4787

21

уклоном не менее 0,5 % к месту выпуска. Фонтаны могут быть выполнены без водосборных чаш, когда вода используется в виде завес или тонкой пленки,

устраиваемой прямо на газоне в виде отдельных струй со специальной подсветкой и музыкой. Простейшими фонтанными сооружениями,

устраиваемыми на месте природных родников и используемыми как в качестве декоративных элементов, так и в хозяйственных целях как средство водоснабжения территории парка, являются источники или родники.Родник представляет собой низкую чашу, сруб или каменное сооружение без дна, из которого выливается или в которое вливается родниковая вода. Во втором случае устраивается подпорная каменная или декоративная стенка с вмонтированной в нее водосбросной трубой. Когда для родника нет естественного источника грунтовых вод, трубу подключают к водопроводной системе, оформляя конструкцию в соответствии с замыслом ландшафтного архитектора.

Питьевые фонтанчики служат для утоления жажды посетителей. Они состоят из водоподводящей системы со сливным краном и фонтанирующим устройством, тумбы со сливной чашей и отводящей канализационной системы.

Высота тумбы для взрослых составляет 85 – 90 см, для детей – 65 – 70 см.

Разбрызгивающие установки – это конструкции с лопастями и отверстиями для подачи и разбрызгивания воды. Применяют на штуцере поливочных кранов (шлангов) или лопастные вертушки.

Для оформления естественных и искусственных водоемов, а также для улучшения состава воды применяют водные растения, которые по условиям произрастания подразделяются:

˗на плавучие растения: кувшинка желтая, роза белая водяная, роза душистая водяная, орех водяной и другие;

˗мелководные растения: аир болотный, белокрыльник, касатик золотистый, трилистник горький, султанчик и другие;

22

˗ прибрежные растения: незабудки, канареечник, тростник обыкновенный,

первоцвет и другие.

В искусственных водоемах водные растения выращивают в емкостях,

опускаемых на дно в специально отведенных местах. Емкости наполняют смесью из листовой земли, глины и среднезернистого песка в равных пропорциях.

К малым гидротехническим сооружениям, применяющимся в гидропластике ландшафта, относятся перепады, быстротоки, акведуки, дюкеры и другие.

Перепады разделяют одноступенчатые (рисунок 3), многоступенчатые и консольные. Классификация перепадов по различным признакам приведена в блок-схеме 2.

Блок-схема 2 – Классификация перепадов по определенным признакам

23

Рисунок 3 – Разделение одноступенчатых перепадов по типу входной части: а – по типу водослива с широким порогом (при боковом сжатии потока); б – по типу водослива практического профиля; в – по типу водослива практического

профиля с приподнятым порогом (стенкой); – полныйнапор над порогом перепада; Н– напор (глубина воды) над порогом перепада; – глубина воды над порогом перепада в нижнем бьефе; – глубина воды в подводящем канале;

р – высота порога; 1 – ширина порога

Другим сопрягающим типом гидротехнических сооружений являются быстротоки. Быстроток (рисунок 4) состоит из входной части, водоската

(собственно быстротока с высокой скоростью течения), водобойной и выходной частей. Водоскат быстротока представляет собой лоток с уклоном дна, который больше критического, вследствие чего на водоскате образуется бурный поток,

глубина которого меньше критической глубины. Формы быстротоков в плане разнообразные.

Основным назначением акведуков является транспортирование воды над пониженными частями местности. Вид акведуков в плане бывает прямолинейным, криволинейным или полигональным.

24

Рисунок 4 – Разрез быстротока: 1 – входная часть; 2 – водоскат (лоток); 3 –

водобойная часть; 4 – выходная часть; Н – глубина (напор) воды над порогом

водослива; – критическая глубина (начало образования критической скорости)

По конструктивным особенностям различают два типа акведуков:

˗лоток представляет собой нагрузку на пролетное строение и не является несущей конструкцией (рисунок 5, а, б, з);

˗стенки и днище лотка являются несущими элементами пролетного строения (рисунок 5, в, е, ж).

Конструктивную схему акведуков выбирают в зависимости от местных условий. При узком и глубоком ущелье с прочными берегами рекомендуется арочная или рамная конструкция акведуков (рисунок 5, а, г); при широких понижениях – акведуки из консольных рам (рисунок 5, д). При устройстве акведука над рекой возможен вариант лотка и арки из монолитного железобетона (рисунок 5, б).

25

Рисунок 5 – Схемы акведуков различных типов: а– арочный; б – из монолитного железобетона; в – подвесной конструкции; г – рамный железобетонный при глубокой долине; д, е – рамные железобетонные при неглубоких и широких долинах на бетонных и металлических опорах; ж – в виде фермы,

перекрывающей большой пролет; з – многоопорный балочной конструкции; 1 –

шов

Дюкеры подразделяются на два типа: засыпанные, размещаемые под каналами, водотоками и дорогами (рисунок 6, а–г), и открытые,

прокладываемые по склонам и дну пониженных участков трассы канала

(рисунок 6, д).

26

Рисунок 6 – Типы дюкеров: 1 – канал; 2 – решетка; 3 – крышка; 4 – грязевик

(отстойник); 5 – паз для ремонтных заграждений; 6 – бетонная подготовка; 7 –

стальная труба; 8 – защитный слой; 9 – труба железобетонная или стальная

Для уменьшения потерь напора сопряжения труб с входным и выходным участками выполняют плавными. В открытых дюкерах для обеспечения фильтрационной устойчивости склонов долин на входном и выходном участках следует предусматривать противофильтрационные элементы. Перед входом в дюкер устанавливают решетку для задержания плавающего мусора.

