Проектирование расчистки русла реки

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕРЕГОУКРЕПЛЕНИЙ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ РЕК

Рекультивация и реабилитация — Проект расчистки донных отложений

Расчистка и рекультивация рек, ручьёв, прудов и других водных объектов позволяет восстановить естественную природную среду и принципиально улучшить общее санитарное состояние. При этом чем бóльшая площадь водного объекта подвергается рекультивационным работам и чем на бóльшую толщину производится удаление загрязнённого донного слоя , тем меньшим будет последующий контакт воды с загрязнениями, и тем дольше природная среда будет находиться в благоприятном химическом и микробиологическом состоянии. Мероприятия по расчистке русел водотоков в пределах городских территорий приобрели в настоящее время особую актуальность. Это связано со всё возрастающими в городах требованиями к условиям проживания — как с точки зрения соблюдения экологических требований, так и с позиций удовлетворения рекреационно-культурных потребностей населения.

При проектировании расчистки преследуются три цели:
1. Максимальное улучшение качественных показателей воды;
2. Минимизация процессов осаждения загрязнений;
3. Улучшение условий промывки в половодья и паводки.

В ходе разработки проектной документации первая из вышеуказанных целей достигается назначением гидромеханизационных работ, производящих выемку загрязнённых донных отложений. Здесь наиболее современной является технология геотубов . Вторая и третья цели достигаются проектированием выправления русел — их плановых очертаний и геометрии поперечных сечений.

Изменение очертаний русел в плане позволяет устранить зоны застоя течения и зоны водоворотов. И те, и другие являются негативными факторами.

Изменение формы поперечных сечений русел в заданных створах должно быть таким, чтобы обеспечивать периодический естественный размыв накопившегося расчётного слоя наносов при прохождении относительно высоких половодьях. За такое половодье в проекте обычно принимается прохождение расходов воды Q с вероятностью p = 20 % (т.е. один раз в пять лет). При этом водоток разбивается на несколько однотипных участков, и соблюдение условий размыва отложений должно соблюдаться для каждого такого участка. Здесь в каждом сечение (створе) реки в качестве основных расчётных величин определяются:
– толщина размываемого слоя отложений tотлож;
– концентрация взвешенных наносов qвзв;
– глубина воды h;
– действующая транспортирующая способность потока r;
– размывающая скорость течения v;
– максимальная расчетная ширина русла bрасч;
– транспортирующая способность vтр.

По факту выполнения гидравлических расчётов назначается то или иное изменение геометрии поперечных сечений участков реки. Например, для чрезмерно широких участков, присутствие которых вызывает повышенную интенсивность заиления и отложения наносов, могут назначаться следующие мероприятия:
– работы по сужению поперечного сечения русла посредством строительства полузапруд ;
– работы по сужению подводной части поперечного сечения, реализуемые в виде намыва затопленных дамб (их гребень не превышает отметку нижней кромки ледяного поля в зимнюю межень);
– работы по ликвидации рукавов и проток с помощью строительства запруд ;
– работы по устройству прокопов, укорачивающих протяжённость русла на рассматриваемом участке; проходка прокопов часто сочетается с выполнением запруд.

В настоящее время отсутствует стройная физическая теория, однозначно описывающая природные процессы накопления и размыва наносов в условиях речных течений. Это объясняется чрезвычайной сложностью моделирования процессов, протекающих в таких объектах. Соответственно, сохраняется существенная неопределённость и неоднозначность при принятии тех или иных инженерных решений. По этой причине при проектировании расчистки и рекультивации повышенное значение приобретает конкретный практический опыт, располагаемый специалистами проектной организации.

Источник

Расчистка русла реки УТАТА у села Утата Закаменского района республики Бурятия

от «___» _____ 2009 г.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УПРАВЛЕНИЕ МЕЛИОРАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНСТВА ПО СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ

ФГУ «УПРАВЛЕНИЕ МЕЛИОРАЦИИ ЗЕМЕЛЬ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПО РЕСПУБЛИКЕ БУРЯТИЯ»

ПРОЕКТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ХОЗРАСЧЕТНАЯ ГРУППА

РАСЧИСТКА РУСЛА РЕКИ УТАТА У СЕЛА УТАТА

ЗАКАМЕНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ БУРЯТИЯ

КНИГА 1. Пояснительная записка. Чертежи

«___» ___________2009 г.

