Строительство плотины как пример

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Анискин Николай Алексеевич, Антонов Антон Сергеевич

Проведен анализ существующих грунтовых плотин , построенных в суровых климатических условиях за последнее столетие. Рассмотрены случаи аварий и выходов сооружений из строя. Сделаны выводы о необходимости более тщательного изучения фильтрационного потока и температурного режима грунтовых плотин .

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Анискин Николай Алексеевич, Антонов Антон Сергеевич

Оценка эффективности работы цементационной завесы на основе анализа колебаний температуры грунтовых вод за плотиной

Experience and problems of earth dam construction and exploitation in severe climatic conditions in Russia

Hydraulic engineering constructions or dams are necessary constructive elements for river development. In severe climatic conditions ( deep-frozen soil , low temperatures, high amplitudes of temperature fluctuations) the most expedient type of water retaining constructions are soil dams . In our paper we have examined economic conditions of the region with severe climate, available water resources and their development. We made the conclusions concerning preference for building reservoirs on the territory of Siberia. A two-century period, beginning with the first soil dams in the end of the 18th century, was considered for the building analysis.

Как построить плотину ! Мини плотина , наглядный пример!

Our attention has been mainly focused on structures, engineering decisions and causes of accidents, which took place in operating cycle period. The results showed the importance of investigation of filtration and temperature regimes, as well as their collaboration in hydro technical structures design and operation.

Текст научной работы на тему «Опыт и проблемы строительства и эксплуатации грунтовых плотин в суровых климатических условиях в России»

ГИДРАВЛИКА. ИНЖЕНЕРНАЯ ГИДРОЛОГИЯ. ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Н.А. Анискин, А.С. Антонов

ОПЫТ И ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРУНТОВЫХ ПЛОТИН В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ В РОССИИ

Проведен анализ существующих грунтовых плотин, построенных в суровых климатических условиях за последнее столетие. Рассмотрены случаи аварий и выходов сооружений из строя. Сделаны выводы о необходимости более тщательного изучения фильтрационного потока и температурного режима грунтовых плотин.

Ключевые слова: фильтрация, грунтовые плотины, вечная мерзлота, температурный режим.

Необходимым конструктивным элементом для водохозяйственного использования рек являются водоподпорные гидротехнические сооружения или плотины. Как показала мировая [1, 2] и отечественная практика [3, 4], в условиях сурового климата (вечная мерзлота, низкие температуры, большие амплитуды колебания температуры воздуха) наиболее целесообразным типом водоподпор-ного сооружения являются грунтовые плотины. Они могут быть разделены на две основные группы: плотины с мерзлотной завесой (не фильтрующие) и плотины без мерзлотной завесы (талые или фильтрующие) [4].

N.A. Aniskin, A.S. Antonov

EXPERIENCE AND PROBLEMS OF EARTH DAM CONSTRUCTION AND EXPLOITATION IN SEVERE CLIMATIC CONDITIONS IN RUSSIA

Hydraulic engineering constructions or dams are necessary constructive elements for river development. In severe climatic conditions (deep-frozen soil, low temperatures, high amplitudes of temperature fluctuations) the most expedient type of water retaining constructions are soil dams.

In our paper we have examined economic conditions of the region with severe climate, available water resources and their development. We made the conclusions concerning preference for building reservoirs on the territory of Siberia. A two-century period, beginning with the first soil dams in the end of the 18th century, was considered for the building analysis.

Our attention has been mainly focused on structures, engineering decisions and causes of accidents, which took place in operating cycle period. The results showed the importance of investigation of filtration and temperature regimes, as well as their collaboration in hydro technical structures design and operation.

Key words: filtration, soil dams, deep-frozen soil, temperature mode.

Hydraulic engineering constructions or dams are necessary constructive elements for river development. The world [1, 2] and domestic practice [3, 4] shows, that in severe climatic

Первые сведения о строительстве в этом регионе плотин из грунтовых материалов относятся к концу XVШ в. Одна из таких конструкций — грунтовая плотина на р. Мыкырт в г. Петровске-Забайкальском, построенная в 1792 г. для создания водохранилища хозяйственно-питьевого назначения. Длина плотины по гребню — 910 м, высота — 9,5 м. Плотина была возведена из тяжелых супесей и имела деревянный водосброс. С целью промораживания тела плотины и сохранения его при эксплуатации в мерзлом состоянии она строилась в течение семи зимних периодов. Около 140 лет плотина эксплуатировалась успешно, но во время ремонтных работ по водосбросу (1929 г.), начатых в теплое время года, был нарушен температурный режим основания водосброса, и по оттаявшим грунтам началась фильтрация. Дальнейшая эксплуатация стала возможной только после полной перестройки плотины.

Во время строительства Забайкальской и Амурской железных дорог (1912—1916 гг.) были возведены грунтовые низконапорные плотины для создания небольших водохранилищ хозяйственно-питьевого назначения. В этот период были возведены плотины на реках Амазар, Могоча, Урка, Чичатка для водоснабжения железнодорожных станций. После заполнения водохранилища, плотина на р. Амазар, построенная для водоснабжения станции Могоча, начала фильтровать, и в теле плотины образовались промоины. Уменьшить фильтрационный расход удалось только с созданием траншеи по всей длине плотины для промораживания массива (рис. 1).

conditions (deep-frozen soil, low temperatures, high amplitudes of temperature fluctuations), the most expedient type of water retaining constructions are soil dams. They can be divided into two main groups: dams with deep-frozen soil screen (non filter) and dams without deep-frozen soil screen (dam in loose staff or tabel dams) [4].

The first data on soil dams construction in this region refer to the end of the 18th century. One of the first constructions was a soil dam on the river Mykyrt in Petrovsk-Zabaykalsk, constructed in 1792 for making a drinking reservoir. The crest length was 910 m, the height — 9.5 m. The dam was built of heavy sandy loams and had a wooden spillway. The dam had been built within seven winter periods to freeze dam body and to preserve its wintertime operation. The dam has been operating successfully about 140 years, but the repair work of the spillway in warm season in 1929 disturbed the temperature regime, and that gave start to tabel soil filtration.

Further operation became possible only after full dam reconstruction.

During Transbaikal and Amur railroad construction in 1912—1916, soil low pressure dams were built for making a drinking reservoir. At that time other water supply systems were also built on the rivers Amazar, Mogocha, Urka, Chichatka for drinking needs of the local railway stations. After reservoir filling, the dam on the river Ama-zar, constructed for water supply of Mogocha station, started filtering, that resulted in cavities in a dam body. Digging trenches along the dam for massif freezing reduced the discharge of seepage (fig. 1).

Рис. 1. Временная плотина на р. Амазар: 1 — скальный грунт; 2 — суглинок; 3 — мешки с грунтом; 4 — ряж загруженный скалой; 5 — траншея для промораживания грунта

Fig.1 Temporary dam at the river Amazar: 1 — rocky soil; 2 — суглинок; 3 — soil filled bags; 4 — rock filled crib; 5 — trench for soil freezing

Эта временная плотина была признана неудачной, так как вода постепенно убывала из водохранилища. Постоянная плотина была построена в конце марта 1914 г. В основании плотины залегают скальные грунты, прикрытые плащом аллювиальных отложений, мощностью до 1,5 м. Высота этой плотины 4 м при напоре 2,5 м.

Плотина имеет ряжевую диафрагму, заполненную скальным грунтом. Низовой клин плотины отсыпан из скальных грунтов, а верховой — из глинистых. Такая конструкция была выбрана в результате того, что через гребень плотины должен был производиться сброс паводковых расходов. По оси плотины для предотвращения фильтрации была пройдена траншея, но надежного промораживания тела и основания плотины достигнуть не удалось, поскольку работы велись в период эксплуатации сооружения при наличии напорной фильтрации.

Для водоснабжения железнодорожной станции Амазар была построена плотина высотой 4,5 м. Условия строительства и конструкции плотин были такими же, как и на станции Могоча. Плотина состояла из ряжей в несколько отсеков. Передние отсеки ряжа заполнялись трамбованным суглинком, а задние — камнем. Ряжи были оперты на скалу, для чего потребовалась выемка аллювия на глубину до 2,9 м.

