ШгШшгФтпт 5

I

Д ....... е......

Рис. 6.2. Противофильтрационнне устройства в осно­вании грунтовых плотин: а - зуо ; б - замок; в - шпунтовая стенка; г - шпунтовая стенка в сочетании с зубом; д - инъек­ционная завеса, доведенная до водоупора; е - висячая инъекци­онная завеса; ж - понур в сочетании с экраном.

Й1бор створа плотины. На положение отпора плотины оказывают влияние различные факторы. Топографи- | чаские условия определяют длину и высоту плотины. Створ лоти­ны, как правило, располагают в наиболее узкой части, обычно нормально к горизонталям, что обеспечивает минимальный объем рмбот; большую роль играют инженерно-геологические и гидроло­гические условия, оцениваемые прочностными характеристиками грунтов, их напластованием и водопроницаемостью. \

В процессе изысканий намечают несколько створов. Створ будущей плотины из них выбирают с учетом перечисленных факто­ров и на основе результатов технико-экономического сравнения вариантов.

В водохранилищах, создаваемых с помощью грунтовых плотин, 1'чаличают три уровня поверхности воды: форсированный подпор­ный (М1У), нормальный подпорный (НПУ) и мертвого объема (УМО).

} рунтовые материалы для воз­ведения плотин. Для основной части профиля плотн­ом иопользуют все виды грунтов, за исключением: содержащих иолирастворимые включения солей хлоридных или сульфатно-хло- риднмх в количестве более 5% или солей сульфатных более 2% нпзаы ( содержащих неполностью разложившйеся органические ве- Шеотва, находящиеся в аморфном состоянии в количестве более и* маооы.

Для строительства однородных плотин чаще всего использу­ет суглинки и супеси, а также мелкие и с.редвей крупности пес­ни, обладающие допустимой по водохозяйственным расчетам филь- Iрационной способностью и достаточной прочностью. Илистые грумтм и плотные глины, разработка и укладка которых в соору­жение яатруднительны, редко применяют для строительства пло­ти или противофильтрационных элементов.

Для устройства противофильтрационных элементов (ядер, | г 'Нон, поиуров, зубьёВ)~тгеТ10льзуют маловодопроницаемые ма- Iери« лм с коэффициентом фильтрации I? * 1 • Ю^- м/с С^гл^инистые грунт н, торф, искусственные грунтовые смеси). Наилучшим мате­риалом для устройства противофильтрационных элементов являют- ни глинистые грунты. Торфы со степенью разложения не менее < I применяют для устройства экранов и понуров плотин высотой не ведав 20 м.

Дли устройства дренажей, обратных фильтров, переходных Они и крапления откосов иопользуют песчаные и гравийно-галеч-
»

киковые .грунты, дробленые скальные породы, которые должны об­ладать достаточной прочностью, морозостойкостью и неразмокае- мостью в воде.

Грунтовые плотин^ возводят на любых основаниях - скальных и нескальных. К грунтам основания предъявляются такие же тре­бования, как и к гру 1там тела плотины. Грунты с не разложившей­ся корневой системой и гумусированные почвы, а также имеющие ходы землеройных животных, как правило, удаляют.

6.1Л. Конструкции плотин

^ ~о п еречный профиль плотин. Форма поперечного сечения грунтовой плотины представляет трапецию, большуг сторону которой называют подошвой, а меньшую - гребнем Размеры поперечного профиля зависят от тип^ плотины, ее высоты характера грунтов в основании,' а также условий строительства и эксплуатационных требований.

Гребень плотины должен возвышаться над ФПУ на столько, чтобы ветровые волны не набегали на него. Это превышение определяется по соответствующим формулам [10]. Ори­ентировочно высоту волн и, следовательно, превышение гребня над ФПУ можно определить по формуле Е.А.Замарина [13 .

Н&~0,7+0,1Ь, (6.1)

где Н_в - высота волн,.м; Ь - длина разгона волны, км.

Следует иметь в виду, что при назначении проектной отме-, тки гребня в соответствии с формулой (6.1) не учитывается возможная осадка плотины в эксплуатационный период. В связи с этим отметка гребня сооружения в момент окончания строительс­тва должна превышать проектную на'ожидаемую эксплуатационную осадку (принимается величина осадки 5-10$ от высоты плотины).

Общая высота плотины определяется геометрической высотой ФПУ, превышением его над основанием плотины с учетом толшины ■снимаемого растительного слоя, а также превышением гребня плотины над ФПУ на высоту волнобоя с учетом последующей осад­ки плотины.

Обычно на гребне плотины устраивают автомобильную или железную дорогу, размеры которых назначают, руководствуясь требованиями соответствующих нормативных документов .

Минимальная ширина гребня 3-4 м для низких и средних плотин и не менее 6 м для высоких.

Для организованного стока поверхностных вод гребню прида-

ЦТ односторонний или двухсторонний поперечный уклон, а на вбочинах устраивают ливнестоки.

Покрытие проезжей части выполняют в соответствии с кате­горией дороги. Его укладывают на подготовку из песчаных, гра- НИИИМХ или щебенистых грунтов. По краям гребня предусматрива­ет Ограждения в виде волнозащитного парапета (со стороны вер­тит бьефа) или различных ограждающих устройств по обочинам яироги (надолбы, стенки и пр.). \

Еоли гребень плотины сложен из глинистых грунтов, для за­шит его от промерзания или высыхания укладывают слой несвяз­ного грунта. Толщина защитного слоя, включая покрытие гребня, Должна быть,не менее глубины сезонного промерзания грунта.

Откосы плотины. Н предварительных стадиях Проектирования заложения откосов грунтовых плотин назначают, рнИМНВаясь на опыте строительства и эксплуатации аналогичных сооружений. Впоследствии назначенные заложения откосов проверя­ет расчетами и в случае необходимости уточняют.

Ориентировочные значения заложений откосов грунтовых на- нммоих плотин из глинистых и песчаных грунтов при наличии в енмоиании грунтов с прочностью не меньшей, чем в теле плотины, Яриеидены в табл. 6.1. Откосы грунтовых плотин могут иметь пе- Тайлица 6.1 ременное заложение, уменьшаю- '.(начения заложений откосов щееоя в гребневой части, что грунтовых насыпных плотин дает возможность запроектиро- ^ | , _ вать более экономичный про-

Им.щта пло-; Заложение откосов" Ф^иль сооружения, чем при пос-

»кии _м ' . тоянном по высоте заложении

" :верхового • низового

---- ⁶------------------------- откосов.

тв 2,0-2,5 1,50-1,75

"5 >10 2,25-2,75 1,75-2,25

10*15 2,5-3,0 2,0-2,5

|>» 3,0-4,0 2,5-4,0

4,0-5,0 4,0-4,5 ¹ ' ' ' твенных и эксплуатационных

|(МимнИ, На верховом откосе бермы служат для создания необхо-

ДММогм упора креплению и обеспечения возможности его осмотра

|| ремонта. На низовом откосе бермы используют для обеспечения

■■Цбного проезда и предотвращения размывов откоса талыми и

|Н*крними водами. С этой целью бермы располагают через 1С—15 м

мо ми..... ■ ■, а на внутренней их стороне для сбора и организов н-

ННГо 01 иода стекающих вод устраивают кюветы или лотки. Устрой­ство берм позволяет увеличить ширину плотины по основанию и удлинить пути фильтрации, а в случае необходимости заглубить депрессионную кривую таким образом, чтобы она проходила вне зоны промерзания. Ширина берм определяется их назначением и составляет не менее 3 м, если берм^ предназначена для проезда, и не менее 1-2 м, если проезд не предусмотрен.

Крепления откосов. Откосы грунтовых пло­тин подвержены разрушающим воздействиям ветровых волн, течений воды, льда, атмосферных осадков и других факторов (пучение и усадка глинистых грунтов, воздействие ветра, жизнедеятельность землеройных жйвотных и пр.).

Для зашиты верхового откоса рекомендуют крепления следую­щих видов: а) каменную наброску из несортированного камня ;б)бе- тонные монолитные,железобетонные сборные и монолитные с обыч­ной и предварительно-напряженной арматурой ; в) асфальтобетон­ные ; г), биологические. Чаще всего применяет крепления из ка­менной наброски, бетона и железобетона. Перспективны также асфальтобетонные крепления ввиду возможности полной механиза­ции процесса их укладки», высокой водонепроницаемости,* трещино- стойкости, достаточно хорошей приспособляемости к осадкам со­оружения и основания. Они одновременно выполняют роль экрана плотины. Иногда на пологих волноустойчивых откосах предусмат­ривают посадку древесно-кустарниковой растительности.