НАЧАЛЬНИК ПЭХГ Ю. Д. ДАШЕЕВ

Характеристика климатических условий

Физико-географическая характеристика р. Утата

Водный режим р. Утата

Максимальные уровни воды

Инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Геологическое строение района работ

Инженерно-геологические условия участка работ

Современные физико-геологические процессы и явления

Выводы и рекомендации

Мероприятия по эксплуатации проектируемых сооружений

Характеристика района строительства

Объемы основных работ

Методы производства работ

Сроки и последовательность строительства

Потребность в основных строительных машинах, автотранспорте. Потребность в строительных кадрах

Методы осуществления контроля, за качеством сооружений

Мероприятия по охране труда. Техника безопасности

Читайте также:  Слияние рек сосна дон

Техническое задание на разработку рабочего проекта

Акт осмотра р. Утата в пределах у. Утата Закаменского района РБ от 01.01.01 г

Акт обследования объекта, поврежденного (разрушенного) в результате явления природного характера от 5 марта 2007 г

Постановление № 000 от 01.01.01 г «Об утверждении акта осмотра (обследования) земельного участка

Постановление № 000 от 01.01.01 г «О предоставлении земельного участка в постоянное (бессрочное) пользование МО «Утатайское» сельское поселение

Письмо главы сельского поселения «Утатайское» об ущербе нанесенного при затоплении паводковыми водами

Письмо Ангаро-Бакальского территориального управления «О рыбохозяйственнной категории р. Утата»

Письмо Ангаро-Бакальского территориального управления «О согласовании материалов РП «Расчистка русла р. Утата у с. Утата Закаменского района РБ»

Копия лицензии на проектирование зданий и сооружений I и II уровней ответственности

Рабочий проект “Расчистка русла р. Утата у села Утата Закаменского района Республики Бурятия” составлена на основании задания на проектирование, выданного Республиканским агентством по природным ресурсам и охране окружающей среды и акта обследования от 01.01.01 г.

Рабочим проектом предусмотрены мероприятия по расчистке русла р. Утата для пропуска максимальных паводковых расходов с целью устранения негативного воздействия паводковых вод в с. Утата.

В состав мероприятий входят:

1. Расчистка и углубление русла р. Утата на участке протяженностью 3,082 км в границах с. Утата.

2. Оформление кавальеров

Рабочий проект составлен в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и на основании лицензии за № ГС-0- от 01.01.01 года.

Село Утата находится на расстоянии 85 км от районного центра — г. Закаменск и в 494 км от города Улан-Удэ.

1.2. Изученность объекта

Для разработки рабочего проекта были произведены следующие изыскания:

— топогеодезические изыскания, выполненные специалистами (лицензия на производство геодезических работ № ЗАГ – 005365 от 01.01.01г.)

— инженерно-гидрометеорологические изыскания выполненные специалистами НКО «Учреждения ИДКС» (лицензия на производство инженерно-гидрометеорологических изысканий № ГС-0-. от 01.01.2001г.)

При составлении рабочего проекта использованы материалы:

материалы топографо-геодезических изысканий 2008 г.

— материалы инженерно-геологических изысканий 2008 г. .

— материалы инженерно-гидрометеорологических изысканий 2008 г. НКО «Учреждение ИДКС».

1.3. Технико-экономические показатели

Наименование показателей

Мероприятия по предотвращению затопления с. Утата

а) расчистка русла р. Утата

б) оформление кавальеров

Общая стоимость работ в базисных ценах 2001г,

в том числе СМР

Общая стоимость работ в текущих ценах II кв. 2008г.

в том числе СМР

Общий срок строительства

в т. ч. расчетный

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ

2.1. Характеристика климатических условий.

Климатическая характеристика района дана материалам многолетних наблюдений на м/станции Санага, расположенной в 10 км к югу от с. Утата.

Климат рассматриваемой территории резко континентальный. Зимой господствует область высокого давления. Сибирский антициклон, характеризующийся низкими температурами воздуха, ясным небом и малым количеством осадков.

Весна начинается со второй половины апреля. Для нее характерно быстрое повышение средних суточных температур воздуха; однако еще в мае бывают перепады захолаживаний, связанные с вторжением холодного арктического воздуха.