В зимний период значительные объемы воды уходили на льдообразование. Это привело к необходимости строительства во-

This temporary dam was classified unfit because of water falling. The constant dam was constructed at the end of March, 1914. The dam base is embedded with rocky soil covered with alluvial deposits, 1.5 m wide. The dam height is 4 m at the water height of 2.5 m.

The crib coffer dam is rock filled. The downstream slope is made of rocky soil and upstream — of clay. The reason for such construction was that floodwater was spilt over a dam crest. To prevent filtration a trench was made, but dam body and base of dam hadn’t been frozen enough because of head filtration during the work.

For water supply of Amazar railway station, 4.5 m high dam was constructed. Building conditions were the same as those at Mogocha station. The dam consisted of cribs with several compartments. Front compartments were filled with rammed loam, and back compartments — with a stone. Cribs were set on the rock that required alluvial dredging 2.9 m deep.

Considerable outflow volumes were spent for ice formation. That demanded constructing

дохранилища большого объема. В то же время бурные летние паводки, несущие с собой наносы и природный мусор, требовали водосброса по всей длине плотины. На рис. 2 приведен поперечный разрез плотины. Она имеет каменную кладку, работающую по всей длине как водослив, на пороге установлены фермы Поарэ.

of spacious reservoirs. At the same time torrential floods with deposits and natural garbage, needed a spillway along the whole way of the dam. Fig. 2 shows the dam cross-section. The masonry works as a spillway with Poare farm on the crest.

Рис. 2. Водосливная плотина на р. Амазар: 1 — фермы Поарэ; 2 — щиты; 3 — фашинное крепление; 4 — крепление камнем; 5 — скала; 6 — каменная кладка; 7 — бетон; 8 — ряжи, загруженные камнем; 9 — железобетон

Fig. 2. Spillover dam on the Amasar (river): 1 — Poare farms; 2 — shields; 3 — faggot lining; 4 — stone lining; 5 — rock; 6 — masonry; 7 — concrete; 8 — stone loaded cribs; 9 — reinforced concrete

Эксплуатация этих сооружений показала, что вечная мерзлота в основании водохранилищ под воздействием фильтрационного потока быстро оттаивает и, если не предусматривать противофиль-трационные мероприятия, возникает фильтрационный поток в основании сооружения.

Как пример возникновения фильтрации по оттаявшим грунтам можно привести плотину на р. Правая Магдагача, построенную в 1932 г. В основании плотины залегают туфы и разрушенные пор-фириты. Мощность толщи вечномерзлых грунтов в основании плотины колеблется от 25 до 30 м. Бетонная диафрагма в эти породы была заглублена недостаточно, а меры по промораживанию основания не были предусмотрены. В первый год плотина работала удовлетворительно, хотя и наблюдалась фильтрация в основании. Наблюдения за температурным состояни-

Operation practice of these constructions showed that deep-frozen soil in the reservoir base melts quickly because of pressure filtration, and the lack of antiseep actions leads to filtration in dam base.

The dam on the river Pravaya Magdagacha, constructed in 1932 can serve as an example of filtration in tabel soil. In dam base lie tufas and destroyed porphyrites. The thickness of deep-frozen soil in dam base varies from 25 to 30 m. The concrete diaphragm in these rocks was not deep enough, and no freezing actions were taken. During the first year the dam worked well in spite of filtration in the base. Temperature condition of the dam showed that during the first year of operation, the depth of zero isothermal line under the dam was varied: under back of dam it sank 4 m

ем плотины показали, что в первый год эксплуатации нулевая изотерма под плотиной оказалась на разной глубине: под верховым клином она опустилась на 4 м, а под низовым — только на 2,5 м. В результате чего произошла авария.

Похожий случай произошел на р. Большой Невер на плотине длиной по гребню 530 м и высотой 9,6 м, построенной также в 1932 г. для водоснабжения железнодорожной станции Сковородино. Мощность слоя вечной мерзлоты составляет около 90 м. Коренные породы менее трещиноваты, чем в створе плотины на р. Правая Магдагача, прикрыты плащом пылеватых суглинков.

Плотина, выполненная из пылеватых суглинков с глинистым ядром, оказалась недостаточно надежной. Сквозь тело плотины пробился фильтрационный поток расходом в 2000 м3/сут. Организовали перехват потока воды и перекачку ее обратно в водохранилище. Состояние плотины ухудшалось, и для обеспечения ее устойчивости в 1934 г. верховой и низовой откосы были пригруже-ны щебенистыми грунтами.

В ядро плотины забили деревянный шпунт на глубину 8 м, а грунт за шпунтом заменили суглинком, уложенным насухо с уплотнением. Фильтрация сократилась, однако оттаивание грунтов основания продолжалось. В 1936 г. нулевая изотерма опустилась на 6.. .18 м, хотя не было отмечено резкого ухудшения фильтрационных свойств грунтов основания или их деформации. Плотина устойчивости не потеряла.

В 1940—1950 гг. в результате освоения природных богатств крайнего севера происходит интенсивное развитие гидротехнического строительства. К примеру, плотины на ручьях Квадратном и 89-го пикета были построены из талых грунтов. В основании их залегали льдистые супеси и суглинки. Опыт строительства этих плотин оказался неудачным: первая разрушилась после

deep, and under front of dam — only 2.5 m deep. And that lead to an accident.

The similar accident took place on the river Bolshoy Never on the dam with 530 m of crest length and 9.6 m high, constructed also in 1932 for water supply of Skovorodino railway station. The depth of deep-frozen soil layer makes about 90 m. The rock is less crumbling, than in a dam alignment on the river Pravaya Magdagacha, and is covered with dusty loams. The dam made of dusty loams with a clay kernel, was not solid enough. The discharge of filtration flow through a dam body was 2000 m3/day. The flow was captured and pumped back to the reservoir.

The dam condition became worse, and in order to stabilize it in 1934 upstream and downstream slopes were surcharged with gravel. A sheet pile was driven into dam kernel 8 m deep, and the soil behind the pile was replaced with clay loam laid dry packed. The filtration was reduced, however melting of frozen soil in the base proceeded. In 1936 the zero isotherm line fell to 6.. .18 m though no worsening or deformation of soil filtration properties in the base was detected. The dam didn’t collapse.

In 1940—1950 as a result of natural resources exploration in the Far North there was intensive development of hydraulic construction. For example, dams on the streams Kvadratniy and the 89th piket were constructed of melted soil. In their base there were icy sandy clays and loams. The con-

1 месяца, вторая — после 1,5 года эксплуатации. Причиной разрушения обеих плотин явилась фильтрация в правобережном примыкании и в основании, появившаяся вследствие вытаивания ледяных включений в грунтах основания и недостаточно качественного выполнения береговых примыканий плотин.

Но существуют и удачные примеры конструкций плотин этого периода. Например, плотина на ручье Разведочном, построенная в 1942 г., с напором 1,5. 2 м (рис. 3). Тело плотины отсыпано из песчаных грунтов, прикрыто торфом и пригружено камнем. Противофильтрационным элементом служил деревянный шпунт.

В основании плотины находились супеси с прожилками льда. Водохранилище заполнялось весенним паводком, излишек воды сбрасывался через гребень плотины, поэтому низовой откос сделали более пологим с мощным креплением камнем. В зимний период водохранилище срабатывалось, а тело плотины и ложе водохранилища, оттаивавшие летом, промерзали.

struction of these dams wasn’t successful: the first dam collapsed in a month, the second — after 1,5 years of operation. The reason for the destruction of both dams was the filtration in the right-bank adjoining and in the base, because of ice melting in soil base and defective construction of dam abutment.

But there are also examples of good dam construction at that time. For example, a dam on the stream Razvedochniy, which was constructed in 1942 at the height 1.5. 2 m (fig. 3). The dam body is made of sandy soil, covered with peat and surcharged with a stone. A sheet pile served as an antiseed element. In dam base there were sandy loams with ice streaks.

The reservoir was filled with spring flood, water surplus spilt over the dam crest therefore downstream slope was more flat, masonry lined. In winter the reservoir ran out, while the dam body and the reservoir bed, melting in summer, froze through.