Низовой откос плотин в зоне волновых и ледовых воздейст­вий со стороны нижнего бьефа крепится так же, как верховой. Остальную часть низового откоса защищают от атмосферных воз­действий и в случае необходимости от разрушения землеройными животными. Чаще всего низовой откес' укрепляют посевом много­летних трав по слою растительного грунта 20-30 см или одер- новкой. Можно укреплять низовые откосы посадкой кустарников.

' ->/",• 6.1.2. Противофильтрационные устройства в теле у плотины

В грунтовых плотинах, тело которых выполнено из сильно­водопроницаемых грунтов, применяют противофильтрационные уст­ройства. Назначение их - уменьшить фильтрационные -потери воды через тело плотины, а также повысить устойчивость низового от­коса. Основные противофильтрационные устройства в теле плотины - г. га, я у раны, I ■•>.;; паг>.'м. для создания их применяют грунты, .•стазы, асфальтобетон, бетон и полимерные пленки.

Грунтовое ядро может размещаться по оси плотины или'смещаться в сторону верхового откоса. Смещая ядро * Сторону верхнего бьефа или делая его наклонным, можно повы- имп устойчивость низового откоса в связи с уменьшением фильт­рационной силы и увеличением объема сухого грунта, для которо­го сдвиговые характеристики будут больше. Верх ядра располага- И "^мшв чтобы исключить перелив воды через него; одновре­менно должно быть обеспечено расстояние от гребня плотины до *»Р»в ядра больше глубины гуюмерзания. Минимальный размер яд­ра Поверху назначают из условия производства работ, но не ме- ММ 0,8 м. Толщина ядра понизу определяется расчетом.

Грунтовый экран. Под экраном понимается Прнтииофильтрационное устройство, располагаемое по верховому нЩООу плотины. Толщину экрана (а она измеряется нормально к яги откосу) поверху задают не менее 0,8 м, а внизу - определя- ит расчетом. Отметку верха экрана принимают выше ФПУ, с учетом ЙШ'ОНЯ и наката волны. Поверх экрана укладывают пригрузку из мянмяных грунтов толщиной не менее глубины промерзания.

Экраны из негрунтовык матери- Я Л 0 я. Находят 'распространение экраны из полимерных пленок, "ни достаточно прочны, химически инертны и хорошо свариваются горячим способом» Пленки укладывают на откосы плотииы с зало- •«милм не менее 3, на подготовку из песчаных грунтов. Сверху ИДОНку покрывают защитным песчаным слоем.

Диафрагмы размещают обычно по оси плотины. Их имннчняют из бетона, железобетона, дерева, металла, а также из асфальтобетона. Размеры определяют расчетом.

^ 6,1.3. Противофильтрационные устройства в основании плотин

Коли в основании грунтовых плотин залегают водопроницае­мы* грунты, то для уменьшения фильтрационных потерь воды и МИМния гидравлических градиентов применяют противофильтра- нинннма устройства. Основные из них - замки, зубья, шпунтовые и*янки. в скальных основаниях цементационные завесы. Противо- фмиьтриционные устройства в основании плотин могут быть глухи­ми I прорезают весь водопроницаемый слой) и висячими (не дохо- |ИТ лс водоупора).

Намок и зуб. Замок - водонепроницаемое препят- и' и основании плотины, прорезающее водопроницаемый слой

грунта и входящее в водоупор. Аналогичное устройство, не дохо­дящее до водоупора, называют зубом. Замок выполняют как самос­тоятельный элемент или в сочетании о другими противофильтраци- онными устройствами. Допускается смещение замка от оси в сто­рону верхнего бьефа. 'Замок применяют, когда мощность водопро­ницаемого слоя не б лее 3...4 м. С увеличением мощности водо­проницаемого слоя выполнить траншею под замок становится тру­дно ; в этом случае переходят к комбинации зуба со шпунтовой стенкой.

^Сопряжения грунтовых противофильтрационных устройств тела плотины и основания должны обеспечивать непрерывную водонепро­ницаемую линию в теле плотины и основании; при этом целесооб­разно для них использовать один и тот же грунт.

Понуры. В плотинах на водопроницаемом основании прл глубоком залегании водоупора устраивают понуры, представляющие водонепроницаемую постель в верхнем бьефе, покрывающую дно пе­ред плотиной. Понур можно применять в сочетании б экраном или ядром. Длину понура назначают в зависимости от допускаемых по­терь воды на фильтрацию и отсутствия фильтрационных деформаций грунта основания и тела плотины. Толщину понура определяют рас четом; минимальная она должна быть не менее 0,5 м. Сверху по­нур пригружают несвязными грунтами. При залегании в основании плотины крупнозернистых грунтов под понуром предусматривают переходный слой с целью исключения возможных деформаций.

Инъекционные завесы. Под.завесой пони­мается водонепроницаемая преграда для фильтрационного потока, располагаемая в основании плотин или на путях обхода водопод- порного сооружения фильтрационным потоком. Цементационные за­весы выполняют в скальных и крупнообломочных грунтах нагнета­нием в пробуренные скважины пластифицированного цементного ра­створа. Сопряжение противофильтрационных устройств тела плоти- • ны с инъекционными завесами осуществляется с помощью бетонной плиты, в верхней части которой имеются выступы, необходимые . для удлинения путей фильтрации, на контакте двух материалов - бетонки грунта.

Дренажи грунтовых плотин

Дренажами называют устройства, предназначенные для отвода воды и имеющие повышенную водопроницаемость по отношению к кон- тактируемому с ним грунту. Дренаж состоит из двух частей: при- пмной и отводящей. В большинстве случаев приемная и иногда от­водящая части¹ дренажей устроены по принципу обратных фильтров. Обратный фильтр - это один или несколько слоев грунта опреде­ленной зернистости, когда собственный вес частиц грунта увели- тимается в направлении фильтрационного потока. При этом исклю­чаются фильтрационные деформации на границе между телом плоти­ны или основанием и дренажем. Основные требования к слоям об­ратных фильтров - достаточная водопроницаемость, непросыпае- монть частиц грунта из одного слоя в другой и некольматируе- иопть. Подбор обратных фильтров производится по специальным методикам. Задачи дренажей - понижение отметок кривой депрес- оии и недопущение выхода фильтрационного потока на низовой от- «оп. Их применяют для дренирования тела плотины и основания, а ' таило для перехвата фильтрационного потока, обтекающего плечи плотины.

Нормальная работа дренажей обеспечивается, если приемная чпоть их расположена выше⁴уровня воды в нижнем бьефе. Основны­ми конструкциями дренажей будут наслонный, дренажная призма (банкет), комбинированный, плоский горизонтальный, ленточный, трубчатый горизонтальный и вертикальный.

Наслонный дренаж .(рис. 6.3, а) не пони­жает кривую депрессии, а только предохраняет низовой откос в меоге выхода фильтрационного потока от возможных фильтрацион- нмх деформаций и представляет обратный фильтр, уложенный по миновому откосу. Отметка верха дренажа должна находиться выше точки выхода кривой депрессии на откос и в то же время выше вы­питы наката ветровой волны от уровня нижнего бьефа.

< Дренажная призма (б) нашла широкое приме­нение в грунтовых плотинах благодаря простоте конструкции^ ра­боте при любых переменных уровнях воды в нижнем бьефе; дрени- рнманию как тела плотины, так и части основания. Недостаток Дронажной призмы - относительно большой объем камня. Верх иритмы располагают выше уровня воды в нижнем бьефе. Высота нриамы обычно составляет до 0,2 Л„_л. Дренажная призма может ирцменятьоя и в сочетании с наслонным дренажем (в).

