Устройство пруда для орошения

Пруд для орошенияКак правило, для орошения коллективного сада необходимо иметь значи­тельный запас воды, поэтому при наличии вблизи оврага, балки или ручья поперек них строят плотину и устраивают пруд.

Пруды, построенные на логах, балках, оврагах, пополняются водой главным образом за счет атмосферных осадков, стекающих с прилегающей к пруду территории; частично они могут напол­няться и водой из ключей. Устраивать пруд можно только после предварительных изысканий.

Выбор места под пруд. Пруд должен иметь достаточную водо­сборную площадь, то есть площадь, с которой стекают талые или ливневые воды. Площадь водосбора определяют обычно по картам или непосредственно на участке.

Место для расположения пруда должно обладать большой емкостью при минимальных зеркале (поверхности) воды и раз­мерах плотины. Эти условия дают наименьшие стоимость строи­тельства плотины и площадь затопления земель.

Дно и берега пруда должны состоять или подстилаться непро­ницаемыми или малопроницаемыми для воды грунтами (глиной, суглинком). Если подстилаемым материалом является песок, то вода держаться не будет. Берега не должны быть слишком крутыми или пологими: крутые — легко размываются, отчего пруд быстро мелеет; при слишком пологих — пруд будет иметь много мелких мест, начнет зарастать травой, увеличится его обмеление, будет портиться вода.

Выше плотины не должно быть действующих оврагов, так как при их размыве пруд будет быстро занесен размытым грунтом и скоро обмелеет. Желательно, чтобы выше пруда или на его дне были родники, пополняющие его, свежей водой.

Выбор места под плотину. Плотину следует располагать в са­мом узком месте балки, ручья или оврага, Здесь она будет иметь меньшую длину и для ее сооружения потребуется меньше земляных работ. Берега не должны быть очень крутыми и размытыми. Не сле­дует выбирать место для плотины при слишком пологих берегах, так как это повлечет за собой увеличение земляных работ. При кру­тых отвесных берегах насыпь плотины легко дает трещины вдоль крутого берега, что часто приводит к размыву насыпи.

Для плотины надо выбирать такое место, чтобы поднятая вода затапливала и подтопляла, возможно, меньшую, расположен­ную около неё площадь. Под плотиной не должно быть родников, а также выходов на поверхность грунтовых вод.

Основные элементы плотины. В балках и оврагах устраивают преимущественно земляные плотины. Насыпь, из которой сделана плотина, называется телом плотины, верхняя часть насыпи, по которой обычно проходит дорога — гребнем, нижняя часть, соприкасающаяся с дном оврага, балки или ручья, — основа­нием. Плотина имеет мокрый, или верховой, откос, обращенный в сторону водоема, и сухой, или низовой, откос, расположенный с другой стороны.

Для лучшего скрепления насыпи плотины с дном оврага и предотвращения в этом месте фильтрации по направлению оси плотины в дне оврага делают ров, который заполняют хорошо утрамбованной глиной. Такой ров называют замком плотины. Кроме замка, под верховым откосом делают глиняную наклонную стенку, заглубляя ее несколько в дно и берега оврага. Стенка называется экраном, а ее часть, заглубленная в дно оврага,— зубом.

Грунты для насыпи плотины. Хорошимматериалом для по­стройки плотины являются суглинистые и супесчаные грунты с содержанием глины 30…40 %. Нельзя использовать жирную глину и песок. Жирная глина при замерзании и оттаивании даёт трещи­ны, пучится, и плотина может быть размыта при первом же павод­ке. Из жирной глины делают замок, зуб и экран плотины.

Не годятся для насыпи плотины также илистые грунты, черно­земы и верхние слои почвы, содержащие корни растений. Илистые грунты вследствие неравномерной осадки дают много трещин, а черноземы и верхние слои почвы легко размываются.

Примерно пригодность грунта для насыпи плотины можно уста­новить следующим способом. Берут стакан, наполняют его до по­ловины грунтом, доливают водой и хорошо размешивают. Через 2…3 часа муть отстоится, и песок  будет внизу. Измерив, слои песка и глины, судят об их приблизительном содержании в грунте. Если слой песка в стакане будет высотой 30 миллиметров, а слой глины — 20 миллиметров, то приблизительное содержание песка в грунте будет равно 60 %, глины — 40 %. Такой грунт пригоден для насыпи плотины.

Постройка плотины. Перед постройкой пруда надо определить примерные его размеры необходимый объем воды, высоту, пло­щадь основания и величину откосов плотины.

