Защита городских территорий от селевых потоков и снежных лавин

Московский архитектурный институт

(государственная академия)

 

Кафедра ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа по дисциплине

Инженерная подготовка и благоустройство  городских территорий

 

 

 

Часть первая. Реферат на тему

«Защита городских территорий от селевых  потоков и снежных лавин»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила

студентка IV курса 6 группы

Иванова Татьяна

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2012

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1. мероприятия по борьбе с селевыми потоками

Определение и потенциальная угроза от селевых потоков                                                           3

Профилактические меры против селевых  потоков                                                                           4

Инженерные меры против селевых  потоков                                                                                      6

 

2. мероприятия по борьбе с лавинами

Определение и потенциальная угроза от лавин                                                                                9

Профилактические меры против лавин                                                                                                9

Инженерные меры против лавин                                                                                                         10

Использованные источники                                                                                                                  13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ С СЕЛЕВЫМИ ПОТОКАМИ

 

Определение и потенциальная угроза от селевых  потоков

 

 

Сель (в гидрологии от «саиль» — «грязекаменный поток») — поток с очень большой концентрацией минеральных частиц, камней и обломков горных пород (до 50—60% объёма потока), внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек и сухих логов и вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов.

Сель — нечто среднее между жидкой и твёрдой массой. Это явление кратковременное (обычно оно длится 1—3 ч), характерное для малых водотоков длиной до 25—30 км и с площадью водосбора до 50—100 км².

 

 В зависимости от состава  селевой массы такие потоки  можно разделить на три вида: водокаменные; водогрязевые и водогрязекаменные. 

- Водокаменные потоки образуются в горных ущельях и долинах, сложных из слабо разращенных трещиноватых пород при малом количестве грунтов, поэтому они состоят в основном из смеси воды и камня с незначительным количеством ила, песка, леса.

- Водогрязевые потоки состоят из вязкой густой массы и образуются при смыве водой с горных склонов песчаных, глинистых и лессовых грунтов.

- Водогрязекаменные селевые потоки содержат взвешенные в воде мягкие грунты и камин. Селевой поток представляет сложную массу, где вода, мягкий груда, щебень и камни находятся в определенной взаимосвязи между собой, при движении он почти не растекается, а движется практически как твердое тело, сохраняя прямолинейность

 

Причины возникновения

Сель возникает в результате интенсивных и продолжительных  ливней, бурного таяния ледников или  сезонного снегового покрова, а  также вследствие обрушения в  русло больших количеств рыхлообломочного материала (при уклонах местности  не менее 0,08—0,10).

 

 

Места возникновения и опасность селей

Потенциальный селевой очаг — участок  селевого русла или селевого бассейна, имеющий значительное количество рыхлообломочного грунта или условий для его  накопления, где при определенных условиях обводнения зарождаются сели. Наиболее грозными по своему разрушительному воздействию являются высокогорные сели, несущие лед, снег, продукты выветривания горных пород. Селевые потоки характеризуются сильным воздействием потока на его русло. Размыв и намыв отдельных участков русла во время селя происходит чрезвычайно быстро, непрерывно изменяя форму, а нередко и само направление потока. Небольшая продолжительность селевых потоков, измеряемая обычно несколькими часами, внезапность их возникновения, огромная разрушающая сила крайне затрудняют изучение и установление их динамических характеристик. 

 

Профилактические  меры против селевых потоков

 

Профилактические меры принимают  для предупреждения появления селя или ослабления его действия ещё  в самом начале процесса.

- Наиболее радикальным средством является лесонасаждение на селеопасных горных склонах. Лес регулирует сток, уменьшает массу воды, рассекает потоки на отдельные ослабленные струи. В зоне водосбора нельзя вырубать лес и нарушать дерновый покров.

