Бабиков Б. В. Гидротехнические мелиорации (2002)

Осушение с машинным водоподъемом. Такой способ осуше­

ния применяют тогда, когда осваиваемая территория располагает­

ся ниже уровня воды прилегающего водоема (реки, водохранили­

ща, залива или моря и пр.) или периодически затапливается ими. В

таких случаях на осваиваемой территории строят осушительную

Рис. 51. Схема осушения с машинным водоподъемом :

1- дамба; 2- flруд-на"Оl1ltТель; 3- насосная стаНIIIIЯ: 4- водосБРОСllая труба

Осушаемую территорию ограждают дамбой. Воду из пруда-во­

доприемника с помощью насосов но мере надобности откачивают через дамбу в прилегающий водоем.

Осушаемая территория, ограниченная дамбой, называется поль­

дером.

Осушение с помощью водопоглощаЮЩIIХ колодцев (верти­ кальный дренаж). В отдельных случаях на водоупорных грунтах в

блюдцеобразных понижениях застаивается талая и дождевая вода,

вызывающая rfeреувлажнение почвы. Если в таких местах под во­

доупорным грризонтом имеется водопроницаемый ненасыщенный

водой горизонт, то в понижениях устраивают буровые скважины

(диаметром 150-200 мм), заглубляя их в водопроницаемый гори­ зонт (рис. 52, а). Стенки скважин крепят асбоцементными или гон­

чарными трубами. Оголовок труБыI сверху перфорируют, оборудуя

140

-3

J

а

Рис. 52. Осушение с ГlОМОЩЬЮ водопоглощающих колодцев (а)

и с откачкой воды из скважин (6):

1- осушаемый слой: 2- ВО,1ОУПОРНЫЙ слой: з- КРllвые депрСССlllt: 4- 1I'36ыточно увлажненный слой;

5- lIacoc; 6- водопоглощающltЙ колодец

в виде фильтра, состоящего из гравия и песка. Поступающая в во­

допогдощающий колодец вода отводится через скважину в нижние

водоносные горизонты.

Осушение откачкой воды из колодцев. Такой способ можно при­

менять при осушении территорий с достаточно водопроницаемыми

грунтами. Дренажные колодцы заглубляют на необходимую для до­ стижения нормы осушения величину (рис. 52, б), но наиболее

эффективно заглубление колодцев до подстилающего водоупора. Нижнюю часть колодца выполняют в виде трубы, заканчивающейся

сетчатым фильтром. Размещение колодцев может быть площадным,

с равными расстояниями друг от друга, или линейным в один-два

ряда, при размещении рядов на пути перехвата потока вод, вызыва­

Ющих переувлажнение территории. Вода из скважин откачивается

насосами, в результате чего происходит понижение грунтовых вод.

8.2. Дренаж в садово-парковом хозяйстве

в парках, садах, на спортивных площадках и в местах отдыха

населения применение дренажа имеет свои особенности. После осу­ шения корни древеСI-iЫХ растений, углубляясь, l\lOrYT врастать че­ рез Стыки дренажных трубок и закупоривать дрены. На спортпло­

щадках и площадках для отдыха необходимо обеспечивать как

быстрое освобождение их от воды, так и понижение грунтовых вод.

Это следует учитывать при строительстве дренажа.

141

Дренирование парков и садов. При устройстве обычного дре­

нажа дрены рекомендуется закладывать в парках на расстоянии 1520 м от деревьев и кустарников, в садах - в 4-5 м от яблонь. Глубину заложения дрен и уклон дренажных линий необходимо увеличи­ вать. Стыки дренажных трубок следует покрывать рубероидом и засыпать дрены крупным щебнем или гравием слоем 20-50 см.

Наиболее эффективным является строительство дренажа специ­

альных конструкций. Дренаж Реролле выполняют в виде сплош­

ной трубы, изготовленной из дренажных трубок, стыки которых

закрыты цементом, а для поступления воды через 3-5 м снизу к

основной дрене присоединяют короткие вертикальные дренажные

трубки (рис. 53,а). Перекрестный дренаж выполняют в виде пере­

секающихся дрен, соединенных в местах пересечения между со­

бой. При такой конструкции закупорка дрен в ОДНОl\'1 и даже не­ скольких местах позволяет отводить воду (рис. 53, б). Двойной дренаж устраивают путем укладки дренажных трубок меньшего

диаметра в трубки большего диаметра, при этом стыки внутренних

и наружных трубок не должны совпадать (рис. 53, в). При такой конструкции корни растений, врастая в стыки трубок дрен больше­

го диаметра, оказываются на воздухе и прекращают рост.

