Расчетные уровни воды и отметки территории

При решении вопросов защиты территории от затопления важное значение имеет определение отметки гребня дамбы или верхней бровки откоса при сплошной подсыпке. Эти отметки необходимо принимать не менее чем на 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод необходимой обеспеченности в зависимости от функционального значения территории с учетом в необходимых случаях волнового воздействия.

На малых реках и небольших водоемах расчетная отметка гребня дамбы обвалования или верхней бровки откоса сплошной подсыпки, м.

Н = Н_В + а

где Н_В — расчетный горизонт высоких вод, м;а — запас, равный 0,5 м.

На крупных водоемах необходимо учитывать воздействие ветровых волн. В этом случае Н = Н_В+ h + h_Н + а,

где h — подъем горизонта воды под влиянием ветрового нагона; h_Н — максимальная высота наката волны, м; а — запас, равный 0,5 м. Подъем горизонта воды (ветровой нагон) определяется по местным наблюдениям.

При их отсутствии он принимается равным 0,5 м для малых по площади водоемов и 1 м - для больших. Высота наката волны колеблется в пределах 0,4 -1м.

Расчетную отметку верха дамбы или минимальную отметку вертикальной планировки при сплошной подсыпке территории можно также определить по формуле

Н = Н_В + h +1,5h ,

где Н_В — расчетный горизонт высоких вод, м; h — подъем горизонта воды под влиянием ветрового нагона, м; h — высота волны с учетом набега, м.

Высота волны определяется по различным эмпирическим формулам. По В.Г. Андреянову, она равна:

h = 0,0208V³/ 4 L^1/2,

где h — высота волны, м;V— скорость ветра, м/с;L —длина разгона волны (расстояние от откоса до противоположного берега), км

Расчетная схема учета воздействия ветровых волн

Методы защиты территории от затопления

Сплошная подсыпка — одно из основных мероприятий по защите городских территорий от затопления. Она ограничивается земляными работами и осуществляется вертикальной пла­нировкой. Отвод поверхностных и при необходимости грунтовых вод производится обычными способами. Сплошная подсыпка, как правило, применяется на относительно небольших по площади территориях и при наличии резервов грунта.

Сплошная подсыпка экономически целесообразна, если средняя высота ее не превышает 1,5-2м - при сравнительно малой дальности перевозки необходимого объема грунта. В случае использования гидромеханизации, т.е. намыва грунта из русла реки или чаши устраиваемого водоема, стоимость земляных работ значительно снижается. В ряде случаев целесообразно устраивать частичную подсыпку, при которой формируется обратный от берега скат, что позволяет вывести застройку к берегу и сократить объемы земляных работ.

Защита городской территории от за­топления сплошной подсыпкой:

ГМВ — горизонт меженных вод; ГВВ — горизонт высоких вод; ГП — граница подсыпки.

Обвалование затопляемых территорий более преимущественно по сравнению со сплошной подсыпкой благодаря значительно меньшим объемам земляных работ. Однако наличие дамб зат­рудняет организацию стока поверхностных вод, что вызывает необходимость в проведении специальных мер по обеспечению стока — создание насосных станций перекачки, регулирующих емкостей и т.д. Усложняется и задача понижения уровня грунтовых вод, требуется устройство дренажной системы с перекачкой собранных вод в водоемы.

Обвалование затопляемых территорий:

1 — дамба обвалований; 2 — граница возможного

затопления территории

Обвалование применяют на сравнительно значительных по площади территориях, а также на территориях с существующей капитальной застройкой и ее участках, ценных в архитектурно-исто­рическом отношении.

Сокращение наибольших расходов реки достигается посредством регулирования стока и имеет большое значение, так как исключает необходимость мероприятий по непосредственной защите городской территории от затопления. Защита методом регулирования стока заключается в перераспределении расходов (наибольших расходов и наивысших уровней). Уменьшение максимальных расходов происходит в результате создания и использования водохранилища в верхнем по отношению к городу течении реки, которое задерживает часть стока.

Устройство водохранилищ, регулирующих уровень воды в реках, вызывает значительные по объему работы, особенно при большом речном стоке.

Наиболее рационален этот метод при комплексном использовании водохранилища для энергетики, при обводнении рек судоходства и пр.

Увеличение пропускной способности русла реки для пропуска в пределах городской территории наибольших расходов воды при более низких горизонтах достигается путем его расчистки и углубления, а также расширения русла и увеличения продольного уклона дна. Данный метод позволяет понизить расчетную отметку поверхности территории или отметку верха дамбы за счет понижения расчетного уровня воды в реке, однако он сопровождается сравнительно большими объемами земляных работ. Область применения — малые реки.

Увеличение пропускной способности русла реки:

1 — существующее русло; 2 — новое русло;

ГВВ (1) — горизонт высоких вод при существующем русле;

ГВВ (2) — горизонт высоких вод при новом русле