Поиск по сайту

Переводчик сайта

Блюда из семги

Сооружение плотины

Плотина - гидротехническое сооружение, создающее водоем, которое перегораживает русло водотока и удерживает воду с одной стороны на более высоком уровне, чем с другой. Разность между уровнями воды с одной и другой стороны плотины называется напором. Различают высоконапорные плотины с напором более 50 м, средненапорные - от 15 до 50 м и низконапорные - менее 15 м. Последние чаще всего строят в рыбоводных хозяйствах. Схема плотины с указанием всех ее элементов представлена на рис. 6. Строят плотины как из однородного, так и из разнородного грунта. В рыбоводных хозяйствах строят в основном земляные плотины высотой до 10 м. Земляные плотины отличаются простотой конструкции и могут быть сооружены в любых географических и геологических условиях. При их возведении должны быть соблюдены следующие основные требования. Створ плотины располагают перпендикулярно направлению течения реки в наиболее узкой части поймы, чтобы уменьшить длину плотины и стоимость ее строительства. Конструкция плотины и ее размеры должны полностью предотвращать фильтрацию (просачивание) воды через тело плотины и через ее основание. В противном случае вместе с водой будут вымываться частицы грунта, плотина будет оседать и постепенно разрушаться. Не допускается перелив воды через гребень плотины, так как в этом случае неизбежны вынос частиц грунта и быстрый размыв плотины. Для предотвращения перелива воды через гребень в теле плотины или в обход ее устраивают водосбросные сооружения, рассчитанные на пропуск максимально возможных в данной местности паводковых вод. Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями должно быть надежным и гарантировать устойчивость и невозможность сдвига ее под напором воды в головном пруду. Откосы плотины должны быть надлежащим образом укреплены и защищены от размыва волнами. Гребень должен быть укреплен в соответствии с классом дороги, которая будет проходить через плотину. Плотины строят из однородного и разнородного грунта. Для лучшей защиты от фильтрации воды, а также для более плотного сопряжения тела плотины с основанием в плотине устраивают экран, ядро, зуб, замок или диафрагму. Плотины из однородного грунта чаще всего строят из суглинка, который является наилучшим материалом. Глину применять не следует, так как при намокании она расползается, при высыхании трескается, а при промерзании вспучивается. Песчаные грунты сильно водопроницаемы, вследствие чего плотина из песка должна быть слишком большой. Использование торфа возможно при степени его разложения не менее 50%. При этом откосы и гребень покрывают слоем песка толщиной 0,5 м для защиты от промерзания, высыхания и возгорания. Коэффициенты заложения откосов плотин (отношение заложения откоса к высоте плотины) для различных грунтов представлены в табл. 4.

Таблица 4. Коэффициенты заложения откосов земляных плотин в зависимости от грунта

Грунт Коэффициент заложения откоса
  верхового низового
Суглинок 2,5-3,0 1,5-2,25
Супесь 3,0-3,5 2,25-2,5
Песок 3,0-3,5 2,5-3,0
Торф 4,0 2,5

Из таблицы видно, что откосы плотин делают пологими, при этом верховой (мокрый) откос более пологий, чем низовой (сухой). Плотины из разнородного грунта устраивают при недостатке суглинка. Они состоят из суглинка на 30-69% со стороны верхового откоса, песка и камня (рис. 7). Плотины с экраном из грунта или негрунтового материала строят для уменьшения водопроницаемости плотины. При недостатке суглинка грунтовые экраны сооружают из глины, жирного суглинка или глинобетона (смеси из 24% глины, 36% песка и 40% гравия или щебня).

На рис. 8 показан поперечный разрез плотины с грунтовым экраном. Толщина экрана должна быть не менее 0,8 м вверху, внизу - несколько больше. Верхняя часть экрана должна возвышаться над уровнем воды в головном пруду не менее чем на 0,5 м. Экран врезают в основание плотины на 1,5 м. Располагают его наклонно, ближе к мокрому откосу. При отсутствии подходящих грунтов для сооружения экранов применяют бетон, железобетон, полимерные материалы. Жесткие экраны дороже и могут давать трещины. Негрунтовые экраны укладывают на мокром откосе (рис. 9). Плотины с ядром cтроят при нехватке суглинка для уменьшения фильтрации. В отличие от экрана ядро располагают по оси плотины (рис. 10).

