Назад

Берегоукрепительные сооружения

Берегоукрепительные сооружения предназначены для защиты существующего берега реки от волновых и ледовых воздействий, изменения уровней воздействия размывающих течений.

Для обоснования этих мероприятий необходимо определить:
- устойчивость русла реки на защищаемом участке в естественных условиях;
- параметры устойчивого русла реки и наметить трассу такого русла;
- тип и конструкцию сооружений, обеспечивающих устойчивость русла;
- основные параметры этих сооружений;
- выполнить расчеты устойчивости и осадок сооружений.

Высокая увлажненность, слабая испаряемость и расположение на склоне увалистого массива у водоразделов крупных рек обусловливают значительное развитие гидрографической сети в данной части водосбора бассейна.

В питании рек участвуют талые воды сезонных снегов и, в меньшей степени, жидкие осадки и подземные воды.

Водный режим характеризуется ежегодно повторяющимся весенне-летним половодьем с наибольшими в году максимальными расходами воды и суммарным стоком, менее высокими нерегулярными дождевыми паводками в теплый период года и устойчивой низкой меженью осенью и зимой (вплоть до перемерзания водного потока в русле). На малых водосборах естественное регулирование максимального стока, обусловленное временем добегания, незначительное.

Очень высокие (обычно поздние) половодья развиваются бурно. Продолжительность нарастания водности – от 2 до 4 суток.

При дружном снеготаянии половодье бывает кратковременным (от одной до трех недель). В другие годы при частых возвратах холодов, сопровождающихся снегопадами, половодья развиваются медленно и могут растягиваться на время больше месяца.

Максимальные расходы дождевых паводков даже на малых реках не превышают снеговые.
Во время половодья возникают мощные заторы льда, при которых согласно наблюдениям происходят подъемы уровней, превышающие максимальные. Этот факт относится к средним и крупным рекам.

Русловые деформации, представляют опасность для проходящей, например, вблизи автомобильной дороги. Такие деформации обусловлены неустойчивостью русла реки на этих участках. Для обоснованного выбора мероприятий по защите берега от размывов необходимо определить параметры устойчивого русла реки. К таким параметрам относятся: ширина устойчивого русла, средняя глубина потока, радиус вогнутого берега. 

На прямолинейных участках реки ее поперечное сечение обычно рассматривается как параболическое. Соответствующее такому сечению максимальная глубина потока равна 1,5 средней глубины.

На криволинейных участках максимальная глубина потока зависит от радиуса кривизны вогнутого берега.

Если определенное значение максимальной глубины потока существенно превышает наблюдаемые глубины, это означает, что процесс формирования русла не завершен и размывы берега будут продолжаться. 

Изменение трассы речного потока может быть получено либо устройством соответствующей продольной дамбы, либо с использованием поперечных сооружений-шпор. 

Дамба должна иметь крепление напорного откоса, существенно заглубленное под отметку дна реки, ввиду возможности возникновения значительных размывов.

Наиболее эффективным и более дешевым является применение поперечных шпор. 

Для улучшения условий обтекания шпор потоком, они должны располагаться под углом к направлению потока. Длина шпор определяется необходимостью размещения их голов на линии дуги окружности с требуемым радиусом кривизны. Расстояния между шпорами принимаются близкими к величине:
L = 4 x Lr ,
где Lr  – рабочая длина шпоры, равная 2/3 полной длины. 
На рисунке 1 показана примерная схема размещения шпор в районе защищаемого участка вогнутого участка, например, правого берега реки.

Рис.1 Схема размещения шпор

После строительства шпор часть русла реки, примыкающая к берегу, будет занесена песком (если песчаное дно) вследствие создания застойных зон между шпорами. Другая часть русла, за пределами шпор, будет размыта потоком воды в период паводка. В соответствии с данными такой размыв происходит в течение одного-двух паводков.

Основным назначением проектируемых поперечных сооружений (шпор) является отклонение набегающего на них потока. Такие сооружения – массивные, трапецеидального профиля. При обтекании потоком головы шпоры возникают местные размывы дна реки, для защиты от которых используется расстилочный тюфяк, представляющий собой слой камня, который покрывает верховой откос ямы размыва. 

В качестве материала шпор используется каменная наброска из камня расчетного диаметра. Одной из наиболее ответственных частей шпоры является корневой участок, примыкающий к берегу. Прочное соединение этого участка с берегом достигается врезкой шпоры в берег на глубину не менее 2-х метров. Врезка концевых участков дамбы в коренной берег назначена в соответствии с инженерно-геологическими условиями и исключает возможность обхода дамбы рекой.

Для предотвращения обхода шпоры потоком гребень шпоры предусматривается ниже отметки коренного берега. 

Основными параметрами шпоры, подлежащими определению, являются: отметка и ширина гребня шпоры, заложение откосов, размеры расстилочного тюфяка.

Отметка гребня шпоры принимается на 0,5 м выше расчетного уровня воды. Для определения размеров расстилочного тюфяка выполняется оценка глубины местного размыва у головы шпоры. Объем камня определяется из условия покрытия верхового откоса ямы размыва двумя слоями. 

Возведение шпор из камня и расстилочного тюфяка производится сталкиванием камня с берега и разравниванием бульдозером.

После выполнения указанных работ берега реки не будут подвергаться размыву.

Ipit