка поверхности земли и уровня грунтовых вод; hкор =0.5 м – мощность корнеобитаемого слоя; hк.п. – высота капиллярного поднятия; в среднем для легких и средних грунтов hк.п. = 0.3 …2 м);

• устройства дороги (в этом случае соблюдаются условия дренирования дорожного полотна);

• только для отвода воды (глубина определяется технико-экономическими условиями).

Рис. 3.5 Трасса дополнительного русла

Ширина дополнительного русла по дну (Bдр) определяется по формуле Шези при уклоне дна дополнительного русла I, который определяется по карте и (в работе) после трассировки канала (в работе принимается постоянным).

,

где – площадь сечения потока (для трапецеидального русла);

–коэффициент Шези; – гидравлический радиус;

–уклон дополнительного русла;

- глубина дополнительного русла;

–коэффициент шероховатости русла, = 0,03 – для поросшего травой русла.

На рис. 3.6 представлен график зависимости ширины дополнительного русла от расходов воды для следующих параметров: i = 0.001, 0.0001, 0.0005 , h_д.р. = 0.5, 1.0, 1.5, m_д.р. = 5. Расчетный расход определяется как разность между максимальным расходом воды в рек и допустимым расходом:

, м³/с (3.5)

Объем земляных работ рассчитывается по формуле:

, млн. м³ (3.6)

Рис.4.6 Зависимости ширины дополнительного русла от расходов воды

К преимуществам дополнительного русла относится то, что земля по трассе канала не выходит из оборота, а используется для сельскохозяйственных или рекреационных целей. Конечно это касается случая, когда водоотводной канал выполняется в земляном не глубоком русле, учитывающем глубину залегания грунтовых вод. Это преимущество теряется если создается русло с каким либо видом одежды и с большой глубиной.

Преимуществом является и то, что в принципе возможна трассировка дополнительного русла через населенный пункт. Однако возникают трудности с трассировкой, особенно если необходимо пересечения оврагов, ложбин, притоков реки и т.п.

3.4. Обвалование территории

Объем земляных работ при устройстве дамбы обвалования (с учетом выемки грунта в карьере и отсыпки в тело дамбы, с помощью увеличения объема тела дамбы в 2 раза) определяется по формуле:

млн. м³, (3.7)

м,

м,

где – длина дамбы, определяется по карте;

–ширина дамбы по гребню, в работе принимается равной 6 м (из условия проезда машин);

–средняя высота дамбы;

и – соответственно, верховой и низовой откосы дамбы, в работе принимаются = = 2;

–запас высоты гребня дамбы над максимальным уровнем воды (в работе принимается равным 1,5 м).

Рис.3.7 Схема расположения дамбы обвалования

Длины дамбы определяется в пределах зоны затопления, с учетом величины , которая увеличивает длину на: 2L = / I_пз , где I_пз – уклон поверхности земли на участке выхода дамбы из зоны затопления.

К недостаткам дамбы следует отнести: отчуждение территории, изменение условий боковой приточности воды в реку с территории водосбора, изменение эстетичного вида ландшафта. Кроме того, большая протяженность дамбы увеличивает возможность ее прорыва.