Проверьте плотину
Контрольная дамба — это небольшая, иногда временная, дамба, построенная через канаву , дренажную канаву или водный путь для противодействия эрозии за счет уменьшения скорости потока воды. [1] Сами по себе контрольные плотины не являются новой технологией; скорее, это древняя техника, датируемая вторым веком нашей эры. [2] Контрольные плотины обычно, хотя и не всегда, представляют собой систему из нескольких плотин, расположенных через равные промежутки времени на интересующей территории. [3]
Функция
[ редактировать ]Защитная дамба, установленная в канаве , канаве или канале, прерывает поток воды и выравнивает уклон канала, тем самым уменьшая скорость. В свою очередь, эта обструкция вызывает инфильтрацию и уменьшает эрозию . [1] Их можно использовать не только для замедления скорости потока, но и для распределения потоков по болотам, чтобы избежать предпочтительных путей и направить потоки в сторону растительности. [4] Хотя за плотиной может образоваться некоторое отложение осадков , контрольные дамбы в первую очередь не функционируют как устройства для улавливания осадков. [5]
Например, на реке Граливдо в Эфиопии увеличение гидравлического возмущения за счет защитных дамб и потерь при передаче воды в отложениях является причиной задержки стока в нижней части речных русел. Снижение пикового расхода стока было больше на участке реки с защитными плотинами и растительностью (минус 12%), чем на участке без очистки (минус 5,5%). Сокращение общего объема стока также было больше в реке с защитными плотинами, чем в неочищенной реке. Строительство защитных плотин в сочетании с растительностью снизило пиковый расход стока и общий объем стока, поскольку большая часть стока просачивалась в отложения, отложившиеся за защитными плотинами. Поскольку на обширных территориях северной Эфиопии построены овражные плотины, это способствует пополнению запасов грунтовых вод и увеличению стока реки. [6]
Приложения
[ редактировать ]Механизм контроля оценок
[ редактировать ]Контрольные дамбы традиционно возводились в двух условиях: по дну русла и на холмистых склонах. [7] Контрольные плотины используются в первую очередь для контроля скорости воды, сохранения почвы и улучшения земель. [8] Они используются, когда другие методы регулирования потока, такие как облицовка канала или создание биозагрязнений , непрактичны. [9] Соответственно, они обычно используются при деградации временных каналов, в которых постоянная стабилизация нецелесообразна и неосуществима с точки зрения распределения ресурсов и финансирования из-за короткого срока службы. Они также используются, когда задержки в строительстве и погодные условия не позволяют своевременно внедрить другие методы борьбы с эрозией. [10] Обычно это наблюдается в процессе строительства крупномасштабных постоянных плотин или борьбы с эрозией. Таким образом, контрольные дамбы служат временными механизмами контроля уровня вдоль водных путей до тех пор, пока не будет установлена результатная стабилизация, или вдоль постоянных канав, которые нуждаются в защите до установки неразрушимой облицовки. [11]
Механизм контроля качества воды
[ редактировать ]Многие контрольные плотины имеют тенденцию образовывать водоемы . В условиях маловодия вода либо просачивается в землю, испаряется , либо просачивается через плотину или под нее. В условиях сильного потока ( паводка ) вода течет через конструкцию или через нее. Крупные и среднезернистые осадки стоков имеют тенденцию откладываться за защитными дамбами, в то время как более мелкие зерна проходят сквозь них. Плавающий мусор также улавливается контрольными дамбами, что повышает их эффективность в качестве меры контроля качества воды.
Засушливые регионы
[ редактировать ]
В засушливых районах часто строят контрольные дамбы для увеличения пополнения подземных вод в рамках процесса, называемого управляемым пополнением водоносного горизонта. Таким образом, зимний сток может храниться в водоносных горизонтах, из которых воду можно забирать в засушливый сезон для орошения, поения скота и питьевого водоснабжения. Это особенно полезно для небольших поселений, расположенных вдали от крупного городского центра, поскольку для строительства защитных плотин требуется меньшая зависимость от техники, финансирования или передовых знаний по сравнению с крупномасштабным строительством плотин. [12] [2]
Обратные плотины могут использоваться в сочетании с лиманами для остановки и сбора поверхностных стоков.
Горные регионы
[ редактировать ]В качестве стратегии стабилизации горных рек строительство защитных дамб имеет давнюю традицию во многих горных регионах Европы, восходящую к 19 веку. Крутые склоны затрудняют доступ тяжелой строительной техники к горным рекам, поэтому вместо более крупных плотин построены контрольные дамбы. Поскольку типичный высокий уклон приводит к высокой скорости потока, обычно необходима террасная система из нескольких близко расположенных защитных дамб для снижения скорости и тем самым противодействия эрозии. Такие укрепляющие сдерживающие дамбы, построенные на террасах, пытаются предотвратить врезание русла русла как вперед, так и вниз, а также стабилизируют склоны прилегающих холмов. Они также используются для уменьшения опасности наводнений и селевых потоков. [13]
Временные испытательные плотины TTD
[ редактировать ]В Великобритании законы о планировании, заявки и ограничения задерживают работу по смягчению последствий наводнений. Этому можно противодействовать путем установки временных испытательных плотин на водотоках, которые затем можно будет контролировать и оценивать. Однако для этого требуется поддержка землевладельцев. TTD оказались отличным способом принятия быстрых мер после наводнения и способом вовлечения сообществ в защиту от будущих наводнений.
