Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Кирсанов Алексей Александрович

Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности
<
Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кирсанов Алексей Александрович. Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности: диссертация ... кандидата технических наук: 06.01.02 / Кирсанов Алексей Александрович;[Место защиты: Волгоградский государственный аграрный университет].- Волгоград, 2014.- 143 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние мелиоративных водохра нилищ краснодарского края и республики адыгея 9

1.1 Водохранилища водохозяйственного комплекса Кубани, их основные технические характеристики 9

1.2 Современное состояние сооружений мелиоративных водохранилищ в Краснодарском крае и Республике Адыгея 12

1.3 Анализ состояния сооружений Шапсугского водохранилища 14

2. Обоснование возможности повторного ввода в эксплуатацию шапсугского водохранилища 19

2.1 Оценка степени влияния Шапсугского водохранилища на водохозяйственный комплекс Кубани 19

2.2 Вариант реконструкции сооружений Шапсугского водохранилища 23

2.3 Анализ условий повторного ввода в эксплуатацию Шапсугского водохранилища 25

3. Натурные исследования в ложе опорожненного шапсугского водохранилища 26

3.1 Режим работы водохранилища и состав натурных исследований 26

3.2 Анализ состава донных отложений 31

3.3 Изучение динамики уровня грунтовых вод в ложе водохранилища 37

3.4 Исследования состояния опорожненного ложа водохранилища 41

3.5 Использование системы дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) в изучении мелиоративного состояния ложа Шапсугского водохранилища 44

Выводы 53

4. Обоснование нового способа борьбы с влаголюбивой растительностью. разработка методики расчета для выбора геосинтетического материала

4.1 Анализ существующих способов борьбы с влаголюбивой растительностью 55

4.1.1 Разработка нового способа борьбы с влаголюбивой растительностью 59

4.2 Моделирование воздействия растения на преграду из геосинтетического материала 63

4.3 Лабораторные исследования взаимодействия растения с геосинтетическим материалом 67

4.3.1 Обоснование технических характеристик модели 67

4.3.2 Лабораторные исследования 79

4.4 Методика расчета возникающих напряжений для обоснования выбора геосинтетического материала 89

Выводы 90

5. Производственные испытания способа борьбы с влаголюбивой растительностью при реконструкции сооружений шапсугского водохранилища 92

5.1 Внедрение способа борьбы с влаголюбивой растительностью при реконструкции сооружений Шапсугского водохранилища 92

5.2 Оценка эффективности инвестиционного проекта реконструкции Шапсугского водохранилища 96

Заключение 103

Рекомендации производству 104

Перспективы дальнейшей разработки темы 104

Литература .

Современное состояние сооружений мелиоративных водохранилищ в Краснодарском крае и Республике Адыгея

Краснодарский край имеет территорию площадью 8.3 млн.га. С запада и юга он омывается Черным и Азовским морями, а на севере граничит с Ростовской областью, на востоке со ставропольским краем, на юге с Абхазией. В состав края входит республика Адыгея.

Река Кубань является главной водной артерией западной и северозападной части северного склона Большого Кавказа и южной части западного Предкавказья [39]. Берет свое начало в ледниках Кавказских гор и впадает в Азовское море. Река в ее нижнем течении ограждена дамбами обвалования общей длиной 700 км, которые защищают от наводнений обширные пойменные земли. Питание верховий р.Кубань и ее основных притоков р.Лабы и р.Белой происходит за счет таяния ледников, атмосферных осадков и грунтовых вод. Средний расход воды в реке - 420м3/с, с колебаниями в течение года от 60м3/с в низкую межень до 2830м3/с при катастрофических паводках. Они периодически повторяются через каждые 4-5 лет, когда интенсивное таяние ледников совпадает с ливневыми дождями. Катастрофические наводнения приводят к прорыву оградительных дамб, затоплению огромных массивов плавней и нарушению целостности сооружений напорного фронта. Важнейший природный фактор затопления освоенных земель в бассейне р. Кубань – недостаточная пропускная способность русла р.Кубань и ее притоков и остропиковый режим стока [108]. В естественных условиях наводнениям было подвержено до 700 тыс. га пойменных и дельтовых земель, что составляет около 15% площади бассейна в пределах Краснодарского края и Республики Адыгея. В целом с мелиоративной точки зрения Краснодарский край является более сложным объектом, чем многие другие [8,52]. Еще в середине XIX века на Нижней Кубани начал формироваться комплекс сооружений для защиты от паводковых затоплений территорий в ее пойме. В Краснодарском крае активно используется сток рек для нужд сельскохозяйственной отрасли, тогда как его распределение по территории страны неблагоприятно и его использование часто затруднено[5].