- Целесообразно повышать устойчивость склонов террасированием, перехватывать и отводить воду нагорными канавами, земляными валами. Создаваемые на крутых склонах террасы делят на траншейные (террасы — канавы) и ступенчатые:

 

Траншейные террасы представляют собой канавы, вырытые вдоль горизонталей и земляных валов, укладываемых вдоль нижнего края канавы. Они широко применяются на склонах крутизной не более 30⁰.

Рис.1. Трассы-канавы

Ступенчатые террасы представляют непрерывную площадку, расположенную горизонтально или с некоторым допустимым уклоном вдоль полотна, а сброс воды с полотна террас производится с помощью лотков и ливнеотводов. Устраивают их при больших склонах (до 35-40°). Площадка ограничена с одной стороны материковый откосом, а с другой — насыпным.

Рис.2. типы ступенчатых террас: а) с горизонтальным полотном; б) полотно имеет обратный уклон; в) полотно имеет уклон по склону.

Рис. 3. Регулирующие мероприятия на склонах:

а - ступенчатая терраса; б - то же, с  валами; в - порог

 

Наиболее распространены террасы  с горизонтальным полотном, так как  они уменьшают скорость поверхностных  вод, однако применяются террасы  и с обратным уклоном (3…6⁰) на хорошо водопроницаемых грунтах; а так же с легким уклоном по склону.

Расстояние между террасами  зависит от крутизны склона и ширины полотна террасы, и назначают  его из расчета, чтобы скорость стекающей по склону воды не достигала предельной размывающей скорости дня данного грунта.

 

- Профилактический контроль. На дорогах, где имеются селеопасные участки, за ними ведут специальные наблюдения и принимают меры для предотвращения образования селевых потоков или ослабления их интенсивности. К этим мерам относятся, например: профилактический спуск воды из ледниковых озер, угрожающих прорывом; расчистка скоплений рыхлых материалов, которые могут быть захвачены селем; ускорение таяния снега запылением склонов темными веществами с самолетов и т. д. Кроме того, ведут контроль за хозяйственной деятельностью людей на селеопасной территории, запрещая ошибочные действия, которые могут усилить селевые явления (например, вырубку лесной и кустарниковой растительности, выпас скота на склонах и т.д.).

 

 

 

 

Инженерные  меры против селевых потоков

 

 

Гидротехнические мероприятия  проводят с помощью воздействия на сформировавшийся селевой поток, так как противоэрозионные мероприятия, осуществляемые на склонах, не всегда являются эффективными и не могут задержать весь поверхностный поток.

Для защиты от руслового селевого потока применяют русловые гидротехнические сооружения, которые по характеру воздействия на селевой поток подразделяются на селезадерживающие, селепропускные, селеотбойные и селетрансформирующие. Эти сооружения могут решать несколько задач, в частности, задержание селевых наносов выше защитного объекта, отведение или пропуск потока через защищаемый объект, стабилизацию и защиту русла от размыва, а также защиту сооружения от ударного воздействия потока.

 

Селезадерживающие сооружения — это плотины, запруди, селеуловители. В борьбе с селевыми потоками находят широкое применение селезадерживающие плотины, которые способам задерживать большие объемы селемассы.

Запруды, которые устраивают из камня, бетона, железобетона, металла в  виде глухих или решетчатых конструкций, перегораживающих русло реки, могут  размещаться одиночно и группами на отдельных участках или по всему руслу.

Основное назначение запруд – создание нового более пологого, равнинного уклона русла, чем естественный. В  результате скорости селевого потока снижаются, и разрушение русла прекращается, так как его энергия теряется при ударе о запруду. При полном заполнении пазух запруд их можно  нарастить, создав, таким образом, дополнительную емкость.

Селеулавливатели применяют в виде котлованов и бассейнов, закладываемых на пути движения потоков.

Для освобождения потока от наносов, что особенно важно в тех случаях, когда сель переносит крупные  валуны, копают котлованы больших  размеров, называемые наносоуловителями. Проходя через такой наносоуловитель, поток откладывает переносимые им камни и движется дальше, лишенный наиболее грозных средств разрушения.