Его выполняют из жирного суглинка или глинобетона. Оно имеет форму трапеции. Верх ядра шириной 0,8-1,5 располагают выше уровня воды не менее чем на 0,5 м. Нижнюю часть ядра, которая шире верхней, врезают в водоупорный слой не меньше чем на 0,5 м. Плотины с диафрагмой. Сооружают в том случае, если нет в наличии маловодопроницаемых грунтов, таких как глина и суглинок. Диафрагму располагают вдоль оси плотины (рис. 11) и выполняют из бетона, железобетона или металла. Толщина верхней части, возвышающейся над уровнем воды не менее чем на 0,5 м, составляет 0,3-0,5 м, нижней части, врезающейся в водоупорный слой, - чуть больше. Для лучшего сопряжения тела плотины с основанием устраивают зуб или замок. При расположении плотины на маловодопроницаемом основании делают зуб. Он представляет собой траншею трапециидального сечения, вырытую вдоль оси плотины и заполненную жирным суглинком или глиной с тщательной утрамбовкой (рис. 12). Ширина зуба внизу и его высота зависят от напора и составляют соответственно 0,2 и 0,4 Н, где Н - напор воды. В берега зуб врезают на 0,5 м выше нормального подпорного уровня (НПУ). Коэффициент заложения откосов зуба - 0,5-1,0. Замок (рис. 13) отличается от зуба большими размерами. Его устраивают при залегании водонепроницаемого слоя на глубине 2-3 м. Если водонепроницаемый слой залегает на глубине более трех метров, устраивают диафрагму, высота которой зависит от глубины залегания этого слоя.

Строительство плотины На площади основания плотины вырубают деревья, кустарник, выкорчевывают пни, удаляют на глубину 0,5-1,0 м растительный слой с корнями и ходами землеройных животных. Это необходимо для лучшего сопряжения тела и основания плотины. Далее закладывают зуб или замок. Для этого по центру будущей плотины роют траншею, достигающую водоупорного слоя, а затем заполняют ее послойно суглинком или глиной с тщательной утрамбовкой каждого слоя. Выбрать наилучший наполняющий грунт поможет простой прием. Если глина или суглинок не выпадают из перевернутого ведра, значит они пригодны для укладки в траншею. В виде наклонных ступеней зуб или замок выводят по берегам на 0,5 м выше максимального уровня воды будущего пруда. Сооружение зуба или замка не только способствует более плотному сопряжению тела плотины с основанием, но и препятствует просачиванию воды через основание плотины. Затем приступают к строительству тела плотины. Грунт в плотину насыпают слоями толщиной 20-30 см, смачивают его и укатывают катками. Не допускается укладка мерзлого грунта, поэтому лучше всего строить плотину в летнее время. Следует учитывать, что плотина после возведения оседает, поэтому первоначальная высота ее должна быть на 10-20% выше расчетной. Расчетная высота плотины складывается из напора воды в головном пруду плюс сухой запас, чтобы вода не переливалась через гребень. Обычно сухой запас составляет 1-1,5 м. Ширина гребня зависит от категории дороги, которая по нему проложена, и составляет обычно 5- 6 м, но не менее 3 м. Крутизна (коэффициент заложения) откосов зависит от грунта.

Укрепление откосов Откосы плотины, особенно верховой (мокрый), защищают от волн, льда, атмосферных осадков, механических повреждений различными креплениями. Для этого применяют каменные, железобетонные (сборные и монолитные), асфальтобетонные и биологические крепления. Для низконапорных плотин применяют, в основном, последние. Биологическое крепление представляет собой посадку по откосу кустарника, деревьев, одерновку и засев трав. Это наиболее дешевый способ защиты откосов от осыпания и размывания, не требующий затрат на ремонт и восстановление. Однако посаженные растения требуют ухода в первые годы развития. Из древесных растений наилучшие - ивовые, не теряющие способности к росту при затоплении. Густая ивовая поросль, пронизывая корнями грунт в теле плотины, повышает устойчивость откоса к осыпанию и препятствует выносу частиц через низовой откос, так как избыточная фильтрующаяся влага всасывается корнями. При посеве многолетних трав на откосах из супеси и песка насыпают плодородный слой почвы толщиной 10 см. На откосах из суглинка или торфа посев производят без подсыпки почвы. При покрытии откосов дерном выбирают плотный луговой дерн, который нарезают лентами шириной 25 см и длиной 2-3 м или прямоугольниками 30-50 см. Дернины прикрепляют к откосу колышками или металлическими прутьями. Прямоугольные дернины - по углам, а ленты - через каждые 50 см.

Showcases

Background Image

Header Color

:

Content Color

: