Затоплення на території України

Зміст:

1.Вступ………………………………………………………………………………….2

2.Запобіжні заходи.................................................................................................3

3.Захисні споруди…………………………………………………………………….5

4.Затоплення на території України …………………………………………….12

5.Висновок……………………………………………………………………………15

6.Використана та відрекомендована  література……………………………16

Вступ:

        При проектуванні інженерного захисту територій та споруд від затоплення слід розробляти комплекс заходів, які б забезпечували запобігання підтопленню та затопленню або усунення негативного впливу цих процесів у залежності від вимог щодо функціонального використання територій і охорони природного середовища.

        Інженерний захист територій та споруд від затоплення виконується з метою забезпечення безперебійного і надійного функціонування та розвитку всіх об'єктів господарювання, створення належних екологічних та соціальних умов життя населення, дотримання нормативних санітарно-гігієнічних умов.

Діяльність  із забезпечення інженерного захисту від затоплення відноситься до природоохоронних видів господарської діяльності.

При підтопленні  ґрунтовими водами територій та споруд відбувається збільшення воло гості  ґрунтів або підняття рівня ґрунтових  вод до граничних глибин, за якими порушуються норми будівництва та експлуатації будинків і споруд, санітарно-екологічні умови життя людей, завдається шкода землям сільськогосподарського призначення.

Затоплення є одним з проявів шкідливої дії вод.

Примітка. Розвиток процесу затоплення супроводжується зміною фізико-механічних властивостей ґрунтів, зменшенням їх несучої здатності та природного ґрунтового опору, активізацією небезпечних геологічних процесів (карст, зсуви, суфозія), що призводить до непередбачених осідань будівель і споруд та їх руйнування.

Основними природними умовами, в яких формується процес підтоплення, є наявність слабопроникних ґрунтів  і їх прошарків, розташування водотривких  шарів відносно близько до поверхні ґрунту, слабка дренованість територій. На міських територіях до природних факторів додається техногенний вплив, який призводить до активізації процесів підтоплення; цей вплив обумовлений зміною відміток поверхні (плануванням) територій, що забудовуються, погіршенням природної дренованості, ефектом екранування потоків вологи тощо. Ознаки головних видів та причин підтоплення територій наведені в додатку В, класифікація причин та факторів підтоплення – в    додатку Г, причини та наслідки підтоплення урбанізованих територій – у додатку Д.

2. ЗАПОБІЖНІ ЗАХОДИ.

Запобіжні заходи для попередження підтоплення та затоплення територій та споруд полягають  в усуненні причин і факторів підвищення рівня ґрунтових вод або в  штучному підвищенні відміток поверхні території.

Запобіжні заходи належить вживати на всіх потенційно підтоплюваних територіях. На підтоплених територіях ці заходи вживаються, коли за попередньою оцінкою вони визначені як ефективні та екологічно небезпечні.

Запобіжні заходи від підтоплення та затоплення мають  включатися до комплексу робіт з  інженерної підготовки території до забудови. На забудованих територіях та в інших окремих випадках запобіжні заходи вживаються самостійно.

Головними видами запобіжних заходів  є наступні:

• штучне підвищення планувальних відміток поверхні території;
• нормативне ущільнення ґрунту при засипанні котлованів та траншей;
• забезпечення належного відведення стоку поверхневих вод;
• забезпечення ретельного виконання робіт із будівництва водонесучих мереж, штучних водомістких об'єктів;
• улаштування гідроізоляції фундаментів, заглиблених споруд і комунікацій;
• улаштування протифільтраційних екранів під промисловими накопичувачами та завіс навколо них;
• будівництво берегових, головних, перехоплюючих та інших видів дренажів (розділ 4) для запобігання підтопленню території.

  Штучне підвищення планувальних відміток поверхні території впроваджують, як правило, на заплавних та заболочених ділянках, які за цільовим призначенням підлягають освоєнню і забудові. Штучне підвищення здійснюють   шляхом підсипання або намивання ґрунту з обов'язковим попереднім відсипанням дренуючого шару. До складу супроводжувальних робіт включають розчищення та спрямлення русел рік і струмків, облаштування їх берегів.

    Вибір  планувальних відміток поверхні  залежить від прогнозних максимальних  відміток рівня ґрунтових вод з урахуванням гідрологічного режиму річок і водоймищ, у зоні впливу яких знаходиться територія.

Розрахунковий максимальний рівень води річок і  водоймищ приймається з імовірністю  перевищення в залежності від  класу наслідків (відповідальності) будівель та споруд, які проектуються на освоюваній території.