Плоский горизонтальный дре- Г Н а к (г) выполняют в виде постели, в которой грунты уложены Е ЙП типу обратного фильтра как со стороны основания плотины, 1|«и и ее тела. Плоский дренаж; применим при отсутствии воды а Нижнем бьефе. При кратковременном повышении уровня воды в

Рис. 6.3. Виды дренажей: а - наслонный ; 6 - дренаж­ная призма (банкет) ; в - комбинированный (дренажная призма в сочетании с наслонным дренажем) ; д - плоский с вертикальным (наклонным) участком в приемной чаети ; г - плоский (постель) ; е - ленточный ; ж - комбинированной (дренажная призма в соче­тании с ленточным дренажем) ; з - трубчатый горизонтальный ; 1 заглушки; 2 - перфорированные трубы; 3 - отводящие трубы. приемной части.дренажа предусматривают наклонный или вертика­льный участок, соединенный с постелью (д). Достоинс ю плоско го дренажа - простота выполнения, механизация укладки дренаж­ного материала, а также хорошее дренирование основания. Ленточный дренаж (е) является разновид­ностью плоского дренажа. Здесь вместо сплошной постели выпол­няют узкую ленту (приемная часть), а нормально к ней дают от­водящую часть, также в виде узкой ленты.

Дренажная призма в сочетании с ленточным дренажем (ж) позволяет сни­зить затраты на устройство дренажа. При отсутствии воды в ниж

ним бье^ работает ленточный дренаж. В случае кратковременно­го и незначительного повышения уровня воды в нижнем бьефе имючнется в работу дренажная призма.

Трубчатый горизонтальный дре­наж (з). Приемную часть дренажа выполняют из перфорирован­ии» труб, укладываемых параллельно подошве откоса, следуя за (я изгибами и обеспечивая при этом односторонний уклон. Диа­метр труб определяют расчетом (при безнапорном режиме) ; из производственных условий применять трубы диаметром менее 0,2 м Н« рекомендуется. По периметру приемной части трубы укладывают обратные фильтры. Из приемной части дренажа вода отводится не- ми|>Форлррванными трубами в нижний бьеф.

| I * 6.1.5. Особенности возведения грунтовых плотин

Но способу производства работ грунтовые плотины подразде- дмщтоя на плотины с отсыпкой насухо пионерным способом, с ме­ханическим уплотнением грунта, с отсыпкой грунта в воду, на­мытые, а также возводимые с помощью направленных взрывов.

Насыпной способ считается наиболее дос­тупным и дешевым. В состав основных работ по возведению пло­тин послойной отсыпкой грунтов насухо входят подготовка и ре 'работка карьеров, доставка грунта к месту укладки, отсып- »&, разравнивание и уплотнение грунта в теле сооружения. Дос- ч пплинный из карьера грунт разравнивают слоем толщиной 20- 19 ом в рыхлом состоянии. Грунт уплотняют катками самоходными, пришитыми - гладкими или шиповыми, иногда гусеничными трак- торпми или самоходными скреперами. Применяются также больше­грузы на пневмоходу (весом до 26 т), уплотняющие слой грунта истиной до 60 см, и виброкатки, уплотняющие слой грунта до 0,(1-1,0 м. Степень уплотнения грунта контролируется лабора­торным путем и с помощью плотномеров. Для достижения необходи­мой степени уплотнения грунта иногда требуется смачивание его |вДсИ, так как лучшее уплотнение грунта происходит при опти­мальной влажности. Последняя зависит от характера грунта и ве­на мктка. Для более-тяжелых катков оптимальная влажность уменьшается, а для более легких - повышается. Влажность грун­та определяется опытным путем в лабораторных и натурных усло­вии» . После уплотнения слоя поверхность его боронуется для ■ЦПго сцепления со следующим слоем.

Намывные грунтовые плотины

имеют широкое распространение, так как стоимость работ обычно быв .ет значительно ниже, чем при сухом способе возведения пло­тин. Разработка грунта в сухих карьерах ведется гидромонито­ром, который выбрасывает струю воды под большим напором со скоростью 60 м/с и более. Под водой грунт разрабатывается зем­лесосом. Пульпа в онсистенции 10-15$ по объему грунта к объе­му воды подается к месту укладки по безнапорным лоткам и кана­лам или по напорным пульповодам. Основное условие применения гидромеханизации - наличие на месте грунта, подходящего для намыва тела плотины, и достаточного количества воды для разра« бот^и грунта, транспортировки и укладки его в тело плотины,I

Отсыпка грунтов в воду или так на­зываемый мокрый способ возведения плотин используется для со­оружения грунтовых плотин и противофильтрационных элементов., (.ядер, экранов, понуров), К числу преимуществ этого способа относится возможность использования грунтов, плохо поддающих­ся укладке другими способами, а также возможность производст­ва работ в дождливые периоды и во время заморозков.

Взрывонабросные плотины возводят в районах, обладающих необходимыми топографическими и инженерно- геологическими условиями. Наиболее благоприятны для строитель­ства таких плотин горные реки, имеющие достаточно узкое ущелье Грунт перемещают в тело плотины направленным взрывом пород на выброс или на сброс с помощью зарядов взр-очатых веществ, рас­полагаемых на одном или обоих берегах реки выше гребня проек­тируемой плотины. Плотины данного типа характеризуются расп­ластанным профилем. При их возведении значительно сокращаются сроки строительства.

6.1.6. Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и бетонными сооружениями

Сопряжение тела плотины с основанием, берегами и примы­кающими бетонными сооружениями должно быть выполнено таким об­разом, чтобы исключалась возможность фильтрационных деформаций грунтов тела плотины и основания, обеспечивалась статическая устойчивость сооружения, фильтрационные потери из водохрани­лища не превышали допустимых пределов.

При скальном основании с поверхности удаляют обломки разрушенной скалы и аллювиальные отложения, заполняющие отде­льные впадины, и выравнивают поверхность для обеспечения над-

Н||им"| и уплотнения нижних слоев плотины. При наличии в скаль- ' Нин тиамин крупных тектонических трещин производится их

^Н|Иот11ч и заделка бетоном.

При ноокальном основании предусматривают удаление с повер- Н^МЧИ грунта с нарушенной структурой (растительного слоя гру- ЦМ, пронизанного корнями деревьев и кустарников, ходами ■ЙИДвриИимх животных). Подлежит удалению также слой грунта, со- ШМйищгп недопустимо большое количество легко растворимых в |Н4* нплеи или органических включений, \

в Примыкание тела плотины к берегам осуществляют по наклон- I плоскостям, при планировке которых по возможности избегают •ни» ипрсломов. Обработка склонов вертикальными уступами не

...... гоя, так как вследствие резких изменений высоты насыпи

р уотупов образуются опасные поперечные трещины. 1'нПрнжение грунтовой плотины с береговыми бетонными и же- гомными сооружениями (устоями зданий гидроэлектростанций, ННриемников, водосбросов и пр.) осуществляют путем устройс- нро'|нвофильтрационных диафрагм, врезающихся в тело плотины ДнявдяННЫХ внизу до водоупора. Диафрагмы выполняют из бетона, Щ||об1?тона, металлического шпунта.

Диафрагмы или экраны из негрунтовых материалов сопрягают Инмжными сооружениями гибким водонепроницаемым швом, обеспе- Дмишнм независимую осадку соединяемых частей. Сопряжение во- рнНуокпмх труб-с телом плотины осуществляют при помощи ре- МЙ, При этом в контактной зоне необходимо тщательное уплотне- 1'рунти при помощи ручных'пневмотрамбовок. п) 6.2. Каменнонабросные и каменно-земляные плотины

I ' Плотины, тело которых выполнено из камня (рваного, коло- ЫМРЯ) булыжника), 'уложенного в виде наброски (отсыпки), назы- ||ЫН ияменнонабросными. Они имеют повышенную |Й(|н||1Ницаомость. Для уменьшения потерь воды применяют раз- 1ИЧНИ1" рода противофильтрационные устройства.

Ни конструкции поперечного профиля и применяемых противо- ШМНрмЦИОННЫх уотройств каменнонабросные плотины подразделяют М Н«"Iним О экраном из негрунтового материала, с диафрагмой, с •вЙВиииИ бетонной стенкс и полунабросные. Зти плотины, как

яоянодлт на скальных основаниях. Возведение таких |1 ям»ни ограничивается географическими районами, где камень яв- ЦЯЯ1нн местным материалом, а карьерная разработка и перемеще­ние его не встречают затруднений.