 

Рис.1. Селеуловители-котлованы, расположенные террасами

Рис. 2. Противоселевые барражи (запруды):

а - каскад барражей; б - поперечное сечение  барража по Г.Д. Рождественскому

 

 

Селепропускные сооружения включают селеспуски и селеотводы. Первые служат для переброски селей через дороги, канавы, нефтегазопроводы и др. Селеотводящие сооружения отводят селевой поток от города или населенного пункта и представляют собой подпорные стенки, дамбы и пр.

 

Рис: селепровод над дорогой

 

Селеотбойные сооружения (полузапруда, шпоры) устраивают для защиты дна и берегов русл от размывов или защиты каких-либо сооружений, расположенных вдоль реки. Такие сооружения устраивают под углом к оси потока (10-20⁰). Один в их конец заделывают в защищаемый берег и изготовляют из камня, железобетона, металла и др. материалов.

 

 

Селетрансформирующие меры. Селевый поток можно также отвести в сторону от защищаемого объекта, если поблизости имеется подходящее для этого русло. С этой целью прокладывают отводной канал или строят отводную дамбу. Ударяясь в такую дамбу, селевый поток изменяет направление и уходит в новое русло.

 

 

МЕРОПРИЯТИЯ ПО БОРЬБЕ С ЛАВИНАМИ

Определение и потенциальная угроза от лавин

 

Лавина - это снежный обвал - масса снега, падающая или сползающая с горных склонов под влиянием какого-либо воздействия и увлекающая на своем пути новые массы снега.

Опасность лавины заключается в  большой кинетической энергии лавинной массы, обладающей большой разрушительной силой.

 

Причины образования лавин

- Одной из побудительных причин лавины может быть землетрясение.

- Непродуманное природопользование в горных регионах (вырубка лесов на склонах, размещение объектов на открытых, подверженных воздействию лавин территориях), выход на заснеженные склоны людей, сотрясения снежной толщи от техники приводят к активизации лавинной деятельности.

 

 

 

Профилактические  меры против лавин

 

- Прогноз лавинной опасности

- Разные профилактические мероприятия, которые делятся на 2 группы: пассивные и активные.

Пассивные способы состоят в посадках и восстановлении леса и др.

Активные методы заключаются в искусственном провоцировании схода лавины в заранее выбранное время и при соблюдении мер безопасности. С этой целью производится обстрел головных частей потенциальных срывов лавины разрывными снарядами или минами, организуются взрывы направленного действия, используются сильные источники звука.

- Кардинальным решением для предотвращения ущерба от лавин является запрещение строительства и размещения людей в лавиноопасных районах

 

 

Инженерные  меры против лавин

 

- в основном, они заключаются в использовании опорных сооружений, дамб, лавинорезов, надолбов, снегоудерживающих щитов.

 

 

- архитектурные решения. В Альпах и на Кавказе жители гор с давних пор врезали заднюю стену дома в крутой склон, а крышу сооружали плоской, с тем чтобы беспрепятственно пропустить лавину (рис. 9).

 
 

Отсюда было недалеко и до следующего шага - сам дом строился так, что  стена, обращенная к склону, конструировалась в виде утюга, заостренный конец  которого встречал и рассекал лавину на две части, скользящие вдоль стенок "утюга", не причиняя вреда зданию. Классический пример такой защиты здания - церковь Богородицы в Давосе (рис. 10).

 

Эта система и сейчас используется в практике противолавинного строительства, но уже в современной манере и из новых строительных материалов. Она часто применяется для отдельно стоящих объектов - особенно линий связи и электропередачи (рис. 11).

 

- однако на практике оптимальным решением является комплексный подход к проблеме лавинной опасности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ  ИСТОЧНИКИ:

 

По селевым потокам:

 

http://www.barviha-live.ru/stadii-proektirovaniya/21.html