Рис. 3. Плотина на ручье Разведочном: 1 — мелкий песок; 2 — торф; 3 — диафрагма; 4 — крепление камнем

Fig. 3. Dam on the stream Razvedochniy: 1 — fine sand; 2 — peat; 3 — diaphragm; 4 — masonry lining

Другая плотина — на р. Наледной, длиной 65 м и высотой 10 м, построена в 1950—1951 гг. (рис. 4). Она имела воздушную замораживающую систему сооружения из 30 замораживающих колонок.

The other dam — on the river Na-lednaya, 65 m long and 10 m high, constructed in 1950—1951 (fig. 4). It had air freezing system made of 30 freezing pipes.

Рис. 4. Плотина на р. Наледной: 1 — ядро из глинобетона; 2 — верховой клин из талого суглинка; 3 — часть низового клина из мерзлых комьев суглинка; 4 — часть низового клина из мерзлых комьев суглинка, уложенная при отрицательной температуре; 5 — одерновка откоса; 6 — деревянный навес; 7 — замораживающая колонка; 8 — вентиляционная шахта

Fig. 4. Dam on the river Nalednaya: 1 — clay concrete dam core; 2 — upstream slope of loam clusters; 3 — part of downstream slope of frozen loam clusters; 4 — part of downstream slope of frozen loam clusters, set at negative temperatures; 5 — slope sodding; 6 — a wooden shed; 7 — a freezing pipe; 8 — an air shaft

В низовой клин плотины укладывался мерзлый грунт с поливом водой. От отепляющего действия снега и прямого солнечного облучения низовой откос защищался деревянным навесом, пространство под которым обдувалось специальным вентилятором. Через 2 года эксплуатации подрусловой талик был проморожен, в основании и низовом клине установились устойчиво отрицательные температуры.

С 1960 г. в Восточной Сибири начинается этап строительства крупных энергетических гидроузлов, таких как Вилюйская, Усть-Хантайская, Колымская ГЭС и др. Вилюйская ГЭС (1963—1970 гг.) была построена в зоне сплошного распространения вечной мерзлоты (мощность толщи веч-номерзлых пород более 350 м).

Каменно-земляная плотина с экраном из суглинков, переходящим на верхних отметках в ядро, имеет высоту 74,5 м. В основании залегают диабазы (рис. 5). При строительстве плотины была разработана технология работ для укладки грунта при температурах наружного воздуха до -40. -45 °С. По этой технологии было уложено в экран плотины более 500 тыс. м3 суглинка. Эта технология использовалась и при строительстве других объектов (Усть-Хантайской, Колымской ГЭС и др.).

Watered frozen soil was put to downstream slope, which was protected from snow and direct sun with a wooden shed the space under which was blown by a special fan. After 2 years of operation the underflow talik was frozen, there were stable negative temperatures in the base and downstream slope.

Since 1960 in Eastern Siberia there began the construction of large hydroelectric power systems, such as Vilyuysky, Ust-Hantaysky, Kolyma hydroelectric power stations, etc. Vilyuysky hydroelectric power station (1963—1970) was constructed on deep-frozen soil (more than 350 m thick). Stone soil dam with loam shield, becoming core in upper sections, is 74.5 m high. There are dibasic structures in the base (fig. 5).

In dam construction, there was used a new technology for placing soil at temperatures -40. -45 °C. With this technology more than 500 thousand m3 of loam were laid in dam screen. This technology was used in other objects construction (Ust-Hantayskiy HPP, Kolyma HPP and others.).

Рис. 5. Каменно-земляная плотина Вилюйской ГЭС: 1 — упорный банкет; 2 — при-грузка; 3 — цементационная завеса; 4 — цементационная потерна; 5 — экран; 6 — обратные фильтры; 7 — упорная призма

Fig. 5. Stone soil dam of Vilyuyskaya HPP: 1 — downstream banked earth; 2 — surcharge; 3 — a cement barrier; 4 — cement footway; 5 — screen; 6 — loaded filters; 7 — a downstream toe

В 1963—1975 гг. проходило строительство Усть-Хантайской ГЭС. В районе сооружения вечномерзлые грунты не имеют сплошного распространения. Русловая каменно-земляная плотина с ядром высотой 65 м (рис. 6) создает водохранилище объемом 23,5 км3.

In 1963—1975 there was construction of Ust-Hantayskaya HPP. Deep-frozen soils in the construction area are not massive. Run-of-river stone and soil dam with a core 65 m high (fig. 6) makes a reservoir of 23.5 km3.

Рис. 6. Русловая плотина Усть-Хантайской ГЭС: 1—3 — фильтры; 4 — ядро из мореного суглинка; 5 — горная масса; 6 — цементационная потерна; 7 — цементационная завеса; 8 — крепление плотины при пропуске паводка

Fig. 6. Run-of-river dam of Ust-Hantayskya HPP: 1—3 — filters; 4 — thin loam dam core; 5 — mined rock; 6 — cement footway; 7 — cement curtain; 8 — dam lining at flood discharge

Упорные призмы плотины были отсыпаны из скальных грунтов. Ядро плотины при зимней укладке промерзало и к заполнению водохранилища было в разнотемпе-ратурном режиме. Затем через 6 лет после ввода сооружений в эксплуатацию оно оттаяло.

Downstream dam toes were filled with rocky soil. In winter the dam core set froze through and before reservoir filling was in the mode of different temperatures. Then, 6 years after commissioning, it melted.

Каменно-земляная плотина Колымской ГЭС [6, 7] (строительство проходило в 1970—1994 гг.) высотой 125 м образовала водохранилище объемом 14,6 км3 (рис. 7). Среднегодовая температура наружного воздуха в районе плотины -12 °С. Минимальные температуры зимой могут достигать -60 °С, а максимальные летом 36 °С.

В основании сооружений грунты находятся в вечномерзлом состоянии и оттаивают на 1.. .1,1 м. Мощность мерзлоты в береговых склонах реки неодинакова: наибольших значений она достигает на левом берегу (200.300 м), а на правом берегу мощность их меньше (25.150 м). Под руслом реки имеется сквозной талик.

Stone and soil dam of Kolyma HPP [6, 7] (constructed in 1970— 1994) 125 m high formed the 14.6 km3 reservoir (fig. 7). Average annual outer temperature around the dam was -12 °C. Winter temperatures go below -60 °C, and maximum summer temperatures rise up to 36 °C. The soil in the base is deep-frozen and melts at a height of 1.1 m. The thickness of deep-frozen soil on river slopes is different: it is the biggest on the left bank (200.

300 m), and on the right bank the soil is less thick (25.150 m). Under the river bed there is a through talik.

Рис. 7. Каменно-земляная плотина Колымской ГЭС: 1 — каменная наброска; 2 — ядро; 3 — песчано-гравийный фильтр; 4 — гранит; 5 — цементационная завеса

Fig. 7. Stone and soil dam of Kolyma HPP: 1 — rock blanket; 2 — dam core; 3 — sand and gravel filter; 4 — granite; 5 — cement curtain

Сооружения гидроузла расположены на скальных грунтах. Упорные призмы плотины отсыпаются из горной массы без сортировки и специального уплотнения. Ядро плотины запроектировано из суглинков и супесей, а переходные зоны — из естественных песчано-гравийных грунтов и дробленого щебня. Ядро плотины с основанием сопрягается зубом, врезанным в скалу. В зубе предусмотрена потерна для создания цементационной завесы.

После первого наполнения водохранилища в октябре 1988 г. увеличился приток воды в левобережную

Water-engineering constructions are built on rocky soil. Downstream dam toes are filled with mined rock without sorting and special compaction. The dam core is designed of loams and sandy loams, and transitional zones — of natural sand-gravel soil and shredded rubble. The dam core is mated to the base with a toe cut in the rock. In the toe there is a footway for a cement curtain.

After the first filling the reservoir in October, 1988 the inflow of water to left-bank gallery internal monitoring device rose. On October 6—8 there began jet filtration through the cracks in the walls of L-2 gallery section, and on October 18

галерею КИА. 6—8 октября началась струйная фильтрация через трещины в стенах секции галереи Л-2, а 18 октября через раскрытый температурный шов между секциями Л-1 и Л-2 пошел большой поток воды.

