2.3. Инженерно-биологические работы по обустройству берегов рек и водохранилищ

Хворостяной настил.

Хворостяной настил сооружают из ветвей ивы, которые укладываются плотно друг к другу на склон поперечно течению, а имеющиеся промежутки закрывают более тонкими ветвями. Для оптимального развития этой конструкции необходимо, чтобы толстые концы ветвей ивы находились в воде, чтобы обеспечить их оптимальное водоснабжение. Основание склона является фундаментом для этого сооружения, поэтому его необходимо укрепить при помощи опорной стены, свежесрубленных деревьев или каменных блоков. Ветви ивы крепко связываются кокосовой веревкой, проволокой или придавливаются деревянными жердями, привязанными к кольям.

Недостатком веревки из кокосовой пальмы является то, что при попадании влаги она растягивается, и ветви уже не так плотно прижимаются к земле. Кроме того, она, спустя примерно 1,5 года, начинает разлагаться. При высоких нагрузках деревянные колья должны располагаться рез 1,0-1,2 м. Укрытие ветвей ивы песчаным гравием должно быть не более 3-4 см, иначе молодые побеги могут погибнуть. Хворостяной настил из ивы целесообразно сооружать поздней осенью, чтобы побеги смогли укорениться, и уже следующей весной могли быть хорошей защитой при наводнениях.

Хворостяной настил, по сравнению с остальными инженерно-биологическими строительными методами, выдерживает очень большие нагрузки. Область применения его универсальна, однако, прежде всего, он подходит для укрепления крутых берегов, которые подвергаются высокой гидравлической нагрузке.

Между плотно уложенными ветвями ивы (которые должны состоять из разных видов) для повышения видного разнообразия, целесообразно укладывать сеянцы или саженцы широколистных растений, причём вершина побегов должна выступать до 20 см над поверхностью земли.

На берегах, которые необходимо укреплять при помощи камыша, подобные настилы можно сооружать из стеблей камыша (настил из камыша).

Плетеная изгородь

Плетеные изгороди довольно часто применяют для защиты от эрозии поверхностного слоя почвы на склонах, дайнах балок, оврагов. Однако из-за недостатка влаги па склонах они сильно осушаются и не дают хорошего результата. Эти сооружения лучше подходят в условиях хорошего увлажнения, где побеги могут укореняться и более эффективно выполнять защитные функции.

Плетеные изгороди сооружают высотой 50 см. Этим обеспечивается укоренения побегов. Они могут выдерживать достаточно сильные нагрузки, если используются ветви толщиной 3-8 см. Расстояние между опорами не должно быть более чем 1,0-1,2 м, иначе изгородь теряет прочность. Диаметр деревянных опор 12-15 см.

Для плетения применяют прочные эластичные ветви ивы (не ломкие виды ив), которые перед этим замачивают в воде, чтобы они не ломались при плетении. Ветви попеременно переплетают вокруг деревянных опор, при этом начинать следует с толстого конца со стороны откоса. Концы ветвей должны располагаться по течению. При недостаточном уровне воды косое плетение изгороди более подходящие. Этим обеспечивается водоснабжение побегов.

Из-за небольшой высоты плетеная изгородь в первую очередь предназначена для защиты небольших рытвин, кюветов, с периодическим затоплением. В отличие от других инженерно- «биологических конструкций на создание изгороди требуется незначительные затраты и они просты в изготовлении.

Сооружение из пней

Живые или сухие пни древесных растений, плотно устанавливают друг к другу на склоне и привязываются к ранее вбитым деревянным сваям при помощи стального троса. Пустоты между корнями заполняют камнями и речным материалом. При использовании для укрепления речных берегов при затоплении высокой турбулентности, вызываемой пнями, возможны эрозийные процессы на склоне. Поэтому это сооружение имеет ограниченную сферу действия и предназначено для укрепления низких берегов. Оно так же может применяться в качестве основы формирования островков и других мест, где нет больших гидравлических сил и допускаются небольшие повреждения. в целом пни с корнями хорошо укрепляют склон. При этом они не должны возвышаться над поверхностью более чем на 20 см.

Стена из бревен (свай, кольев)

На протяжении нескольких столетий этот строительный метод используется для укрепления склонов. К вертикально вбитым деревянным сваям (в большинстве случаев их длина составляет 3 м, причем 2/3 вбиваются в землю) изнутри болтами прикрепляют бревна и поперечно на них кладутся в направлении склона «зубья».

Стена из бревен может быть построена также в форме ступеней, что обеспечивает более высокую стабильность, лучшее закрепление склона и более естественный вид берега.

