1.Рассмотрим возможность исключения попадания в озеро загрязняющих веществ - продуктов смыва с прилегающих жилых застроек.
Наиболее широкое распространение на практике получили водозадерживающие валы, так как они простые в строительстве, недорогие и несложные в эксплуатации. Водозадерживающие валы служат для задержания талых и ливневых вод на склонах. При любом размещении водозадерживающие валы предотвращают вынос продуктов смыва с территорий и размыва склонов в поймы рек и т.д., предотвращают заиление водоемов.
Водозадерживающие валы представляют собой земляную насыпь, в поперечном сечении имеющую форму трапеции. Состоит он из основной части, расположенной по горизонтали склона, и двух боковых шпор, размещенных под углом 110 – 130 к валу.
Рис.
Назначение шпор - препятствовать растеканию в стороны воды, подпираемой основной частью вала. Следует различать основные элементы вала: гребень, мокрый (смачиваемый) откос, сухой откос, основание вала, водообходы.
Грунт для насыпки вала берется с участка склона, расположенного выше трассы вала. В результате этого выше вала образуется выемка-карьер. При выполнении валов бульдозером выемка непосредственно примыкает к валу и в поперечном сечении имеет вид пологой вогнутой кривой. Ее нижний откос непосредственно переходит в мокрый откос вала. Гребень вала на всем протяжении делается строго горизонтальным. Чтобы вода не доходила до гребня вала, не переливалась через него и не размывала, уровень земли у концов шпор должен быть ниже уровня гребня вала на величину, составляющую 20-25 % полной его высоты. Благодаря этому вода, не доходя до гребня вала, начинает стекать у концов шпор.
Чтобы обеспечить безопасный сброс не вмещающейся перед водозадерживающим валом воды , у концов шпор устраиваются специальные водообходы. Для предотвращения возможности размыва водообхода порог и откосы его покрывают дерном.
Высота вала, до которой доходит вода, называется расчетной высотой h .
Если вал имеет длину более 60 метров, то перпендикулярно к нему посередине делается перемычка с водообходом на конце.
Перед устройством валов проводятся изыскания, а затем проектирование.
Проектирование валов сводится к определению расчетного объема стока с их водосборов, к подбору размера вала, установлению водозадерживающей емкости 1 погонного метра вала и выемки, общей протяженности валов, длины шпор, перемычек, количества рядов валов, расстояния между валами, расчетного максимального расхода воды с водосборов валов, ширины водообходов.
За расчетный принимается объем ливневого стока 10-процентной обеспеченности (повторяемостью 1 раз в 10 лет). Для территории Украины он может быть определен по формуле П.Ф. Вишневского:
W=12000 h F S,
где W - объем ливневого стока, м ;
h - максимальная водоотдача ливневого стока, определенная по карте изолиний (рис. )
F- площадь водосбора, км ;
S - районный параметр, принимаемый равным 1.0 для всех районов, кроме бассейна рек Припять и Тетерев;
- коэффициент, учитывающий повторяемость ливневого стока (для ливневого стока повторяемостью 1 раз в10 лет он равен: для h от 4 до 3 – 0.58)
Водосборная площадь участка территории, прилегающей к озеру, где обнаружено наибольшее количество стоковых ручьев, равна 0.24 км .
Следовательно, W = 12000 3 0.24 0.58 1 =5011 м
Максимальный расход ливневого стока 10-процентной обеспеченности, на пропуск которого должны рассчитываться водообходы, определяется по формуле П.Ф. Вишневского:
Qm = 09 F h ^ ,
где - коэффициент редукции модуля максимального ливневого стока ( , табл.1, стр.12),
определяется в зависимости от величины n = / .
Время добегания определяется по формуле:
= L /V
где L – длина водосбора по основному водотоку, км;
V – скорость добегания (2.6 км/ч);
t - время водоотдачи, равное 2 часам.
L = 0.4, следовательно = 0.4/2.6 = 0.16
n = 0.16/2 =0.08.
Отсюда Qm = 0.9 0.24 3 1.5 = 0.97
Водозадерживающий вал-канава. Гидравлический расчет.
Расчет ведем по формуле Шези:
Q = W C R і,
где W- площадь поперечного сечения потока, м ;
C-коэффициент Шези (табл.);
R- гидравлический радиус;
R =W/
- смоченный периметр, м;
і - продольный уклон водотока (из условий неразмывания грунтов основания (песок)
принимаем і = 0.005);
V- скорость течения,м/с;
V = C R і
Задаем треугольное поперечное сечение.
Назначаем глубины в водотоке, расчет ведем в табличной форме. Коэффициент шероховатости для русел равнинного типа n = 0.025.