Відмітки підсипання або намивання території повинні  призначатися з метою забезпечення:

• граничної глибини залягання ґрунтових вод (таблиця 1) за умови будівельного освоєння підземного простору;
• вертикального планування і улаштування поверхневого водовідведення;
• розвитку самопливних каналізаційної та водостічної мереж;
• закладання колекторів різного призначення, транспортних тунелів, підземних переходів;
• нормального існування деревинно-чагарникової рослинності.

Штучне підвищення поверхні території не повинно порушувати умов природного дренування підземних  вод і створювати підпори на шляху  поверхневого та підземного стоку з  прилеглих територій. У руслах ярів та балок необхідно прокладати дренажі  та водовідвідні мережі і лише після цього засипати або замивати їх ґрунтом. Невеликі струмки та водовідвідні канави треба замикати у колектори, обладнані супутніми дренажами. При розрахунках колекторів поверхневого водовідведення та дренажів мають враховуватися обсяги сумарного стоку з водозбірної території за періоди максимальної водності.

При підготовці підвищення території рослинний  шар ґрунтів належить зняти та забезпечити його зберігання для  рекультивації.

Необхідність  осушення ґрунтів штучного підсипання або намивання визначається за гідрогеологічними розрахунками. Коли освоюються великі площі, в основі штучних ґрунтів належить застосовувати систематичний дренаж або фільтруючий шар пісків. Для намивання території в першу чергу використовують піщані ґрунти, отримані при поглибленні або розчищенні русел річок та каналів.

Належить отримати спеціальний висновок про можливість використання ґрунтів для штучного підсипання або намивання.

Вертикальне планування територій штучного підсипання або  намивання має виключати можливість застоювання води в зниженнях поверхні ґрунту.

     Ущільнення  ґрунту при засипанні котлованів  та траншей належить виконувати  за проектом будівництва відповідно  до вимог будівельних норм.

               Заходи з улаштування поверхневого  водовідведення на територіях міст та селищ розробляються у складі проектів інженерної підготовки територій.

Проектування  дощоприймачів, зливостоків, зливоспусків, відстійників, дюкерів, насосних станцій, очисних споруд, водовипусків та інших  споруд відведення поверхневого стоку належить виконувати згідно з вимогами до проектування зовнішніх мереж каналізації (СНиП 2.04.03).

На територіях багатоповерхової капітальної забудови та у промислових зонах необхідно  влаштовувати зливову каналізацію  закритого типу. Застосування відкритих лотоків, канав, кюветів допускається на ділянках малоповерхової садибної забудови, а також у парках, скверах, у зонах відпочинку з улаштуванням містків або труб на перетинах з вулицями, проїздами, тротуарами та доріжками.

Для запобігання  витокам води із водонесучих мереж та водомістких споруд належить ретельно виконувати відповідний комплекс проектних, монтажних і експлуатаційних робіт, додержуватися конструктивних і технологічних рішень, спрямованих на мінімізацію витоків. Особлива увага при цьому приділяється:

• забезпеченню надійності основ трубопроводів та споруд;
• забезпеченню захисту від зовнішніх навантажень;
• застосуванню стійких до корозії матеріалів (з урахуванням шкідливої дії рідин всередині трубопроводу і зовнішньої води);
• поділу водонесучих мереж на ремонтні ділянки із запірною арматурою для відключення у періоди ремонтів;
• запобіганню надлишковому тиску, а також гідравлічним ударам на самопливно-напірних трубопроводах (слід передбачувати розвантажувальні камери або апаратуру для захисту від надлишкового тиску);
• використанню для герметизації стикових з'єднань трубопроводів ущільнювальних кілець, герметиків;
• забезпеченню герметизації вводів трубопроводів у колодязі;
• застосуванню систем виявлення місць прориву.

Ефективне запобігання  витокам у ґрунти забезпечується прокладанням трубопроводів у напівпрохідних та прохідних тунелях, обладнаних супутнім дренажем або гідроізоляцією. Застосування таких тунелів рекомендується в умовах лесових ґрунтів, для щільної мережі комунікацій. Витоки з поодиноких трубопроводів невеликих діаметрів перехоплюють із застосуванням ущільненого глинистого екрана вздовж лінії трубопроводу та супутнього дренажу. Доцільним є використання полімерних матеріалів для трубопроводів, бітумізації тощо.

