<<
>>

5.7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Подтоплением считается подъем уровня подземных вод и увлажнение грунтов в зоне аэрации, которая расположена между подстилающей поверхностью и зоной насыщения. В зоне аэрации часть пор заполнена воздухом, а зона насыщения расположена ниже уровня грунтовых вод и в своей толще свободного воздуха практически не имеет.

Основными источниками подтопления территорий являются: подпор подземных вод от водохранилищ, бассейнов, каналов, гидротехнических сооружений; фильтрация с орошаемых участков на прилегающие земли; поднятие грунтовых вод из-за заиления и зарастания естественных и искусственных водотоков; утечки из водонесущих коммуникаций и емкостей; поверхностный сток, пополняющий запасы подземных вод, особенно в паводковые периоды. Эти источники могут проявлять себя по одиночке или в разных сочетаниях друг с другом. В зависимости от источников, вызывающих подъем уровней грунтовых вод, подтопление может быть постоянным, сезонным или эпизодическим.

Постоянным считается такое подтопление, которое происходит при систематическом питании грунтовых вод в течение всего расчетного периода без существенных перерывов. Интенсивность инфильтрации может быть представлена прямой или ступенчатой линией. В основном именно этот случай определяет расчетную схему подтопления территорий грунтовыми водами.

Периодическое подтопление имеет место тогда, когда обводнение территории происходит через определенные промежутки времени, зависящие от особенностей технологических процессов промышленного или сельскохозяйственного производства. Эпизодическое подтопление проявляется при обводнении, которое носит единичный, разовый характер и происходит в основном из-за аварийных утечек из водоемов и емкостей. Периодическое и эпизодическое подтопления учитываются в расчетах тогда, когда они составляют существенную долю по сравнению с постоянной составляющей.

Степень подтопления территории устанавливается водобалансовыми, фильтрационными расчетами, а также на основе гидравлического или электрофизического моделирования.

Подтопление возникает и развивается из-за нарушения динамического равновесия естественного водного баланса при хозяйственной деятельности, связанной с обустройством территорий.

Естественный режим грунтовых вод формируется под влиянием природных факторов в зависимости от характера и особенностей их взаимодействия. Основными из этой группы факторов являются климатические, геологические, гидрогеологические и биологические факторы.

Наиболее существенно на режим грунтовых вод влияют климатические факторы. Атмосферные осадки формируют поверхностный сток, транспирацию, испарение и инфильтрацию в грунт в зависимости от температуры и влажности воздуха, а также и атмосферной циркуляции ветров. Осадки превращаются в склоновый и речной сток, а также в воды различных водоемов, подпитывающие грунтовые горизонты. Расчлененность рельефа, гидравлическая шероховатость склоновых поверхностей, уклоны местности, водопроницаемость грунтов определяют характер перехода поверхностного стока в подземные воды и воздействия на их уровни. Водотоки и водоемы в зависимости от естественных условий дренируют грунтовые воды или создают их подпор, вызывая подтопления земель.

Геологические и гидрологические условия также часто оказывают значительное влияние на формирование закономерностей режима грунтовых вод. Литологический состав и показатели однородности грунтов определяют такие свойства, как водопроницаемость, анизотропию, водоудерживающую способность и водоотдачу. От геологических условий зависит характер развития гидрографической сети, ее расчлененность, глубина вреза, всхолмленностьтерритории, определяющие в свою очередь естественную дренированность территории и потенциальную опасность ее подтопления.

Обустройство территорий неизбежно нарушает сложившееся естественное динамическое равновесие водного баланса здесь и приводит к формированию искусственного режима грунтовых вод.

