Бабиков Б. В. Гидротехнические мелиорации (2002)

Глава 18

МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ БОРЬБЕ С ЭРОЗИЕЙ ГОРНЫХ

СКЛОНОВ И БЕРЕГОВ РЕК

Эрозия в горах наносит громадный ущерб народному хозяйству не только горных, но и долинных территорий. Сильно пересечен­ ный рельеф, большой базис эрозии, крутые склоны придают стека­

ющим водам высокие скорости.

18.1. Гидротехнические сооружения на горных склонах

При выпадении ливневых дождей, интенсивном таянии снега

или ледников возникают с е л е в ы е п о т о к и . Селевыми

называются горные потоки, насыщенные твердым материалом

(грунтом, щебнем, обломками скал и пр.). Селевый поток вq.зника­ ет быстро, действует короткое время, обладает громадной разру­

шительной силой. Для борьбы с эрозией в горах и селевыми пото­

ками необходим комплекс противоэрозионных мероприятий. На гор­

ных склонах проводят террасирование, в руслах создают различно­

го рода запруды и наносозадерживающие сооружения, на конусах

выноса устраивают наносозадерживающие и селенаправляющие со­

оружения.

т е р р а с и р о в а н и е горных склонов проводят при их кру­

тизне до 35-400 путем создания ступенчатых террас по горизонта­

лям. Ширина террасы колеблется от 2,2 до 4 м. При создании на склонах садов и виноградников ширину необходимо увеличивать

до 6 м. Конструктивно половину террасы (полотна) врезают в склон

(рис. 104), вторую половину создают из срезанного при этом на­

сыпного грунта. Террасы размещают ступенчато. Полотно ступен­ чатых террас может быть горизонтальным или наклонным в сторо­

ну склона (прямой уклон) или в сторону горы (обратный уклон).

Наиболее распространены террасы с горизонтальным полотном. Террасы с обратным уклоном (3-60) создают на хорошо водопрони­

цаемых почвах строго по горизонталям.

Террасы с прямым уклоном применяют в районах с повышен­

НЫМ количеством осадков и на почвогрунтах слабой водопроница­

емости.

261

Рис. 104. Террасы на горнш.1 склоне

Расстояние между террасами зависит от крутизны склона и ши­ рины полотна террасы. При устройстве террас между основанием

насыпаемой части (нижней частью насыпи) и верхней кромкой

выемки оставляют ненарушенной часть склона, принимаемую рав­

ной: при крутизне до 15° - 0,5; при 15-20° - 0,75; при 20-35° - 1,0 м; при 30° и более - 1,5-2,0 м.

Для устройства террас применяют террасеры Т-4, Т-4М, ТР-2А,

ТС-2,5 или универсальные бульдозеры Д-553С и Д-493А.

В руслах горных рек создают различные русловые селезадер­

живающие гидротехнические сооружения. К ним относятся запру­

ды, плотины и наносоуловители,

З а пру д ы создают строительством глухих или решетчатых

(сквозных) перегораживающих русло сооружений из камня, бетона, металла. Запруды размещают одиночно (барражи), группами в необхо­ димых местах или размещая по всему руслу. Высота запруд колеблет­ ся от 5 до 1О м. Расстояние между запрудами в зависимости от мощ­ ности селя изменяется от 50-40 до 100-120 м. Маломощные сели,

транспортирующие обломки размером менее 0,3-0,4 м, при расчет­

ном уклоне 0,05 требуют сооружения плотин через 30-40 м. Мощ­

ные сели, глубиной потока более 2 м, транспортирующие обломки крупнее 0,6 м, требуют создания плотин через 100-120 м.

Запруды устраивают жесткими в виде плотин и гибкими (селе­ заградительными, разработанными ГрузНИИГиМ) в виде гибких

двойных решеток из стальных канатов. Верхняя (первая) решетка

выполняет функции селереза, вторая - заградителя. Во избежание

бокового и донного размывов запруды заглубляют и прочно закреп-

262

ляют В неразмываемых грунтах. Гибкие запруды в нижних частях

крепят к анкерам, в верхних - подвешивают на канатах.

Н а н о с о у л о в и т е л и сооружают в местах выноса по­

тока выше защищаемого объекта в виде расширенного русла или

котлована. В наносоуловителе селевой поток гасит скорость, про­ исходит седиментация (осаждение) твердых частиц и осветле­

ние воды.

