Склад і об’єм проектно-вишукувальних робіт в нижньому б’єфі відповідає складу робіт при створенні водосховища.
3. Інженерні захисні заходи
Особливості і ефективність інженерного захисту.
Інженерний захист являє собою систему гідротехнічних заходів, мета яких, захистити території або окремі об’єкти від впливу водосховища. Основними видами інженерного заходу є:
- обвалування території з одночасним здійсненням заходів з відводу з неї поверхневих вод і з боротьби з підвищенням рівня ґрунтових вод;
- закріплення берегів і укосів існуючих земляних споруд;
- підсипка берегів з укріпленням укосів і дренажем;
- дренаж території, на яких у відповідності з прогнозом, може проходити небажане підвищення рівня ґрунтових вод;
- планування прибережної зони дна і берегів водосховища;
- гідроізоляційні і інші роботи з локального захисту і пристосуванню об’єктів до нових гідрогеологічних і гідрологічних умов.
Інженерний захист застосовується і на річках в природних умовах. Він окупається отриманим від нього додатковим народногосподарським ефектом, в багатьох випадках досить значним. Інженерний захист в умовах підпору ,як правило, нових цінностей не створює. Він направлений на запобігання порушень, які виникають при створенні водосховищ, з найменшим перевлаштуванням існуючого господарства.
Проте, в ряді випадків, інженерний захист, позбавляючи об’єкти від раніше діючих на них (наприклад, повеневих затоплень, обвалів берегів і т.п.), підвищує можливість використання об’єктів, які захищаються, дякуючи чому, його ефективність значно підвищується. Інженерний захист добре влаштовує водосховище ландшафтно, ліквідовуючи мілководдя, збільшуючи сталість берегів і т.п. Застосування інженерного захисту іноді дозволяє підвищувати НПР водосховища порівняно з тим рівнем, який можливий без інженерного захисту, а це створює нові цінності – додаткову потужність і виробку ГЕС, більші судноплавні глибини і т.п.
Найбільш часто інженерні заходи проводяться для захисту міст і окремо розташованих промислових підприємств, оскільки в них на порівняно невеликій площі сконцентровані великі матеріальні цінності.
На ряді водосховищ може застосовуватись захист сільськогосподарських земель і сільських населених пунктів.
Інженерний захист застосовується для збереження родовищ корисних копалин, цінних транспортних споруд, історичних і архітектурних пам’ятників, а також для створення рибних господарств на мілководдях, для покращання санітарних умов і боротьби з малярією.
Інженерний захист останнім часом застосовується і у відношенні рекреаційних об’єктів. Його здійснюють також і в нижньому б’єфі.
Інженерний захист при створенні водосховищ використовується ще недостатньо із-за великої вартості будівельних робіт і значних щорічних затрат на експлуатацію і ремонт захисних споруд. Заходи з інженерного захисту іноді зустрічають заперечення в зв’язку з тим, що захищені території використовуються не так інтенсивно, як проектувалось, тому фактична економічна ефективність захисту значно нижча планової. Практично ні на одному із масивів, захищеного від затоплення, не завершений комплекс захисту, необхідний для їх інтенсивного сільськогосподарського використання. В результаті цього продуктивність обвалованих земель не досягає запланованого рівня.
Інженерні захисні заходи мають ряд переваг порівняно з виносом об’єктів:
- вони вимагають менших капіталовкладень;
- тут не буває втрат продукції, що пов’язане з перервою в роботі підприємств;
- населення не відволікається на роботи з переносу будівель.
Інколи інженерний захист є практично єдиним можливим заходом. Разом з тим, він вимагає великих щорічних експлуатаційних затрат. Встановлено, що населення не проявляє бажання лишатись на території, яка захищена від затоплення високими дамбами.
Єдиної методики економічного обґрунтування інженерного захисту наразі немає, не дивлячись на проведення в останні роки ряду науково-методичних досліджень. Обґрунтування інженерного захисту міст, підприємств, транспортних об’єктів і т.п. здійснюється в більшості проектів шляхом економічного порівняння вартості їх захисту і переносу, а обґрунтування інженерного захисту сільськогосподарських земель – шляхом оцінки абсолютної ефективності. Оптимальним рахується варіант, який забезпечує мінімум сумарних затрат. При економічному обґрунтуванні інженерного захисту необхідно враховувати специфіку об’єктів, але кінцево, економічна ефективність визначається ефективністю ГЕС чи комплексного гідровузла.