Последний формируется в результате одновременного действия различных факторов, которые можно разделить на активные и пассивные. Активные факторы вызывают непосредственно обводнение грунтов территории или подтопление заглубленных конструкций. Это — инфильтрация утечек

Активные факторы потопления

естестве иные

искусственные в период эксгитуаташш

системати

ческие

периодичес

кие

временные при строительстве системати

ческие

периодичес

кие

эпизодические
Конденсация влаги иод зданиями и покрытиями Инфильтрация поверхностных вод Инфильтрация из выемок Инфильтрация из цехов с «мокрым» технологическим процессом Инфильтрация поливных и сточных вод Инфильтрация утечек и аварий
Конденсация влаги в обратных засыпках, подсыпках Сезонная концентрация втаги в грушах Инфильтрация вод, задержанных насыпями Инфильтрация из водооборотных систем - -
Конденсация влаги из-за уменьшения испарения - Инфильтрация из водоемов -
- - - Подпор грунтовых вод водоемами - -

Факторы подтопления территорий

Таблица 5.9

из водонаполненных коммуникаций и сооружений, подпор грунтовых вод водохранилищами, орошаемыми участками. Пассивные факторы не вызывают подтопления, но способствуют его возникновению. Активные и пассивные факторы подтопления подразделяются на естественные, неуправляемые и искусственные, которыми можно полностью управлять при строительстве и эксплуатации сооружений. Перечень факторов подтопления территорий и их характеристики приведены в табл.

5.9, 5.10.

В соответствующих природных условиях, характеризующихся низкой естественной дренированностью, прослойками слабопроницаемых грунтов, неглубоким расположением водоупора, при строительстве и эксплуатации зданий, сооружений и инженерных систем увеличиваются приходные статьи водного баланса, что влечет за собой подтопление

Таблица 5.10

Пассивные факторы подтопления и его источники

Пассивные факторы подтопления

Источники подтопления

естественные

искусственные

естестве! шые

искусственные

Природные условия — климат, геология, литология, рельеф

Подпор естественных вод заглубленными зданиями и сооружениями

Атмосферные осадки

Инженерные водо- несущие коммуникации и емкости

Нарушение поверхностного стока из-за неспланированнос - ти и нарушений рельефа

Грунтовые воды

Инженерные емкости, фунговые выемки

Нарушение естественного дренажа

Конденсат в грунтах зоны аэрации

Цехи с «мокрым»- технологическим процессом

Отсутствие стоков вдоль дорог

--

Полив зеленных насаждений

территории. Поднятия уровня грунтовых вод не происходит или это происходит без нарушения нормальных условий строительства и эксплуатации, если для местности характерны высокая естественная дре- нированность, хорошо проницаемые грунты большой мощности, глубокое положение водоупора.

Подтопление обустраиваемых территорий происходит в две стадии — при строительстве инженерных систем, зданий и сооружений и при последующей их эксплуатации.

На стадии строительства изменяются условия формирования поверхностного и подземного стока при вертикальной планировке местности, засыпке понижений, оврагов, срезке растительного грунта. Способствуют возникновению подтопления увеличение разрыва во времени между земляными и строительными работами нулевого цикла, т. к. приводит к накоплению поверхностных вод в котлованах, траншеях и других выемках. При эксплуатации предприятий, заданий, сооружений, городов, поселков, оросительных систем основными причинами подтопления являются утечки и инфильтрация технологических вод, хозяйственно-бытовых, сельскохозяйственных стоков, поливы зеленных насаждений и сельскохозяйственных стоков, поливы зеленых насаждений и сельскохозяйственных культур, измене

ние тепло-влажностного режима под зданиями, сооружениями и покрытиями, задержка поверхностных и подземных вод насыпями, заг дубленными частями зданий и сооружений.

В пределах зоны аэрации, где встречаются линзы водоупорных или слабопроницаемых пород, происходит накопление инфильтрационных вод с образованием техногенной верховодки. При периодическом поступлении инфильтрационного питания формируются временная верховодка, а при постоянной инфильтрации образуются постоянная техногенная линза грунтовых вод. Плановые размеры техногенной верховодки зависят от контуров водоупорных пород, а максимальная высота слоя вод — от проницаемости пород и интенсивности инфильтрации.

Рис. 5.14. Схемы формирования верховодки (а) или водоносного гори юнта (6)

В первоначально сухих грунтах под влиянием дополнительного ин- фильтрационного питания техногенные водоносные горизонты формируются на первом от поверхности земли региональном водоупора. Вода накапливается постепенно, создавая купол грунтовых вод, который частично растекается по водоупору. Формирование водоносного горизонта зависит от интенсивности, формы и размеров источника дополнительной инфильтрации.