Поиск наиболее рациональных методов использования плавневых земель привел к решению – использовать эти низинные, частично заболоченные и засоленные земли для развития рисосеяния. Для реализации государственной программы по защите населения, инфраструктуры Нижней Кубани от наводнений и увеличению площади орошаемых земель в 50 - 70-е годы прошлого века создан водохозяйственный комплекс, в составе которого осуществлено строительство Читукского, Шапсугского, Шенджийского водохранилищ в республике Адыгея и Октябрьского, Варнавинского, Крюковского мелиоративных водохранилищ [44, 46] Краснодарского края и Краснодарского водохранилища комплексного назначения (рисунок 1.1).

Краснодарское водохранилище с проектной мощностью более 3млрд. м3 воды, одно из крупнейших на Юге России, водохранилище построено в период 1967 – 1975 гг. [47, 58]. Оно защищает низовья Кубани от наводнений, обеспечивает гарантированную подачу воды на оросительные системы [11], аккумулирует паводковый сток, улучшает условия водообеспе-чения населения края, рыбомелиоративных систем и судоходства. Водохранилище построено на р.Кубани в 240км от ее устья. Объем воды при НПУ=1798 млн.м3, МПУ=2793 млн.м3.

Крюковское водохранилище сезонного регулирования стока построено в период с 1970-1972 годы [60]. Водохранилище имеет длину 8км и среднюю ширину 5.7км. Объем воды при НПУ=111млн.м3, МПУ=203млн.м3. Оно расположено в Северском районе Краснодарского края на левобережной пойме р.Кубани в Закубанских плавнях, примыкающих к северному склону Кавказского хребта [62].

Варнавинское водохранилище построено в период 1969-1971 годы. Водохранилище имеет комплексное назначение. Служит для регулирования стока стекающих с Северного склона Кавказского хребта горных рек, обеспечивает водой Варнавинскую оросительную систему. Защищает от затопления и подтопления 39 тыс.га ценных сельскохозяйственных земель, обслуживает нужды рыбоводства в чаше водохранилища. Длина водохранилища 11км. Объем воды при НПУ=140млн.м3, МПУ=174млн.м3 [61,66].

Октябрьское, Шенджийское, Читукское водохранилища располагаются в Октябрьском районе Адыгейской автономной области [59, 63, 64]. Плотины этих водохранилищ расположены вблизи уступа надпойменной террасы р.Кубани и служат для регулирования местного стока [65, 67, 73, 45].

Шапсугское водохранилище было построено 1941 – 52 г.г. [4, 48] западнее г. Краснодара в левобережной пойме р. Кубани, в устье реки Афипс, играющей значительную роль в формировании наводнений на Нижней Кубани [57, 69]. Источником питания Шапсугского водохранилища и объектом регулирования является р.Афипс с притоками Убин и Шебш. Летние паводки Шапсугское водохранилище срезало до нуля, а зимние максимумы, достигающие 800 – 900 м3/с, - до 150 м3/с. Шапсугское водохранилище рассматривалось как важный элемент системы защиты пойменных и дельтовых территорий Нижней Кубани от наводнений и ему отводилась особая роль в едином водохозяйственном комплексе противопаводковой защиты [18]. Противопаводковая функция водохранилища обеспечивалась за счет регулирования летних и зимних паводков р. Афипс. Паводки на р. Афипс характеризуются внезапностью наступления, быстротой подъема и спада, малой продолжительностью [71].

