Расчетные уровни воды и отметки территории

Защита территории от затопления

Городские территории, расположенные на берегах рек, морей, водохранилищ и других водоемов, достаточно часто подвергаются различным физико-геологическим процессам в результате воздействия волн и течения рек.

Наибольшую опасность, связанную иногда с человеческими жертвами, представляет затопление городской территории при повышении уровня воды в реках во время половодий и паводков. В этом случае затоплению подвержены в первую очередь наиболее низкие участки — пойменные территории.

Половодье — фаза водного режима реки, которая характеризуется наибольшей в году водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды. Половодье вызывается на равнинных реках снеготаянием (весеннее половодье), навысокогорных — таянием снега и ледников (летнее половодье).

Паводок — быстрый и сравнительно кратковременный подъем уровня воды в каком-либо створе реки, обычно возникающий от дождей и завершающийся почти таким же быстрым его спадом. В отличие от половодья паводок возникает нерегулярно, но величина поднятия уровня и увеличение расхода воды при нем могут в отдельных случаях превышать уровень и наибольший расход по­ловодья.

В зависимости от причин возникновения и продолжительности воздействия различают временное и постоянное затопления.

Временные затопления свойственны территориям, расположенным на берегах рек с неурегулированным режимом. Они происходят в результате повышения горизонта воды при таянии снегов и при обильных дождях и носят, как правило, сезонный характер.

Постоянное затопление территории происходит при крупных гидротехнических работах, связанных со строительством гидроэлектростанции и устройством водохранилищ, возведением плотин и решением ряда других народнохозяйственных задач. При создании водохранилищ наивысший уровень воды верхнего бьефа является постоянным и называется нормальным подпорным уровнем. Постоянному затоплению подвергаются территории городов, поселков или отдельные объекты, расположенные на отметках ниже нормального подпорного уровня.

При решении вопросов защиты территории от затопления важное значение имеет определение отметки гребня дамбы или верхней бровки откоса при сплошной подсыпке. Эти отметки необходимо принимать не менее чем на 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод необходимой обеспеченности в зависимости от функционального значения территории с учетом в необходимых случаях волнового воздействия.

На малых реках и небольших водоемах расчетная отметка гребня дамбы обвалования или верхней бровки откоса сплошной подсыпки, м.

Н = Н_В + а

где Н_В — расчетный горизонт высоких вод, м;а — запас, равный 0,5 м.

На крупных водоемах необходимо учитывать воздействие ветровых волн. В этом случае Н = Н_В+ Dh + h_Н + а,

где Dh — подъем горизонта воды под влиянием ветрового нагона; h_Н — максимальная высота наката волны, м; а — запас, равный 0,5 м. Подъем горизонта воды (ветровой нагон) определяется по местным наблюдениям.

При их отсутствии он принимается равным 0,5 м для малых по площади водоемов и 1 м - для больших. Высота наката волны колеблется в пределах 0,4 -1м.

Расчетную отметку верха дамбы или минимальную отметку вертикальной планировки при сплошной подсыпке территории можно также определить по формуле

Н = Н_В + Dh +1,5h,

где Н_В — расчетный горизонт высоких вод, м; Dh — подъем горизонта воды под влиянием ветрового нагона, м; h — высота волны с учетом набега, м.

Высота волны определяется по различным эмпирическим формулам. По В.Г. Андреянову, она равна:

h = 0,0208V³/ 4 L^1/2,

где h — высота волны, м;V— скорость ветра, м/с;L —длина разгона волны (расстояние от откоса до противоположного берега), км

Расчетная схема учета воздействия ветровых волн