Принципиальные схемы образования верховодки и водоносного горизонта приведены на рисунке 5.14.

Обустройству территорий от подтопления подлежат населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, коммунально-складские объекты, сельскохозяйственные земли, природные ландшафты, месторождения полезных ископаемых, горные выработки и другие объекгы. Защитные мероприятия по назначению должны обеспечивать полное функциональное использование объектов, охрану природной среды и устранять возможные негативные воздействия подтопления.

Для защиты от подтопления осваиваемых территорий, построенных или строящихся зданий, сооружений, населенных пунктов, природных ландшафтов или инженерных систем предусматриваются комплексы предупредительных и собственно защитных мероприятий.

Предупредительные мероприятия на потенциально подтопляемых территориях предусматриваются во всех случаях, что обеспечивает существенное снижение опасности подтопления. В отдельных ситуациях реализация предупредительных мероприятий оказывается достаточной для устранения поднятия уровня грунтовых вод до таких отметок, когда вызывается нарушение условий строительства и эксплуатации зданий, сооружений и их комплексов.

Необходимость выполнения защитных мероприятий устанавливается прогнозными расчетами уровневого режима грунтовых вод. В расчетах учитываются геологические, гидрологические характеристики, условия отвода и степень агрессивности грунтовых вод. Выбор схем и методов инженерной защиты территорий от подтопления производится на основании технико-экономических сравнений вариантов.

Предупредительные мероприятия обычно входят в состав инженерной подготовки территорий или носят самостоятельный характер. К предупредительным защитным мероприятия относятся: защита от затопления за счет рациональной организации поверхностного стока на

прилегающей и защищаемой территории; искусственное повышение геодезических отметок поверхности; устройство общих и локальных дренажей; создание противофильтрационных экранов и завес; предупреждение и устранение утечек воды из водонесущих коммуникаций, водовмещающих емкостей, технологических систем промышленных, сельскохозяйственных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства; устройство защитной гидроизоляции заглубленных сооружений, конструкций и подземных коммуникаций.

Защитные мероприятия от подтопления грунтовыми водами проектируются тогда, когда прогнозными расчетами устанавливается вероятность подтопления территории после реализации всех возможных предупредительных мер. К защитным мероприятиям относятся проектирование и строительство горизонтальных, вертикальных или комбинированных дренажных систем для регулирования в нужном направлении искусственного режима грунтовых вод на территории. 

<< | >>
Источник: под общ. ред. И. С. Румянцева. Природообустройство: территории бассейновых геосистем : Учебное пособие. 2010

Еще по теме 5.7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

  1. Глава I. Общие положения
  2. Глава 1. Общие положения
  3. § 15. Гражданско-правовой договор (общие положения)
  4. І. Общие положения
  5. Глава шестая ОБ ОБЩИХ ПОЛОЖЕНИЯХ, ИХ ИСТИННОСТИ И ДОСТОВЕРНОСТИ 1.
  6. ГРАЖДАНСКОЕ ПРОЦЕССУАЛЬНОЕ ПРАВО (ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ)
  7. ГЛАВА 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О ГОСУДАРСТВЕ И ПРАВЕ
  8. 12.1. Общие положения
  9. Раздел I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  10. Глава 6. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  11. Глава 13. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  12. Статья 260. Общие положения о праве собственности на землю
  13. Подраздел 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОБ ОБЯЗАТЕЛЬСТВАХ
  14. Подраздел 2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О ДОГОВОРЕ
  15. Глава 61. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ О НАСЛЕДОВАНИИ
  16. Раздел VI. МЕЖДУНАРОДНОЕ ЧАСТНОЕ ПРАВО Глава 66. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  17. Глава 69. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  18. § 1. Общие положения (статьи 1303 - 1312) Понятие и виды прав, смежных с авторскими
  19. 3. ОБЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ О ЦЕНТРЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ
  20. § 5. Вопрос о выработке римскими юристами определений и общих положений