Регулирование водоприемников

Водоприемниками служат ручьи, реки, озера, водохранилища, балки, овраги по достижении базиса эрозии. В отдельных случаях в качестве водоприемников можно использовать карстовые воронки, а также водопроницаемые свободные от гравитационной воды слои грунта.

Водоприемники оказывают значительное влияние на действие осушительных систем, поэтому они должны удовлетворять определенным условиям. Уровни воды в них должны обеспечивать нормальную, бесперебойную работу осушительной сети, не вызывая подъема уровня и затопления или подтопления территорий, прилегающих к водоприемнику. Горизонт бытовых вод (Лекция 3) в водоприемнике должно быть не выше уровня дна впадающих в него каналов осушительной сети или на 30-40 см ниже впадающих в него закрытых коллекторов дренажной сети. Затопление осушаемой территории водами водоприемника допускается только в период весенних половодий и не должно превышать допустимых сроков затопления для соответствующих видов древесно-кустарниковых пород (Лекция 5). Водоприемники должны иметь устойчивые берега.

Неудовлетворительное состояние водоприемников может являться следствием разных причин естественного или искусственного характера.

Естественные причины: извилистость русла, образовавшаяся за счет большого количества меандр (наблюдается обычно у равнинных рек); чередование участков с широкими руслами, но малыми глубинами, с участками глубокими, но с узкими руслами, большая шероховатость русла и малая скорость течения (менее 0,20-0,25 м/с); обвалы берегов, завалы или отложения аллювия в русле; зарастание русел травянистой или кустарниковой растительностью.

Искусственные причины: плотины (мельничные, гидроэлектростанций, водозаборов); шлюзы; недостаточные размеры проемов мостов и отверстий трубопереездов (на малых речках) и др. Водоприемники, где указанные причины снижают расход и вызывают повышение уровня воды в них, нуждаются в регулировании.

Методы регулирования водоприемников зависят от причин, вызывающих их неудовлетворительную работу. На участках с извилистыми руслами в целях увеличения продольного уклона необходимо спрямление русла. Минимальный уклон дна определяется по формуле Шези

, (104)

В меженный период скорость принимается равной 0,3-0,5 м/с. Спрямление русла может быть частичным с устройством прокопов, плавно соединяющих прямые участки реки (рис.57, а), и решительным (рис.57, б), когда на месте старого строится новое русло реки на значительном его протяжении. При этом резко изменяется водный режим прилегающих земель. Поэтому при решительном спрямлении необходима оценка экологических последствий.

Рис. 57. Регулирование водоприемников:

а - частичное спрямление русла: б – решительное спрямление русла; в - разгрузка реки водоприемника

На участках с малыми уклонами, где нет возможности увеличить уклон, расход водоприемника можно увеличить строительством разгрузочного канала параллельно реке (рис.57, в). Завалы на водоприемниках расчищают, растительность удаляют.

При регулировании рек необходимо учитывать, что наиболее размываемые участки-повороты русла, их устойчивость характеризует радиус закругления. А.Ф.Печкуров рекомендует для рек с расходом более 5 м³/с радиус закругления определять по упрощенным формулам: для поперечно устойчивого русла

(105)

для продольно устойчивого русла

(106)

где r_min - радиус закругления; R - гидравлический радиус, м; В - ширина русла по урезу воды, м.

По А.Ф. Печкурову, при условии неразмываемости русла радиус поворота приближенно можно принять равным 10В.

Мелководные участки русел углубляют, излишне широкие - сужают путем сооружения полузапруд или бун.

Увеличение пропускной способности русла водоприемников можно достигнуть выправлением русла. Для этого необходимо устраивать полузапруды (буны) или струенаправляющие сооружения.

Полузапруды (буны, или поперечные дамбы) представляют собой дамбы, устраиваемые под углом к берегу. Наклон бун в плане направлен против течения, улучшая условия затекания воды между бунами. Расстояние между ними составляет не более четырехкратной их длины. Концы бун (голова) располагаются по линии проектируемого русла водотока. Простейшие полузапруды устраивают в виде двухрядных плетней, пространство между которыми заполняется слаборазложившимся торфом. Действие полузапруд заключается в том, что затекаемая между ними вода откладывает илистые частицы (наносы), постепенно заполняя промежутки между бунами и выравнивая русло.

Струенаправляющие сооружения (продольные дамбы) представляют собой прерывистые дамбы (возможно плетневые), устраиваемые вдоль берега и сужающие русло. Для исключения течения воды между берегом и дамбой каждый отрезок дамб соединяют с берегом. Получаются Т-образные дамбы.

Выправительные работы на руслах применяют в случаях необходимости уменьшения ширины русла не менее чем в два раза. При небольшом сужении мелководных русел целесообразно применять продольные дамбы, при большом на глубоких участках - поперечные.

Если движение воды затруднено завалами, то их на водоприемниках расчищают, а растительность удаляют.