Delist.ru

Оптимизация конструкции инженерной защиты берегов водных объектов (на примере прудов г.Москвы) (25.09.2008)

Автор: Слепнев Павел Алексеевич

Четвертый период обусловлен наличием большого количества талых вод, стекающих по склонам. Основное внимание было уделено устойчивости геокомпозиционной системы к потокам, возникающим в результате интенсивного снеготаяния в весенний период. Данный период характеризуется большим объемом талых вод и пониженной инфильтрационной способностью подстилающих грунтов в результате промерзания их верхних

Пятый период наблюдений (с момента завершения процесса весеннего снеготаяния и до окончания годичного цикла наблюдений) был отмечен воздействием следующих факторов:

выпадение осадков в виде дождей большой интенсивности;

принудительное понижение уровня воды в пруде;

развитие растительного покрова на защищенных участках берегов.

Уровень воды был пониженным в течение трех месяцев, в связи с этим развитие эрозионно-русловых процессов на всех наблюдаемых участках приостановилось. При понижении уровня воды в пруде была выявлена деформация береговой линии и разрушение конструкций берегоукрепления, выполненных по вариантам 1 и 2.

Состояние участка (вариант 4) на момент проведения пятого этапа наблюдений оставалось стабильным. Наблюдалось интенсивное развитие растительности и небольшая деформация береговой линии, которая вероятно связана с консолидацией грунтов.

По результатам годичного цикла натурных наблюдений можно заключить, что мероприятия по защите берегов Нижнего Царицынского пруда от эрозионных процессов, основанные на устройстве разработанной геокомпозиционной системы дали положительные результаты. Использование геокомпозиционной системы позволило обеспечить эффективную защиту как надводной, так и подводной части откосов от размыва. В период образования и развития растительности в первой зоне структура геокомпозиционной системы позволила препятствовать развитию эрозионных процессов. При устройстве геокомпозиционной системы, в качестве инженерного мероприятия по защите берегов, были обеспечены условия для образования устойчивого растительного покрова, что в свою очередь привело к прекращению развития эрозионных процессов на их поверхности, и подтверждено результатами наблюдений.

Общие выводы

Возрастание антропогенной нагрузки на водные объекты г. Москвы приводит к активизации эрозионно-склоновых процессов, разрушению их берегов и деградации природных систем, что определяет возрастающую актуальность задачи разработки дружественных окружающей среде методов и средств инженерной защиты, основанных на рассмотрении объекта как природно-технической системы. Проведенное сопоставление геоэкологического состояния объекта исследования и других прудов г. Москвы показало, что данный объект и полученные результаты могут быть использованы в качестве аналогов при восстановлении и экологической реабилитации прудов, озер и малых рек со скоростью течения воды не более 0,05-0,1 м/с.

В результате анализа геоэкологических условий выполнено зонирование берегов водных объектов по характеру нагрузок, воздействий, процессов и явлений, определяющих особенности развития эрозионно-склоновых процессов, что позволяет оптимизировать конструкцию инженерной защиты.

Автором предложена и апробирована на реальном объекте математическая модель, позволяющая определить критическую скорость в зависимости от глубины потока и крутизны склона, что дает возможность прогнозировать развитие эрозии и эрозионную устойчивость грунтов. Полученные результаты дополняют классические представления и эмпирические зависимости Н.И. Маккавеева и Б.П.Любимова. Использование модели позволяет определить необходимость разработки берегозащитных мероприятий на начальном этапе разработки проекта реабилитации водного объекта.

Выполненные исследования показали эффективность использования геокомпозиционных систем в конструкции инженерной защиты берегов водных объектов, включающих биотическую и абиотическую составляющие. В качестве матрицы системы используются геосинтетические материалы. Заполнитель системы определяется с учетом зонирования берегов и содержит минеральную и связующую составляющие. Биотическая составляющая геокомпозиционной системы определяется в зависимости от климатических условий и береговой зоны. Автором разработан опытный образец, технический регламент и технология производства работ.

В работе определен оптимальный состав минеральной и связующей составляющей геокомпозиционной системы. В качестве минеральной составляющей для зоны 1 использовался растительный грунт, для зон 2 и 3 – щебень (фракция 2-6 мм, отсев) с добавлением резиновой крошки. В качестве связующей составляющей для зоны 1 использовался 20 % раствор карбоксиметилцеллюлозы, для зон 2 и 3 – битумная эмульсия.

Результаты натурного моделирования обосновывают теоретические положения работы и разработанные автором конструкцию, технологию изготовления и производства работ противоэрозионного экрана, как оптимального решения с позиций обеспечения экологической безопасности ПТС «Водоем».

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1.Щербина Е.В., Теличенко В.И., Слепнев П.А. и др. Геосинтетические материалы: Классификация, термины и определения // Известия вузов. Строительство. №5, - 2004. с.50-55

2.Слепнев П.А. Оценка опасности эрозионно-русловых процессов и ее роль при выборе вида инженерной защиты территории. // Механизация строительства. № 8. -М. 2007. с 29-31.

3.Щербина Е.В., Слепнев П.А. Научно-техническое обоснование и разработка конструкций геокомпозиционных систем для стабилизации эрозионных процессов. // Сборник материалов НТТМ-2005. - М., 2005. -с. 94-96

4.Слепнев П.А. Геокомпозиционные экраны для защиты от эрозии склонов, находящихся в условиях постоянного воздействия воды. // «Строительство – формирование среды жизнедеятельности». Материалы конференции. - М.:МГСУ, 2005. -с.133-136

5.Щербина Е.В., Слепнев П.А. Обоснование эффективной защиты от эрозии элементов водных рекреационных объектов города. Сборник докладов тематической научно-практической конференции «Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан», М., 2005. с. 111-116

6.Слепнев П.А. Оценка опасности эрозионно-русловых процессов, развивающихся на водоемах урбанизированных территорий. Материалы международной научно-технической конференции «Экология урбанизированных территорий». -М., 2006. с. 235-237

7.Щербина Е.В., Слепнев П.А. Инженерная защита склонов от развития эрозионных процессов. Труды юбилейной конференции «Российская геотехника шаг в 21 век». Электронный сборник. - М., 2007.

Страницы: 1  2  3  4  5  6