Дренаж спортивных площадок. На спортивных площадках,

стадионах осушение проводят с использованием гончарного дрена­

жа. Для дрен-осушителей ПРИI\'Iеняют трубки диаметром 50 и 75 1\11\1,

для коллекторов 75 и 100 мм, для кольцевого коллеh.'Тора 100-150 мм.

Для обеспечения быстрого сброса ливневых осадков расстояние

между дренами уменьшают в 2 раза (табл. 28). Дрены-осушители делают сквозными через все поле стадиона (рис. 54) с отводом воды

в обе стороны. Глубина закладки дренажа 0,7-1,0 м. Дренажные траншеи целесообразно на 2/3 глубины засыпать крупнозеРНИСТЫl\'1

песком.

Дренаж площадок для отдыха. Площадки для отдыха нужно

осушать тщательно, поэтому расстояние между дренами следует

уменьшать Hat20-30 % в зависимости от грунта. Глубина дрен дол­

жна состав;;ять 0,9-1,1 м. Следует обращать особое внимание на

тщательность засыпки дренажных траншей. В условиях ВОЗ1\·1О)I(­ ного притока воды на поверхность траншеи не06ХОДИi\Ю заполняТЬ

грунтом, хорошо фИЛЬТРУЮLI.J.им воду (гравием, крупнозеРНИСТЬ\i\'! песком и др.).

142

Ja}(!I/lOjJHQ

Рис.53. Cxel\lbI дренирования садов и парков: (/_ дренаж РеРО!1ле; {i- ПСрСКрССТIiЫ!! ДРСII<lЖ: (;- .'180\111011 .1PCllrli"

Рис. 54. Схеr-.ш л.РСIIИРОВat I 1-1 Я СТаюlU11 а :

1· ;ц>t:III,I-ОСУI!IIПС.'III: 2- KOJlJICKTOP

143

Дренаж бульваров и зеленых разделительных полос. Бульва­

ры и разделительные полосы городских дорог, имея относительно

узкую, вытянутую вдоль улиц форму, интенсивно посещаемые на­

селением и животными, требуют особого подхода к обеспечению

сохранности зеленых насаждений.

При интенсивном движении транспорта на зеленые насаждения

попадает грязная, а при снеготаянии часто насыщенная солью вода.

Для обеспечения устойчивости и сохранности бульваров и зеленых

насаждений разделительных полос желательно со стороны насажде­

ний, примыкающих к проезжей части, создавать узкую (0,7-0,9 1\1) защитную полосу из плит (типа тротуара) с уклоном 0,02-0,015° в

сторону дороги (рис. 55).

(., А,

'..' ,

"1 т Ц"6...".

' . '

\0

Рис. 55. Защитная '30на с дренажеГlI вдоль БУJlышра

На избыточно увлажненных землях при ширине бульвара 10-15 м и более по границе вдоль дорог под плитками желательно устроить

трубчатый дренаж. Для защиты дрен от заиления можно использо­

вать нетканые материалы типа дорнит. При небольшой ширине раз­

делительных QОЛОС дренаж можно устраивать посередине их. Смот­

ровые колодцы, используеl\'lые для очистки дрен, размещают через

80-100 м.

Береговой дренаж. Его устраивают для защиты пойм от под­ топления водами, поступаЮЩИI\:IИ путем фильтрации со стороны реки. Дрену располагают параллельно берегу реки (рис. 56), что

144

Ло А-В

/

-------

8

Рис. 56. Береговой дренаж:

1- flоложенве грунтовых 80Д до ОСУШСIIIIЯ: 1- УГВ после ОСУШСlllfЯ: 3- ЛРСllа

дает возможность перехватывать фильтрующуюся через грунт воду, понижая уровень грунтовых вод в пойме. Вода из дрены отводится

в реку ниже по уклону от осушаемой части поймы.

Кольцевой дренаж используют при осушении особо важных

участков территории или отдельных зданий. Вода из кольцевой дре­ ны, ограждающей осушаемый объект, отводится в водоприемники

или на участки с более низкими, чем дрена, отметками. Дрену I\'ЮЖ­

но выводить В водоприемный колодец с самотечным отводом воды

или с ее откачкой. Кольцевой дренаж может не дать эффекта при

поступлении на осушаемый объект напорных грунтовых вод. В та­ ких случаях необходимо дренировать и площадь, ограниченную

кольцевой дреной.