На  стадії будівельно-монтажних та ремонтних робіт на водонесучих комунікаціях особлива увага приділяється:

• дотриманню проектних уклонів (укладання безнапірних трубопроводів із зворотнім уклоном є недопустимим);
• ретельній герметизації стиків трубопроводів та вводів їх у колодязі, герметизації самих колодязів;
• забезпеченню ретельної підготовки основ трубопроводів і водомістких споруд;
• забезпеченню ретельного зворотного засипання траншей, уникненню пошкоджень укладе них трубопроводів.

При експлуатації водопровідних, каналізаційних, теплових мереж і споруд належить забезпечувати необхідний комплекс робіт для підтримання їх у належному стані та режимі за умови:

• наявності організованої, укомплектованої необхідним персоналом та оснащеної технічними засобами служби експлуатації;
• виконання правил технічної експлуатації мереж і споруд згідно із відомчими інструкціями;
• своєчасного виконання поточних і капітальних ремонтів мереж та споруд за графіками ремонтів або у випадках пошкоджень.

              Захисні гідроізолюючі покриття  фундаментів, заглиблених споруд і комунікацій використовуються для протидії прониканню ґрунтових вод у підвалини, тунелі та інші заглиблені об'єкти. Захисні покриття влаштовують, як правило, на зовнішній поверхні споруди із використанням полімерних фарб, пластмас, асфальту, колоїдно-цементного розчину, органо-мінеральних розчинів, поліетиленової плівки тощо.

 3. Захисні споруди.

Запобіжні заходи і захисні споруди від затоплення призначені для забезпечення стійкості фундаментів та нормальних умов використання міських територій за призначенням, безпечної експлуатації підвалів, підземних частин будинків і споруд, підземних комунікацій.

Проектування  заходів інженерного захисту  від затоплення дозволяє:

• утримувати рівні ґрунтових вод на заданих відмітках;
• запобігати затопленню територій та споруд поверхневими водами під час злив, повеней та паводків;
• запобігати розвитку корозійних процесів у бетонних, залізобетонних і інших елементах споруд;
• зберігати несучу здатність ґрунтів основ;
• обмежувати вплив промислових об'єктів, який може призвести до змін рівневого, температурного режимів та хімічного складу ґрунтових вод та водних об'єктів.

Захист від  підтоплення та затоплення стосується також охорони навколишнього  середовища.

Планове розташування споруд для захисту  від затоплення визначається:

• рельєфом території, наявністю бокових припливів підземних та поверхневих вод;
• типом та призначенням захисних споруд;
• характером і щільністю забудови території, характером використання підземного простору.

Допустимі відстані від споруд відведення поверхневого стоку та дренажів до інших міських інженерних мереж визначені у будівельних нормах містобудування, планування і забудови територій поселень (ДБН 360).

За умови  пересікання дренажних трубопроводів  з іншими трубопроводами відстань між  ними по вертикалі має бути не менше 0,2 м.

Планове розміщення систем поверхневого водовідведення та дренажів визначається з урахуванням  перспективи будівельного освоєння або реконструкції забудови території. При цьому вимагається дотримання наступних правил:

- довжина лінійних споруд водовідводу й дренажу повинна бути мінімальною;

• скидання води з дренажних систем та дощової каналізації виконується у природні водні об'єкти або у зниження гідрографічної мережі за умови дотримання природоохоронних вимог;
• скидання дренажних вод на рельєф забороняється;
• допускається скидання дренажних вод до мереж дощової каналізації за умови виконання від повідних вимог приймання стічних вод.

Для вибору глибини  закладання елементів захисних споруд необхідно враховувати:

• генеральні плани забудови та інженерних мереж міст і селищ;
• розташування ділянки по відношенню до основних водоприймачів;
• інженерно-геологічну будову території (глибину залягання водопроникних шарів та водотриву);
• фізико-механічні та фільтраційні властивості ґрунтів;
• глибину залягання ґрунтових вод у запланований період будівництва;
• існуючий та проектний рельєфи території, яка захищається, та глибину сезонного промерзання ґрунтів.

Дренажні системи та дренажі

Характеристика  різних типів горизонтальних дренажів та рекомендовані глибини їх закладання .

Під час проектування профілів горизонтальних дренажів уклони визначаються гідравлічним розрахунком  і повинні прийматися не меншими  від величин, наведених у таблиці.

 Для зниження  рівня ґрунтових вод у містах  і селищах належить, як правило, передбачати дренажі закритого типу. Відкрита осушувальна мережа допускається в районах малоповерхової садибної забудови, на територіях парків та скверів.