При использовании гидротехнических сооружений на объектах ландшафтной архитектуры наибольший эффект достигается одновременным использованием их комплекса, с одновременным воздействием на человека вида, формы, материала, динамики движения, звука, влажности и температуры насыщенного парами или каплями воды воздуха.

27

Эксплуатация гидротехнических сооружений, в первую очередь,

заключается в систематическом уходе за ними. Ежедневно летом и периодически весной, зимой и осенью убирают мусор с поверхности воды.

Необходимо следить за состоянием берегов, телом плотин, каскадов, за фонтанами. Неисправные конструкции следует немедленно ремонтировать.

6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приемы проектирования и строительства аналогичны проектированию сопрягающих гидротехнических сооружений. Основное назначение – гашение избыточной энергии воды при подаче воды с высоких отметок на низкие и получение соответствующего эстетического восприятия водного устройства.

Наиболее распространенным и надежным гасителем является водобойный колодец или водобойная стенка. Гидротехнические сооружения должны работать с устойчивым гидравлическим режимом, позволять использовать передовую технологию и дешевые строительные материалы, быть простыми в исполнении.

Конкретный тип и конструктивное оформление сооружений выбирают на основе сравнения различных вариантов, отвечающих ландшафтн проектировочному решению устройства парка, лесопарковой зоны,

агроландшафта.

6.1 Быстроток

Наиболее простой тип гидросооружения. Это тот же канал, но с уклоном больше критического. Наличие больших скоростей на быстротоке вызывает необходимость принимать при проектировании дополнительные меры для их

28

снижения и использовать сложные приемы гидравлического расчета. Быстроток состоит из входного участка, лотка (транзитная часть) и выходного участка

(гасителя). Длина входного участка зависит от условий его сопряжения с подводящим каналом. В первом приближении ее принимают равной 2…3 Н, где Н – глубина воды подводящего канала (рис.5).

Рисунок 5 - Схема бетонного быстротока:1, 3 - входной и выходной участки; 2 - лоток; 4 - водобойный колодец; 5 - отводящий канал; 6 - деформационные швы

Лоток быстротока должен иметь, по возможности, минимальную длины и лежать на естественных грунтах основания Форма его поперечного сечения может быть различной: прямоугольной, трапецеидальной, полуциркулярной,

полигональной и др. Наиболее распространено прямоугольное поперечное сечение, так как поток воды в лотке с таким сечением гидравлически более стабилен и не вызывает нежелательных деформаций секций быстротока.

Недостаток прямоугольного сечения – появление по длине сооружения катящихся волн, существенно снижающих пропускную способность быстротока. Наиболее экономичным и простым по технологии строительства считают трапецеидальный лоток. Однако в таком лотке также образуются катя-

29

щиеся волны, а в зимнее время по наклонной облицовке быстротока намерзают наледи, усложняющие пропуск расчетных расходов. Полуциркулярное,

треугольное, полигональное сечение лотка является безволновым, то есть в лотках таких сечений не возникают косые стоячие и катящиеся волны. С

эстетической точки зрения состояние поверхности воды в лотках быстротоков таких сечений в местах отдыха нежелательно. Быстротоки следует устраивать по возможности прямолинейными, не допускается в естественных условиях рельефа выполнять их с поворотами. Минимальный радиус закругления быстротока в плане принимают не менее десяти ширин лотка. Лоток для предотвращения разрушающих температурных и осадочных деформаций разрезают продольными и поперечными деформационными швами.

Деформационные швы могут быть водопроницаемыми и водонепрони-

цаемыми. Под водопроницаемыми швами обязательно устраивают обратные фильтры и дренажи, которые ограждают боковыми водонепроницаемыми стенками. Это уменьшает вероятность возникновения контактной суффозии в зоне шва.

Деформационные швы могут быть водопроницаемыми и водонепрони-

цаемыми. Под водопроницаемыми швами обязательно устраивают обратные фильтры и дренажи, которые ограждают боковыми водонепроницаемыми стенками. Это уменьшает вероятность возникновения контактной суффозии в зоне шва.

В зависимости от климатической зоны строительства поперечные де-

формационные швы нарезают через 5-20 м, а продольные, как правило, со-

вмещают с обрезами фундаментов подпорных стенок лотков. Швы гермети-

зируют уплотнителями в виде профилированной резины, металлических пла-

стин, просмоленных досок, полимерных профилей и т.д.

Выходной участок является наиболее ответственным элементом быст-

ротока, так как на нем гасится основная часть кинетической энергии потока. В

30

его пределах обычно располагают водобойный колодец и различные по конструкции гасители. За водобойным колодцем устраивают рисберму из каменной наброски или бетонного покрытия с водопроницаемыми швами для выхода фильтрационного потока. Чтобы предотвратить сбойное течение воды в отводящем канале, угол конусности концевой части быстротока в плане принимают α =12…180.

6.2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОБОЙНОЙ СТЕНКИ

Рисунок 6 Схема одноступенчатого перепада с водобойной стенкой.

Высота водобойной стенки “С” определяется по формуле:

C σ h'c' H,

где – коэффициент запаса, равный (1.05-1.1);

h 'c' – вторая сопряженная глубина из раздела “определение формы сопряжения бьефов”;

Н – гидростатический напор над водобойной стенкой.