Контрольные вопросы. ). За счет чего ;10СТИП1СТСЯ осушеllие при КО:(Ь;\Iaтаже'?

2. Что такое польдеры? 5. В чеl>( различия в осушении водопоглощаЮЩИ\lИ 1(0JЮ;1-

цами и откачкой воды из колодцев? 4. Поче~IУ в парка:\ и садах необ:\одИJ\1O устра­

ивать специаJlЬНЫЙ, а lIе обычный l1ренаж? 5. В ЧС\l особенности осушения спортив­ ных площадок и площадок лля oT:tblxa? б. Особенности устройства дренажа 6ул(,­

варов. 7. Чеi\1 отличается береговой дреllаж от колыlвого?? Что в них обшсго'?

10 3ИJ(<lЗ NQ 364

Г J] а в а 9

ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ

При осушении лесных земель проводят следующие оснОвные

виды работ: регулирование водоприемников, подготовку трасс для

мелиоративных каналов, корчевку пней, строительство регулиру­

ющих и проводящих каналов, возведение гидротехнических соору­

жений на осушительной сети, устройство дорог и противопожар­

ных водоемов.

9. 1. Регулирование водоприемников

Водоприемниками служат ручьи, реки, озера, водохранилища,

балки, овраги по достижении базиса эрозии. В отдельных случаях

в качестве водоприемников можно использовать карстовые ворон­

ки, а таюке водопроницаемые свободные от гравитационной воды

слои грунта.

Водоприемники оказывают значительное влияние на действие

осушительных систем, поэтому они должны удовлетворять опре­

деленным условиям. Уровни воды в них должны обеспечивать

нормальную, бесперебойную работу осушительной сети, не вы­

зывая подъема уровня и затопления или подтопления территорий,

прилегающих к водоприемнику. Горизонт бытовых вод (гл. 3) в водоприемнике должно быть не выше уровня дна впадающих в

него каналов осушительной сети или на 30-40 см ниже впадаю­ щих в него закрытых коллекторов дренажной сети. Затопление

осушаемой территории водами водоприемника допускается толь­ ко в период весенних половодий и не должно превышать допус­

тимых сроков затопления для соответствующих видов древесно­

кустарниковых пород (гл. 5) .Водоприемники должны иметь ус­

тойчивые берега.

Неудовлет~орительное состояние водоприемников может являть­

ся следстви~м разных причин естественного или искусственного

характера.

Е с т е с т в е н н ы е при ч и н ы : извилистость русла, образо­ вавшаяся за счет большого количества меандр (наблюдается обыч­

но у равнинных рек); чередование участков с широкими руслаl\'IИ ,

146

H~ малыми глубинами, с участками глубокими, но с узкими русла-

и. большая шероховатость русла и малая скорость течения (менее

М,

русле; зарастание русел травянистои или кустарниковои раститель-

ностью.

И с к у с с т в е н н ы е при ч и н ы: плотины (мельничные, гидроэлектростанций, водозаборов); шлюзы; недостаточные раз­

меры проемов мостов и отверстий трубопереездов (на малых реч­

ках) и др. Водоприемники, где указанные причины снижают рас­

ход и вызывают повышение уровня воды в них, нуждаются в регу-

лировании.

Методы регулирования водоприемников зависят от причин, вы-

зывающих их неудовлетворительную работу. На участках с изви­ листыми руслами в целях увеличения продольного уклона необхо­

димо спрямление русла. Минимальный уклон дна определяется по

формуле Шези (V =сГRi):

(104)

в меженный период скорость принимается равной 0,3-0,5 м/с.

Спрямление русла может быть частичным с устройством проко­

пов, плавно соединяющих прямые участки реки (рис.57, а), и ре­

шительным (рис.57, б), когда на месте старого строится новое рус­

ло реки на значительном его протяжении. При этом резко изменя­

ется водный режим прилегающих земель. Поэтому при решитель­ ном спрямлении необходима оценка экологических последствий.

а

P~IC. 57. Регулирование ВОJlоприеf\Н!ИКОВ:

и- 'lаСТII'IIЮС Сl1рЯМ:lсние русла: ci- рt:ШII гt:лыlOС

СПРЯ.\IЛt:IIllt: русла; (1- раЗГРУ-JI\а реКI1 IЮ:ЮIIРIIС~11111ка

147

На участках с малыми уклонами, где нет возможности увели­

чить уклон, расход водоприемника можно увеличить строитель­

ством разгрузочного канала параллельно реке (рис.57, в). Завалы

на водоприеl\'lниках расчищают, растительность удаляют.

