Эксплуатация противоэрозионных гидротехнических сооружений.

Противоэрозионные гидротехнические сооружения с течением времени подвергаются разрушению под воздей­ствием естественных и искусственных причин: разруше­ния строительного материала (особенно древесины), оши­бок в проектировании и строительстве, катастрофических отклонений природных явлений от нормы (сильные па­водки или морозы и др.), несоблюдения агротехнических приемов при освоении водосбора, подверженного эрозии и др. Для увеличения срока службы ведут регулярные наблюдения за состоянием сооружений, осадкой земля­ных плотин, дамб и валов, выявляют трещины, деформа­цию склонов и дна оврагов. Особенно сильные разруше­ния могут происходить при пропуске расходов периода половодья и паводков. Весной перед снеготаянием прово­дят очистку от снега водопропусков водозадерживающих валов, лотков отверстий водосбросных вершинных соору­жений, проверяют состояние дамб перед запрудами дон­ных сооружений.

Срок службы гидротехнических сооружений зависит не только от качества проектных и строительных работ, но и от правильной их эксплуатации. Поэтому надзор и надлежащий уход за гидротехническими сооружениями должен осуществляться с момента приемки их в эксплуатацию от строительной организации. Своевременно выявленные повреждения, как правило, легко устранимы.

Эксплуатация гидросооружений осуществляется службой, организуемой собственником объекта.

Основная задача службы эксплуатации ПГС - обеспечение их безаварийной работы, охрана и поддержание в технически исправном состоянии. При этом выполняются следующие работы:

- производится осмотр сооружений до начала весеннего снеготаяния с расчисткой от снега и льда водообходов;

- осуществляется систематический надзор за работой сооружений в период прохождения стока, после каждого интенсивного ливня с устранением замеченных повреждений;

-выполняется текущий ремонт и восстановление сооружений после пропуска паводков, а также очистка прудков при заилении на 25-30%.

Осенью все гидросооружения должны быть подготовлены к дальнейшей эксплуатации.

Перед началом снеготаяния водообходы по всей их длине и ширине должны быть очищены от снега и льда.

После половодья при обнаружении деформаций тела вала необходимости выполняются восстановительные работы.

Земляные валы подвержены воздействию атмосферных осадков, волнобоя, фильтрационных вод и т.д. Требуется постоянное наблюдение за их состоянием, чтобы в самом начале появления деформаций и повреждений принимать соответствующие меры. Размытые волнобоем откосы необходимо своевременно восстанавливать. Образующиеся крупные трещины целесообразно вскрыть на максимальную их глубину и заделать минеральным грунтом с тщательным трамбованием. Используемый для ремонта грунт должен быть однородным с грунтом из которого отсыпан вал. Гребни валов необходимо периодически планировать, не допуская проезда по ним техники и образования колеи способствующей аккумуляции дождевых и талых вод и размыву насыпи. Просадки гребня до наступления половодья должны быть ликвидированы.

Поверхность водосливных порогов должна быть абсолютно ровной и задернованной.

Прудки водозадерживающих валов должны очищаться от наносов при их заилении на 25-30%.

Способы отвода стока. Водозадерживающие земляные соору­жения полностью задерживают сток талых и ливневых вод только и маловодные и средние по водности годы. В годы же с обильными осадками значительная часть его сбрасывается на прилегающие склоны. Водоотводящие сооружения сток сбрасывают полностью. Поэтому наряду с обеспечением устойчивой и длительной работы сооружений необходимо правильно решать вопросы сброса стока на дно гидрографической сети. Сделать это нужно таким образом, что­бы вода, пройдя через водорегулирующие устройства, ушла на дно балок, не попав на мелиорируемые участки оврагов и не вызвав размывов по пути своего прохождения.