Плотины, тело которых выполнено из каменной отсыпки с противофильтрационными устройствами в виде грунтового экрана или ядра, называются каменно-земляными. Их возводят на скальных и нескальных основаниях. Особенность та­ких плотин - применение переходных зон (слоев) от каменной от­сыпки или крупнообломочных грунтов к грунтам противофильтраци­онных устройств. Для противофильтрационных устройств использу­ют малозодопроницаемые грунты - глины, глинобетон, торф, а также асфальтобетон и полимерные пленки.

1 ^ )6.3. Бетонные и железобетонные плотины

тйтонные и железобетонные плотины по конструкции разделя­ются на следующие основные виды (рис. 6.4): гравитационные (а); контрфорсные (б) и арочные (в).

Рио. 6.4. Основные виды плотин на скальных основа­ниях: а - гравитационная (массивная); б - контрфорсная; в - арочная; I - контрфорсы; 2 - массивные оголовки.

Бетонные и железобетонные плотины строят в различных природных и климатических условиях на скальных, полускальных и нескальных основаниях. Ив них гравитационные (глухие, через ко­торые не производится сброса воды в нижний бьеф) и арочные пло- тины сооружают только на скальных, а железобетонные и гравита­ционные водосливные - как на скальных, так и нескальных осно­ваниях.

Недостатком плотин данного типа являются затраты на их возведение, так как бетон и металл обычно не являются местны­ми материалами (требуются значительные транспортные расходы) и могут быть в определенных условиях дефицитными и относительно дорогими.

Гравитационной называется плотина, устойчи­вость которой против сдвига обеспечивается силой тяжести. Сдви­гу плотины препятствуют силы трения и сцепления, возникающие

(И нитмкту между подошвой плотины и основанием. В большинст­во и«у час в .гравитационные бетонные плотины имеют треугольный йрнфиль, в котором отношение ширины плотины понизу к ее высо- 1» поставляет 0,7-0,8. При этом вершину треугольника располага­ет ми отметке НПУ. На нескальных основаниях бетонные гравитаци- ииннм плотины являются, как правило, водосливными. Глухую часть ИДнтим иозводят из местных материалов. На нескальных основаниях (ММлинц имеет фундаментную плиту, которая обеспечивает устойчи­вое I I. сооружения. Поэтому профиль плотины получает распластан- Иуп форму.

Контрфорсные плотины представляют со- йни рнд расположенных на некотором расстоянии друг от друга Нмгрфороов (стенок) с напорными перекрытиями в виде массивных ЙГмлопков, или.арок, или плоских плит. Контрфорсные плотины Квмьми окономичны, так как для их возведения требуется бетона ■МИ Пемзобетона в 1,5-4 раза меньше, чем для гравитационных НИмчпм. На скальных основаниях контрфорсы могут опираться не- |Нм родственно на скалу. На слабых скальных и нескальных осно- Виним> уотраивают фундаментную плиту. Расстояние между осями ||НТ|)ф0рООВ принимают от 10 до 20 м. Толщина контрфорсов 3- й м, м зависимости от высоты плотины. Напорные плиты изготав- дивмтоя из железобетона и имеют вверху толщину 0,2-0,3 м. Ни- |1 В« определяю* расчетом прочности.

Криволинейные в плане плотины, работающие как горизонталь- Им МОПОЛОхенная арка и передающие горизонтальную нагрузку от днннННИп воды берегам, называются арочными. Несмотря Ь|| малую толщину, арочные плотины, даже при огромной высоте, ЦМдотмвляют вполне надежную упругую конструкцию и обладают !йДв« пыоокими запасами прочности, чем другие типы плотин. А|Мнныо плотины обычно строят в горных районах, в ущельях. Для НИЧНы» плотин отношение ширины у основания к высоте плотины ЙЙНМлнпт 0,08-0,15. Так, бетонная плотина арочного типа Чир- ВВИонии IX имеет высоту 230 м, толщину арки поверху 6 м и по­низу >1 м.

1'г томные и железобетонные плотины, как правило, строят из |Щ|И1ЛИ1него бетона. Для более полного использования прочности НрЦМй И сокращения его объема при возведении плотин на скаль-

ом» йшющниях применяют предварительное напряжение, которое ИИИИгн^,,тси двумя способами: 1) прижимают сооружение к основа- ■111 Иятиеенисм высокопрочной арматуры, заанкеренной в скаль­
ную породу; 2) ооздают сжимающие напряжения в бетоне сооруже­ния гидравлическими домкратами. Оба эти способа применяются при возведении гравитационных, контрфорсных и арочных плотин, что уменьшает объем бетона до 70$.

Устойчивость плотин, кроме того, обеспечивается за счет использования водн х и грунтовых пригрузок посредством уст­ройства противофильтрационных завес, а также выносом противо­фильтрационных устройств подземного контура сооружений на не скальных основаниях в сторону верхнего бьефа и применением дренажных устройств в основании сооружений. Тем не менее при возведении плотин на нескальных основаниях большое внимание уделяется устройству фундаментной плиты.

Для защиты грунта основания плотины от размыва в нижнем бьефе устраивают водобой с гасителями энергии и рисберму, в • пределах которой скорости потока снижаются до допустимых для неукрепленного русла значений. Длина водобоя примерно равна 6-кратной высоте прыжка. Водобой устраивают в виде горизон­тально? бетонной плиты, на которой могут располагаться гаси­тели энергии различных типов. Толщина водобойной плиты зави­сит от скорости движения потока и толщины струи в сжатом се­чении и определяется расчетом.

Рисберма (рис. 6.5) предназначается для успокоения по-'

сЛд ° д " О°о° 1 1

ЭтЬ

тока и рассеяния его за пределами водобоя. Длина рисбермы обычно равна 14-2-кратной длине водобоя. В конструктивном отно шении риоберма должна быть гибкой, способной приспособляться возможным деформациям дна без нарушения ее прочности и доота точно проницаемой для отвода фильтрационных вод. Наиболее на­дежным креплением являются бетонные плиты толщиной 0,5-1,0 м, укладываемые по слою обратного фильтра, со сдвинутыми продо­льными швами (а). Для снижения влияния гидродинамического по- _ нп плиты в них делают отверстия и скашивают верховые IIIи (б), В отдельных случаях рисберму можно выполнять в ви- ТМнка, состоящего из связанных меж:ду собой гибкой армату- I оомоительно тонких бетонных или железобетонных плит (в). Ни»ино участки рисбермы выполняют в виде вертикальной бетон- И, железобетонной, шпунтовой или ряжевой стенки, либо в виде ниронительного ковша. Глубину ковша определяют расчетом, ковша покрывают слоем мелкого камня толщиной^ 1-3 м. Бере- I) П|»1Д0лах водобоя укрепляют бетонными стенками, а в преде- риобермы - креплением, аналогичным креплению рисбермы.

6,4. Деревянные плотины

Деревянные плотины отроят для проведения лесосплава, улу- |ННЯ оудоходных условий, создания небольших водохранилищ для ННИИН, водоснабжения и других целей. Деревянные плотины най­ми «во распространены в районах, богатых лесом. Преимущества , минных плотин: простота конструкций и легкость обработки |в1МоИ ; малая чувствительность к колебаниям температуры; воз- |ееННоТ|| предварительной заготовки стандартных деревянных эле- Итоп и заводских условиях и, наконец, сравнительная дешевиз-

■I.

Недостатком их является недолговечность (15-20 лет), осо- Ииооо надводных частей, находящихся в условиях переменной д^Ц»номти. Для предупреждения загнивания древесины и увеличе- РИИ прока службы сооружения до 25-30 лет и более дерево пропи- ЦЯатт антиоептиками, нерастворимыми в воде (например, креозот

'иш уотройства деревянных плотин широко используют сосну. Догко поддается обработке и устойчива против загнивания в |ИИопнйх переменкой влажности. Лиственница также устойчива щЛП'и» аагнивания, но труднее в обработке. Ель легко поддается )й|'НИ винив, ее следует применять в верхних частях плотины. Дуб ■Я Мпьма прочная и стойкая против загнивания порода, но из-за : |м|'о| овивНЫ и трудной обработки ее используют лишь в особо от- И ив иных частях сооружений. /1чрввинные плотины, как правило, выполняют водосбросными. ||вомиппне и глухие вст тчаются редко. Деревянная плотина Ц(ИТ из флютбета (.нижняя часть, включаюшая понур, водобой, вррп- И риоберму), устоев (служат для сопряжения плотины с ос- Лцчочпнлш берегами или с земляными дамбами), бчкоч (.разб,'- вают отверстие плотины на два и более пролетов) и промежуточ­ных опор (контрфорсов, стенок). По особенностям конструкций, преимущественно надфлюберных частей, деревянные плотины раз­деляют на следующие типы: свайно-обшивные, стоечно-обшивные, ряжевые, свайно-ряжевые. Свайно-обШивные состоят из рядов свай, которые забиваются в грунт. За сваи, со стороны засып­ки, укладывают стенку из досок или пластин. Стоечно-обшивная конструкция выполняется так же, как и свайно-обшивная, но здесь вместо свай используют вертикальные стойки, врубленные при помощи широв в продольные брусья, уложенные.по верху флют- бета. Ряжевая плотина представляет собой срубленные из бревен ящики (без дна), загруженные камнем или грунтом.