При регулировании рек необходимо учитывать, что наиболее ра'3-

мываемые участки-повороты русла, их устойчивость характеризует ра­

диус закругления. А.Ф.Печкуров рекомендует для рек с расходом более

5 м3/с радиус закругления определять по упрощенным фОРМУЛaJI,'I:

для поперечно устойчивого русла

ширина русла по урезу воды, м. По А.Ф. Печкурову, при условии

неразмываемости русла радиус поворота приближенно можно при­

нять равным lOB.

Мелководные участки русел углубляют, излишне широкие - су­

жают путем сооружения полузапруд или бун.

Увеличение пропускной способности русла водоприемников

можно достигнуть выправлением русла. Для этого необходимо ус­

траивать полузапруды (буны) или струенаправляющие сооружения.

П о л у з а пру д ы (буны, или поперечные дамбы) представля­ ют собой дамбы, устраиваемые под углом к берегу. Наклон бун в пла­

не направлен против течения, улучшая условия затекания воды между

бунами. Расстояние между ними составляет не более четырехкратной

их длины. Концы бун (голова) располагаются по линии проектируе­ мого русла водотока. Простейшие полузапруды устраивают в виде двух­

рядных плетней, пространство между КОТОРЫI\Ш заполняется слабо­ разложившимся торфом. Действие полузапруд заключается в том, чтО

затекаемая между ними вода откладывает илистые частицы (наносы),

постепенно з~полняя промежутки между бунами и выравнивая русло.

С т р у ~ н а п р а в л я ю Щ и е с о о р у ж е н и я (продоль­

ные дамбьt) представляют собой прерывистые дамбы (ВОЗl\lОЖI\О плетневые), устраиваемые вдоль берега и сужающие русло. Для

исключения течения воды между берегом и дамбой каждый отре­

'ЗОК дамб соединяют с береГО!\'I. Получаются Т-образные дамбы.

148

выправитеЛЫlые работы на руслах IlРИJ\'lеняют в случаях необхо­

димости уменьшения ширины русла не менее чем в два раза. При не­

б0ЛЬШОМ сужении мелководных русел целесообразно применять про­

дольные дамбы, при большом на глубоких участках - поперечные.

Если движение воды затруднено завалами, то их на водоприем­

никах расчищают, а растител ьность удаляют.

9.2. Строительство осушительных систем

Успешность проведения ГИДРОI\'lелиоративных работ зависит от возможности механизации всех работ. Степень механизации стро­ ительныХ работ определяется проходимостью машин и механиз­ мов, в зависимости от чего объекты гидромелиорации делятся по условиям работ на три категории: легкие, средние, тяжелые.

Л е г к и е условия создаются на минеральных и слабооторфо­ ванных землях начальной стадии заболачивания. Древостои здесь

представлены в основном долгомошниковыми, реже черничниковы­

ми типами. Максимально допустимое удельное давление на грунт -

50 кПа и более. В этих условиях можно применять тракторы типа Т-

130 Г-1, Т-llО МБГС (Т-130Б), ДТ-75, гусеничные экскаваторы, при­

цепные и навесные каналокопатели плужного типа, кусторезы и др.

С Р е Д н и е условия возникают на заболоченных землях с глу­

биной торфа до 30-40 см. Максимально допустимое удельное дав­

ление на грунт - до 35 кПа. Здесь можно использовать тракторы Т-

100 МБГП, ДТ-75Б, экскаваторы Э-304 и их модификации, Э-3М,

каналокопатели плужного типа: прицепные ЛКА-2М и навесные

ПКЛН-500 и ЛКН-600.

. Т я ж е л ы е условия создаются на болотных землях с глубиной

торфа более 0,4 м, постоянно сильно обводненных, с грунтовыми

водами, располагающимися у поверхности. ДОПУСТИl\юе удельное

давление на грунт не должно превышать 25 кПа. В этих условиях

ДОПустимо использование тра".оров T-l 00 МБГС, ДТ-75Б, экскава­

торов 3-304, каналокопателей фрезерного типа КФН-1200, MK-l ,8.

Тракторы, используемые на гидромелиоративных работах, аг­

'Р~гатируют с бульдозерными ножами, кусторезами, прицепными,

навесными или фрезерными каналокопателями. Экскаваторы при ,ОСУUJении лесных земель оснащают профильными ковшами

149