Сброс стока на нижележащие элементы рельефа возможен несколькими способами:

1) односторонний или двусторонний сброс стока на балочные склоны различной крутизны с естественными кор­мовыми угодьями;

2) в задернованные ложбины и затухшие овраги;

3) в междурядья приовражных и прибалочных  лесных полос;

4) в лесные культуры по частично подготовленной почве на балоч­ных склонах (площадки, полосы, борозды, террасы);

5) в естественные лесные насаждения;

6) каскадом — ступенчатый сброс стока с одного вала на другой, в конце каскада сброс на балочный склон или в лесное насаждение;

 7) по искусственно залуженным водотокам.

Повсеместно чаще применяют сброс стока на балочные склоны, покрытые естественной травяной растительностью. Наличие и со­стояние ее оказывает решающее влияние на эрозионную устойчи­вость почвы и грунта в местах прохождения водного потока. Расти­тельность надо рассматривать в тесной связи с крутизной склона. У склоновых оврагов сброс стока с гидросооружений идет на длительных участках незначительной крутизны (2—5 °), и только вблизи окончательной концентрации стока крутизна может быть большой. При небольшой крутизне и удовлетворительном задернении размывы не появляются. Но они возможны в нижних более крутых частых линии стока, особенно при слабом задернении.

 С валов на береговых оврагах сброс стока идет уже на более крутые балочные склоны (8—35°). Здесь опасность возникновения новых размывов в местах прохождения стока талых и ливневых вод значительно возрастает. И особенно проявляется защитное влияние естественной травяной растительности.

Водозадерживающими и водоотводящими валами сток безопасно сбрасывается по хорошо задернованным балочным склонам кру­тизной до 10—15 °. Вода идет здесь распыленными потоками шири­ной до 15 м и более со скоростью 1—1,5 м/с и обладает малой эроди­рующей способностью. Эффективность такого способа значительно повышается, если воду сбрасывают оба конца сооружения, что равно­сильно уменьшению вдвое водосборной площади в вершине оврага.

При переходе на склоны круче 15 °, где поверхность задернена хуже, сток концентрируется по различным микропонижениям, возра­стает скорость потока и увеличивается его разрушительная сила. В результате на крутосклонах образуются многочисленные размывы разной величины.

Хорошие данные получены при сбросе стока в задернованные широкие ложбины или в затухшие, с естественно выположенной вершиной и ровным, широким и задернованным дном овраги. Эффект получается отрицательный, если по дну ложбин и оврагов имеются рытвины, перепады. Нежелательно также, чтобы на дне располага­лись одиночные деревья или кустарники. Вокруг них возникают завихрения водных потоков, которые усиливают их эродирующую способность.

Весьма эффективен сброс стока в приовражные и прибалочные лесные полосы.

Организация строительства.

Рабочие проекты на строительство противоэрозионных гидротехнических сооружений разрабатываются в одну стадию.

Непосредственно перед началом производства земляных работ подрядной строительной организации необходимо дополнительно согласовать их работу на конкретных площадках с председателем комитета по земельным ресурсам и землеустройству. Работу по строительству простейших гидротехнических сооружений начинают с разбивки их осей согласно разбивочному чертежу. Чаше всего в основу способа перенесения проекта в натуру положен метод перпендикуляров.

Водозадерживающие валы переносят в натуру в следующей последовательности:

- в створе временных реперов ставят вешки, соответствующие расстояниям, указанным на разбивочном чертеже. Далее от этих вешек под углом 90° отмеряют необходимые расстояния и закрепляют их колышками со стороны низового откоса. После этого с помощью нивелира корректируют плановое положение установки колышков на проектные отметки подошвы вала и кроме этого устанавливают дополнительные точки на характерных местах изгиба вала.

Габариты сооружения устанавливают путем откладывания ширины основания от полученных точек и также закрепляют кольями.

Технология строительства простейших гидросооружений включает в себя следующие основные операции:

1.Раскорчевка лесополос (где это необходимо) корчевателем - собирателем.

