Регулирование русла рек

В качестве метода защиты от затопления регулирование русла дает эффект лишь на малых реках, где наблюдают относительно небольшое превышение паводковых расходов над меженными. Как правило, регулирование стока проектируют в сочетании с одним из основных методов защиты. Только такая комбинация дает возможность обеспечить назатопляемость территории и снизить отметку водооградительного сооружения.

Рис. 6.7. Схема определения участкауглубления русла реки:

/ — бытовое дно реки; 2 — проектное дно; 3 — естественный ГВВ; 4 — проектный ГВВ; 5 — извлекаемый грунт Русла малых рек регулируют, углубляя и расчищая дно, спрямляя трассу и укрепляя берег. Это позволяет увеличить пропускную способность реки за счет уменьшения гидравлического сопротивления русла.

Дно обычно не только углубляют, но расчищают, срезают неровности, ликвидируют камни, коряги и другие препятствия. Этим мероприятиям сопутствует удаление прибрежной древесной растительности. При заглублении предусматривают увеличение гидравлического уклона русла, как в пределах защищаемой территории, так и вне ее границ (рис. 6.7). Это позволяет предотвратить размыв берегов вверх по течению от защищаемого участка и исключить подпор ниже этого участка. Общая длина участка (углубления).

где ?, — общая длина участка углубления русла, м; /_уч — длина участка углубления русла в пределах защищаемой территории, м; г — требуемая величина понижения уровня воды в реке, м; /_ь /₂ — длины участков углубления дна за пределами защищаемой территории, м; I — продольный уклон естественного русла реки, тыс. доли; ?_уч — продольный уклон проектной линии дна, тыс. доли.

Расчеты проектного продольного уклона на всех участках русла

где V — средняя расчетная скорость течения, неразмывающая для верхнего участка и незаиляющая для нижнего, м/с; Р— гидравлический радиус сечения; с — коэффициент, зависящий от шероховатости и формы русла.

При проектировании учитывают условия <�густойчивости русла по глубине", т. е. выдерживают соотношение между средними скоростями течения и средними глубинами реки:

где Н — средняя глубина потока, м; а — коэффициент, учитывающий влияние взвешенных наносов и принимаемый для горных и предгорных участков рек равным 1, для равнинных — от 1,1 до 1,15; а — показатель степени, принимаемый по справочным данным; и$ — предельная скорость, при которой не размывается русло и обеспечивается полный транзит донных наносов, м/с, приведенная к единице глубины.

Ширина реки по урезу воды также должна удовлетворять требованиям <�густойчивости русла по ширине реки", поэтому ее назначают с учетом предотвращения возможности деления потока на рукава (протоки) и образования мелей и островов. Ширина реки, удовлетворяющая этим требованиям:

где В — проектная ширина реки по урезу воды, м; (2 — расчетный руслоформирующий расход воды с обеспеченностью 3—10%, м³/с; 1уя — продольный уклон водотока, отвечающий расчетному расходу; Ь — параметр, значения которого для руслоформирующих расходов берут по справочным данным, с/м.

Связь между условием устойчивости русла по глубине и по ширине.

где д — расход, приходящийся на единицу ширины русла (у=()1В).

Пропускную способность русла можно увеличить, спрямляя меандрические участки реки и засыпая отдельные места старого русла (рис. 6.8). Площадь сечения спрямленного проектируемого русла определяют условиями пропуска паводков требуемой обеспеченности. Как правило, выправительные работы осуществляют вместе с углубительными. Если спрямление используют как средство борьбы с деформацией русла, вызванной разрушающим воздействием скоростей течений реки, то этим не ограничиваются. Обычно дополнительно создают различные регуляционные гидротехнические сооружения: шпоры, струенал правляющие дамбы, полузапруды и др.

Рис. С. 8. Спрямление русла реки:

1 — существующее русло; 2 — то же. проектируемое; 5 —засыпанное старое русло; 4 — границы затопления до спрямления русла; 5 — красная линия застройки Для фиксации линии берега и защиты прибрежных склонов от обрушения, подмыва и переработки проводят берегоукрепительные работы.