В некоторых случаях создают специальные сооружения. При не­

обходимости и возможности пропуска селевого потока над защи­

щаемым объектом создают акведуки (селедуки): под ним в виде дюкера или в стороне от него (в виде канала при защите шоссей­ ных и железных дорог, каналов, трубопроводов и пр.). В таких слу­

чаях устраивают селепропускные сооружения, выполняемые в виде

каналов или лотков, обеспечивающих вывод возможного селевого

потока за пределы защищаемого объекта.

18.2. Мероприятия при борьбе с эрозией берегов рек

Берега рек и горных склонов могут подвергаться разрушению

вследствие действия грунтовых вод на высоких обрывистых бере­ гах (оползней) и в результате механического действия потока (раз­ мыва) и волнобоя (абразиЙ).

Под оползнями понимается !\'Iедленное смещение (оползание) уча­ стков территории по наклонной поверхности. Наиболее часто опол­ зни образуются на крутых склонах при наличии на некоторой глуби­ не наклонного водоупорного слоя, обнажающегося на склоне. При выходе на водоупорный слой происходит постоянная суффозия (лат.­

подкапывание) и вынос грунтовыми водами мельчайших частиц грун­

та. Равновесие вышерасположенных пород нарушается. Образуется

трещина, которая постепенно расширяется, и отделенная ею часть

Склона оползает по водоупору вниз (рис. 105). Причиной оползня могут явиться следующие факторы: сильные дожди и интенсивное

снеготаяние, увеличивающие увлажнение водоупорного слоя (кон­

такта) и массу грунта выше контакта, подмыв склонов рекой или

прибоем, перегрузка склонов тяжелыми строениями, подрезка скло­

Нов при строительстве и др. Размеры оползней могут быть очень

большими, протяженностью вдоль склона в несколько километров

263

Рис. 105. Оползень:

1- коренной берег; 2- оползневое тело; З- линия берега до оползня

при ширине в сотни метров. Вместе с участками суши оползают

леса, сады, здания, железные и шоссейные дороги.

Оползни часто наблюдаются на берегах Волги в районе Ульянов­ ска и Саратова, на Оке, Днепре, Доне и других реках, на побережье

Черного моря, в горных районах Памира и Тянь-Шаня.

Для борьбы с оползнями необходимо регулировать водный режим.

Для перехвата и отвода поверхностных вод в зоне подпитки про­

водят в о Д о о т в о Д н ы е к а н а л ы и л о т к и . При неглу­ боком залегании водоупора применяют Д р е н а ж с Ф и л ь т -

р у ю щей з а с ы п к о й дренажных траншей с отводом воды

за пределы опасного участка. Необходимо также обеспечивать пра­ вильное в о Д о п о л ь з о в а н и е без сброса избыточной воды, соблюдение н о р м п о л и в а при орошении. Следует прово­

дить в ы п о л а ж и в а н и е п о Д н о ж н ы х с к л о н о в .

Полезно проводить облесение оползнеопасных участков. В горных

. условиях хорошие результаты дает возведение к а м е н н ы х

п о Д пор н ы х с т е н о к в сочетании с Д р е н а ж е м .

На крупных реках происходит ежегодное смещение берегов

вследствие их размыва. По данным Р.С.Чалова и Е.Й.Сахарова (по

М.В.Рубцову), .смещение берегов в половодье может достигать от 10-20 до 25-40 м. Это приводит К потере значительной территории,

пригодной для интенсивного сельскохозяйственного производства

и лесного хозяйства. По данным М.В.Рубцова [28] в таежной зоне европейского Севера длина размываемых речных берегов состав-

264

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Значение коэффициентов шероховатости для равнинных рек

(по М.Ф. Скрибному)

266

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Значение коэффициента С по формуле акад. Н.Н. Павловского

с =~RY, где у = 2,5..[;; - 0,13 - О,75Гп- 0,1 n

(для метрич~ских !\'lер)

267

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

определение коэффициентов фильтрации способом восстановления воды

в скважинах после откачки

1. Место определения (область, лесхоз, лесничество)

2. Номер скважины и ее местонахождение (участок, квартал,

выдел и пр.)______________________

3. Время проведения наблюдений (дата):

1 откачка

II откачка ------------------

4. Фамилия, имя, отчество наблюдателя -----------

5. Глубина скважины Т, см _________________

6. Глубина стояния грунтовой воды h в см:

приlоткачке ______________________

приIIоткачке ___________________________

7. Глубина воды в скважине Н в см:

приlоткачке _________________

при 11 откачке ____________________________

8. Диаметр скважины d, см _______________________

9. Краткое описание почвенного разреза (по генетическим гори-

зоНтам)________________________

269