2. Снятие плодородного слоя почвы с площади основания валов и прудков. Плодородный слой почвы снимается бульдозером мощностью 96 квт. толщиной чаше всего 0,3 м и складируется во временный отвал в верхнем бъефе с последующим возвратом на поверхность вала и прудка (фактическая мощность снимаемого плодородного слоя определяется почвоведами).

3. Разработка грунта П группы бульдозером мощностью 96 квт. с перемещением при засыпке оврагов, промоин и строительстве валов.

4. Отсыпка тела вала производится горизонтальными слоями толщиной в рыхлом виде не более 0,2 м с тщательным уплотнением каждого слоя, за исключением растительного. Уплотнение производится при оптимальной влажности укаткой кулачковыми катками за 5 проходов по одному следу. Качество уплотнения контролируется визуально путем осмотра стенок шурфов, закладываемых на глубину не менее 1,5 толщины уплотненного слоя. В достаточно уплотненной насыпи грунт должен быть однородной структуры по всей высоте шурфа без заметных на глаз пор.

Для обеспечения проектной глубины выемки прудка вначале грунт разрабатывается со всей ширины выемки прудка, затем ширина полосы постепенно сокращается. Бульдозер движется перпендикулярно оси сооружения. Перемещение грунта со стороны сухого откоса, при строительстве валов, не допускается. Углы примыкания шпор к валу и углы поворота вала выполняются плавными кривыми, с радиусом соответствующим минимальному радиусу поворота, применяемых машин и механизмов при строительстве.

Оптимальная влажность грунта при работе грунтоуплотняющих механизмов должна быть 15-18% от полной влагоемкости. Допустимые отклонения влажности грунта + 5%. Технология строительства предусматривает полив грунта водой из расчета 100 м³ воды на 1000 м³ уплотняемого грунта.

Уплотнение грунта необходимо вести вдоль бровок откосов к оси сооружения. Особенно тщательно должны уплотняться участки сооружений, пересекающие ложбины и овраги, с обязательным уплотнением откосов с заложением не менее 1:3.

5. Возврат плодородного слоя почвы на поверхности вала и прудка.

6. Планировка поверхности сооружений механизированным способом.

7. Устройство водообходов. Пороги водообходов крепят посевом многолетних трав.

8. Посев многолетних трав осуществляется вручную по гребню, откосам валов и прудкам, а также залужение пашни ниже водосбросов.

Для укрепления поверхности сооружений и залужения пашни ниже водосбросов необходима следующая травосмесь:

1.Эспарцет Павловский - 35 кг/га

2. Люцерна Павловская пестрая - 5 кг/га

3. Овсяница луговая Павловская - 6 кг/га

4. Кострец безостый Павловский 22105-15 кг/га

Посев многолетних трав должен быть проведен в оптимальные агротехнические сроки.

Техника безопасности.

Производство работ должно осуществляться в соответствии с требованиями «Техника безопасности в строительстве».

Перед началом работ следует ознакомить лиц, выполняющих работы на объекте, с указанием маршрутов движения землеройной техники, провести вводный инструктаж по технике безопасности.

При выполнении работ по строительству простейших гидротехнических сооружений необходимо особое внимание обращать на соблюдение правил охраны труда и техники безопасности при выполнении работ в условиях крутосклонов, а именно:

- при разработке, транспортировке, планировке и уплотнении грунта двумя и более механизмами, идущими друг за другом, необходимо соблюдать между ними интервал не менее 5 м;

- при подъеме и опускании навесных механизмов категорически запрещается переключение передач;

- на склонах крутизной до 12° разрешается работа землеройной техники в любом направлении склона, на склонах от 12° до 20° - вдоль склона или под углом 45° - 60° и на склонах свыше 20° - только вдоль склона;

- запрещается работа и развороты техники ближе 5 м от бровок оврагов, откосы которых приняли естественный уклон и перестали разрушаться;

запрещается работа в ночное время