Галерея имела уклон в сторону цем-потерны плотины, поэтому вода затопила ее, так как насосы производительностью 300 м3/ч с притоком не справились. В результате отсечения железобетонными стенками секции Л-2 в ноябре удалось отвести воду из цемгалереи [7].

При наполнении водохранилища летом 1989 г. ситуация повторилась. Максимальный суммарный приток был оценен в 400.. .450 л/с. За период активной фильтрации было вынесено около 1000 м3 материала. 30 июня 1989 г. фильтрация снизилась до 30.40 л/с. Это позволило возвести в левобережной галерее КИА мощные бетонные пробки в секциях К-1 и Л-6 для исключения повторения аналогичных ситуаций.

Главной причиной фильтрации плотины явилась низкая эффективность цементационной завесы. «Наращивание» цемзавесы по глубине отставало от темпов снижения границы протаивания скального массива. Это привело к тому, что цемзавеса не доходила до водоупора, и профильтровавшаяся вода попадала через основание в низовую зону плотины, двигалась по фильтрам, обводняя их и постепенно увеличивая напор. В зоне галереи КИА, являющейся препятствием на пути потока, напор увеличивался до 20.25 м и изливался в галерею через раскрытые швы и трещины. Необходимо отметить, что аварийная ситуация произошла из-за недостаточного внимания к температурному режиму основания, а так же неудачной конструкции галерей КИА.

В процессе дальнейшей эксплуатации плотины Колымской ГЭС произошла осадка гребня плотины, достигшая местами величины 1,6 м. В связи с возможным

there was a big water inflow through the expansion joint between the sections L-1 and L-2.

The gallery had a slope to the dam footway, therefore, water flooded it as pumps working with a speed 300 m3/h did a poor job of the inflow. By cutting off the section L-2 with reinforced concrete walls in November it was possible to dewater the gallery [7].

During the reservoir filling in summer 1989 the situation repeated. The total inflow volume was 400.450 l/s. During an active filtration about 1000 m3 of the material was taken out. On June 30, 1989 the filtration reduced to 30.40 l/s. It helps to build powerful concrete plugs in the left-bank gallery of internal monitoring device in the sections K-1 and L-6, to except the similar situations.

Low efficiency of the cement curtain was the main reason for dam filtration. Depth growth lagged behind falling of rock mass thaw line. As a result cement curtain didn’t reach confining layer, and the filtered water got through the base to the downstream, moved along the filters, flooding them and gradually increasing pressure. In the gallery of internal monitoring device, which obstructed the flow, the pressure increased to 20.25 m and streamed to the gallery through the exposed seams and cracks. It should be noted that the accident took place because of insufficient attention to a temperature mode of the base, and poorly engineered galleries.

Further operation of Kolyma HPP dam lead to the settlement of dam crest, as deep as 1.6 m in some places. The analysis of dam crest

повышением отметки верхнего бьефа был проведен анализ конструкции пригребневой зоны плотины, показавший ошибочность реализованного решения и необходимость реконструкции этой части плотины. Были также проведены численные расчеты филь-трационно-температурного режима при-гребневой зоны, показавшие возможность повышения уровня верхнего бьефа [8].

Аварийная ситуация, связанная с филь-трационно-температурным режимом системы грунтовая плотина — основание, возникла и во втором правобережном понижении на плотине Курейской ГЭС, строительство которой происходило в 1984—1987 гг. [9]. Плотина возведена в суровых климатических условиях со среднегодовой температурой воздуха порядка -7 °С. Максимальная высота плотины в центральной части данного участка составляет около 38,0 м. Плотина по конструкции каменно-земляная с экраном из суглинка. Призмы плотины выполнены из гравийных грунтов с супесчаными заполнителями.

После начала эксплуатации плотины и наполнения водохранилища под воздействием фильтрационного потока в плотине — ее бортах и основании постепенно начались изменения ее температурного режима. К 1989 г. низовая призма плотины в этой области почти полностью оттаяла в верхней части плотины, что вызвало отрицательные последствия. В пределах данного участка возникла аварийная ситуация, связанная с выходом фильтрационного потока на низовой откос грунтовой плотины. В дальнейшем, за 10-летний период эксплуатации (1990—2000 гг.) осадки гребня плотины достигли 64 см и продолжают постепенно увеличиваться.

Анализ натурных наблюдений за фильтрационным и температурным режимами плотины и основания, а также осадками плотины позволили сделать вывод о том, что основной причиной такого поведения конструкции является постепенное оттаивание массива грунта как внутри самой плотины, так и в ее основании и бортовых примыка-

zone construction, due to the possible rise of upstream, showed poorly engineered design and the need of reconstruction of this part of the dam. Numerical calculations of a filtrational and temperature mode of the crest zone showed the possibility of upstream rising.

The accident related to a filtration and temperature mode of the system «soil dam — base» also took place in the second right-bank fall on Kureyskaya hydroelectric dam constructed in 1984—1987 [9]. The dam is built in severe climatic conditions with average annual air temperature about -7 °C. The maximum height of the dam in the central part is about 38.0 m. Dam toes are made of gravel soils with sandy fillers.

After the start of dam operation and reservoir filling with filtration flow in the dam, the temperature mode in the abutments and the base began to change gradually. By 1989, downstream toe of dam melted almost completely in the top part that caused negative consequences. There appeared an emergency situation in reach, connected with filtration flow on downstream slope of the dam. Further, for the 10-year period of operation (1990—2000), the dam crest rainfall reached 64 cm and continue to increase gradually.

The observation of filtration and temperature modes of the dam base and dam settlement showed that the main reason of the construction behavior is gradual soil massif melting both

ниях, вызванное тепломассопереносом за счет фильтрации воды. Для прогноза ее дальнейшего поведения на кафедре гидротехнических сооружений МГСУ была создана математическая модель темпера-турно-фильтрационного режима грунтовой плотины Курейской ГЭС и проведены численные исследования, показавшие затухающее развитие процесса оттаивания грунта в основании и теле плотины до 2015 г. [9].

Анализ мировой практики эксплуатации грунтовых плотин в суровых климатических условиях показывает, что причиной большинства возникших на таких сооружениях аварийных ситуаций является нарушение их фильтрационно-температурного режима [10, 11]. Исследованиям фильтра-ционно-температурного режима грунтовых плотин и их оснований в условиях вечной мерзлоты посвящено достаточно много работ [12—15]. Однако методы решения подобных совместных задач нуждаются сегодня в дальнейшем развитии.

Заключение. Практика гидротехнического строительства показывает, что строительство крупных гидротехнических сооружений в условиях вечной мерзлоты возможно. Однако при этом особое внимание должно быть уделено фильтрационному и температурному режимам системы грунтовая плотина — основание, изменения которых, в основном, являются причиной аварийных ситуаций. Это устанавливает повышенные требования к конструкциям и качеству противофиль-трационного элемента, а также требует дополнительных исследований и совершенствования методов решения фильтра-ционно-температурных задач.

1. Rogers J.R., Brown G.O., Garbrecht J.D. Water Resources and Environmental History. Salt Lake City, Utah : ASCE — American Society of Civil Engineers. New York, 2004. 285 p.

2. Andersland O.B., Ladanyi B. Introduction to Frozen Ground Engineering. Chapman John Wiley Hall, New York, USA, ASCE Sons, 2003, 363 p.

3. Kuperman V.L., Myznikov Yu.N., To-ropov L.N. Gidroenergeticheskoe stroitel’stvo na Severe [Hydropower Construction in the North]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 303 p.

4. Gol’din A.L., Rasskazov L.N. Proek-tirovanie gruntovykh plotin [Design of Soil Dams]. Moscow, ASV Publ., 2001, 375 p.

5. Kogodovskiy O.A., Frishter Yu.I. Gi-droenergetika kraynego Severo-Vostoka [Hydropower Engineering in Far Noth-East]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1996, pp. 201—205.

6. Pekhtin V.A. O bezopasnosti plotin v severnoy stroitel’no-klimaticheskoy zone [On the Safety of Dams in the Northern Construction-Climatic Zone]. Gidrotekhnicheskoye stroitel’stvo [Hydraulic Engineering]. 2004, no. 10, pp.

6—9.