Летом происходит перестройка барического поля, часто преобладают области пониженного давления. Атмосферные фронты, возникающие в циклонических системах между основными и трансформированными воздушными массами арктического и тропического происхождения, обуславливают основную часть летних осадков. За июль-август выпадает в среднем 54% годовой суммы осадков.

Начало осени приходится на середину сентября, но заморозки начинаются гораздо раньше. В это время, так же как и в весенний период, особенно сильно сказывается большая высота местности данного района, приводящая к тому, что здесь наблюдаются одни из самых низких температур воздуха на территории Бурятии.

Вторая половина осени-предзимье длится до середины октября. В этот период осуществляется переход к зимнем условиям, устанавливается антициклональный режим погоды.

Количественные характеристики климата представлены в таблице 2-1.

2.2. Характеристика гидрологических условий

2.2.1. Физико-географическая характеристика р. Утата

Река Утата берет начало с юго-западных отрогов Хангар-Ульского хребта на высоте около 1750 м и впадает в р. Цакирка с правого берега на 36-ом км от ее устья у с. Утата. Полная длина реки 19 км, до с. Утата – 11 км. Площадь водосбора до с. Утата составляет 30,5 км2. Обшее направление течения с севера на юг.

Бассейн реки имеет вытянутую вдоль русла грушевидную форму с наибольшей шириной до 4 км – у с. Утата. Сопредельными являются: с запада и северо-запада притоки р. Джида, р. Хурлик и р. Урда-Байса; с северо-востока и востока – приток р. Цакирка, р. Шэрэнга (впадает у с. Утата). Водораздельные отметки находятся в пределах м.

Почвы водосбора представлены горными черноземами малокарбонатными глубоко промерзающими; у истока реки встречаются мерзлотно0болотные почвы.

Растительность представлена в основном хвойными деревьями (лиственница, кедр), по длине речки преобладает смешанный лес из лиственных и хвойных пород и крупного кустарника. Общая заселенность водосбора составляет около 90 %.

Читайте также:  Венки по реке троица

Гидрографическая сеть представлена только самой рекой Утата; притоков у неё нет. Озер нет. Заболоченность бассейна составляет менее 1 %. Заболоченными являются лишь отдельные участки верховьев.

В пределах с. Утата русло р. Утата каменистое, с пологим и умерено пологими склонами, поросшими травой. Ширина русла по дну составляет от 3-4 м на подходе к илу, и до 15-25 м в селе. Вся надпойменная часть долины и часть поймы заняты застройкой села. Уклоны русла составляют 3-15 %.

2.2.2. Водный режим р. Утата

По характеру водного режима р. Утата относится к типу рек с весенним половодьем и летними дождевыми паводками. Основными источниками питания реки являются атмосферные осадки, частично – подземные воды.

Весеннее половодье выражено слабо. Начинается оно в среднем в последних числах апреля, пика достигает в конце первой – начале второй декады мая и заканчивается в конце мая. Средняя продолжительность его составляет около 1 месяца. Максимальные расходы воды половодья практически на порядок уступают по величине расходам дождевых паводков.

В дождевые годы на реке за летний период может проходить до 4-5 дождевых паводков. Продолжительность среднего паводка от обложных дождей может составлять до7-9суток; от осадков ливневого характера – до 1-3 суток. В целом максимальные расходы воды дождевых паводков являются наибольшими в году.

В период устойчивой летне-осенней межени сток р. Утата в пределах с. Утата, как правило, отсутствует. Достаточно стабильный в верховьях и центральной части реки, меженный сток начинает теряться в собственном конусе выноса ещё на подходе к селу, и уже до центра села не доходит.

Естественно, что отсутствует и зимний сток.

2.2.3. Гидрологические расчеты

В гидрологическом отношении р. Утата не изучена. Поскольку, кроме того, для неё в рассматриваемом районе не существует изученных рек, которые согласно СНиП 2.01.14-83 можно было бы принять в качестве аналога, все необходимые расчетные гидрологические характеристики получены с применением рекомендованных СНиП 2.01.14-83 «Ресурсами поверхностных вод СССР, т-16, Вниз» региональных и районных формул и зависимостей.

В качестве расчетных принята максимальные расходы воды дождевых паводков, как наибольшие в году. Поскольку площадь водосбора р. Утата составляет менее 100 км2, расчет произведен по рекомендуемой СНиП 2.01.14-83 формуле предельной интенсивности стока:

где: А1% – максимальный модуль стока ежегодной превышения Р=1%, выраженный в долях от (φ*Н11%) при δ=1

φ – сборный коэффициент стока

Н11% — суточный максимум осадков вероятностью превышения Р=1%, мм

δ — коэффициент, учитывающий влияние озер и водохранилищ

λр% — переходные коэффициенты от расхода вероятностью превышения Р=1% к расходам воды других вероятностей превышения

При расчетах использованы следующие морфометрические характеристики р. Утата:

— Площадь водосбора F, км2 – 30,5

— Длина реки L, км — 11

— Уклон русла Jр, 0/00 — 41

— Густота речной сети Р, км/км2 – 0,46

— Средняя длина склонов i, км – 1,2

— Уклон водосбора Jв‰ – 218

— Согласно уклону русла принято дополнительные параметры: mр=10: m=1/7

— Согласно состоянию поверхности водосбора параметр: mск=0,15

— Коэффициент стока φ исходя из почво-грунтов водосбора принят, равным φ=0,50

— Суточный максимум осадков Н11% принят из «Ресурсов….» и равен (для м/ст Санага) Н11% =74 мм

Используемые при расчетах вспомогательные гидроморфометрические характеристики русла (Фр) и склонов (Фск) определены по формулам:

При Фск=9,9 и 15 –ом типе кривой редукции осадков время склонового добегания (τск) составляет по таблице 12: τск=200 мин; соответственно по таблице 9 А1%=0,016.

Поскольку озер на водосборе нет, δ1=1.

Тогда Q1%=0,016*0,50*74*1*1*30,5=18,1 м3/с

Переходные коэффициенты λр% приняты по таблице 2-2.

Максимальные расходы воды дождевых

паводков р. Утата с. Утата (Q м3/с)

2.2.5. Максимальные уровни воды

Рассчитаны по равнообеспеченному стоку с помощью гидравлически построенной кривой Q=f(H). Расчет произведен для пяти имеющихся топографических поперечников русла и поймы р. Утата. Кривые Q=f(H) для каждого поперечника вычислены по формуле Шези: Q=ω*C√ *i

где: ω – площади видного сечения для разных уровней воды, м2;

С – скоростные коэффициенты Шези

h – средние глубины водного потока при разных уровнях воды

i – уклоны водной поверхности

Величины ω и h получены по имеющимся поперечникам. Уклоны водной поверхности ввиду отсутствия стока при съемке получены по отметкам дна. Скоростные коэффициенты Шези «С», определяемые в зависимости от h и коэффициента шероховатости русла «n», рассчитаны по формуле (в табличном виде даны в «Практической гидрометрии» ). Поскольку расчеты производились раздельно для отсеков русел и пойм, коэффициенты шероховатости приняты равными: для отсеков русел всех поперечников n=0,050; для отсеков пойм n=0,080 исходя из их общего состояния (по классификации ).

Читайте также:  Как выглядит река иордан

Расчет кривых Q=f(H) дан в приложении 1, сами кривые Q=f(H) – в приложении 2 и представлены в таблице 2-3.

Максимальные уровни воды дождевых

паводков р. Утата – с. Утата (Н м)

В отношении твердого стока рассматриваемый район не изучен. По имеющимся материалам справочного руководства «Ресурсы поверхностных вод СССР. т. 16, вниз» можно сделать следующие выводы.

Согласно «схематической карты зон мутности рек» бассейн реки Утата лежит в зоне мутности 25-50 г/м3 (среднегодовая мутность). Учитывая хорошую залесенность бассейна, наличие густого травостоя, можно принимать за среднегодовую мутность нижнюю границу зоны, т. е. для р. Утата ρ0=25 г/м3. Среднегодовой модуль стока воды р. Утата по материалам «Ресурсов…» составляет q=3 л/с км2, отсюда среднегодовой расход воды (норма стока) р. Утата составляет: Q=q*F=0,092 м3/с, а среднегодовой расход наносов (норма) равен:

R= ρ0*Q=0,025*0,092=0,002 кг/с

Сезонный сток взвешенных наносов определен по соответствующим графикам «Ресурсов…». Он составляет 20% за весенний период (апрель-май) и 80 % за летне-осенний период (июнь-октябрь).