Деревянные плотины строят небольшой высоты. Так, для свай- но-обшивочных она составляет 2-4 м, ряжевых с анкеровкой (про­тив всплывания) - до 6 м, но встречаются плотины и с напорами 7-12 ми более. Для предварительных расчетов длину отдельных частей флютбета принимают в следующих пределах: понурной части от 1,5 до 2,5Л ; водобоя от 2 до ЗД , сливной части Сслива и рисбермы) от 3 до 7Л , где Л - расчетный напор на плотине.

6.5. Водопропускные сооружения

Водопропускные сооружения входят в состав речных гидроуз­лов и по назначению подразделяются на два вида: водосбросы и водоспуски.

Водосбросы предназначены для пропуска из водо­хранилища (пруда) в нижний бьеф паводковых расходов при задан­ных расчетных уровнях воды в верхнем бьефе, а также для про­пуска в нижний бьеф льда, шуги и других плавающих тел.

По расположению в узле сооружений водосбросы могут быть в теле плотины и береговые (вне тела плотины). По конструктивно­му оформлению водосбросы имеют много разновидностей: трубчатые, береговые открытые, траншейные, шахтные, туннельные, сифонные и др. Тип водосброса выбирают с учетом: а) типа плотины и напо­ра на ней; б) паводковых и строительных расходов ; в) общей схе­мы организации работ и пропусков строительных расходов ; г) то­пографических, геологических и гидрогеологических условий в районе строительства; д) эксплуатационных особенностей; е) дан­ных технико-экономических сопоставлений.

Трубчатые водосбросы устраивают в те­ле грунтовых плотин в основном небольшой высоты и значительно

* пИстинах высотой 60-60 м. В состав трубчатого водосб- ||Иа И'ндят,: а) головная часть в виде водослива или башни, ННуднвмнных затворами ; б) донная труба, укладываемая в НЬ|И основания ; в) выходной оголовок с устройствами для га- ^■■ИН вмяргии потока в виде водобойного колодца, трамплина ^^■'-ранитвлн другого типа. Донные трубы выполняют обычно из ^^НкнПигони с круглым, овальным или прямоугольным поперечным ^Нрцнкм, Трубы располагают на плотном основании и надежно ^Нмииг I) основанием и телом плотины с устройство^ двух- ^■Цкп .июфильтрационных диафрагм по их периметру. По длине ^Ии раярввшот температурно-осадочными швами через 20-25 м. ННущмпн'нюкий расчет трубчатого водосброса приведен в разде-

(М МС.

I | •рвговые водосбросы выполняют в ^^НЙ ПТ»рытых водосбросных каналов, туннелей и различных соче- Яипослива с каналом, шахтой и туннелем. Их устраивают на НММу^|(""' кик с грунтовыми, так и с арочными и контрфорсными ■Цннннии глухими плотинами. Береговые открытые водосбросы НйИИ'нмит при расходах от 500 до 12000 м^/с. Они состоят из цпннвных частей: а) подводящего канала; б) водослива ильного типа, регулирующего сбрасываемый расход; в) во- ^^Ш}М(|Днщпго устройства.

К Т рнншейный водосброс представляет Я|(1нИ ИТнрытый береговой водосброс с боковым отводом воды.

ШИМИОН'Ии их в основном в створах, сложенных скальными или ^Щиймльными породами при крутых береговых склонах. В состав ^|МнмИ траншейного водосброса входят: а) водосливная || И виде водослива с широким порогом; б) траншея, в кото- ^И^ШВТуннот вода, сбрасываемая через водослив ; в) отводящий

И Сопрягающее сооружение в виде быстротока, перепада ^^■МДИПЛИНп с соответствующими устройствами для гашения НВЦрин потока.

I I ■ К т н ы е водосбросы применяют обычно ВЁШДНа и иысоконапорных гидроузлах, возводимых на скальных ^^НМИЯИ. Состоят рни из поверхностного водослива, верти- ИЛИ слегка наклонной шахты и водоотводящего тракта в ВЬуннен» или галереи. Сбросные расходы для этого типа во- ■Мна тштигают 5000 м /с. [Туннельные водосбросы применяют на й иысоконапорных гидроузлах, возводимых па скальных

основаниях. Они состоят из водоприемника и туннеля, выполняю­щего роль водоотводящего тракта.

Сифонные водосбросы представляют со­бой один из видов трубчатых водосбросов автоматического дей­ствия. В конструктивном отношении аифон выполняют в виде ряда изогнутых в вертикальной плоскости труб, проложенных в теле бетонной плотины.

Параметры водосбросов определяются гидравлическими рас­четами в соответствии с формой поперечного сечения их водоот­водящего тракта (необходимые формулы приведены в главе 3 и в работе [253 ). Расчетный расход водосбросов устанавливается гидрологическим расчетом (см. раздел 5,И) на основании рас­четного модуля отока и площади водосбора.

Водоспуски предназначены для частичного или полного опорожнения водохранилища (пруда). По расположению в узле сооружений подобно водосбросам водоспуски делят на два типа: а) водоспуоки в теле грунтовой плотины ; б) водоспуски береговые вне тела плотины. К первым относятся трубчатые во­доспуски, ко вторым - Туннельные и открытые. Основными являют­ся трубчатые и туннельные водоспуски. Открытые береговые водо­спуски применяют веоьма редко и только на гидроузлах малых на­поров.

Тип водоспуска выбирают с учетом: а) расчетного расхода; б) типа и высоты плотины; в) общей схемы организации строи­тельных работ; г) геолого-топографических условий в районе гид­роузла^) эксплуатационных требований; е) технико-экономичес­ких показателей и класса сооружения.

На выбор типа водоспускного'сооружения существенное влия­ние оказывает характер'основания, на котором располагают это сооружение. При слабых и сильносжимаемых грунтах основания на­иболее надежным следует считать трубчатый водоспуск с трубами, прокладываемыми в галерее. Укладка труб водоспуска непосредст­венно в грунт допустима лишь в условиях прочного основания, сложенного скальными породами или плотными малодеформируемыми грунтами. 3 высоконапорных гидроузлах предпочтение отдается безбс-шенным типам. 3 гидроузлах с грунтовыми плотинами неболь­шой и средней высоты обычно устраивают водоспуски башенного типа как наиболее надежные.

Применяемые в водоспусках водопропускные трубы представ- | ля».'Т собо¹* железобетонные галереи или стальные трубопроводы,

ЁиМинад мшмые в этих галереях. Укладка стальных труб непос- НМ1Н||йН110 в грунте основания или в теле плотин допускается ^НрИо и небольших сооружениях.

I Металлические трубы в тела плотины укладывают на специ- ||М>» Подготовленный бетонный фундамент или бетонные опора и |§ИМ|. и мцлоответственных сооружениях - непосредственно на уп~ Нр*""'"' грунт с последующим весьма тщательным уплотнением НрйКи «округ труб. Снаружи трубы покрывают антйкоррозионны- рМ НнКрМТИЯми.,Трубчатые водоспуски снабжают, как правило, Нпн вит ворами - ремонтным и рабочим. Располагают их обычно Ш Почила водоспуока. Башни и камеры управления затворами раз- |нк«|.| чаще в начале водоспуска, но иногда и на некотором рас- сияний от наго.