7. Rasskazov L.N., Aniskin N.A., Sainov M.P. Analiz sostoyaniya gruntovoy plotiny Kolymskoy GES [Analysis of Soil Dam Condition of Kolyma HPP]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2009, no. 2, pp.

111—118.

8. Aniskin N.A. Temperaturno-fil’tratsionnyy rezhim prigrebnevoy zony grun-tovoy plotiny v surovykh klimaticheskikh us-loviyakh [Temperature-Filtration Mode of the Crestal Zone of Embankment Dam in Severe Climatic Conditions]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 4, pp.

129—137.

9. Aniskin N.A. Temperaturno-fil’tratsionnyy rezhim osnovaniya i plotiny Kureyskoy GES vo vtorom pravoberezhnom pri-mykanii [Temperature-Filtration Mode Regime of Kureyskaya HPP Dam Base in Second Right Bank Abutment]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2006, no. 2, pp.

43—52.

10. Foster M., Fell R., Spannagle M. The Statistics of Embankment Dam Failures and Accidents. Canadian Geotechnical Journal. 2000, vol. 37 (5), pp. 1000—1024.

DOI: http://dx.doi. org/10.1139/t00-030.

11. Sherard J.L. Hydraulic Fracturing in Embankment Dams. Seepage and Leakage from Dams and Impoundments. R.I. ASCE. New York, 1985, pp.

115—141.

13. Соболь С.В., Горохов Е.Н., Соболь И.С., Ежков А.Н. Исследование для обоснования проектов малых водохранилищ в криолитозоне // Известия вузов. Строительство. 2005. № 9. С. 29—31.

14. Горохов Е.Н. Температурный режим грунтов левобережного примыкания Ви-люйской ГЭС-3 // Гидротехническое строительство. 2003. № 2. С. 12—15.

15. Sheng-Hong C. Adaptive FEM analysis for two-dimensional unconfined seepage problems // Journal of hydrodynamics. 1996. Ser. B. Vol. 8. No. 1. Pp.

60—66.

Поступила в редакцию в апреле 2014 г.

Для цитирования: Анискин Н.А., Антонов А.С. Опыт и проблемы строительства и эксплуатации грунтовых плотин в суровых климатических условиях в России // Вестник МГСУ 2014. № 7. С. 133—146.

12. Belov A.N., Gorokhov E.N. Trekhmernoe matematicheskoe modelirovanie temperaturnogo rezhima gruntovykh plotin v kriolitozone [3D Thermal Modeling of Soil Dams in Cryolithic Zone]. Privolzhskiy nauch-nyy zhurnal [Privolzhsky Scientific Review]. 2010, no. 1, pp.

65—71.

13. Sobol’ S.V., Gorokhov E.N., Sobol’ I.S., Ezhkov A.N. Issledovanie dlya obosnovaniya proektov malykh vodokhranilishch v kri-olitozone [Design Consideration of Small Reservoirs in Cryolithic Zone]. Izvestiya vuzov. Stroitel’stvo [News of Higher Educational Institutions. Construction]. 2005, no.

9, pp. 29—31.

14. Gorokhov E.N. Temperaturnyy rezhim gruntov levoberezhnogo primykaniya Vilyuys-koy GES-3 [The Temperature Regime of Left Bank Abutment Soils of Vilyuiskaya HPP-3]. Gidrotekhnicheskoye stroitel’stvo [Hydraulic Engineering]. 2003, no. 2, pp.

12—15.

15. Sheng-Hong C. Adaptive FEM Analysis for Two-Dimensional Unconfined Seepage Problems. Journal of Hydrodynamics. 1996, Ser. B., vol. 8, no. 1, pp.

60—66.

For citation: AniskinN.A.,Antonov A.S. Opyt i problemy stroitel’stva i ekspluatatsii gruntovykh plotin v surovykh klimaticheskikh usloviyakh v Rossii [Experience and Problems of Earth Dam Construction and Exploitation in Severe Climatic Conditions in Russia]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 7, pp.

133—146.

Источник: cyberleninka.ru

Строительство плотины как пример

Вы здесь: Главная Технология СП Лекции ТСП Строительство земляных плотин

Главное меню

Строительные работы

Землеройная техника

Бетонные работы

Строительство земляных плотин

Общие сведения о земляных плотинах

Земляные плотины — это качественные насыпи, возведенные из грунтов. К качественным насыпям относятся также дамбы обвалования и приканальные дамбы.

По высоте различают низкие (низконапорные) земляные плотины — до 15 м, средние — до 50 м и высокие — свыше 50 м.

Дамбы (рис. 1) имеют небольшую высоту при значительной длине.

Классификация земляных плотин по конструкции, составу грунтов и типу противофильтрационных устройств, способу сопряжения с основанием, капитальности приводится в курсе гидротехнических сооружений.

Способы возведения земляных плотин и дамб

Строительство земляных плотин и дамб чаще всего осуществляется такими способами:

— путем механической отсыпки грунта с последующим разравниванием, доувлажнением и уплотнением;

— намыв способом гидромеханизации;

— отсыпка грунта в воду без механического уплотнения;

— массовые направленные взрывы на сброс.

Строительство земляных плотин путем механической отсыпки с последующим разравниванием и уплотнением с помощью уплотняющих машин применяется наиболее часто.

Строительство насыпных плотин и дамб. Состав работ

Строительство земляных плотин и дамб выполняется в соответствующей технологической последовательности строительных операций.

Для каждого вида операций подбираются строительные машины на основе вариантного метода проектирования.

При этом должно быть проведено технико-экономическое сравнение вариантов машин.

Как правило, вначале работ по возведению земляных плотин производиться удаление растительного грунта с поверхности основания плотины и с поверхности карьеров или резервов грунта. Для этого используются бульдозеры или скреперы, которые выбирают в зависимости от объемов работ и свойств грунта.

Подбор комплектов машин

Способы производства работ и комплекты машин для их выполнения выбирают с учетом взаимного расположения и размеров плотины, полезных выемок, карьеров и резервов грунта, мощности слоев грунта, пригодного для укладки в насыпь, характеристики грунта и характера землевозных дорог, сроков строительства плотины и т. п.

Если можно применить несколько способов, окончательный выбор производят путем сравнения вариантов по технико-экономическим показателям (стоимости единицы работ и ее трудоемкости).

Наиболее экономичными для возведения низких земляных плотин сельскохозяйственного назначения

Подготовка основания плотины

Растительный грунт срезают скреперами и бульдозерами (последние эффективно применять при расстоянии перемещения грунта до 30-40 м) с укладкой его в отвалы.

Срезка растительного грунта скреперами с основания плотины осуществляется по восьмерке (рис. 1, I-1) или по спиральной схеме, с поверхности водосбросного канала и резервов (карьеров) — по схеме двухсторонней восьмерки (рис. 1, I-4), поперечно-челночной (рис. 1, I-3 ) или спиральной.

Толщина слоя срезки (вскрыши) определяется мощностью дернины и корнеобитаемого слоя.

Перед возведением насыпи основание ее увлажняют до оптимальной влажности, затем уплотняют, а перед укладкой первого слоя грунта взрыхляют боронованием. Если в основании обнаружены ходы землероев, нарушенный его слой разрыхляют плугами или рыхлителями, затем увлажняют и уплотняют.

Разведочные скважины в пределах основания тампонируют.

Устройство зуба и понура

Траншеи под зуб или замок в плотине отрывают скреперами по схеме двойной петли или восьмерки либо бульдозерами, а при высоком стоянии грунтовых вод экскаваторами драглайн или обратная лопата.

Эти же машины применяют для устройства котлованов под понуры, водоспуски, шахтные водосбросы (если они предусмотрены проектом).

При появлении грунтовой воды в траншеях и котлованах осуществляют водоотлив или водопонижение. Траншею зуба заполняют глиной или суглинком из резерва с послойным разравниванием и уплотнением (при достаточной ширине траншеи выполняется катком).

Отсыпка плотины

Плотину отсыпают скреперами с перемещением грунта из котлованов и выемки водосбросного канала (в первую очередь), а также из резервов (карьеров).

Резервы закладывают на склонах балки — у оси плотины, а также в верхнем и нижнем бьефах — вблизи плотины с таким расчетом, чтобы отметка подошвы резерва не была ниже отметки гребня плотины. Отсыпку начинают с самых низких точек насыпи.

