Файл: Степанов, П. М. Гидротехнические противоэрозионные сооружения учебник.pdf

инструментальную разбивку трасс будущих террас;

выбор места заезда террасера или универсального бульдозера. Если на склоне отсутствует заезд, то террасером нарезают дорогу снизу доверху;

террасирование начинают с верхней части склона; террасирование — срезание грунта рабочим органом и сдвигание его под уклон 50° вниз по склону. Если па

склоне имеются пни, то одновременно с террасировани­ ем проводят раскорчевку полотна шириной 3,5—4 м;

рыхление полотна террас на глубину 40—50 см (T-IOOMTC и РТ-2), заменяющее вспашку.

Если корчевание и нарезку террас проводили однов­ ременно, то после рыхления полотна террасы необходи­ мо провести вычесывание корней. Эти работы рекомен­ дуется выполнять трактором ДТ-75К с BK-1,7.

После нарезки террас их рыхлят па глубину до 40 см специальным рыхлителем РТ-2—сменным навесным орудием на универсальной раме трактора C-100. Для

предохранения террас от иссушения и лучшего погло­ щения атмосферных осадков рыхление проводят од­ новременно с нарезкой.

Для посадки сеянцев лесных пород используют ле­ сопосадочные машины СЛТ-2. Саженцы плодовых де­ ревьев сажают в ямы, сделанные ямокопателем КПЯ-1, навешенным на трактор «Беларусь». На полотне терра­ сы в зависимости от ее ширины можно размещать 1—• 2 ряда саженцев или сеянцев. Успешное произрастание лесных насаждений и садов на террасах зависит от свое­ временного ухода за почвой в междурядьях и рядах.

Террасы хорошо задерживают сток, обогащают

склон влагой и препятствуют появлению эрозии. Даже очень крутые затеррасированные склоны при редком размещении террас не дают поверхностного стока. Кро­ ме благоприятного режима почвы, на террасах заметно улучшаются температурные условия. На террасах юж­ ных склонов температура несколько понижается, а па

северных, наоборот, повышается, что положительно ска­ зывается на росте и развитии культур. При террасиро­ вании изменяется в благоприятную сторону освещен­ ность, ветровой режим, распределение снежного покрова и других факторов, влияющих на формирование и про­

израстание насаждений.

В связи с прекращением эрозии на затеррасирован-

ных участках происходит восстановление почвы и расти­

85

тельности. Естественное зарастание склонов начинается с оснований внешних откосов террас. Иногда насыпные откосы террас закрепляют посевом многолетних трав, дернованием, посадкой отводков, корневищ, корневых отпрысков низкорослых кустарников. Наиболее надеж­ ный способ — посадка низкорослых кустарников. В кол­ хозе имени Мичурина Страшенского района Молдав­ ской CCP хорошие результаты получены при посадке земляники на насыпных откосах террас. В Ставрополь­ ском крае, учитывая почвоукрепляющие и противоэрозионные свойства многолетних злаковых трав, стремят­

ся сохранить их на бермах. Злаковые корневищные тра­ вы с берм переходят на откосы террас и хорошо их закрепляют. Посев многолетних трав не всегда дает удов­ летворительные результаты из-за быстрого иссушения верхних слоев откоса. Второй способ — дернование — является дорогостоящим.

§ 27. РУСЛОВЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

Противоселевые мероприятия, осуществляемые на склонах, не всегда могут задерживать весь поверхност­ ный сток. Вследствие этого часть стока попадает в рус­ ло, по которому продолжает свой путь в долину в виде потока той или иной мощности. Такой поток несет в се­ бе много твердого материала и может причинить значи­ тельный вред населенным пунктам, гидроэлектростанци­ ям, дорогам и другим сооружениям. Для обезврежива­ ния руслового потока применяют русловые гидротехни­

ческие сооружения.

По характеру воздействия на селевой поток их мож­ но подразделить на три группы: селезадерживающие, селепропускные, селенаправляющие и селеотбойные.

Применение этих сооружений предусматривает реше­ ние следующих основных задач: задерживание селевых выносов выше защищаемого объекта; отведение потока от защищаемого объекта или пропуск его через объ­ ект, стабилизацию и защиту русла от размыва и про­

мыва и защиту сооружения от ударного воздействия

потока.

к селезадерживающим сооружениям относятся за­ пруды, плотины и котлованы-наносоуловители.

Запруды применяют для задержания селевых выно­ сов и стабилизации русла. Их создают из различных

86

может привести к затуханию селевой деятельности в бассейне.

По принципу работы запруды делятся на жесткие и гибкие.

Жесткие запруды сопрягаются с берегом и дном рус­ ла жесткими связями. Они представляют собой прост­ ранственные конструкции и создаются из земли, камня, бетона, железобетона.

Гибкие (эластичные) запруды имеют с берегом и дном гибкую связь, осуществляемую при помощи амор­ тизационных устройств, которые позволяют определить время удара селевого потока о запруду. Обычно они представлены плоскими металлическими сетками и ре­ шетками, сделанными из тросов или толстой проволоки (рис. 34). В результате отложения селевым потоком твердого материала гибкие запруды могут со временем превратиться в массивные конструкции.

Для удлинения срока службы жестких запруд, при­

меняемых для стабилизации русла, их делают сквозны­ ми. При такой конструкции запруд уменьшается кинети­ ческая энергия потока вследствие уменьшения скорости

и задержания крупного обломочного материала. Селе­ вой поток, прошедший через запруду и лишенный круп­ ных включений, не представляет серьезной опасности для расположенных ниже участков.