В перспективі інженерний захист буде застосовуватись більш широко із-за росту цінності землі, скорочення фонду земель, підвищення рівня забудови і благоустрою населених пунктів, необхідності обвалування мілководь і т.п.
Характеристика заходів з інженерного захисту
Найбільша кількість об’єктів і найбільші площі земель захищаються від впливу водосховища обвалуванням, тобто будівництвом дамб. Якщо по захищеній території протікає річка чи струмок, то необхідно будівництво потужних насосних станцій для перекачки всього їхнього стоку через дамби у водосховище.
Як правило, напір на дамбах обвалування не перебільшує декількох метрів, але іноді сягає 7...10 м. На більшості систем застосовуються дамби стисненого профілю з кріпленням укосів. Дамби розпластаного профілю, більш дешеві і легкі у виробництві робіт, не отримали розповсюдження, оскільки вони займають великі площі.
Залежно від параметрів вітрової хвилі і інших умов застосовують різного роду кріплення укосів: монолітним бетоном, залізобетонними плитами, каменем, посадкою дерев чи кущів, посівом трав.
Вартість кріплення укосів дамб складає значну частину загальних затрат на інженерний захист.
Вздовж берега також влаштовують підпірні стінки.
Найбільш складним і дорогим є укріплення селевих берегів, оскільки воно потребує закладки глибокого дренажу для перехвату потоку ґрунтових вод і влаштування упорів в основі берега.
З метою захисту від хвильового впливу створюють паралельно берегу хвильоломи і бетонні блоки різноманітного типу.
Дуже перспективними методами боротьби з розмивом пляжів, берегових укосів і дамб є спорудження бун, які, на жаль, не знайшли широкого застосування.
З метою пристосування об’єктів до нових гідрологічних умов виконуються роботи з підсилення устоїв мостів, підйому і укріпленні підходів до мостів, укріплення і реконструкції набережних, портових і водозабірних споруд. Для самоплинного відводу води за межі обвалованої території з більш високої частини водозбору прокладають нагірні канали. Для збору місцевого стоку в зоні обвалування влаштовують осушувальну мережу, яка відводить воду до насосних станцій. Влаштування дренажної мережі має і іншу задачу – запобігання недопустимого підвищення рівня ґрунтових вод.
Вертикальне планування території при підготовці водосховища проводиться з різною метою. На багатьох водосховищах застосовується підсипка чи намив території до незатоплених відміток. Підсипка (намив) є одним із ефективних видів інженерного захисту території.
В окремих випадках проводять роботи з поглиблення дна для ліквідації мілководь і створення портових акваторій.
Різноманітні інженерні роботи виконуються з метою пристосування об’єктів до нових гідрологічних умов (гідроізоляція фундаментів і підвальних приміщень, влаштування неглибоких льохів, овочесховищ і т.п.).
До захисних заходів необхідно віднести і заходи з боротьби з фільтрацією в береги і дно водосховища.
До інженерних захисних споруд пред’являються різні вимоги у відношенні їх надійності і капітальності. Клас капітальності визначається економічною значимістю об’єкта і тими наслідками, які приводять до руйнування дамб, насосних станцій і інші. Виділяють чотири класи капітальності.
1. Захист великих міст, з населенням більше 50 тис. чол., в яких може затоплюватись більше 50% території.
2. Захист великих міст з затопленням 10...15 % території і малих міст (25...50 тис. чол.), з затоплення більше 25 % території.
3. Захист середніх міст з затопленням до 25 % території і малих – більше 50 % території.
4. При меншому затопленні малих міст.
Для надійної і ефективної роботи споруд інженерного захисту велике значення має своєчасне виконання всього комплексу заходів і якісне виконання будівельних робіт.
Література
1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / Под.ред.
О.Л.Юшманова/ -М.: Агропромиздат, 1985.
2.Зарубаев Н.В. Комплексное использование водных ресурсов. – Л.Стройиздат, 1976.
3.Грищенко Ю.М. Комплексне використання та охорона водних ресурсів. Рівне, 1997.
4.Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.