Подпорная береговая стена

При строительстве опорной береговой стены железные сваи, бревна толщиной 18-20 см соединяются болтами друг с другом в форме ящика. Поперечные бревна с зазубриной укладываются попеременно друг над другом. Внутренняя часть со стороны воды заполняется фашинами из ветвей ивы, сзади насыпают гравий. Фашины также должны быть слегка присыпаны для укоренения. Под водой опорные стены укрепляют мелкими камнями и фашинами из сухих веток.

В речном строительстве нет большой необходимости использовать глинистые материалы в качестве защиты от эрозии, поскольку вымывание грунта предотвращают сами фашины.

Укрепление откосов саженцами и кольями

При укреплении откосов саженцами и кольями, последние вбивают в землю. Затем горизонтально друг на друга плотно укладывают жерди (бревна) и крепят их скобами, болтами. Со стороны откоса насыпают грунт. Выше по склону высаживаются растения. После гниения древесины корни деревьев укрепляют склон.

В качестве одного из вариантов вместо жердей (бревен) используют доски, которые прибиваются к внутренней стороне деревянных опор.

Озелененный каменный барьер

Вышеназванную конструкцию можно соорудить из проволочных корзин, заполненных камнями (габионов). В стыки между ними укладывают черенки. При распыленном водотоке зону стока обсаживают растениями.

При строительстве барьеров проволочные корзины с камнями тщательно укладывают и хорошо соединяют друг с другом. Внутри корзин укладывают черенки ив.

Озелененный барьер из крупных камней

При наличии крупных камней, из них сооружают барьеры, а в пустоты и стыки помещают растения. Подобные барьеры сооружают только в местах, где есть доступ для работы техники. При использовании камней из местного материала такие барьеры хорошо вписываются в ландшафт.

Укрепление оползневых склонов

Низкая прочность, повышенная влажность, образование линии скольжения и в большинстве случаев недостаточность растительности являются причинами обвалов склонов и возникновения оползней. Инженерно-биологические мероприятия с техническими элементами могут затормозить глубинные движения почв, но не в состоянии полностью предотвратить их. Основное внимание должно уделяться эффективному осушению склонов, чтобы уменьшить влияние влаги. Поверхностные оползневые процессы могут снижаться за счет посада растений.

Вырубка отдельных, наклонившихся деревьев может быть полезла для предотвращения возможных оползней при сильных порывах ветра.

Для уменьшения оползней целесообразно осуществлять следующие инженерно- биологические мероприятия:

• устранение и озеленение трещин в почве;

• строительство открытых дренажных систем и желобов;

• закрепление грунта кольями (сваями);

• укрепление склона подпорными стенами, габионами, фашинами;

• укладка дренажных фашин;

• повышение кустистости кустарников (посадка на пень, укоренение побегов);

• сохранение травяного покрова;

• посадка деревьев, имеющих мощную стержневую корневую систему.

Дренажные фашины

Для осушения склонов можно использовать дренажные фашины. По линии стока или под небольшим углом к склону прокладывают борозды 30-50 см глубиной и шириной. В них укладывают фашины диаметром 10-40 см. Фашины закрепляют кольями и слегка присыпают землей, соединяют с водоприемником.

Закладывают их до вегетационного периода. Осушение осуществляется как за счет стока влаги, так и за счет ее транспирации растениями.

Укладка черепков, растений на террасах

Для стабилизации склонов возможно использовать закопанные горизонтально по склонам древесные растения, побеги. В местах разрастающихся неглубоких оползней укладывают ветви ив на микротеррасы 100-150 см шириной, и древесные виды с корнями (1:1). Они должны прикрывать площадь террасы на 50% и более. Затем растения засыпают грунтом с выше расположенной террасы. Для дополнительного укрепления склонов на концы растений укладывают бревна или камни.

Микротеррасы должны быть выкопаны с наклоном. Применяют растения и живые ветви длиной 0,5-5 м. На 1 м террасы необходимо 10-20 штук. Концы ив обрезают после засыпки почвой так, чтобы около 20 см возвышались над землей. Укладку обычно производят до вегетационного периода.

Озелененная опорная стена

Озелененная опорная стена создается для укрепления основания склона и промоин на склонах. Она также может служить для укрепления берегов. Опорные стены — это деревянные сооружения с одинарными или двойными стенками из бревен. Каждый ряд заполняется имеющимся в наличии материалом, на переувлажненных склонах—-дренажным материалом. Опорную стену строят под углом, шириной от 2 до 2,5 м.

На каждый слой стены укладывают ветви древесных пород (например, ивы) и саженцы лиственных пород, способных по всей длине ствола давать корни. Растения должны быть примерно такой же длины как опорная стена и укладываются таким образом, чтобы они выходили за пределы сооружений не больше 20 см. Работы производятся в период вегетационного покоя.