Грунт отсыпают горизонтальными или с наклоном до і = 0,005 к верхнему откосу слоями.

Уплотнение грунтов

Толщина слоев уплотнения в насыпи и количество проходов машины по одному следу устанавливаются проектом в зависимости от вида грунта, его влажности и типа уплотняющих машин.

Так как наиболее эффективным и дешевым является уплотнение грунта при его оптимальной влажности.

Излишне увлажненные грунты должны подсушиваться на картах укладки в насыпь, причем для ускорения процесса рыхлят поверхность подсушиваемого слоя боронованием.

Сухие грунты увлажняют (чаще всего в насыпи поливкой из шлангов с подачей воды из временных водопроводов или поливочными машинами, реже путем замочки в карьере).

Количество воды на доувлажнение 1 м 3 грунта в насыпи составляет:

Экраны плотин

Противофильрационное устройство, на верховом откосе плотины снижающее фильтрацию воды через тело плотины.

Как правило, используют для этой цели суглинки в смеси с глиной и песком. Иногда используют глинобетон.

Заложение внутреннего откоса устраиваемого экрана проектируют из условий устойчивости принятых откосов плотины.

Толщина экрана измеряемая нормально к откосу устанавливают не менее 0,8 м а в нижней части плотины не менее 0,1 напора.

Экраны устраивают с уклоном низовой поверхности не круче m = 3. Их возводят из водонепроницаемых грунтов (глин, суглинков) с тщательным уплотнением слоев горизонтальной отсыпки

Ядро плотин

Весьма рациональным типом плотин являются плотины имеющие ядро из слабопроницаемых грунтов. Главным их преимуществом есть возможность использования различных местных материалов. Для их строительства может применяться даже камень различной крупности при условии хорошего уплотнения.

Есть множество примеров строительства плотин, в тело которых уложен камень.

Ядро из пластичных глин, суглинков, глинобетона устраивают толщиной по верху не менее 1,5-2,5 м одновременно с отсыпкой плотины, с тщательным уплотнением слоев.

Массивное ядро можно возводить с опережением работ по отсыпке боковых призм. Экраны и ядра устраивают машинами, применяемыми для отсыпки плотины, уплотняют их трамбующими машинами или (при малых поперечных размерах) пневматическими и моторными трамбовками.

Дренажная призма плотин

Одним из важных элементов плотины является ее дренажное устройство. Дренаж плотины состоит их хорошо проницаемых материалов и предназначен для:

— сбора и отвода фильтрационных вод плотины;

— предотвращению поступлению фильтрующейся воды на низовой откос в зону возможного промерзания;

— повышения устойчивости низового откоса путем понижения депрессионной поверхности;

— улучшения устойчивости низового откоса в результате быстрой сработке водохранилища, снятия порового давления в результате сейсмической активности, а также для отвода фильтрационных потоков через плотину.

Планировка откосов и горизонтальных поверхностей

Плотины насыпают с запасом по ширине на 0,15-0,30 м, так как трактор и уплотняющая машина не могут двигаться у самой бровки насыпи. По мере возведения плотины этот запас, т. е. неуплотненный грунт на откосах («бахрому»), срезают грейдерами или экскаваторами драглайн и укладывают в насыпь.

Гребень, дно и откосы планируют грейдерами с удлинителями отвала и бульдозерами с откосниками. Бульдозер при этом может работать, передвигаясь снизу вверх по откосу не круче m = 2. Откосы каналов планируют также экскаватором драглайн, оборудованным специальным ковшом-планировщиком.

Затем выполняют работы по креплению откосов и гребня, предусмотренные проектом. При укреплении откосов посевом многолетних трав на откос наносится слой растительного грунта толщиной 0,15-0,20 м.

Возведение дамб

Дамбы (рис. 180) на минеральных грунтах отсыпают из бокового одностороннего резерва, располагаемого от реки с затопляемой стороны, или из карьера. Дамбы на торфах отсыпают из привозных минеральных грунтов скреперами и автосамосвалами.

Источник: hydrotehnik.com

9 красивейших плотин из разных уголков света, которые сами по себе уже достопримечательность

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

На протяжении всей своей истории люди создавали грандиозные вещи. Строительство достигло апофеоза в XX столетии, когда массово начали возводиться действительно грандиозные и невероятно дорогие конструкции. Такими являются и дамбы, которые способны удивить не только своим грандиозным видом, но и приносят немалую пользу.

1. Дамба Контра

Широко известная конструкция, которую также называют дамбой Верзаска или плотиной Локарно. Расположена дамба в Швейцарии. Высота инженерной конструкции составляет 220 метров, а длина арки достигает 380 м. Основание плотины — 28 метров. Оно постепенно сужается до 7 метров. Максимальная пропускная способность дамбы – 1300 куб.м/с.

В год генерирует 234 ГВт.

2. Плотина Гордона

Дамба расположенная в Австралии. Одной из ключевых особенностей дамбы является то, что она изогнута и по вертикали, и по горизонтали. Эта черта позволяет ей удерживать огромное количество воды. Примерно 13% потребности Тасмании в энергии удовлетворяется этой дамбой. Мощность агрегата составляет 432 МВт.

3. Плотина Монтичелло

Дамба высотой 93 метра, расположенная в США, в штате Калифорния. Примечательна конструкция тем, что является одной из самых крутых в мире по углу наклона. Генерирует 56 806 000 кВтч энергии. Чаще всего используется всего две турбины этой плотины.

4. Плотина Гувера

Данную инженерную конструкцию можно смело считать одной из достопримечательностей Соединенных Штатов Америки. Высота плотины составляет 221,4 метра, а длина основания достигает 200 метров. Ширина гребня – 14 метров. Мощность турбин дамбы составляет 4,2 ТВт-ч в год. Строительство плотины стало одной из самых масштабных строек в стране.

5. «Три ущелья»

Гидроэлектростанция в Поднебесной, расположенная на реке Янцзы в Хубэй. На сегодняшний день она является крупнейшей ГЭС по установленной мощности, которая достигает 22 500 МВт. Высота конструкции при этом составляет 181 метр. Открыта дамба была в 2003 году. Строительство плотины обошлось Китаю в 203 млн долларов.

6. Дамба Тарбела

Крупнейшая электростанция Пакистана, стоящая на реке Инд в 50 километрах от Исламабада. Плотина оборудована двумя мощными турбинами, которые выдают колоссальный объем энергии. За год дамба вырабатывает 14.959 млрд кВтч электроэнергии.

7. Дамба Альмендра

Одна из крупнейших плотин Испании, входящая в комплекс из пяти ГЭС недалеко от границы с Португалией. Дамба постоянно работает и удовлетворяет значительную часть местной потребности в электроэнергии. Надо также отметить, что с нее открывается отличный вид на окрестности.

8. Итайпу

Вторая по мощности плотина в мире, конкурирующая с китайскими «Тремя ущельями». Расположена на границе Парагвая и Бразилии. Открыта дамба была в 2007 году. Высота плотины составляет 196 метров. Общая протяженность конструкции – 7 235 метра.

9. Плотина Ататюрка

Одна из крупнейших дамб Турции, расположенная на реке Евфрат. Предназначена для выработки электроэнергии и ирригации засушливых земель. Строительство дамбы завершили в 1990 году. Водохранилище над дамбой – третье по размерам в Турции. Высота плотины составляет 169 метров.

Источник: novate.ru

Как сделать дамбу для ручья – лучшие технологии для возведения своими руками

Размышляя о том, как сделать дамбу для ручья, необходимо в первую очередь обратить внимание на особенности воды и почвы в зоне будущего водоема. Например, агрессивная по своему составу вода исключает возможность сооружения гидротехнических объектов с использованием металла. А на песчаных почвах, слишком сильно пропускающих влагу, на дно водоема и склоны насыпи следует уложить толстую бутилкаучуковую или полиэтиленовую пленку.

• Тонкости возведения «Монаха»
• Материалы для постройки водоспуска

Как сделать пруд своими руками для разведения рыбы

Рыбу можно выращивать в самых разных типах водоемов, как в природных, так и сделанных руками человека (озера, небольшие пруды и водохранилища, отработанные карьеры и бассейны).