Рекомендации по проектированию
[ редактировать ]Сайт
[ редактировать ]Прежде чем установить защитную дамбу, инженеры осматривают площадку. Стандартная практика требует, чтобы площадь дренажа составляла десять акров или меньше. [3] [9] Водный путь должен проходить под уклоном не более 50% и иметь минимальную глубину до коренной породы 2 фута (0,61 м). [14] Контрольные плотины часто используются в естественных или построенных каналах или канавах. Их никогда не следует размещать в прямых трансляциях, если они не одобрены соответствующими местными, государственными и/или федеральными властями. [14]
Материалы
[ редактировать ]
Защитные дамбы изготавливаются из самых разных материалов. Поскольку они обычно используются в качестве временных конструкций, их часто изготавливают из дешевых и доступных материалов, таких как камни, гравий, бревна, тюки сена и мешки с песком. [9] [15] Из них бревенчатые и каменные контрольные дамбы обычно являются постоянными или полупостоянными, а контрольные дамбы из мешков с песком строятся в основном для временных целей. Также существуют контрольные дамбы, построенные из каменной наброски или деревянных досок. Эти плотины обычно сооружаются только в небольших открытых каналах, которые осушают 10 акров (0,04 км2). 2 ) или меньше; и обычно не превышают 2 футов (0,61 м) в высоту. [16] Плетеную проволоку можно использовать для сооружения защитных дамб, удерживающих мелкий материал в овраге. Обычно он используется в условиях, когда овраг имеет умеренный уклон (менее 10%), небольшую площадь водосбора, а также в регионах, где паводковые потоки обычно не несут большие камни или валуны. [17] [15] Почти во всех случаях противоэрозионные покрытия, которые представляют собой биоразлагаемые покрытия с открытым переплетением, используются в сочетании с защитными дамбами. Эти одеяла способствуют росту растительности на склонах, береговой линии и дне канав.
Размер
[ редактировать ]Контрольные плотины обычно имеют высоту менее 2–3 футов (0,61–0,91 м). [18] а центр плотины должен быть как минимум на 6 дюймов (0,15 м) ниже ее краев. [9] Этот критерий вызывает эффект плотины, приводящий к повышению уровня поверхности воды вверх по течению для некоторых, если не для всех, условий течения. [19]
Расстояние
[ редактировать ]Чтобы эффективно замедлить скорость воды, уменьшить эрозию и защитить канал между плотинами в более крупной системе, необходимо правильно спланировать расстояние. Запорные плотины должны располагаться таким образом, чтобы основание запорной плотины, расположенной выше по течению, было равно высоте гребня заграждающей плотины, расположенной ниже по течению. [20] Это позволяет воде скапливаться между плотинами и существенно замедляет скорость потока. [5]
Преимущества
[ редактировать ]Обратные плотины являются высокоэффективным методом снижения скорости потока в каналах и водотоках. В отличие от больших плотин, контрольные дамбы строятся быстрее, экономически эффективны и имеют меньшие масштабы. По этой причине их реализация обычно не приводит к перемещению людей и сообществ и не уничтожает природные ресурсы, если они разработаны правильно. [21] Более того, плотины легко построить и не требуют передовых технологий, что позволяет использовать их в сельских общинах с меньшими ресурсами или доступом к техническим знаниям, как это уже некоторое время происходит в засушливых районах Индии. [21]
Ограничения
[ редактировать ]Контрольные плотины по-прежнему требуют технического обслуживания и методов удаления отложений. Их становится сложнее реализовать на крутых склонах, поскольку скорость выше и расстояние между плотинами необходимо сократить. [5] Контрольные дамбы, в зависимости от используемого материала, могут иметь ограниченный срок службы, но при правильном монтаже могут считаться постоянными. [5]
Обслуживание
[ редактировать ]Контрольные плотины требуют регулярного обслуживания, поскольку, как правило, это временные конструкции, не рассчитанные на длительное использование. Плотины следует проверять каждую неделю и после сильных дождей. [5] Важно, чтобы щебень, мусор и листья были удалены с верхней стороны плотины. [9] Обычно это делается, когда осадки достигают высоты половины первоначальной высоты плотины. [9]
Когда площадка окончательно стабилизирована и защитная дамба больше не нужна, ее полностью удаляют, включая компоненты, смываемые вниз по течению, и оголенные участки стабилизируются. [5]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Марш, Уильям М. (2010). Ландшафтное планирование: экологические применения (5-е изд.). Дэнверс, Массачусетс: John Wiley & Sons, Inc., стр. 267–268. ISBN 978-0-470-57081-4 .