Г'мшнц водоспусков устраивают чаще с круглым сечением в НВМI ^и" внутренний диаметр назначают в зависимости от лиа- ИИИ прикладываемых в них трубопроводов и размеров внутрен- НМ |н'!|1ойотв, но не менее 2,5-3 м. Толщина стенки башни ^НрК Лить не менее 20 см.

РИмипдиуп часть трубчатых водоспусков на нескальных грун- ЦЯити уотраивают в виде водобойного колодца и переходного ^НрКЯ от галереи к трапецеидальному каналу.

ПрИ гидравлическом расчете водоспусков определяют расход ни Формуле

'2Ж/Т, _з (6.2)

- раоход воды (м /с) через водоспуск при началы ом Л (при НПУ), м; Ж - объем водохранилища, м ; Т - вре- ^Нр||и|«11'<нии водохранилища, с.

ЩМй штопании расхода определяют диаметр трубы или геомет-

йПр|Яиа параметры водоспусков другой формы поперечного сече- _^Ир1рМулим, приведенным в гл. 3.

1'Лава 7. ВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА САДОВО-ПАРКОВЫХ ОБЪЕКТОВ

НВЛЯОТОЯ одним из важнейших компонентов природного рМИ'а и (анимает значительное место в формировании парко- Ним, Пн-оте с насаждениями водные устройства понижают ^^■Пу тидуха в жаркий летн:,й д 'ча'З-^О, увеличи-

I И»Н(..... Льную влажность (на 20-ЗС , очищают воздух от

создают своеобразный микроклимат, повышающий посетителей. Кроме того, наличие водных уст­ройств улучшает состояние и зеленых насаждений. Большое зна­чение имеют отдых на воде, организация купания и лодочных прогулок. И, наконец, важна эстетическая ценность воды. Ее физические свойства - текучесть, способность образовывать аб­солютно горизонтальную поверхность/ звучать, отражать предме­ты, менять цвет и форму - богатые возможности для создания самых разнообразных водных устройств. Водные устройства садо­во-парковых объектов включают естественные и искусственные водоемы, а также специальные гидротехнические сооружения.

7Л: Естественные водоемы и их благоустройство

Территория садово-парковых объектов может включать ес­тественные водоемы, представленные реками, ручьями, протоками и озерами. Изменение во времени их параметров и энергия вод­ных потоков вызывают деформацию русел и берегов. Примером по­добных деформаций могут служить: смыв дождевыми и талыми во­дами прибрежных земель; блуждание русла; размыв берегов с последующим разрушением прибрежных земель, дорог и построек, и т.п. В связи о этим Далеко не всегда можно использовать во­доемы в естественном состоянии. Обычно проводятся соответству­ющие мероприятия по их благоустройству. Основными видами бла­гоустройства являются крепление берегов и очистка дна.

Существует несколько способов крепления берегов, пр1 вы­боре которых, кроме наличия местных строительных материалов и стоимости работ, особое внимание должно быть обращено на эсте­тическое восприятие технической конструкции. По условиям про­изводства работ, характеру воздействия потока и длительности смачивания берегоукрепительные работы можно разделить на три высотные зоны: первая зона - ниже уровня низких вод, где ра­боты ведут под водой и сооружение находится в условиях посто­янного смачивания и воздействия потока; вторая зона - от уровня низких вод до уровня высоких вод, в которой работы возможно выполнять насухо и сооружение испытывает переоди- » чсское смачивание и воздействие потока; третья зона - выше уровня высоких вод, где работы ведут насухо, сооружение сма­нивается только атмосферными осадками и не подвергается воз­действию потока. Эти три условия в основном определяют выбор т;чт крепленая, наиболее приемлемого для каждой зоны.

?як укр.пления берегов в основном используют каменные ма­те;,"и'.; в в;:ле наброски, бутобетонной кладки, бездонных бетон- иич яг.кков с какекннм заполнением или устройством железобе- ^Нм ; шей, которые заполняют камнем» В пределах городской |»'>М1фии 'для укрепления берегов широкое распространение по- Ш|Цион подпорные стенки из бетона и железобетона. В третьей фткооы укрепляют преимущественно одерновкой с посадкой Ннярникопых ив.

[ ОчИПТку дна естественных водоемов производят двумя спосо- • о откачкой воды из всего водоема и без откачки. По пер- ^Н пин н>бу мощными электрическими и дизельным^ насосами вся выпивается в другой водоем или в- ливневую канализацию, НпЦг" " оамом низком по уклону месте дна водоема устраива- ЩЕМрдуплсние - "приямок" для забора воды. Освобожденную от во- Нникрмшоть оставляют на несколько дней для просушки, затем ^М111"р'|ми сгребают придонный ил к краям водоема, грузят ^Ндоетороми на автосамосвалы и перевозят на места складиро- НрМй| Где он после годичного проветривания может быть ио- Ш|к4'<пч11 для целей озеленения. Очищенное дно водоема вырав- ВйМ'н по проектным отметкам и засыпают слоем дренирующего (Нмринлч. - крупнозернистого песка или гравия при толщине не ^Нрф Ю ом. Берега крепят одним из описанных выше способом; ^Н Прилегающих к ним территориях прокладывают пейзажные до- рицнм, размещают видовые площадки, сооружения и малые архи- .ффМурпи» формы, Существующие зеленые насаждения при необхо- НйИнн'1 и дополняются и обновляются новыми посадками и цветни- 1ЙМИ,

Г При втором способе (без откачки воды) водоем очищают с Нр)нкн,» различных землечерпалок и земснарядов. Выбор марок ^^МУМвмпя и опособы перемещения иловой пульпы зависят от ^ИрР§|щ водоема и его глубины.

7.2. Пруды

I К повременных условиях территории под сады и парки пред- ^■Адяни обычно бросовыми землями, торфяниками, болотами и Шкилймн. где можно предусмотреть создание обширных искусст­венны» водоемов, бассейнов, водотоков в сочетании с различны- рИАроткхничеокими сооружениями. В каждом конкретном случае Н||нр и количество водных устройств зависят от назначения ^|,№Р^К культуры и отдыха, гидропарк, спортивный парк и

Им искусственных водоемов известны водохранилища и пруды. ^^■ДОрпнииище - это искусственный водоем, образованный водо- ^Нйййрнкм вооружением (плотиной) на водотоке для хранения во­ды и регулирования стока. Пруд - мелководное водохранилище (5 ...10 м) с малой площадью водного зеркала (порядка 1 км¹-'). Крупные пруды иногда называют озерами. Пруды предназначены для купания, заняти^водным спортом, катания на лодках, вод­ных лыжах, могут служить для водоснабжения, разведения водо­плавающих птиц и воспроизводства рыбы. Использование прудов или их частей должно быть строго разграничено в целях соблю­дения безопасного проведения отдыха на воде и соблюдения са­нитарно-гигиенических правил. Там, где разрешено купание, не должно быть прогулок на лодках, в свою очередь эти мероприя­тия исключают разведение водоплавающих птиц.

В результате строительства плотины возникает подпор, то есть подъем уровня воды по отношению к первоначальному, и соот­ветствующие подпорные уровни. В прудах (водохранилищах)'разЛи-~ чают следующие характерные уровни и объемы (рис. 7.1).

Рис. 7Л. Схема высотного расположения характерных объемов и уровней пруда и основных сооружений гидроузла: { - дно долины; 2 - водоспуск; 3 - плотина; 4 - водозабор; 5 - водосброс: I—IV - объемы: I - мертвый; II - рабочий; I - по­лезный; I» - сливная призма; 1+11 - полный; уровни: УМО - мерт­вого объема; НПУ - нормальный; ФПУ - форсированный. Уровень мертвого объема (УМО) - уровень, соответствующий неиспользуемой части объема пруда, называемой мертвым объемом (МО). По санитарным условиям глубина воды возле плотины при МО не должна быть менее 2 м.

Нормальный подпорный уровень (НПУ) - уровень, до которо­го может регулярно наполняться пруд и на длительное стояние

ШЛ Циирого раосчитана плотина. Объем между УМО и НПУ называют

^^^ММ) а сумма мертвого и рабочего объемов равна полному объ- ||МУ пруда. Разность между рабочим объемом пруда и потерями во- | Дм и I него на фильтрацию и испарение составляет полезный объем.

Подпорный уровень выше нормального, временно допускаемый Н1 Крупу и чрезвычайных условиях (например, при пропуске через Ншд имлодка) называют форсированным (ФПУ) или уровнем высо- I Км» вол (УВЗ), а также максимально подпертым уровнем (МПУ). I поды между НПУ и ФПУ, временно образующийся при пропус-

1 (• НмЮДКа, называют сливной призмой. Высота ее для прудов ■рранимиптся 0,5.. Л, 5 м в зависимости от модуля стока и вели- ■ШНм Нодооборной площади пруда. ^^Н У руды уотраивают на складках рельефа, где собираются по- ^ННчн тные стоки. Возможно их создание на ровной поверхности ■ИИ'Ьрн объемного котлована и направлением уклонов поверхности

|^В|Цйу при общей вертикальной планировке территории объекта.

^^^^НМды различают по источникам питания, которые не только опре- Нр||Н||Т моота их размещен^, но и площадь водной поверхности, ^Н|вину и условия их дальнейшей эксплуатации и содержания.

Пруды могут быть проточными, при этом источниками их пи- I Мним сбудут речки, ручьи, ключевые или грунтовые воды, и непро-

♦июнни, когда источниками питания являются городские водоводы 1мИ Поступления воды из других водоемов самотёчно или принуди-

ЦМнн, а также сток поверхностных вод. Пруды могут быть оди- ■ИЦЧНмми или в совокупности с другими образовывать целую вод- |1Ш|М винтаиу о глубиной не менее I м у берегов и до 4,5 м на Нмрдинс о уклоном откоса от береговой линии 1:5. Такие пара- ■Мфры Пруда предотвращают быстрое зарастание водоема водной МрЦУатрлгноотью. которое способствует развитию личинок кома- I ШЯ| ммииинанию дн"а, цветению воды и появлению неприятного шНциГ" папаха гниющей растительности. При выкопке экскавато- I рами им бульдозерами чаши пруда грунт используют для верти-

НУ<....... ниннировки территории. Дну водоема придают проектные

^■ИММ дам обеспечения самотечного спуска воды через водослив.

При проектировании пруда важным моментом является выбор I М)||* нон пруд и плотину. Учитывая повышенную потребность в ^Нн падоио-иарковых объ". тов (полив зеленых насаждений и га- Н|)|1ои, вйоспечение работы водных устройств и др.), необходимо ИвМ|нм>и ривоть максимально возможный объем пруда. Однако на ли Шин занимать большой площади парка, так как при

этом увеличивается рекреационная нагрузка на остальную пло­щадь. Увеличение объема пруда возможно посредством доуглубле- ния. При этом может усложниться спуск воды из пруда'и потре­буются дополнительные затраты средств на организацию принуди­тельного спуска пруда (установка цасосной станции).

При проектировании пруда используется план местности с горизонталями поверхности. Плотину необходимо располагать в наиболее узкой части понижения таким образом, чтобы ее про­дольная ось по возможности была направлена нормально к гори­зонталям. Выбранное местоположение плотины закрепляется на плане проведением прямой линии. После этого приступают к оп­ределению емкости пруда. Сначала устанавливают границы зерка­ла пруда при ФПУ. По техническим требованиям превышение греб­ня плотины над ФПУ составляет величину около 1,5...2 м. Свои­ми концами плотина должна упираться в склоны, то есть гребень не должен выходить за пределы поперечного профиля понижения. Установив относительную (абсолютную) отметку зеркала пруда при ФПУ, по размеру сливной призмы определяют относительную отметку НПУ. Относительную отметку УМО устанавливают* исполь­зуя санитарные требования по минимальной глубине воды у пло­тины.

Для определения емкости пруда необходимо установить пло­щади фигур, образованных продольной осью плотины и каждо.1 из горизонталей. Для измерения площадей используется планиметр или миллиметровая бумага. Объем чаши пруда ниже первой нйжней горизонтали подсчитывается по формуле

^ (7л)

где Н,. - вертикальное расстояние <0'т наинизшей точки возле пло­тины (определяется интерполяцией) до нижней горизонтали, м;

- площадь зеркала пруда, ограниченная первой (нижней) го­ризонталью, м ".

Остальной объем чаши пруда вычисляют по площади зеркала на соседних горизонталях (<3) и по вертикальному расстоянию между ними (Ь) по формуле <2>„-, + а)„

1Г-—---------- > Ь.

2 (7.2)

Расчеты сводят в таблицу, имеющую следующие графы: от­метки от само;: низшей до ФПУ; площадь, ограниченная горизон­та."», г, V' ; г. ч плокадь, ; толщина слоя воды, м; объем

«•а к V •• ян.: двух смежных горизонталей, м^-*; объем

| (чествующий отметке данной горизонтали, м . |Ииподенный расчет используют для построения топографи- I мраитяристики пруда. Она показывает изменение объема И нлоиоди зеркала воды в зависимости "от глубины воды в I Необходимость в данной графической зависимости возника- Ц Ч'оимш при проектировании пруда, но и при его эксплуата- Р1Ноп|, .уя топографическую характеристику, по измеренному Води и пруду можно определять площадь зеркала и объем Ч1'Н необходимо для решения текущих вопросов по водоснаб- ои1|м|о-паркового объекта, ■йнгрцфическая характеристика пруда вычерчивается в виде МЦИНнч, совмещенных на одном чертеже: кривой объемов И''" И и||ивой площадей Р • } (И) (рис. 7.2).

1'ио, 7.2. Топографическая характеристика пруда Цн вертикальной оси в принятом масштабе откладываются г фйй I орипинталей, а по горизонтальной - площади зеркала щ^-.,. • Iввр*инн чаоть оси) и объемы воды (нижняя часть). Из отло-

Ий Горизонтальной оси площадей зеркала и объемов вод;. ЩИШли'Шются перпендикуляры. Точки пересечения их с со- Тм^йующими горизонталями последовательно соединяются меж- ■Й»*. образуя кривую площадей зеркала и кривую объемов.

отражаются ФПУ, НПУ и УМО и указываются соответ- ]|ИЙ им пиощади зеркала и объемы воды. Г Помним полезного расхода воды из пруда на водоснабжение ИМйрКНВОГО объекта, происходят естественные потери воды.

КЦЦои'гОн: испарение с водной поверхности, фильтрация 1§|М« нова пруда и тело плотины, а также потери на льдо- ■Ьйня. естественные потери уменьшают полезный объем №() необходимо учитывать при расчетах по водоснабжению. ^Нк ф в р и на испарение. Испарение с вод- Вщцпо.пти зависит от температуры воды и воздуха, влаж- 'Ш'Йияну ' и скорости ветра. Опытным путем установлено, ^^^■ЙИИВ о водной поверхности в лесной зоне колеблется

от 350 до 650 мм. Обычно слой потерь воды на испарение опре­деляется по специальным картам и эмпирическим формулам. Объем воды на испарение из пруда (УГ_шп , _м3) определяется по следу­ющей формуле /

п Рнпу ⁺ Гумо

(7.3)

где '/„<•„ - слой потерь воды на испарение (м); для широты г.Ми- нока его можно принимать в 0,6 м ; Р_нп, и Г,„₀ - площадь зерка­ла пруда (м ) соответственно при отметке НПУ и УМО (указаны на ри₀у7.2).

Потери на фильтрацию. Потери воды на фильтрацию зависят от гранулометрического состава грунтов ло­жа пруда и плотины, а также от конструкции противофильтраци­онных устройств основания, плотины и ложа .пруда. Потери воды- на фильтрацию (Щ,, м ) определяются по следующей формуле „ Гилу + РумО

Игр-------------- — •

² ' (7.4)

где Пф - потери на фильтрацию, м; принимаются по рекомендации проф. М.В.Потапова и приближенно в год составляют: для слабо- водопроницаемЫх грунтов (глины и тяжелые суглинки) - 0,5; для средних по проницаемости грунтов (средние и легкие суглинки) - 0,5-1,0; для сильнопроницаемых грунтов (супеси и пески) -10- 2,0 м.

В сцязи с тем, что водное хозяйство садово-парковых объек­тов не функционирует в зимний период, подсчет потерь воды из пруда на льдообразование не производится.

