ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Основные виды инженерной защиты — обвалование территории (с одновременным отводом с нее поверхностных вод и осуществлением мер по борьбе с повышением уровня грунтовых вод); укрепление берегов и откосов существующих земляных сооружений; устройство волноломных и волноотбойных сооружений; подсыпка (намыв) берегов; дренаж подтопляемых территорий; планировка дна и берегов водохранилища; гидроизоляционные и другие работы по локальной защите и приспособлению объектов к новым гидрогеологическим условиям.
Наиболее часто инженерные мероприятия проводятся для защиты городов, поселков и отдельных промышленных предприятий. В СССР защищены обвалованием и другими способами более 50 городов и поселков, в том числе Казань, Саратов, Андропов,. Ульяновск, Черкассы, Киев, Краснодар и др. В зарубежной практике также широко применяется инженерная защита населенных пунктов.
На многих водохранилищах мира обвалованием защищены массивы сельскохозяйственных угодий. В СССР обвалованы сельскохозяйственные массивы общей площадью более 200 тыс. га (на днепровских и волжских, Каунасском, Плявиньском, Кайраккумском, Краснодарском водохранилищах). Разнообразные мероприятия по инженерной защите используются для сохранения месторождений полезных ископаемых, ценных транспортных сооружений, исторических и архитектурных памятников, для создания рыботоварных хозяйств на мелководьях, для улучшения санитарных условий и борьбы с малярией.
Ряд водохранилищ практически представляют собой водоемы с искусственными берегами на всем или большей части протяжения. Таковы небольшие водохранилища на реках Изар, Инн (рис. 60), Везер, Лех в ФРГ, водохранилища Вальзе-Миттеркирхен и Джердап на Дунае, а также на реках Рейн, Рона, Ваг, Энс. Водохранилище Мадунице на р. Ваг в Чехословакии полностью обваловано, чтобы защитить сельскохозяйственные угодья и курорт Пьештяни от затопления (Важский каскад, 1969). Нередко наращиваются и укрепляются существовавшие ранее противопаводковые дамбы; особенно это характерно для водохранилищ в бассейне Дуная (рис. 61), где в течение многих десятилетий создавались сложные системы дамб для защиты от частых, нередко опустошительных наводнений.
В зарубежной Европе обвалование пойменных земель часто производится для их защиты лишь от низких по высоте паводков; при высоких паводках такие земли затопляются, что способствует их удобрению плодородным илом и повышению уровня грунтовых вод; в поймах рек Лех, Изар, Вутах и др. это необходимо для восстановления уровня грунтовых вод, ранее снизившегося в результате выправления рек. На водохранилищах Эльгау, Обернпейхинг, Райн, Фельд — кирхен на р. Лех применяются системы двойных дамб: ближние к реке дамбы обеспечивают защиту лугов и лесов от низких паводков, а более отдаленные от реки дамбы рассчитаны на защиту от высоких паводков пахотных земель, населенных пунктов, путей сообщения и т. п.
Инженерная защита сравнительно широко применяется и в США. Так, в бассейне р. Теннесси защищены обвалованием многие сельскохозяйственные участки и населенные пункты. Применялась инженерная защита и при создании водохранилищ на реках Миссури, Арканзас, Св. Лаврентия и др. Инженерная защита отдельных участков осуществлена и на ряде водохранилищ Китая, Индии и других стран Азии с многовековыми традициями строительства противопаводковых дамб.
Мероприятия, связанные с созданием и использованием водохранилищ |
Широко используется инженерная защита (в основном — укрепление берегов) для сохранения транспортных сооружений. В СССР железнодорожные линии и мосты защищены при создании Кременчугского, Куйбышевского, Сара
товского, Усть-Каменогорского, Иваньковского, Цимлянского, Новосибирского, Иркутского (Байкальского), Кайраккумского и других водохранилищ; защищены и отдельные участки автомобильных дорог. В Западной Европе большие участки дорог сохранены путем укрепления берегов водохранилищ на реках Ваг, Влтава, Кеми-Йоки, Майн, Рейн, Рона и др.
Примерами инженерной защиты месторождений полезных ископаемых и сооружений по их использованию могут служить в СССР обвалование Никопольского марганцевого бассейна, обвалование нефтеносных площадей с нефтепромыслами на Нижнекамском водохранилище, сооружение специальных островов для нефтяных скважин на Камском и Нижнекамском водохранилищах.
Нередко при создании водохранилищ применяется инженерная защита историко-архитектурных памятников, различных ценных природных объектов. В СССР защищены такие известные памятники, как Угличский кремль, Ма — карьевский монастырь на Волге и др. Многие архитектурные памятники защищены и в странах зарубежной Европы; примером может служить древний замок Орлик (рис. 62) на одноименном водохранилище на р. Влтава (ЧССР).
Крепление берегов широко применяется в зарубежной Европе и для сохранения отдельных природных объектов — лесных массивов, живописных ландшафтов и т. д. Значительные участки берегов водохранилищ укреплены на реках Энс, Инн, Драва и Дунай в Австрии, на водохранилищах Верхнерейнского (Швейцария и ФРГ), Ронского (Франция), Влтавского и других каскадов.
В СССР инженерная защита осуществлена и в нижних бьефах Горьковского, Рыбинского, Угличского, Киевского, Кременчугского, Камского и других гидроузлов; на отдельных участках укреплены берега, реконструированы коммунальные сооружения (водозаборы, выпуски канализации), опоры мостов, причалы, осуществлена подсыпка территории с укреплением откосов в Балахне, Правдинске, Андропове и др. Аналогичные инженерные мероприятия проведены в нижних бьефах крупных гидроузлов и в зарубежных странах.
Затраты на защитные мероприятия составляют значительную долю общей стоимости переустройства городов, поселков и предприятий, а нередко и гидроузла в целом. По Кременчугскому водохранилищу на инженерную защиту израсходовано 15% стоимости гидроузла, по Горьковскому — 25, по Чебоксарскому — 40%. По водохранилищу Джер — дап на инженерную защиту израсходовано 40% общих затрат (Djordjevic, Purii, 1970); кроме того, предусмотрено 40 млн. долл. на работы по борьбе с наносами в устье р. Морава (Roehle, Focsa, 1973). Большой удельный вес составили затраты на инженерную защиту при подготовке водохранилищ Кишкёре на р. Тиса (Венгрия), Марна (Франция), водохранилищ на Роне, Ваге и др.
Из приведенных данных следует, что в плотно заселенных районах, особенно в зарубежной Европе, в европейской части СССР и некоторых районах США, инженерная защита нашла широкое применение (Авакян, Шарапов, 1977; Шарапов, 1973; Водохранилища мира, 1979). Она наряду с тщательным выбором подпорных отметок и местоположения плотин позволяет значительно уменьшать потери от затопления, подтопления и переработки берегов.
В перспективе инженерная защита будет применяться еще более широко из — за непрерывного увеличения ценности земли, сокращения фонда пригодных для сельскохозяйственного освоения земель, повышения плотности застройки и уровня благоустройства городов и поселков (в связи с чем перенос их основных фондов будет становиться все более дорогим), необходимости обвалования мелководий и т. д.