            Конструктивно закритий дренаж  виконується у вигляді перфорованих  труб з обсипкою піщано-гравійною сумішшю або обгорнутих геотканиною, або із застосуванням трубофільтрів (з крупнопористого фільтраційного бетону або синтетичних матеріалів). Дренажні труби виготовляються з синтетичних матеріалів (у тому числі ПВХ та склопластику), кераміки, азбесту, бетону. Матеріал дренажу обирається з урахуванням корозійних, температурних та механічних властивостей ґрунту та хімічного складу дренажних вод.

           На ділянках із піщаними ґрунтами  застосовують головні та берегові  дрени по фронту схилового та руслового припливу ґрунтових вод. До них підключаються вуличні дрени для збирання та перехоплення інфільтраційного живлення та витоків. На ділянках із глинистими ґрунтами належить додатково передбачати місцеві кільцеві і попутні дрени, що забезпечують захист від підтоплення окремих будинків, споруд та інженерних мереж.

Таблиця 2 – Характеристика та глибина закладання горизонтальних дренажів (рекомендована)

Окремі лінійні  горизонтальні дренажі застосовуються для захисту територій і об'єктів, які мають значні лінійні розміри  за малої ширини. Супутні дренажі, що є різновидом лінійних, застосовують переважно для захисту від  ґрунтових вод трубопроводів і інших інженерних мереж та для перехоплення витоків із них.

Системи горизонтальних дрен доцільно застосовувати  для площинного захисту від підтоплення, а саме:

• підтримки рівня підземних вод на заданій відмітці;
• захисту окремих об'єктів, великих за розмірами у плані.

Оглядові колодязі по трасах горизонтальних дренажів встановлюються з інтервалом не більше 50 м, у тому числі на початку дренажу, в кінці  дренажу, в місцях з'єднань та перетинів.

Пластові дренажі  застосовуються для захисту підошов окремих будівель та комунікацій за умов, коли дно котловану не досягає водотривкого шару. Цей тип дренажів улаштовується вздовж підошов фундаментів, підвалів або підземних споруд незалежно від їх глибини закладання. Бокові поверхні стін захищають від вологи за допомогою гідроізоляції у комбінації з пристінним дренажем.

Дамби обвалування

Для захисту  територій від затоплення застосовуються два типи дамб обвалування незатоплювані  і затоплювані.

Незатоплювані дамби належить застосовувати для постійного захисту від затоплення міських і промислових територій, прилеглих до водосховищ, річок та інших водних об'єктів.

Затоплювані дамби допускається застосовувати для тимчасового захисту від затоплення сільськогосподарських земель у період вирощування на них сільськогосподарських культур за умови підтримування у водосховищі нормального підпірного рівня (НПР), для формування та стабілізації русел і берегів річок, регулювання та перерозподілу водних потоків і поверхневого стоку.

На ділянках річок із меандрувальним типом руслового процесу у складі заходів інженерного захисту територій від затоплення слід передбачати наступні споруди для регулювання русел:

• поздовжні дамби, що обмежують ширину водного потоку річки до розрахункової величини;
• струмененапрямні дамби – поздовжні, прямолінійні або криволінійні, що забезпечують плавний підхід потоку до отворів мосту, греблі, водоприймача та інших гідротехнічних споруд;
• загати, які перекривають русло від берега до берега, призначені для перегородження потоку води в рукавах та протоках;
• напівзагати – поперечні споруди у руслах річок та на заплавах, які забезпечують виправлення русел та захист берегів, а також утворення судноплавних глибин;
• шпори (короткі напівзагати), що встановлюються під деяким кутом до напрямку течії для забезпечення захисту берегів від розмивання;
• берегові й дамбові кріплення, які забезпечують захист берегів і дамб від розмивання течією та хвилями;
• наскрізні споруди, які будуються для регулювання русла та стоку наносів через перерозподіл витрат води по ширині русла і створення біля берегів сповільненої (нерозмивної) швидкості течії.

У разі значної  довжини дамб у вздовж водотоку або  в зоні виклинювання водосховища  відмітку гребеня слід знижувати  в напрямку течії у відповідності  з поздовжнім уклоном вільної поверхні води за розрахункового рівня.

Застосовуються  конструкції ґрунтових дамб двох типів: обтиснутого та розпластаного  профілю.