Воду из пруда нельзя забирать полностью. В нем всегда должен находиться так называемый мертвый запас воды. Он необходим для предохранения пруда от промерзания зимой и высыхания летом. При высыхании пруда его дно обычно растрескивается, и при вторичном наполнении, может не держать воду. Кроме того, при малом количестве воды она быстро портится. Слой мертвого запаса должен быть 1…2 метра. Необходимо предусмотреть непро­изводительные расходы воды из пруда на испарение и фильтрацию. Для средней полосы России высота такого слоя составляет 1,0 и 0,5 метра соответственно.

Зная величину слоев мертвого запаса воды, фильтрации и ис­парения, можно определить общий объем пруда и размеры пло­тины.

Гребень плотины должен быть выше самого высокого уровня воды в пруде не менее чем на 1 метр. Ширина плотины по верху зависит от ее высоты и ширины проезжей части. Если езда через плотину незначительная и высота плотины ниже 5 метров, то ширину по гребню делают не менее 3,5 метров. При высоте плотины до 10 метров ширину по верху увеличивают до 4,5 метров и более. При невысоких (до 4 метров) плотинах, не предназначенных для проезда, ширина по гребню составляет 3 метра.

Крутизна откосов насыпи плотины зависит от грунта. При су­песчаных грунтах откосы делают более пологими, а при сугли­нистых — более крутыми. Мокрые откосы плотины во всех случаях должны быть более пологими, чем сухие. В плотинах высотой до 5 метров, возведенных из однородного суглинистого грунта, мокрый откос делают двойным или тройным (от 1:2 до 1:3), а сухой — полуторным или двойным (от 1:1,5 до 1:2). Крутизну откоса обо­значают цифрами, принимая высоту откоса за единицу, а затем измеряя этой единицей заложение откоса. Полуторным будет откос, у которого заложение, то есть ширина, в полтора раза больше высоты. У одинарного откоса (1:1) ширина равна высоте, у двой­ного — (1:2) ширина в два раза больше высоты и так далее.

Особое внимание следует уделять мерам против просачивания воды сквозь плотину под основанием и вдоль стенок сооружений в плотине. Сильное просачивание ведет к разрушению тела пло­тины и утечке воды из пруда. Признаком угрожающего разрушения тела плотины служит мутность просачивающейся воды. Это указывает на разжижение грунта, образование ходов, через ко­торые уносится грунт. Просачивание воды через тело плотины, возможность ее подмыва и разрушения уменьшаются при сооруже­нии экранов и замков из глинистого грунта.

Строительство больших плотин должно производиться по со­ставленному специалистом-гидротехником проекту. При строи­тельстве в порядке очередности выполняются следующие работы:

1.   Разработка или разметка расположения всех основных частей плотины на местности, то есть оси, ширины гребня и основания плотины, водосбросной канавы.

2.   Подготовка основания под плотину заключается в обяза­тельном снятии верхнего слоя почв на 15…30 сантиметров с удалением кустов, пней, камней и мусора. Снятую почву отвозят за пределы низового откоса плотины. Удаление верхнего слоя почвы создает лучшее скрепление насыпи плотины с основанием. При условии устройства в плотине замка и экрана с зубом приступают к их разбивке и закладке после снятия верхнего слоя почвы под основание плотины.

3.   Возведение насыпи плотины. Место, где берется грунт для насыпи, называется резервом. Оно должно быть распо­ложено недалеко от плотины, но не ближе 50 метров от подошвы её откоса. Самый верхний слой почвы резерва для насыпи неприго­ден, его отбрасывают в сторону и берут нижележащие слои глины и суглинка.

Во многих случаях для увеличения объема и глубины водо­хранилища грунт берут со дна будущего пруда, но не ближе 20…30 метров от подошвы откоса плотины. Однако это можно делать, если не будет, сильно затронут водопроницаемый слой грунта. В противном случае вода может уйти в водопроницаемые песчаные или, супесчаные слои. Для насыпи плотины можно употреблять и грунт, если он пригоден, изо рва замка.

Плотины возводят при помощи бульдозеров и скреперов. Не­большие плотины можно делать с применением ручного труда.

Замок делают по всей длине плотины (от одного берега оврага до другого), врезая его, кроме того, в берега на 0,5 метра до уровня самого высокого горизонта воды в пруде.

Ширина рва замка по дну должна быть в среднем около 1/3 ши­рины гребня, но не менее 1,5 метра. Боковые стенки рва делают с не­большими откосами. Глубину рва устанавливают в зависимости от глубины залегания глины или суглинка под дном оврага (но не больше 3 метров). Дно замка необходимо врезать в водонепроница­емый грунт на глубину 0,5…0,7 метра.