По конструкции сквозные запруды могут быть различ­

ными.

Сквозные селеуловители ГрузНИИГиМ представляют собой наклонные решетки из железобетонных элементов, опирающиеся на железобетонные треугольные рамы. Рамы, в свою очередь, связываются жестко поперечны­ ми распорками, образуя вместе с решеткой единую

пространственную конструкцию. Сравнительно неболь­ шая затрата материала позволяет строить эти конструк­ ции высотой 30—50 м и перекрывать очень широкие

селевые русла.

Сквозные селеуловители на р. Μ. Алмаатинка, за­ проектированные Казахским отделением Гидропроекта имени С. Я. Жука, представляют наклонные селеулови­ тели из металла, которые при помощи тросов крепятся

кмощным бетонным береговым массивам. ЗакНИГМИ предложены сквозные конструкции се-

леуловителей, собираемые из геометрически неизменяе­ мых равносторонних треугольников, каждая сторона ко-

88

Рис. 35. Основные железобетонные элементы для сквозных селезащитных конструкций ЗакНИГМИ:

/—•фиксатор, металлическая труба; 2 — шайба.

торых представляет собой железобетонный элемент — балку определенного размера с отверстиями по концам

(рис. 35). Эти элементы располагают в соответствии с

заданной схемой в горизонтальных или вертикальных плоскостях так, чтобы отверстия всех смежных элемен­ тов совпали. Для выравнивания плоскостей, созданных из основного элемента, применяют железобетонные шай­ бы. В образовавшиеся совмещенные отверстия вставля­ ют металлические или железобетонные стержни, связы­ вающие всю конструкцию. Из сборных элементов мож­ но создать конструкции более чем в 20 вариантах различной высоты и конфигурации в профиле и плане.

Гибкие запруды (селезаградители), разработанные ГрузНИИГиМ, представляют собой гибкие решетчатые сооружения, состоящие из двух решеток, сделанных из стальных тросов. Решетки верхними краями подвешены в русле, нижними краями прикреплены к анкерам. При

прохождении по руслу грязекаменного потока он разре­

зается верхней решеткой (селерезом), в результате чего

происходит гашение энергии потока. Встречая далее на пути вторую решетку (заградитель), поток освобожда­ ется от крупных фракций и окончательно теряет разру­

шительную силу.

Расчет запруд проводится по специальным форму­ лам. Для жестких запруд он складывается из определе­ ния ударного давления (динамической загрузки) на на­ порную грань запруды, аккумуляционной емкости зап­ руды и устойчивости ее к боковому размыву и подмыву.

Для различных селевых потоков осредненные значения

нагрузки P приведены в таблице 11.

Емкость пространства между запрудами определя­

ется по площади продольного сечения треугольника, об­

разуемого запрудой и участком русла, на которое рас-

89

Гибкие конструкции противоселевых запруд рассчи­

тывают на статическую нагрузку, так как они амортизи­ руют удар и вследствие этого уменьшают динамическое

давление.

Минимальные расстояния между запрудами приведе­

ны в таблице 12.

Таблица 12

Рекомендуемые расстояния между запрудами

(С. Μ. Флейшман)

луны и гальку

Это расстояние должно обеспечить затухание движе­

ния потока на участках между запрудами после занесе­ ния их селевыми массами и превращения русла в лест­

90

ницу-каскад. Если расстояние между запрудами будет

менее некоторого критического значения, селевой мате­ риал не будет задерживаться на участках между за­

прудами, а переваливши через запруду по инерции, бу­ дет двигаться дальше вниз. Поэтому расстояние между

запрудами должно быть больше длины инерционного пробега обломков. Необходимо, чтобы поток на части пути между запрудами имел равномерное и установив­

шееся движение.

В борьбе с селевыми потоками эффективны высокие селезадерживающие плотины. Они способны задержи­ вать большой объем твердого стока. Уникальная селеза-

держивающая плотина построена в 1966—1969 гг. около

Алма-Аты. Она создана путем двух завальных взрывов.

части плотины сделан водопропускной тоннель диамет­ ром 1,7 м и длиной до 700 м. Для пропуска селевых потоков после заполнения емкости селеуловителя в верх­ ней части его сооружен бетонный водосброс, рассчитан­ ный на расход 860 м3/с, соответствующий водному рас­ ходу катастрофического селя 1921 г.

К селезадерживающим сооружениям относятся нано­ соуловители, которые представляют собой котлован или расширение в русле селевого потока выше защищаемо­ го объекта. В наносоуловителе селевой поток теряет скорость, в результате чего твердые частицы оседают, и поток осветляется. Проектирование наносоуловителей сводится к выбору удачного места для их устройства

иприданию этому месту определенных линейных раз­ меров.

Селепропускные сооружения состоят из селеспусков

иселеотводов. Они предназначены для пропуска селе­ вых потоков над или под защищаемым объектом, а так­

же в обход последних.

Селеспуски (селедуки) применяются для переброски селей через дороги, ирригационные каналы, нефтегазо­ проводы или подобные им объекты. Они представляют собой лоток, лежащий на железобетонных рамных или каменно-арочных опорах, который продолжает селевое русло. Подобные селепропускные сооружения успешно работают на некоторых участках Закавказской железной дороги и в других местах. Селепропускные сооружения, создаваемые под защитным объектом, устраивают в виде

91