Профіль дамби (розпластаний чи обтиснутий) обирається з урахуванням наявності місцевих будівельних матеріалів, технології виконання робіт, параметрів вітрових хвиль на верховому укосі та виходу фільтраційного потоку на низовому укосі. Перевагу належить віддавати дамбам розпластаного профілю з біологічним кріпленням укосів.

Типи огороджувальних  дамб обираються з урахуванням природних умов: топографічних, інженерно-геологічних, гідрологічних, кліматичних, сейсмічних, а також за наявності місцевих будівельних матеріалів та умов експлуатації, природоохоронних вимог.

Проектування  дамб обвалування належить виконувати відповідно до вимог будівельних норм (СНиП 3.02.01, СНиП 3.07.01).

Якщо траса  дамби проходить через зсувну або потенційно зсувну ділянку, належить розробляти протизсувні заходи.

Траси дамб слід обирати в залежності від топографічних  та інженерно-геологічних умов будівництва за умови мінімальної зміни гідрологічного режиму водотоку і максимального використання обвалованої території.

У разі тимчасового  бокового припливу доцільно застосовувати  неперервне трасування дамб увздовж  урізу води водойми або водотоку. У разі постійного бокового припливу обвалування належить, як правило, виконувати на ділянках між притоками у складі дамб обвалування берегів основного водотоку та його приток.

У разі обвалування  переливними дамбами всі захисні  споруди повинні допускати затоплення в період повені.

При трасуванні дамб обвалування в межах міста  належить передбачати можливість використання територій, що захищаються, під забудову.

У проектах інженерного  захисту слід передбачати використання гребенів дамб обвалування для прокладання автомобільних або інших доріг. При цьому ширину гребеня дамби й радіус кривизни приймати за вимогами відповідних будівельних норм (ДБН В.2.3-4).

В усіх інших  випадках ширину гребеня дамби належить призначати мінімальною з огляду на умови виконання будівельних робіт та зручність експлуатації.

Конструкції, які  з'єднують ґрунтові дамби з бетонними  спорудами, повинні забезпечувати:

• плавний підхід води до водопропускних споруд з боку верхнього б'єфу і плавне розтікання потоку в нижньому б'єфі – для запобігання розмиванню тіла і основи дамб та дна водотоку;
• запобігання фільтрації по лінії контакту з бетонними спорудами в зоні прилягання.

Нагірні канави

         Нагірні канави використовуються  для перехоплення поверхневого  стоку, який потрапляє до території,  що захищається, із розташованого  вище за рельєфом  водозбору.  Параметри поперечного перерізу та уклон нагірних канав визначаються гідравлічним розрахунком за умови, що розрахункова швидкість води повинна бути меншою від допустимої розмивної і більшою від тієї, коли відбувається замулювання. Коефіцієнт закладення укосів та коефіцієнти шорсткості нагірних канав належить приймати згідно з будівельними нормативами для меліоративних каналів.

              Уклони нагірних канав без  кріплення дна та укосів повинні забезпечувати пропускання мінімальних витрат води при швидкості, що не перевищує (0,3–0,5) м/с. Найбільші допустимі поздовжні уклони нагірних канав без кріплення дорівнюють 0,005.

Мінімальна  величина радіуса кривизни нагірної канави повинна бути не меншою від подвійної ширини канави по урізу води за розрахункової витрати.

Допустима нерозмивна швидкість води для нагірних канав  з витратами понад 50 м³/с приймається на основі досліджень та розрахунків.

Нагірні канави глибиною до 5 м і витратою води до 50 м³/с, а також дюкери й акведуки слід проектувати у відповідності з вимогами будівельних нормативів для меліоративних каналів (ДБН В.2.4-1).

Насосні станції

Склад, компоновку та конструкцію споруд насосних станцій  належить встановлювати в залежності від об'ємів перекачування води і  можливостей створення акумулюючих  ємкостей.

Типи, класи наслідків (відповідальності) і потужність насосних станцій та їх обладнання належить визначати з урахуванням вимог ДБН В.1.2-14, а також:

• розрахункової витрати, висоти подачі й коливання горизонтів води;
• виду джерела енергії;
• забезпечення оптимального коефіцієнта корисної дії насосів.

Тип і кількість  насосів визначаються розрахунком  у залежності від типу насосної станції  з урахуванням величин розрахункової  витрати та напору води й амплітуди  коливань горизонтів у нижньому та верхньому б'єфах.

Необхідність застосування резервного агрегата повинна обґрунтовуватись проектом у відповідності з нормами проектування осушувальних насосних станцій.

Водозабірна споруда  й насосна станція можуть бути суміщеного або роздільного типів.