Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Дамбы

Дамбы — это обычно невысокие протяженные гидротехнические сооружения с профилем земляных плотин, омываемые с обеих сторон (безнапорные дамбы) или с одной стороны (напорные). Их располагают как в русле реки (для отторжения определенной части русла), так и на пойме.

По назначению дамбы бывают выправительные и обваловывающие.

Выправительные дамбы входят в состав сооружений на трассе выправления потока. Они непосредственно взаимодействуют с потоком, потому рабочие откосы их обычно крепят такими же конструкциями, что и размываемые берега.

Наименьшими бывают размывы у берегов и дамб при закреплении выправительной трассы по ширине устойчивого русла. При увеличении ширины выправительной трассы создаются условия поперечного свала потока и подхода к защитным креплениям под различными углами. В этом случае в местах прижима к облицовке сбойного течения глубина размыва может сильно возрасти.

При выправлении многорукавных неустойчивых русл (II, III и V типы) следует иметь в виду, что на участке выправительной трассы и выше нее произойдет общий размыв, поэтому глубины возможного местного размыва следует считать не от бытовых уровней, а с учетом их последующего понижения. В этих условиях часто бывает полезным строить в русле поперечные пороги-перепады. Они фиксируют уровни в реке; кроме того, горизонтальный верх их способствует выравниванию удельных расходов по ширине русла.

По гребню дамб устраивают проезд для выполнения ремонтных и аварийных работ, потому ширину его назначают не менее 4 м.

На берегу вблизи дамб и на дамбах создают запасы аварийных материалов. Одновременно с основной рабочей выправительной дамбой строят вспомогательные дамбы (от рабочей к берегу), которые называются траверсами. Они разделяют задамбовое пространство на участки с очертанием, близким к квадратам.

На время эксплуатации в задамбовом пространстве либо должна остаться проточная вода, удовлетворяющая санитарным требованиям, либо оно должно быть закольматировано наносами, замыто земснарядами или засыпано, чтобы было пригодным для сельскохозяйственного илн рекреационного использования.

Создание выправительных дамб на всей длине русла — весьма дорогое мероприятие. Следует изыскивать возможности выправления русла только по одному берегу (с использованием противоположного как элемента трассы), строить дамбы прерывистыми. В условиях блуждающих русл со слабыми берегами хорошей конструкцией считаются опояски (рис. 10.21). Ширина потока в самой узкой части равна ширине устойчивого русла. В этом случае формируется русло с профилем и с наибольшими глубинами на оси.



Дамбы обвалования устраивают для защиты сельскохозяйственных земель, населенных пунктов и других объектов от затопления поверхностным потоком во время половодья. Различают две разновидности их: дамбы при обваловании пойменных земель и дамбы в низовьях рек, где поверхность окружающей территории находится вровень с рекой или даже ниже.

На рисунке 10.22 приведена примерная схема обвалования пойменного массива. Обвалованная часть поймы исключается из живого сечения потока, поэтому на участке обвалования уровни потока повышаются на величину (рис. 10.22,6 и в). Расчетная схема Б. Н. Кандибы сводится к тому, что уклон на участке обвалования считается равным бытовому уклону, вода, перемещавшаяся ранее на обвалованной части, течет теперь как бы сверху естественного потока над руслом и над необвалованной частью поймы. Эта схематизация приводит к уравнению:


Другой метод, позволяющий дифференцированно учесть все условия отдельных участков поймы, — построение новой кривой расходов. Ее строят, используя формулу Шези, написанную для удельного расхода воды. В пределах величин, определяемых поперечным сечением, задаются глубинами потока в русле и на пойме и вычисляют затем строят кривые (на рис. 10.21, а). При построении их существенно различными будут коэффициенты шероховатости для периметра в русле и на отдельных участках поймы (луг, кустарник, лес и т.д.). Строят столько кривых, сколько выделено участков с разными коэффициентами шероховатости (рекомендуется принимать их по М. Ф. Срибному).

Графики, изображенные на рисунке 10.22, г, позволяют построить новую кривую расходов в условиях обвалования (рис. 10.22, д). Для этого задаются отметками уровня воды г; по глубинам на расчетных участках поперечного сечения определяют удельные расходы воды, а по ним при известной ширине расчетных участков — суммарный расход воды в сечении.

В низовьях и дельтах рек дамбы обвалования строят издавна, так как без них была бы немыслимой хозяйственная деятельность (низовья Амударьи, Терека, Кубани, и др.)- В этих условиях уже нет речных долин в обычном понимании, дамбы обвалования не к чему присоединять. Их строят вдоль реки, то есть они не замкнуты.

Такие дамбы располагают обычно в некотором удалении от главного русла; при этом предвалъное пространство необходимо как для пропуска расходов в многоводные годы, так и для устранения угрозы внезапного размыва дамб потоком. В условиях блуждающих легкоразмываемых русл поток иногда за одно половодье смывает предвальную полосу поймы и создает угрозу размыва и прорыва дамбы. Обычно редко идут на защиту дамбы от размыва. Экономически более целесообразно допустить размыв ее. Но для того чтобы устранить угрозу затопления защищаемой территории, своевременно строят вторую линию дамб. Расстояние ее от первой линии определяется конкретными условиями: наибольшим размывом берега за одно половодье, топографией, расположением народнохозяйственных объектов и землепользованием. Оно может быть от 30...50 до 300...500 м. Одновременно с устройством второй линии дамб необходимо построить в межвальном пространстве и поперечные дамбы-траверсы (для локализации излива воды при возможном разрушении первой линии дамб).

При обваловании реки и ограничении зоны ее разлива в половодье в предвальном пространстве аккумулируется более интенсивно, поэтому через 5...10 лет гребень дамб обвалования необходимо поднимать.

В долинах рек ниже водохранилищ могут возникнуть прорывные волны, которые образуются при разрушении плотин. При этом по руслу движется передний вал с четко выраженным «лбом» волны, обладающим значительной разрушительной силой. Остальная часть долины затопляется потоком, который течет с обычными для половодья скоростями, поэтому имеется возможность с помощью дамб обвалования защитить от кратковременного, но значительного затопления населенные пункты и некоторые сельскохозяйственные угодья.

Гидротехнические сооружения/Н.П. Розанов, Я.В. Бочкарев, В.С. Лапшенков и др.; Под ред. Н.П. Розанова. — М.: Агропромиздат, 1985. — 432 с.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики