Файл: Панадиади, А. Д. Проблемы мелиоративного устройства нечерноземной зоны.pdf

т н м3/сут

гающихся между собой кривых, радиусы которых изменяются от конечной величины в вершине до бесконечности к концам кривых; валы не должны подходить близко к изгибам рек, иметь кру­

тые повороты и образовывать застойные расширения; для уменьшения объемов земляных работ и увеличения устой­

чивости защитных валов необходимо в максимальной степени ис­ пользовать прирусловые валы и все повышенные места поймы; следует избегать местных понижений и участков, подстилаемых илистыми грунтами и сапропелем;

при обваловании заболоченных рек валы нужно приурочивать по возможности к местам с наименьшей глубиной торфа;

по гребню валов не рекомендуется устраивать автогужевые дороги.

На основе этих положений на топографическом плане масшта­ ба не мельче 1 : 25 000 намечают возможные трассы валов.

Расстояние между валами и высота их взаимосвязаны. Чем больше высота валов, тем при меньших расстояниях между ними может быть пропущен расчетный расход, и наоборот. Но чем выше валы, тем больше их стоимость, но зато меньше площадь между валами, а значит, и меньше убытки, вызываемые затоплением при пропуске значительных расходов.

Наиболее рациональное соотношение между высотой валов и расстоянием между ними определяют из условия, чтобы чистый

доход R (руб.), который будет получен с защищаемой территории после обвалования, был максимальным. Это условие можно вы­ разить формулой

К — строительная стоимость защитных валов со всеми соору­ жениями ка них, руб.;

Е — ежегодные эксплуатационные расходы, руб.;

п— принятое число лет полной окупаемости капитальных затрат, связанных с созданием защиты.

Расстояние между валами (м)

/ С - Я ^ а ^ С п Х п + ^ / С л Х л )

i — гидравлический уклон потока.

Все прочие расчеты, связанные с проектированием защитного обвалования, ведут в соответствии с рекомендациями, изложен­ ными в [81].

Регулировочные мероприятия на водоприемниках-водоемах.

Возможность использовать озера, водохранилища и другие водое­ мы в качестве водоприемников для самотечного осушения опреде­ ляют путем сопоставления их уровенного режима с величиной не­ обходимого запаса в устьях впадающих магистральных каналов.

242

Уровенный режим устанавливают по данным гидрометрических наблюдений. Если таких данных нет, режим уровней в водоемах рассчитывают либо по материалам наблюдений над стоком в во­ доемы-аналоги, либо по картам изолиний речного стока.

При использовании данных по стоку в водоем-аналог находят

ка к используемому водоему по формуле

(68)

где WH— искомый объем годового или сезонного притока задан­ ной обеспеченности, м3;

—удельный объем притока заданной обеспеченности в водоем-аналог, м3/км2;

F — площадь водосбора водоприемника-водоема, км2.

При использовании карт изолиний среднегодового и сезонного модулей стока или таких же карт объемов стока вначале вычис­ ляют нормы объемов притока (Ц70 м3/км2) п о сезонам и за год. Пользуясь установленными для района расположения водоема значениями коэффициентов вариации Cv и асимметрии Cs, подсчи­ тывают объемы сезонных и годового притоков заданной обеспечен­ ности:

F — площадь водосбора водоема, км2.

По некоторым районам СССР в литературе приводятся карты изолиний стока различных обеспеченностей, что значительно об­ легчает расчет.

При определении уровенного режима водоема в качестве ис­ ходного рекомендуется принимать замеренный уровень воды перед снеготаянием, исправленный на объем, который будет получен от таяния льда и снега.

Изменение уровней в водоеме можно определять аналитиче­ ски по формуле (70) или графо-аналитическим способом, пользу­

где //„, Нк — отметки уровней воды в водоеме в начале и в кон­ це рассматриваемого периода, м;

Wt — объем стока заданной обеспеченности за рассмат­

за рассматриваемый период, м.

Уровенный режим в озерах, из которых вытекают реки, опре­ деляют с учетом происходящего из них оттока. Величину оттока при отсутствии гидрометрических данных подсчитывают по фор­ мулам установившегося неравномерного движения с учетом про­ исходящих изменений уровенного режима как в озере, так и в принимающем водотоке (водоеме).

