Поиск

Обвалование пойменных земель. Механический водоподъем
17.08.2015

Для сельскохозяйственного использования обвалование пойменных земель применяется при постоянном или недопустимо продолжительном затапливании паводковыми водами, когда регулирование водоприемника невозможно или экономически не оправдывается. Пойменные земли защищают незатопляемыми или затопляемыми дамбами с отводом воды из осушительной сети при помощи механического водоподъема.
Незатопляемыми дамбами защищают земли от затопления водами водохранилищ, летних или весенних паводков и при расположении в зоне сельскохозяйственного использования населенных пунктов, производственных объектов.
Затопляемыми дамбами ограждают земли, допускающие затопление весенними водами в течение заданной продолжительности, когда весеннее затопление допускается, а летнее паводковое недопустимо. В некоторых случаях целесообразно применять обвалование и регулирование русла одновременно.
Незатопляемые дамбы имеют ряд существенных недостатков. При обваловании ими прекращается поступление питательных веществ на поймы, которые теряют основное свое свойство — поемность.
При обваловании пойм значительно усложняются осушительные мероприятия: возникает необходимость в устройстве береговых дренажей, насосных станций, организации постоянной и аварийной службы эксплуатации, обеспечивающей борьбу с размывами дамб и защиту пойменных земель от затопления.
Обвалованные поймы ограждаются от притока поверхностных и грунтовых вод с водосбора нагорными или нагорно-ловчими каналами или дренами не только для осушения, но и для уменьшения притока воды к насосным станциям и разгрузки осушительной сети. Вода из ограждающей сети отводится самотеком за пределы обвалованной территории.
Глубину проводящей открытой осушительной сети назначают из условий вертикального сопряжения и обеспечение бесподпорной работы регулирующей сети, создания регулирующей емкости. Мелиоративные системы на обвалованных землях должны предусматривать не только отвод избыточных вод, но и подачу воды в засушливые периоды насосными станциями. Насосы следует подбирать с учетом своевременного отвода паводковой воды и создания бесподпорного режима работы осушительной сети в вегетационный период. Необходимо предусматривать насосы разной производительности — на максимальные и минимальные расходы.
Насосные станции должны быть автоматизированы и работать по заданному режиму.
Обвалование сельскохозяйственных земель стоит дорого, поэтому применять его нужно лишь после сопоставления ряда технических вариантов и их экономической эффективности. При этом мелиоративные мероприятия следует проводить с учетом перспективного использования обвалованных земель.
В ряде случаев осушения земель нельзя обойтись без обвалования и механического водоподъема. При создании водохранилищ гидроэлектростанций возникает необходимость защиты мелководной зоны незатопляемыми дамбами с отводом воды из осушительной сети при помощи насосных станции. Механический водоподъем находит широкое применение и на подтопляемых поймах, расположенных в зоне подпора рек и водохранилищ, когда самотечный отвод вод с осушаемых земель невозможен. Приморские территории с пониженными отметками в Калининградской области, Прибалтийских республиках, Колхидской низменности, попадающие в зону подпоров рек и затопления морскими водами (польдеры), не могут быть осушены без обвалования и механического водоподъема.
В тех случаях, когда реки древнеозерных пойм подпираются сооружениями, а поймы недопустимо продолжительно затапливаются и регулирование рек невозможно, обвалование является единственно возможным способом осушения.
Площадь обвалованных осушаемых земель с механическим водоподъемом занимает в России, по данным Е.А. Панадиади, 190 тыс. га (табл. 40).

Обвалование пойменных земель. Механический водоподъем

Площадь польдерных земель в Калининградской области составляет 102 тыс. га. Осушаются польдеры в основном открытой сетью; вода откачивается 120 насосными, станциями общей производительностью 123 м3/с; протяженность защитных дамб равна 715 км. Площадь польдеров в Литве 32 тыс. га, в Латвии 20 тыс. га и Эстонии 0,5 тыс. га. Планируется значительное увеличение площади польдерных земель в Прибалтийских республиках. Схемой осушения Полесья предусмотрено осушение 450 тыс. га пойменных земель с механическим водоподъемом. В зоне Полесья (Белоруссии) начиная с 1965 г. построено 12 насосных станций, которые обслуживают площадь около 30 тыс. га и обеспечивают сброс избыточной воды с осушаемых земель и подачу воды из реки, когда требуется увлажнение.
При затопляемых дамбах вода на обвалованную пойму поступает через шлюзы-регуляторы, чтобы предохранить дамбы от размыва. При расчете шлюзов надо учитывать фактические скорости подъема воды паводка и соответствующие им расходы, не допуская применения осредненных гидрографов, которые сглаживают резкие подъемы уровней и соответствующие им большие скорости. Иначе шлюзы не справятся с пропуском вод на пойму, вода будет переливаться через дамбу и размывать ее.
Отдельные участки дамб следует крепить, чтобы пропустить через них воду на пойму в паводки с расходами выше принятой обеспеченности при строительстве дамб.
В зависимости от условий защищаемой территории дамбы располагают по обоим или одному берегу реки (водохранилища). Расстояние между ними определяют расчетом.
А.Н. Костяков рекомендует определять величину подпора между дамбами по формуле
Обвалование пойменных земель. Механический водоподъем

Расстояние между дамбами (В), расположенными вдоль русла реки, непостоянно и изменяется с изменением рельефа прилегающих земель. Дамбам придают плавные очертания в плане для создания равномерного движения воды между ними. Расстояние от русла до дамбы принимают минимальным, чтобы уменьшить потери полезной площади. Ho одновременно эти расстояния должны обеспечивать работу машин по очистке русла реки и ремонту дамб, а также устойчивость откосов русла. Расстояния между дамбами подбираются таким образом, чтобы расходы проходили с неразмывающими русло и дамбы скоростями.
Сопоставлением разных расчетных расходов, соотношений расстояний между дамбами и их высотой, потерей площади и стоимости продукции с полосы затопления можно определить наиболее экономически выгодный и технически правильный вариант.