Для разведения рыбы в домашних условиях необходимо оборудовать специальный водоем, соблюдая при этом определенные требования.

Выбор места

В первую очередь, нужно соблюдать гидротехнические и рыбоводные требования. Устройство водоема для содержания рыбы имеет существенные отличия от бассейнов декоративного предназначения. Рекомендации по обустройству приведены на рисунке 1.

При оборудовании водоемов для разведения соблюдают следующие правила:

• Площадь водоема нужно рассчитывать исходя из количества рыбы, которую планируют в нем выращивать. Нельзя допускать перенаселения, так как это повысит расход кормов, а увеличение количества продуктов жизнедеятельности может привести к цветению воды.
• Для кормления лучше использовать так называемые «живые» корма (мотыль, дождевых червей, ракообразных).
• Часть водоема нужно притенить, чтобы создать благоприятные условия для роста рыб и предотвратить цветение воды. Для этого на одном из берегов можно посадить кустарник или невысокие деревья, или оборудовать специальный тент.
• Дно водоема лучше присыпать гравием и использовать жесткие растения для украшения. Это также поможет предотвратить помутнение и цветение воды. Кроме того, нужно установить фильтры или оборудовать приточную систему для повышения качества воды.

Рисунок 1. Правила обустройства резервуара для рыбы
Размеры водоема определяются не только количеством выращиваемой рыбы, но и размерами приусадебного участка. Часто они используются комплексно (не только для выращивания рыбы, но и для полива или разведения водоплавающей птицы). Пруды бывают нескольких типов: копаные, русловые и обвалованные. Лучшими считаются обвалованные, так как в них легче создать природные условия. Варианты строительства приведены на рисунке 2.

Для обустройства пруда нужно выполнить несколько важных условий:

• Выбрать подходящую часть земельного участка (лучше с небольшим уклоном). Если на участке есть небольшое углубление или протекает природный ручей, именно эту часть отводят под обустройство водоема. На участках с большим уклоном котлован выкопать сложнее, так как нужно не только выкопать сам водоем, но и установить систему дамб.
• Обеспечить стабильный приток качественной воды в нужных количествах.

Рисунок 2. Варианты строительства пруда и обработки его стен и дна
При выборе места особое внимание уделяют грунту. Почва должна обладать низкой влагопроницаемостью. В противном случае вода будет просто поглощаться землей. С точки зрения почвы лучшими считаются глинистые, суглинистые и луговые участки. Если на участке преимущественно песчаная почва, дно и стены водоема нужно укрыть пленкой и слегка присыпать землей.

Разновидности прудов

Важным условием эксплуатации водоемов является обеспечение водой. Ее качество и количество в дальнейшем станет решающим фактором, определяющим подходящие сорта рыбы (к примеру, для форели требуется самая чистая вода без сторонних примесей и запахов). Чтобы определить, подходит ли вода для разведения, нужно сдать соответствующие пробы в лабораторию.

Существует несколько типов прудов в зависимости от способа водоснабжения:

• Ключевые наполняются с помощью природного ключа. В данном случае котлован должен располагаться на уровень ниже, чтобы вода втекала в него природным путем. Такие резервуары отлично подходят для выращивания форели, сигов или пеляди.
• Ручьевые. Пополнение водой происходит из природного ручья. Для этого нужно перегородить ручей небольшой плотиной или дамбой. Как правило, вода в них намного теплее, поэтому в них выращивают теплолюбивые сорта.
• Копаные обустраивают в том случае, если на приусадебном участке нет природного водоема и наполнение происходит с помощью грунтовых вод. Именно такие модели считаются самыми простыми. Кроме грунтовых вод, их можно наполнять дождевыми или паводковыми водами, но в этом случае выращивать в них можно только речную рыбу (карпов, карасей и др.).

Больше полезных рекомендаций по обустройству и водоснабжению пруда — в видео.

Существует несколько видов водоемов, предназначенных для разведения рыбы. К примеру, можно использовать торфяные карьеры и выработки. Для улучшения качества почвы дно таких карьеров засыпают известью. Как правило, такие модели не требуют оборудования гидротехнических сооружений, так как наполнение происходит с помощью грунтовых вод. Однако в подобных водоемах невозможно спустить воду, поэтому для предотвращения цветения воды и загрязнения дна илом нужно следить, чтобы популяция рыб не превышала норму.

Структура дамбы

Грунтовая, каменно-грунтовая дамба состоит из нескольких частей. В разрезе она выглядит так:

• основание;
• ядро;
• тело (основной массив грунта);
• каменная посыпка.

При другом способе устройства все сооружение может быть сложено однородным водопроницаемым грунтом (песок, супесь, гравий). Глины и другие породы, удерживающие влагу, в теле дамбы не используются. Из них можно сделать плотное основание для конструкции или глиняный замок.

По верхней плоскости дамбы может проходить автострада или железная дорога. В этом случае высота над водой должна быть соответствующей, чтобы полотно не затапливалось даже при самом высоком уровне воды (не меньше метра над высокой водой). Ширина зависит от ширины дороги и должна соответствовать расчетным параметрам устойчивости.

Что должен знать каждый о вибропогружателях

Для других дамб (в дачно-садовых, частных хозяйствах) достаточно полуметра над уровнем воды. Ширина гребня варьируется: в маленьком пруду – около метра. Отношение ширины подошвы к высоте сооружения – 2,5 к 1.

В высоких откосах для повышения устойчивости делаются горизонтальные ступени – бермы, с шагом 2-8 метров.

Пруд для рыбы своими руками без пленки

Самый простой пруд для разведения рыбы, который можно построить своими руками, это конструкция с грунтовым дном и стенами. Котлован нужно тщательно утрамбовать, но все же эта конструкция считается недостаточно прочной и удобной для рыбы, поэтому лучше все-таки использовать пленку в качестве основного покрытия.

Рисунок 6. Донные водоспуски: а — обычный (1 — решетка, 2 — стояк, 3 — щитки, 4 — плотина, 5 — лежак), б — упрощенный (1 — оголовок, 2 — лежак, 3 — клапанный затвор, 4 — лебедка, 5 — рыбоуловитель), в — водоспуск без стояка (1 — отверстие, 2 — щит, 3 — стержень для подъема щита, 4 — пазы для движения щита, 5 — бетонный оголовок, 6 — откос дамбы)

По сути, технология строительства пруда для разведения рыбы из пленки и без нее практически ничем не отличаются на начальном этапе. Различия появляются только в конце, когда дно и стенки котлована покрывают полиэтиленом.

Особенности

Самой важной особенностью создания и обустройства пруда является правильный выбор места. Желательно, чтобы грунт был глинистым, поскольку такая почва хорошо задерживает воду (рисунок 8).

Рисунок 7. Типы рыбоуловителей

Кроме того, водоем лучше строить с юго-западной стороны, чтобы вода прогревалась солнцем минимум 4 часа в день. Не желательно располагать пруд под тенью лиственных деревьев, так как опадающая листва будет загрязнять водоем.

Важно правильно рассчитать глубину водоема. Оптимальной считается глубина в полтора метра, но лучше увеличить этот показатель до двух метров, а если вы собираетесь выращивать карпов – то до 2,5 метров. Эту особенность необходимо обязательно выполнить, чтобы рыбы могли находиться в пруду не только летом, но и зимой.

Технология построения

Чтобы сделать пруд на участке для разведения рыбы, необходимо выполнить четкую последовательность действий.

Пошаговая инструкция по строительству пруда включает такие этапы:

1. Наметить территорию будущего водоема, рассыпав по его предполагаемой территории песок. Неровности рельефа обязательно выравнивают, чтобы вода в пруду находилась примерно на одном уровне.
2. Вырыть котлован, причем его глубина должна быть немного больше, чем запланировано. Это необходимо, чтобы в дальнейшем вы смогли обустроить дно водоема. Все крупные валуны и корни растений с дна убирают, а прибрежную, мелкую и глубокую зоны размечают для дальнейшего обустройства.
3. Обустраиваем искусственные перепады уровня воды с помощью земли с дна котлована. Именно на этом этапе проводят расчет количества необходимой пленки. По периметру пруда располагают шнуры, подсчитывают их общую длину и добавляют по 50 см с каждой стороны. Если вы не собираетесь делать пруд из пленки, этот этап можно упустить.
4. Обустраиваем и укрепляем берег, засыпав его щебнем или укрепив трубами и досками. Это предотвратить осыпание берегов в дальнейшем. Также желательно сделать небольшое ограждение, чтобы дождевая вода не смывала землю в пруд и не загрязняла его.