- ^ Jump up to: а б Агорамурти, Говиндасами, Сунита Чаудхари и Минна Дж. Сюй (2008). «Маршрут контрольной плотины для смягчения нехватки воды в Индии». Журнал природных ресурсов . 48 (3): 565–583.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Департамент качества окружающей среды штата Миссисипи. Руководство по ливневой эрозии (PDF) (4-е изд.). Миссисипи DEQ. стр. 4–118. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 г. Проверено 21 октября 2014 г.
- ^ Мельбурн Уотер (2005). Процедуры городского проектирования, чувствительные к воде: ливневая вода . Австралия: Издательство CSIRO. п. 140. ИСБН 978-0-643-09092-7 . Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Городское проектирование и спецификации штата Айова (SUDAS) (2013 г.). Руководство по проектированию — Контроль эрозии и отложений (PDF) . Эймс, Айова: Институт транспорта Университета штата Айова. Архивировано из оригинала (PDF) 9 ноября 2014 года . Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Этефа Гуйасса и коллеги (2017). «Влияние защитных дамб на характеристики стока вдоль оврагов на примере Северной Эфиопии» . Журнал гидрологии . 545 : 299–309. Бибкод : 2017JHyd..545..299G . дои : 10.1016/j.jгидрол.2016.12.019 . hdl : 1854/LU-8518957 . Архивировано из оригинала 07 мая 2021 г. Проверено 31 августа 2020 г.
- ^ Гарсия, Кармело и Марио Лензи (2010). Проверьте плотины, морфологические изменения и контроль эрозии в проливных потоках . Нью-Йорк: Издательство Nova Science. ISBN 978-1-61761-749-2 .
- ^ Концептуальная модель гидравлики запорной плотины для контроля оврагов: эффективность, оптимальное расстояние и связь со ступенчатыми бассейнами К. Кастильо, Р. Перес и Х. А. Гомес из Hydrology and Earth System Sciences 18, 1705–1721, 2014
- ^ Jump up to: а б с д и ж Агентство по охране окружающей среды США (06 августа 2014 г.). «Лучшие практики управления водными ресурсами: проверка плотин» . www.water.epa.gov . УСЕПА. Архивировано из оригинала 1 сентября 2015 г. Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Департамент окружающей среды и природных ресурсов Северной Каролины (2006 г.). Практические стандарты и спецификации . Роли, Северная Каролина: NCDENR. стр. 6.83.1–6.83.3. Архивировано из оригинала 24 июля 2013 г. Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Район городского дренажа и борьбы с наводнениями (2010 г.). Руководство по критериям городского ливневого дренажа, том 3 (PDF) . Колорадо: Район городского дренажа и борьбы с наводнениями. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2012 г. Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ С. Паримала Ренганаяки, Л. Эланго (апрель 2013 г.). «Обзор управляемого пополнения водоносного горизонта с помощью защитных плотин: тематическое исследование недалеко от Ченнаи, Индия». : Международный журнал исследований в области техники и технологий 2 (4): 416–423.
- ^ Маццорана, Бруно (6 июня 2014 г.). «Подверженность консолидации защитных дамб как ключевой фактор планирования технического обслуживания». Австрийское управление водными ресурсами и отходами . 66 (5): 214–216. дои : 10.1007/s00506-014-0160-4 . S2CID 130712151 .
- ^ Jump up to: а б Департамент качества окружающей среды (2005 г.). Каталог лучших практик управления ливневыми водами IDEQ: Check Dams BMP 32 (PDF) . Штат Айдахо. стр. 106–108. Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2016 года . Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Ниссен Дж. и коллеги (2017). «Бревенчатые плотины с валунами как альтернатива габионным контрольным плотинам в эфемерных ручьях первого порядка с крупной нагрузкой русла в Эфиопии» . Журнал гидротехники . 143 . doi : 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0001217 .
- ^ Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США (NRCS). «Городские БМП: водная эрозия» (PDF) . usda.gov . Министерство сельского хозяйства США . Проверено 28 октября 2014 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Полевое руководство ФАО по управлению водосборами» . Фао.орг . Продовольственные и сельскохозяйственные организации ООН. Архивировано из оригинала 31 января 2019 года . Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ Городские БМП: Вода, эрозия, остановочные плотины (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Проверено 4 ноября 2014 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Рикард, Чарльз и Родни Дэй, Джереми Персеглов (2003). River Weirs – Руководство по передовой практике (PDF) . Великобритания: Агентство по охране окружающей среды. п. xi. Архивировано (PDF) из оригинала 23 января 2017 года . Проверено 4 ноября 2014 г.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Программа оценки устойчивых технологий. «Проверить плотины» . Руководство по планированию и проектированию управления ливневыми водами при застройке с низким уровнем воздействия . Архивировано из оригинала 8 декабря 2019 года . Проверено 28 марта 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Агорамурти, Говиндасами и Минна Дж. Сюй (2008). «Маленький размер, большой потенциал: проверка плотин для устойчивого развития». Среда . 50 (4): 22–34. Бибкод : 2008ESPSD..50d..22A . дои : 10.3200/envt.50.4.22-35 . S2CID 153334085 . ПроКвест 224015181 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Функция ловушки на земляной дороге со стальной щелевой плотиной Сабо Гаккаиси Том 45 (1992-1993) № 4 P22-29
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