Сделав ров для замка и освобо­див его от дождевой или грунтовой воды, приступают к его засыпке влажной и жирной глиной слоями толщиной 10…15 сантиметров. Каждый слой тщательно трамбуют. Засыпку замка начинают с самой глубокой части и ведут ее строго горизонтальными слоями. В глине не должно быть камней, корней древесины, кустарниковых расте­ний и других примесей. Для лучшего скрепления слоев желательно каждый слой смачивать водой. Целесообразно это делать и при возведении насыпи плотины, если используют сухой грунт.

Насыпь плотины начинают с укладки грунта в самых пониженных местах; грунт насыпают по всей площади горизонтальными слоями толщиной 20…25 сантиметров. Орудия, доставляющие грунт и разравнивающие его на плотине (скреперы, бульдозеры), двигаясь по насыпи, одновременно уплот­няют каждый слой.

Очень тщательно должно быть сделано сопряжение насыпи плотины с берегами, особенно если они крутые. При крутых балках или оврагах до возведения насыпи целесообразно срезать отвес­ные стенки оврагов для устранения в дальнейшем неравномерной осадки прилегающей к ним насыпи. Насыпь плотины должна быть выше намеченной проектной высоты на 8…10 %. Необходимо, чтобы откосы (мокрый и сухой) плотины имели соответствующую крутизну. По окончании усадки плотины ее гребень должен иметь небольшой скат по обе стороны осевой линии для сброса дождевой
воды.

Нельзя строить плотину после наступления морозов, так как мерзлый грунт не даст плотной насыпи. Иногда плотину строят в балке или овраге, на дне которых находится вода. В этом случае в месте основания будущей пло­тины насыпают две перемычки небольшой высоты; насосами выкачивают находящуюся между ними воду и затем начинают строить плотину принятым способом.

Если нужно устроить плотину на ручье, то выше или ниже намеченного для плотины места строят временные перемычки, а воду отводят через временный обходной канал. Возводят также плотину и по очередям, оставляя место в русле ручья для пропуска воды.

Укрепление откосов и гребня плотины. Откосы плотины не­редко разрушаются под действием волн, стока дождевых и снего­вых вод, а также замерзания и оттаивания грунта. Поэтому, как только насыпь плотины осядет (через 3…5 месяцев), необходимо укре­пить ее откосы. Для этого делают ромбические клетки с размерами сторон 1 X 1 метр из плетня высотой 20…50 сантиметров (вбивают колья и опле­тают их лозой). В клетки засыпают бутовый камень и кирпичный бой. Этот способ является одним из, лучших и применяется для мокрого откоса на всю его высоту. Откосы укрепляют также мо­щением камнем и кирпичом в один или два слоя. Низовые откосы обычно укрепляют дерном. Дернину кладут плашмя, прибивая ее колышками. Делать это лучше весной или осенью, когда дерн не высыхает и срастание происходит лучше.

Водопропускные сооружения. Каждый пруд должен иметь водосбросную канаву или водосбросное сооружение для выпуска лишней воды при весеннем паводке или в связи с большими лет­ними осадками. Отсутствие таких устройств ведет к разрушению плотины, так как при переполнении пруда вода переливается через ее гребень. Для небольших прудов с малой водосборной площадью и низкой плотиной обычно устраивают водосбросные канавы. Их располагают в обход плотины, не ближе 10 метров от ее насыпи. Слишком близкое расположение канавы к плотине может привести к разрушению насыпи.

Дно канавы располагают на уровне, который должен сохра­ниться в пруде после прохода паводковых вод. Канаву обычно делают при поперечном сечении в форме трапеции с глубиной 1 метр и шириной по дну 2 метра. Для предупреждения размывающего дей­ствия воды уклон дна канавы должен быть небольшим (0,003…0,005), то есть на каждые 10 метров длины дно понижают на 3…5 сантиметров. Нельзя, чтобы вода из сбросной канавы подмывала плотину со стороны сухого откоса. Конечная часть канавы должна быть от­ведена от плотины как можно дальше.

При большой площади водосбора и высокой плотине вместо водосбросной канавы устраивают водослив. Чтобы укрепить дно и стенки водосливной канавы, их обшивают досками, которые прибивают к вбитым в почву столбам и поперечным прогонам. Для предохранения от просачивания воды под всем основанием пола закладывают и плотно утрамбовывают глинистый слой. Устраивают также каменные, бетонные и железобетонные водо­сливы.

Водоспуск — сооружение, по которому можно спускать воду из пруда до самого дна. Водоспуски устраивают деревянные, каменные, бетонные и железобетонные как в теле плотины, так и в обход ее. Отверстие водоспуска закрывают щитами, при помощи которых воду в пруде можно держать на любом уровне.

Для выпуска воды на орошаемые участки, находящиеся ниже пруда, устраивают трубчатые водоспуски. Трубы для них должны быть сделаны из асбестоцементных, бетонных или металлических материалов.

 

{jcomments on}