Рисунок 8. Этапы строительства пруда без пленки
На завершающем этапе проводится озеленение пруда. На его дно помещают специальный субстрат, в который высаживают водные растения. Также можно украсить дно камнями или битыми горшками, если вы планируете выращивать не только рыбу, но и раков. После этого можно приступать к установке насоса, наполнению пруда водой и заселению рыбы.

проектирование, монтаж и укрепление

Наша строительная компания выполняет работы по строительству дамбы с укреплением откосов металлошпунтом в Москве, Московской области и других регионах Российской Федерации.

Дамбой называется трапециевидная земляная насыпь (или бетонное сооружение) на территории водоема, функция которой – создавать барьер для свободного перемещения воды. Аналог плотины, только с упрощенной конструкцией и рассчитанный на меньшие нагрузки. Плотины чаще сооружаются из железобетона, основной материал строительства дамбы – грунт.

Создание пруда без бетонирования

Пруд без бетонирования создается по такой же технологии, но поскольку бетон используется для укрепления стенок и дна водоема, придется найти альтернативный вариант обустройства в том случае, если вы не планируете использовать бетонирование.

В данном случае можно просто тщательно утрамбовать почву в водоеме или покрыть дно и стенки пленкой. Последний способ считается лучшим, так как полиэтиленовая пленка существенно облегчает процесс уборки пруда осенью.

Особенности

Существенных особенностей, отличающих строительство пруда из пленки и без бетонирования нет. Для этого также надо выбрать подходящее место с ровным участком и плотным глинистым грунтом (рисунок 9).

Обязательным условием является расчет размера водоема. В среднем, на 10-20 особей необходимо 10 литров воды. Исходя из этого показателя, можно рассчитать объем искусственного водоема и определить оптимальную площадь.

Правила

По правилам, пруд без бетонирования начинают строить с разметки. Ее можно сделать с помощью песка или шнура, который натягивают по периметру будущего водоема.

На следующем этапе приступают к рытью котлована. Его глубина должна составлять 2 метра, но для дальнейшего обустройства дна котлован делают немного глубже. После этого, в случае с использованием бетона, дно и стены заливают раствором, но если вы не планируете использовать бетон, нужно тщательно утрамбовать дно и стенки, или покрыть их плотной темной полиэтиленовой пленкой.

Рисунок 9. Строительство домашнего пруда без бетона

В дальнейшем приступают к обустройству берегов и самого водоема. Берега нужно укрепить, чтобы грунт не сползал в пруд и не засорял его. На дно помещают специальный питательный субстрат и высаживают водные растения.

При обустройстве пруда без бетонирования следует учитывать, что эта конструкция считается самой простой в процессе строительства, но в дальнейшем могут возникнуть трудности с очисткой пруда от ила, поэтому лучше все же использовать пленку или бетон в качестве основного покрытия дна и стенок.

Если вода в пруду все же начала цвести, справиться с этой проблемой помогут советы из видео.

Как заказать строительство дамбы в нашей компании

Мы реализуем шпунты и устанавливаем шпунтовые ограждения по всей Российской Федерации. Выполняем все работы, начиная с нулевого цикла:

• гидрогеологические исследования, первичная оценка грунта;
• испытания свай;
• проектирование;
• монтаж и укрепление сооружения;
• при устройстве временной дамбы – демонтаж стенки по окончании использования, вывоз и выкуп шпунтов. В случае выкупа мы вернем вам до 80 % исходной стоимость материала.

Мы выполняем все виды работ, требующих установки шпунтовых стенок:

• ограждения траншей под коммуникации, строительных котлованов;
• укрепление береговой линии и любые гидротехнические объекты – плотины, мосты, причалы;
• подземные коллекторы, ограждение свалок и т.д.

К услугам наших клиентов:

• низкие цены. Мы вам поможем вам выбрать самый экономичный вариант сотрудничества;
• качественная импортная техника и опытный персонал;
• сертификат СРО, разрешение на проведение работ на особо ответственных объектах;
• большой выбор шпунтов с различными техническими характеристиками;
• быстрые сроки.

Строишь водоем? Не ошибись!

Пожалуй, нет смысла кого-то убеждать в том, что водоем в саду – это хорошо. Вода как магнитом притягивает общее внимание и даже на фотографиях всегда выглядит загадочно и маняще. Стоит ли удивляться, что на сегодняшний день водоем стал непременным атрибутом «джентльменского набора» любого дизайн-проекта освоения нового земельного участка или реконструкции старого.

Водоем в саду. Фото Валерии Ильиной

К большому сожалению, в результате формального подхода к делу один сад становится похож на другой. Профессиональные дизайнеры штампуют сады, как пирожки пекут, они и получаются фактически клонированными. Скажу честно, мне ближе сады любителей, которые хоть и грешат некоторым дилетантизмом, все же больше привлекают своей бесхитростной душевностью.

Предлагаем ознакомиться Павлин фото, описание, питание, размножение

Чтобы сделать путь к красоте короче, давайте попытаемся вместе разобрать характерные ошибки, которые удивительным образом повторяются во многих водоемах, и проанализируем их природу. А после этого поэтапно разберем все тонкости и секреты быстрого, легкого и экономичного создания водоема, который идеально подойдет именно вашему саду. Итак, наиболее типичные промахи.

Каменные бусы

Самая распространенная ошибка в декорировании садового пруда – это выложенный по всему краю, как бусы, округлый булыжник. Чаще такие бусы лежат в один ряд, но некоторые умудряются уложить два ряда друг на друга.

Выложенные в ряд булыжники не скрывают края формы и сами выглядят неестественноНикогда такой способ укладки камня не будет выглядеть естественно, не говоря уже о том, что при этом совершенно невозможно задекорировать пленку или борт жесткой конструкции. Вот и лежат разноцветные «монисты» на чудовищных черных берегах, и какие бы красоты вы вокруг ни устраивали, такой аква-сад будет служить немым укором хозяину.

Отдыхая на берегах речек и озер, старайтесь обращать внимание, как природа «раскладывает» камни, и что вам нравится и запоминается больше всего. Обычно мелкие фракции служат фоном, а более крупные фактурно выделяются контрастными группами.

Камень для декорирования водоема нужно тщательно подбирать. Фото Валерии Ильиной

Вывод: камень для декорирования водоема нужно тщательно подбирать. Желательно использовать камень однородный по породе и цветовой гамме, но разнообразный по размеру. Это не значит, что окатыши совершенно не годятся, просто чтобы они «заиграли», работать с ними нужно еще более внимательно.

Расчет объема воды

Из-за неправильного расчета объема воды строительство звенящего ручья может закончиться неудачей. Следует учитывать, что насос перекачивает воду на достаточно большое расстояние, которое равно продолжительности ручья. На обратном же пути движение воды замедляется, из-за того, что она огибает камни и стебли растений.

Схема ручейка, наполненного водой

Если вы решили самостоятельно рассчитать объем воды, то учитывайте площадь основания ручья, высоту столба воды в ручье и ее объем в шланге, проложенном под ручьем и подающим воду в высшую точку источника и плюс объем нижнего пруда.

Неправильный размер

. Маленькая лужица, расположенная где-то у забора или при входе на огород и зажатая со всех сторон пышными и красивыми садовыми растениями, как бы вы ни старались, всегда будет выглядеть убого.

Размер водоема необходимо соотносить с окружающим пространством

Но это вовсе не значит, что маленький водоем (например, в виде источника) вообще не может украсить сад. Просто выбрав тот или иной образ нужно соотнести его с окружающим пространством. Если у вас в саду нет места для большого пруда, возможно, вам поможет найти решение подборка Водоем в миниатюре: дюжина простых идей. Удачный пример представлен также в публикации Блюдце воды как завершение сухого ручья.

Источник: piko-train.ru