По гранулометрическому составу можно ориентировочно считать, что при прохождении половодья и паводков на р. Утата преобладают взвешенные наносы диаметром 0,01-0,05 мм (до 30-50 % по общему весу наносов).

2.3. Инженерно-геологические и гидрологические условия

2.3.1. Геологическое строение района работ

В геологическом строении района работ принимают участие магматические, метаморфические и осадочные породы. Самыми древними породами являются архейские, представленные разнообразными гнейсами и кристаллическими сланцами.

Нижнекембрийские образования в районе работ представлены карбонатными и карбонатсодержащими породами, среди которых отмечаются кремнистые, хлоритовые сланцы, песчаники и очень редко конгломераты.

Интрузивные образования подразделяются на протерозойские, палеозойские и мезозойские. Среди интрузивных пород выделяются: Хамар-Дабанский, Джидинский, Малокуналейский и Хурайбайбинский интрузивные комплексы. Более поздними проявлениями кайнозойского вулканизма являются покровы базальтов, развитые в речных долинах в бассейне р. Джиды.

Из современных четвертичных образований выделяются аллювиальные отложения пойм и надпойменных террас рек, а также элювиально-делювиальные отложения водоразделов, их склонов и подножий.

По данным Бурятгеоцентра мощность аллювиальных отложений исчисляется несколькими десятками метров, элювиально-делювиальных отложений – от 3-х до 5-ти метров.

В геоморфологическом отношении с. Утата расположено в межгорной впадине южных отрогов хребта Ключевского.

Сечение долины корытообразное, с плоским сухим, террасированным днищем.

Ширина долины достигает 2-3 км. Борта долины крутые, залесенные, днище покрыто преимущественно травянистым покровом.

Село Утата располагается как по левому, так и правому берегам р. Утата, являющейся правым притоком р. Цакирка.

Рельеф местности относительно спокойный. Трасса изысканий проходит по пойменной речной террасе р. Утата. Берега реки, протекающей по с. Утата, в основном пологие, лишь участками наблюдаются обрывы береговой линии высотой до 1,0 м. Русло реки не четко выраженное, заметно меандрирует на всем его протяжении. Местность практически открытая, не залесенная, с развитым травяным покровом.

2.3.3. Инженерно-геологические условия участка работ

Согласно технического задания на производство инженерно-геологических изысканий для разработки рабочего проекта по расчистке русла реки Утата, проведен комплекс инженерно-геологических работ, включающий в себя: бурение скважин, их документацию и отбор проб грунта; замеры уровня грунтовых вод и глубины залегания многолетнемерзлых пород; проведены лабораторные испытания грунтов в стационарных условиях лаборатории .

По инженерно-геологическим признакам в зоне проектируемых мероприятий по расчистке русла реки до глубины 4,0- 4,5 м выделяется единый комплекс осадочных отложений четвертичного возраста (аллювиально-пролювиального генезиса), характеризующийся довольно однообразным геолого-литологическим строением.

В целом инженерно-геологический разрез по береговой линии реки Утата представлен преимущественно галечниковыми грунтами с гравийно-песчаным заполнителем и содержанием валунов до 10%, перекрытыми в верхних горизонтах связными грунтами небольшой (от 0,6 до 0,9 м) мощности. Русло реки практически на всем протяжении загружено галечниковыми грунтами с содержанием валунов до 10%. Размеры валунов достигают в поперечнике от 0,2 x 0,4 м и от 0,3 x 0,4 м. Весь обломочный материал хорошо отсортирован, окатанный. Состав его разнообразен, в зависимости от состава горных пород прилегающих склонов хребта и самих гребней водоразделов.

В ходе изысканий на участке работ выделено восемь инженерно-геологических элемента (ИГЭ), это:

1 – ИГЭ. Почвенно-растительный слой, в основном песчано-супесчаного состава с примесью мелкого гравия, галечника, без корней кустарника и деревьев. Группа грунта по трудности разработки согласно ГЭСН г. – 9 в.

2 – ИГЭ. Суглинок тяжелый, пылеватый, твердой консистенции. Отмечен на геологической колонке скважины № 4, в верхних горизонтах геологического разреза, ближе к истоку реки. Мощность его составляет 0,90 м. Среди основной массы суглинистого грунта отмечаются незначительные примеси галечника (до 3-5 %).

Физико-механические характеристики суглинка следующие:

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24