Для создания в водоприемниках-водоемах необходимых уров­ ней применяют следующие виды регулировочных мероприятий:

понижение уровня воды на величину, достаточную для обеспе­ чения нормальной работы регулирующей осушительной сети;

снижение объема поступающего в водоем-водоприемник стока. Понижение уровня воды в водоприемниках-озерах достигается сбросом по вытекающим из них рекам или специально устраивае­ мым каналам необходимого слоя воды и поддержанием затем в- водотоках расхода, равного притоку в озеро. Изменение уровенно­ го режима водоприемника-водоема и величина сбрасываемого из него расхода взаимозависимы. Поэтому величину расчетного рас­ хода и размеры сбросного канала и сооружений на нем устанав­ ливают подбором на основании сопоставления стоимости сбросных устройств и убытков, которые вызываются в хозяйствах при раз­

личном времени сработки уровней в водоеме.

Этот вид регулирования целесообразно применять на проточ­ ных и сточных озерах с развитой пойменной террасой. На озерах иных типов понижение уровня возможно, если устройство сброс­ ных каналов будет экономически оправдано. Особенно эффектив­

отраслях народного хозяйства, для нужд которых возведено водо­ хранилище, или когда ущерб, вызываемый таким снижением уров­ ня, будет перекрываться доходами, получаемыми с осушаемых земель.

Снижение объема притекающей к озеру воды может быть до­ стигнуто: устройством нагорных каналов или нагорных валов; снижением коэффициента поверхностного стока на водосборе; созданием водохранилищ, задерживающих приток в озеро поверх­ ностных вод.

Нагорные каналы и перехватывающие водозадерживающие ва­ лы устраивают в тех случаях, когда собираемая вода может быть сброшена в обход озера либо в другой водоприемник. Перехва­ тывающие валы можно устраивать, если затапливаемая выше них территория не имеет хозяйственной ценности.

Коэффициент поверхностного стока можно снизить посадкой снегосборных лесных полос, устройством по горизонталям мест­ ности водозадерживающих валиков, а также применением специ­ альных приемов обработки почвы. Такой способ регулирования

244

рационален на водосборах с проницаемым почвенным покровом, когда замедление поверхностного стока не поведет к избыточно­ му увлажнению корнеобитаемого слоя.

Снижение стока водохранилищами рационально в тех случаях, когда в водосборе озера вблизи населенных пунктов имеются мес­ та, пригодные для создания водохранилищ необходимой емкости.

При разработке мероприятий по регулированию водоприемни­ ков-водоемов необходимо соблюдать следующие основные пра­ вила:

не допускать увеличения по сравнению с существующими пло­ щадей мелководий;

в головах рек и каналов, вытекающих из регулируемых рек, предусматривать сооружения для регулирования уровней воды;

для предохранения озер-водоприемников от заиления оставлять вокруг них нераспахиваемыми защитные полосы шириной 50— 70 м. На примыкающей к воде части шириной 20—25 м следует предусматривать наносоудерживающие кустарниковые насаждения.

Весной и реже в периоды выпадения летне-осенних дождей земли, прилегающие к озерам, затапливаются. Площади времен­ ного затопления на крупных озерах увеличиваются также за счет нагона воды ветрами. Кроме того, затопления вызываются цик­ личным колебанием уровней воды в озерах.

В таких случаях для предохранения земель от затоплений пре­ дусматривают устройство защитных валов в сочетании с системой нагорных каналов (валов). Воду впадающих в озера притоков и из нагорных каналов сбрасывают, если возможно, в другой во­ доприемник, либо пропускают в обвалованных руслах. Избыточ­ ные воды за счет осадков, выпадающих непосредственно на за­ щищаемую территорию, отводят посредством насосных станций либо собирают в естественных понижениях и сбрасывают в озера после снижения в них уровней.

Методика разработки мероприятий по осушению и защите земель от затопления

Вопросы, связанные с устройством и эксплуатацией регули­ рующей сети, при составлении схем с достаточной для этой стадии точностью могут быть решены на основании разработок по типо­ вым участкам. В связи с этим применительно к выявленным причи­ нам заболачивания по основным типам местообитаний выбирают типовые участки.

Проекты по типовым участкам, как правило, разрабатывают в нескольких вариантах, чтобы иметь возможность выбрать наибо­ лее рациональные способы осушения и водоотвода (самотечный, машинный) для разных видов хозяйственного использования ме­ лиорируемых земель.

При выборе типовых участков и определении их количества спорными обычно являются размеры этих участков и число необ­

2 4 5