7. Захист берегів водоймищ від переробки і супутних явищ.

Крім переробки берегів, часто спостерігаються явища затоплення або підтоплення прибережних територій. Розрахунки затоплення і підтоплення, а також вибір різних захисних дренажних пристроїв виконуються гідрологами і гідрогеологами у відповідності зі спеціальними методами.

Характер і складність таких заходів залежать в першу чергу від цінності територій, які захищаються. В одних випадках, коли переробка берегів не може принести істотних збитків народному господарству, або зовсім відмовляються від захисних заходів, або обмежуються такими заходами, які можуть тільки зменшити розміри можливої переробки берегів (планування берегових укосів і організація поверхневого дренажу).

Планування укосів зазвичай здійснюється в комплексі з фітогенними заходами: посадкою дерев і чагарників у надводній частині схилу та вологолюбних і водяних рослин у підводній його частині. Дерев’янисто-чагарникові насадження своєю кореневою системою зміцнюють поверхню схилу, перешкоджаючи його розмиванню і руйнуванню в результаті абразії від водосховища, ерозії від поверхневих стічних вод по схилах і зсувних процесів. Позитивний вплив справляє також транспірація, що призводить до осушення гірських порід у схилах. Підводна рослинність гасить енергію хвиль, зменшує швидкість течії і зміцнює підводний укіс своєю кореневою системою.

При захисті більш цінних територій (населені пункти, майданчики промислових підприємств і т.д.) вдаються зазвичай до різного виду берегозміцнюючих заходів і споруд. До них належать закріплення укосів різного роду покриттями: фашинами, кам‘яною закидкою, брукуванням (відмощенням), бетонними плитами, асфальтом і т.п. Покриття вкладаються на піщано-гравійну або щебнясту-піщану підготовку.

В основі берегового покриття влаштовується упор у вигляді кам‘яної призми, пальового або шпунтового огородження. Інколи огороджувальна конструкція виконується у вигляді підпірної стінки з кам‘яної кладки, бетону чи залізобетону, у більшості випадків на пальовій основі. Інколи будують контрфорси з добре водопроникного матеріалу (камінь, гравій, пісок). На великих водосховищах зі значною висотою хвиль можуть будуватися буни і хвилеломи, влаштовуються також дренажі різного типу тощо. Велике значення мають також охоронні заходи: заборона насипань, виїмок, землечерпальних робіт та ін.

Запитання для самоконтролю.

1. Поясніть суть абразії берегів озер і морів. Що таке «корозія» і «коразія»?

2. Чим абразійний береговий профіль відрізняється від акумулятивного?

3. Від чого залежить інтенсивність абразії?

4. Як поділяються гірські породи за ступенем розмивності?

5. Назвіть заходи боротьби з морською абразією.

6. В чому полягають особливості переробки берегів штучних водоймищ?

7. Поясніть відмінності між приглибленими і обмілинними берегами.

8. Яким чином можна захищати береги водоймищ від переробки?

3.6. Просідні явища в гірських породах.

Термін “просідання (просадка)” застосовується лише по відношенню до лесових грунтів. Лесові породи наділені деякими ознаками, які відрізняють їх від інших типів пухких відкладів. Найважливіша з них – здатність багатьох різновидів лесових порід доущільнюватися при замочуванні. Саме ця їх властивість називається просіданням. Таке доущільнення супроводжується вертикальними зміщеннями поверхні землі – просіданнями. Властивість просідання виражена у різних типів лесових порід у різній мірі: у одних вона проявляється від одного лише замочування товщі водою; у інших ця властивість проявляється тількиу випадках, коли одночасно з замочуванням на ці породи передається додатковий тиск від будівель.

Основною причиною руйнування структурних зв‘язків у лесових породах є не розчинення, а послаблення (пом‘якшення) природного цементу, що утворює ці зв‘язки. Це явище має фізико-хімічну природу і пов‘язане зі здатністю молекул води адсорбуватися на поверхні мінеральних часток. У процесі адсорбції розвиваються значні сили. Тому, проникаючи у найдрібніші тріщини цементу, молекули води виконуюють розклинюючу дію, розширюючи тріщини і поступово руйнуючи природний цемент. Після руйнування цементу плівка зв‘язнаої води відіграє роль мастила, полегшуючи зміщення часток і сприяючи більш щільному їх укладанню під впливом тиску. Хімічне розчинення цементу може помітно проявлятися тільки після руйнування структурних зв‘язків, при достатньо тривалому впливі води на природний цемент і наявності досить активного водообміну.

Отже, після швидкої деформації, яка спостерігається безпосередньо після замочування, при тривалій фільтрації спостерігається процес подальшого повільного ущільнення породи. Такий процес супроводжується поступовим винесенням солей і, можливо, колоїдів (післяпросадкова деформація).

Руйнування цементаційних зв‘язків у лесових породах і розвиток просадкових явищ відбувається поступово. На думку О.К.Ларіонова, процес відбувається за такою схемою. На першому етапі, при збільшенні вологості на 2-5%, починається руйнування найменш водостійких зв‘язків. Масове руйнування зв‘язків цього типу настає при появі у порах вільної води, що відповідає вологості 17-22%. Повне руйнування неводостійких агрегатів завершується протягом 6-12 годин після водонасичення породи. Відбувається інтенсивне просідання провального типу. Другий етап просідання пов‘язаний з руйнуванням водостійких агрегатів. Деформація на цьому етапі розвивається повільно і може розтягуватися на місяці і роки (до 10-20 і більше років).

Зовнішній результат перетворення структури лесових порід при зволоженні – осідання земної поверхні. При зволоженні дощовими опадами і талими водами утворюються так звані степові блюдця: округлі або овальні пониження розмірами від кількох метрів до 50-100 м у поперечнику і глибиною до 1-1,5 м. Інколи утворюються й більші форми – поди (до 350-400 м у поперечнику і до 5-6 м глибиною).

Основна форма просідних явищ при будівництві каналів і водосховищ – утворення тріщин вздовж їх берегів з опусканням окремих терасовидних уступів між паралельними рядами тріщин. В результаті береги каналів і водосховищ набувають східчастого профілю. Ширина зони, охопленої цими явищами, сягає 80-100 м. Тріщини зяючі, відкриті, глибиною до 5-7 м, шириною до 1 м. Утворення тріщин і просідань вздовж берегів каналів у більшості випадків супроводжується просіданням всього профілю каналу (від 2-2,5 м). Просідання нерівномірне по всій довжині каналу. Такі явища починаються через 1-2 дні після заповнення каналу водою і часто продовжуються протягом кількох років.