По данным, полученным в результате проектирования, производится разбивка валов в натуре.
Для сооружения валов применяются главным образом бульдозеры в комплексе с каталками и плугами. Основные требования к технологии сооружения валов заключаются в том, чтобы были обеспечены надежная связь насыпи с коренным грунтом, хорошая плотность тела валов, горизонтальность трассы и гребня. Основание вала должно быть расчищено от мусора, корней, пней и т.д. и разрыхлено для обеспечения хорошего сопряжения с телом насыпи.
Крепление откосов, гребня вала и водообходов необходимо обязательно предусматривать путем посева трав по растительному слою.
В целях избежания подтопления прилегающих территорий необходимо предусмотреть устройство дренажа или трубчатых водовыпусков для отведения воды из прудка в систему ливневой канализации по ул.
2. Одновременно с ликвидацией возможности поступления загрязняющих веществ, привносимых в озеро поверхностным стоком с близлежащих жилых массивов необходимо разработать и осуществить реконструкцию и благоустройство прибрежной зоны озера, в частности по:
а) расширению зоны пляжей с уполаживанием (с помощью гидромониторов) или креплением берегов и подсыпкой свежего песка;
б) ликвидации существующих промоин путем заравнивания и засыпки;
в) засыпке понижений в прибрежной части озера со стороны ул. Харьковской и ул. Д. Коротченко с целью уничтожения камышовых зарослей с последующей посадкой берегозащитной лесной полосы.
Однако следует отметить, что камыш может служить своеобразным шумо- и пылезащитным
барьером, поэтому вместо полного его уничтожения возможно рассмотреть следующий вариант: на участке озера, заросшем камышом, через каждые 50 м прорыть каналы, вследствие чего повысится уровень поверхности. Образовавшиеся участки между каналами впоследствии можно залесить. При условии осуществления данного проекта на этом участке можно устроить нерестилище.
Состояние берегов и выполнение берегозащитных мероприятий отнесены к основным техническим показателям благоустройства водоемов. Отсюда следует необходимость преобразования стихийно формирующихся берегов в ''культурные'', сохраняющие стабильность своих элементов и их способность к самовозобновлению в условиях интенсивной рекреационной нагрузки.
Берега озера Чехово в восточной его части подвергаются воздействию озерной абразии, т. е. волновой переработке, и отступают, постепенно выполаживаясь до профиля равновесия. Скорость отступления берегов в некоторых местах достигает в настоящее время 1 м/год. Участки разрушения берегов под воздействием волн показаны на карте фактического материала ( ).
Берега озера имеют высокую рекреационную ценность. Берега, являясь контактной зоной суши и вод, должны выполнять водоохранные функции. Они не только не должны быть источником дополнительного загрязнения, но и должны служить своеобразным фильтром, проходя сквозь который ливневые, талые воды в известной мере очищаются от имеющихся в них примесей и по возможности переводятся в подземный сток.
При использовании территории для рекреации регулирование инженерно-геологических процессов не обязательно, однако без прогнозирования и управления человеком, течение берегового процесса может измениться в нежелательном направлении. Так, например, девастация (вытаптывание) растительности и уничтожение лесного подростка при чрезмерной рекреационной нагрузке на берег приводит к эрозии береговых склонов и оврагообразованию. При скоплении купающихся уничтожается водная растительность, предохраняющая береговые склоны от размыва, и усиливаются абразионные процессы.
БЕРЕГООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ.
Охрана берегов – комплекс мероприятий, направленных на защиту и повышение эффективности использования не только берегов, но и других находящихся на прибрежных территориях природных ресурсов, на обеспечение надлежащего санитарно-гигиенического состояния береговых зон , поддержание и повышение эстетической ценности береговых ландшафтов, а также мероприятий, направленных на предупреждение опасности для жизни и деятельности человека на береговых территориях.
Основное требование берегоохранных мероприятий к составу и компоновке берегозащитных сооружений заключается в том, чтобы они , эффективно защищая берег, не вступали в противоречие с остальными мероприятиями по охране берегов.
Особого внимания заслуживают такие санитарно-гигиенические и административные мероприятия, как установление водоохранных зон и зон ограничения нового капитального строительства. Водоохранные зоны необходимы для предотвращения загрязнения, засорения и истощения водных ресурсов озера. Их ширина определяется длиной пути самоочищения поверхностных (в основном склонового стока), а также подземных вод, выклинивающихся в озеро. В пределах водоохранной зоны землепользование регулируется специальными правилами. Необходимым и эффективным элементом водоохранной зоны являются прибрежные лесные полосы.