Уточненный полезный объем воды в пруду с учетом потерь на испарение и фильтрацию определяется по формуле

- Ж^у - Гдао - Уисп ~ , ы\ (7.5)

При строительстве пруда особое внимание уделяется устрой­ству его ложа с целью уменьшения потерь воды на фильтрацию. ¹ Если ложе пруда состоит из водопроницаемых грунтов, то требу­ется его гидроизоляция. Самый простой и доступный способ - устройстве глиняного основания (замка). После планировки ло­жа на его поверхность укладывают мятую гл:<<ну или жирный суг­линок слоем 0,3-0,5 м с послойным (0,15-0,2 м) уплотнением. Слой глины должен выходить выше ФПУ на 0,4-0,5 м. Поверх глиняного покрытия устраивают гравийную пригрузку толщиной 4- 5 см, которую утаптывают трамбовкой в глину. Далее по поверх­ности укладывают слой крупнозернистого песка толщиной до 15см.

Увиии гидроизоляция обеопечивает почти полную водонепроницае- Иингь ложа пруда.

Длн небольших прудов возможно применение сплошной уклад­ов ПО глиняному основанию вместо гравийно-песчаной пригрузки «МНОГО камня (по принципу булыжной мостовой). Другим спо- Г'||Ннм гидроизоляции ложа при малых размерах пруда является ус- ^■Мотпо покрытия из толя или рубероида на битуме. На тщатель- Н# спланированном и уплотненном грунтовом основами ложа укла- ■и«Я1п один или два слоя толя или рубероида внахлестку, о пе- Нирмтием одного полотна другим на 8-10 см и замазкой этих Н||Я ппмгретым битумом. При двухслойном покрытии поверхность . слоя изоляционного материала после укладки на осно­вами' покрывают разогретым битумом и на него укладывают вто­ра* «Лий изоляционного материала в перпендикулярном направле- ■§01 Опризоаавшиеся между слоями швы промазывают битумом. Слои И1млиции выводят на береговую линию выше уреза воды на 0,4- Н|§ и» их концы тщательно закрепляют насыпанными сверху грун­том и гравием. На выполненное таким способом изоляционное ВЬйМТИо наоыпают и разравнивают слой крупнозернистого песка п.чщинсИ 5 ом.

Е 7.3. Бассейны

! рюоейны - это открытые искусственные водоемы со специ- ДЛЦН" построенной ванной для наполнения и слива веда. По наз-

.......... они бывают: плавательными, учебными, спортивными, ле-

|жИ«г оздоровительными, плескатель'ными, декоративными и т.д.; М (ЦКМарим ванны - большими и маленькими. Кроме того, бас- «НМ могут быть открытыми и закрытыми. Открытые, как правило, |М1о'1а1г| в летнее время. Но иногда такие бассейны строят о ио- |«номнм.цым подогревом воды, что позволяет использовать их Кщпгпдично. Форма бассейна в основном прямоугольная (не иск Ццонм и другие формы) о длиной, кратной 12,5 м. В зависимости Я и» иш'ншия бассейна ванна состоит обычно из двух частей: |У|Н|И глубиной 0,7-1,0 м и глубокой - 2,5-4,5 м или из одной :И| «вчинив плеокательные бассейны имеет только мелкую часть. Крмтмя баооейны полностью или частично заглублены в грунт. ■Мм и станки ванны, вь- -)лненные из железобетона и покрытые ■ЫМочным материалом, гидроизолировань. Бассейны обеспечены Щ|Н, н,иктричеством и канализационными водостоками (рис. ИШ, Участки вокруг бассейна дслжнн быть представлены пост-

Рис. 7.3. Конст­рукция бассейна: 1 кран для выпуска во ды; 2 - труба спуск ная ; 3 - труба слив нал ; 4 - устройство с краном для напол­нения чаши ; 5 - сте нка чаши.

янно скошенными газонами с плотным дерном, а дорожки и площад­ки иметь твердое верхнее покрытие.

В детских^ парках уотраивают детские плескатель- н ы е б а с е й н ы для игр детей (от 3 до 10 лет) на воде площадью водной поверхности не менее 50 м", глубиной от 10 до 40 см ; материалом для изготовления ванн являются монолитный или сборный железобетон, пластмасса. Внутренняя поверхность ванны должна быть нескользкой, а.углы ее должны иметь зак­ругления. Вода подается в бассейн через отверстие в центре бо­ковой стенки и сбрасывается через специальные сливы дна в лив­невую канализационную сеть. Температура воды в бассейне должна быть не менее 20°С. *

Декоративные бассейны -это садово- парковые элементы, придающие парковому пейзажу тор-;;с ственность и нарядность, а также создающие эффект отражения сооружений, памятников, форм крон декоративных деревьев и кустарников. Раз­меры бассейнов определяются местом их размещения. Для оптималь­ного зрительного восприятия они должны быть не более 1/5-1/6 размера окружающей территории. Форма бассейнов весьма различна: от геометрической - круглой, овальней, прямоугольной до свобо­дных, естественных, плавных очертаний. Площадь бассейнов от 10 до,.50 и более»

Строительными материалами для устройства бассейнов явля­ются монолитный и сборный железобетон; для оформления использу­ют камни, керамические и бетонные вазы, скульптуру, мостики, переходы. Дно бассейна декорируется керамической плиткой раз­ных цветов или обрабатывается мозаикой с подсвечиванием в ве­чернее время. Бассейны должны быть лаконичны и просты по фор­ме, оформляются низким бетонным или каменным бортиком (на уро­вне газона и площадки), а участки вокруг них - плиточным моще­нием и вазами-цветочницами простых форм.

Подбор растений - важный момент в придании бассейну и ок- ру>а>;!:ему его пространству художественного единства и вырази-

ШИ»' и, Около декоративных бассейнов компонуются растения с Нр оилуотом ветвей, листьев и цветов. Это кустарники: мож- ЦМИММКИ, туи, барбарис Тунберга и т.п. ; многолетние цветоч- • {иЮ'юнии: ирисы, бадан, функия, лилейник,-колокольчик, ||ф^им'У^м и т.п. Низкие декоративные бассейны оформляют по ВЩитущими миксбордюрами, посадками хвойных и лиственных вфйрмиков,

| Лнн имрыщивания водных растений в дне бассейна делают уг- Р&Ч""- «УДа помещают металлическую корзинку и>и бетонную

Iоторая вынимается для осмотра и зимнего хранения рас- рм, Минут быть использованы и просто камни на дне с неболь- ■ |йн«м жирной почвы между ними.

7.4. Фонтанирующие устройства

I,. Й ним относятоя фонтаны, питьевые фонтанчики, источники нмки и разбрызгивающие установки, фонтаны - это искусственные устройства, служащие Ммвовлния и украшения бьющих вверх или отекающих струй || ЙИш.ма обширное разнообразие струй воды и способов их ним ооздают бесчисленное количество вариантов фонтанов. Мш V • быть одноструйными, многоструйными, с одной или не- Цинмн чашами, фонтаны-скульптуры и др. Мминнмальная высота струй воды не должна превышать поло- диам<<тра чаши фонтана, так как при большей высоте струи н пильном ветре вода попадает на окружающую площадку, Мйвнот доступу посетителей к фонтану. Расход воды в фон-

иаднпо-паркового объекта не должен превышать 60 л/с. |ймб*'>ний фонтанов может осуществляться: из городского МШпл" или местного источника о помощы< насоса, а иног- ИН1ГЧ1.0М; из водоема, в котором устроен фонтан - с по- НАоооа. Сброс воды организуют в открытый лоток, ливне- ммив&цию, а также путем оборотного водоснабжения или «упинии воды. Для освобождения чаши фонтана от воды на Щриод его дно выполняют с уклоном не менее 0,005 к М*Н выпуска. I

Ефйнтянм с мощными струями воды и большой чашей устанав- ■ и» цчнтральных аллеях и композиционных осях садово- объекта как центры композиции. В настоящее время ПВийант фонтаны лаконичных и строгих форм. Для их оформ­ив ЦйМольвуют цветной асфальт и бетон, керамическую плит- КШиМйу.

В ряде случаев около парковых зданий и сооружений распо­лагают пристенные фонтанчики с несколькими водосборными чаша­ми. Устраивают фонтаны и без водосборных чаш, где вода исполь­зуется в виде завес или тонкой пленки. Конструкции состоят из металлической пластийы или бетонной плиты на опоре с трубой, по