Расчет объема плотины, порядок строительства.

При строительстве небольших прудов для задержания вод местного стока наибольшее распространение по-лучили земляные плотины, устраиваемые в виде насыпи поперек балки. В поперечном сечении тело плотины имеет форму трапеции и состоит из следующих элементов: основания, гребня, откосов - мокрого (верхового) и сухого (низового). Уровень воды выше плотины (в верхнем бьефе) устанавливается расчетом и называется нормальным проектным горизонтом (НПГ). Плотины бывают двух типов: однородные, или простые, устраиваемые на водонепроницаемом грунте (основании); неоднородные, или сложные, основанием которых служат водопроницаемые породы, а на глубине 2-3 м залегает водоупорный грунт; для предотвращения фильтрации через плотину под ее основанием устраивают замок, ядро или экран. Ширина гребня плотины зависит от движения по плотине. Если по плотине автотранспорт не движется, то ширина гребня при высоте плотины до 6 м принимается равной 3-4 м. Для проезжих плотин ширина гребня зависит от класса дороги и должна составлять не менее 5-6 м. Заложение сухого и мокрого откосов зависит от их назначения. Мокрый откос для средних суглинков устанавливают равным 2,5- 3,0, для супесей- 3,0-3,5, для песков- 3,5-4,0. Сухой откос устанавливается соответственно - 1,5-2,0; 2,0-2,5; 2,5-3,0. Крепят верхнюю часть откоса выше и ниже НПГ на 1-1,5 м. В тело плотины после заполнения пруда фильтруется вода, рас-полагаясь ниже определенной линии, называемой кривой депрессии.

О д н о р о д н ы е п л о т и н ы устраивают из слабоводопроницаемых суглинистых грунтов с содержанием 50-70% глины и 50-30% песка. Для снижения фильтрации под основанием плотины по всей ее длине устраивают замок, врезаемый на 0,5-1,0 м в водонепроницаемый грунт. Ширина замка понизу - 1,0- 1,5 м, коэффициент откоса - 0,5 или 1,0. П л о т и н ы с я д р о м применяют в целях уменьшения фильтрации воды через плотину. Ядро устраивают из глины, тяжелого суглинка или глинобетона. Толщину ядра принимают вверху не менее 1,0-1,5 м, внизу не менее 3 м. П л о т и н ы с п л а с т и ч н ы м э к р а н о м. Экраном называется наклонно уложенный со стороны мокрого откоса в теле плотины слой материала из мятой глины, тяжелого суглинка или полиэтиленовой пленки. Плотины при наличии экрана можно устраивать из водопроницаемого грунта. Толщина экрана: сверху - 0,8-1 м, снизу - около 2 м. П л о т и н ы с д р е н а ж н ы м у с т р о й с т в о м. Дренаж устраивают со стороны сухого откоса путем на Сыпки слоями толщиной 15-20 см мелкого и крупного песка, далее укладывают слой щебня или гравия, мелких и средних камней. По периферии дренажа прокладывают дренажные трубки.

К ре п л е н и е о т к о с о в з е м л я н ы х п л о т и н. Крепление верховых откосов при высоте плотин до 5-6 м можно проводить каменной на броской или посадкой ив. Каменные наброски (выстилки) устраивают путем укладки камней продолговатой формы. Выстилка выполняет функции фильтра, по которому вода стекает вниз. При высоте плотины не более 5-6 м можно применять и биологическое крепление в виде посадок ивы. Крепление создают по садкой черенков с размещением посадочных мест через 1,0х1,0 или 1,5x1,5 м.. Низовые откосы можно закреплять посевом многолетних трав, залужением в клетках из дерна или сплошной одерновкой.

Билет №21

Типы водного питания

Под типом водного питания понимается комплекс природных факторов, которые характеризуют условия поступления воды на участки суши, определяют химический состав воды и формируют водный режим объекта.

А т м о с ф е р н ы й тип водного питания наблюдается на участках, расположенных на водоразделах и в верхних частях склонов. В таких условиях на слабоводопроницаемых грунтах при наличии понижений образуются заболоченные земли и формируются болота за счет атмосферных осадков. Грунтовые воды, как правило, не участвуют в заболачивании. Могут образовываться бедные верховые болота.

Г р у н т о в ы й тип водного питания отмечается на · пониженных элементах рельефа, в замкнутых понижениях и в условиях притока (подъема) фильтрационных вод из рек и водохранилищ. Заболачивание наблюдается в следующих случаях: а) на пониженных элементах рельефа с малым уклоном на слабо водопроницаемых или песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых водоупором, когда грунтовые воды, стекающие с верхних частей водосбора, создают избыток влаги в понижениях и нижних частях склонов; образуются низинные или переходные болота б) в условиях замкнутых понижений, с хорошо водопроницаемыми грунтами, подстилаемыми водоупором, где вода, стекающая с водосбора и выпадающая непосредственно при атмосферных осадках, создает переувлажнение почв; в таких условиях идет интен-сивное заболачивание с образованием преимущественно низинных и частично богатых переходных болот со значительной мощностью торфа. в) при высоком положении уровней грунтовых вод в реках и водохранилищах за счет инфильтрации воды на прилегающих землях может происходить подъем грунтовых вод не только вблизи, но и на значительных удалениях от рек и водохранилищ. Это приводит к развитию процессов заболачивания вначале на пониженных элементах рельефа, а затем и на значительной или на всей территории в зоне подпора.

Г р у н т о в о - н а п о р н ы й тип водного питания обычно встречается в нижних частях склонов, часто в долинах рек, когда напорный водоносный горизонт, подводящий воду, располагается между слабоводопроницаемыми или водоупорными слоями. Уровень напорных вод может располагаться как в верхних почвенных горизонтах, так и выше поверхности земли. Заболачивание при грунтово-напорном типе водного питания происходит в следующих случаях: • в местах разгрузки грунтовых вод, когда они выходят (выклиниваются) на поверхность, образуя ряд озер, расположенных цепочкой, часто соединенных

протоками, или ряд заболоченных участков; • в местах подъема по капиллярам, без выхода на поверхность грунтовых вод; заболачивание в таких случаях усиливается выпадающими осадками.

Н а м ы в н о й тип водного питания вызывается регулярным поступлением на пониженные участки долин или пойменных террас рек аллювиальных или делювиальных вод. Заболачивание про исходит в следующих случаях: а) когда peчныe воды поступают в период весенних половодий или летне-осенних паводков вследствие подъема уровней рек (или озер), затопляя пониженные участки; в таких условиях образуются богатые низинные пойменные болота, обычно с небольшой мощностью торфа; б) когда выпадающие осадки не успевают фильтроваться вглубь и стекают по склонам в виде делювиальных потоков (заболачивание делювиальными водами начинается с пониженных частей склонов); в таких условиях чаще образуются переходные, а иногда и верховые болота.

С м е ш а н н ы й тип водного питания наблюдается в случаях совместного действия нескольких из названных выше типов. Заболачивание и образование болот может происходить в различных местах, где имеются понижение рельефа или участки пологих склонов, подпитываемых грунтовыми водами. Забола-чивание может проходить в несколько стадий и заканчиваться образованием болота. Болота могут образовываться как на суше, так и на месте озер путем их зарастания.