Анализ литературных источников показывает, что мелиоративные водохранилища в Краснодарском крае построены в период с 1950 по 1970гг.[1]. В связи с этим современное состояние сооружений, степень заиления и нарушения целостности сооружений вызванные развитием растительности примерно одинаковы. На земляных плотинах происходит оползание, разрушение крепления верхового откоса, осадки гребня и оползни [19]. Водосбросные и водозаборные сооружения имеют трещины, коррозионный износ, разрушение гасительных устройств.

Водохранилища потеряли значительную часть полезного объема за счет заиления своей емкости. Прогрессирующее ухудшение технического состояния сооружений водохранилищ приводит к снижению водообеспеченно-сти оросительных систем и, как следствие, резкому ухудшению мелиоративного состояния земель, сокращению производства с/х продукции. Это увеличивает дефицит водных ресурсов Нижней Кубани, что непосредственно влияет на водообеспеченность рисовых оросительных систем [12]. Завершается нормативный срок эксплуатации водохранилищ, износ гидротехнических сооружений составляет 60-80% и возникает необходимость их поочередной реконструкции[32, 38] при условии соблюдения современных требований и нормативов.

Вариант реконструкции сооружений Шапсугского водохранилища

Анализ показывает, что в случае ликвидации водохранилища объем строительно-планировочных работ составляет 9475 тыс.м3 а при повторном запуске 2065 тыс.м3. Сравнение вариантов показывает высокую эффективность сохранения регулирующей емкости водохранилища. При этом в период повторного ввода водохранилища в эксплуатацию возникают иные условия, чем в момент его первоначального наполнения. За длительный период работы происходит заиление ложа, разрушение целостности дамб в том числе и влаголюбивыми растениями, деформации и разрушения гидротехнических сооружений.

На Шапсугском водохранилище в районе с естественным повышением отметок ложа, при понижении значения НПУ вода начала активно прогреваться, что способствовало ускоренному зарастанию тростником южным. На дамбе водохранилища наблюдались просадки проходящей по гребню дороги, разрушение железобетонного крепления откосов вредоносными растениями. Происходили разрушения сооружений водосброса. При выводе водохранилища из эксплуатации его ложе оголилось, а существующие мелководья с зарослями явились очагами распространения влаголюбивой растительности. В период реконструкции сооружений образовался значительный стеблестой растений, на некоторых участках произошло развитие древесно-кустарниковой растительности.

Следовательно для безаварийной работы, после повторного ввода в эксплуатацию, необходимо очистить ложе и блокировать развитие этих растений вблизи сооружений напорного фронта водохранилища, а также на подверженных зарастанию мелководьях. Для решения этой задачи необходимо провести комплексное изучение состояния ложа опорожненного водохранилища и проанализировать процесс развития наиболее опасного для сооружений растения

Шапсугское водохранилище является первым водохозяйственным объектом выведенным из эксплуатации по сроку службы и состоянию гидротехнических сооружений с целью реконструкции. В связи с этим наиболее важным с научной точки зрения являются натурные исследования состояния ложа в процессе восстановления объекта и в предпусковой период реконструкции. Комплексные исследования акватории и гидротехнических сооружений Шапсугского мелиоративного водохранилища необходимы для анализа факторов вызывающих снижение надежности водохозяйственного объекта.

В процессе натурных исследований ложа водохранилища производилось изучение степени заиления, состава растительности и характера зарастания, а также динамики уровня грунтовых вод. Изучение степени заиления необходимо для оценки возможности дальнейшего эффективного использования водохранилища, также использования донных отложений в строительных или мелиоративных целях, обосновании способов расчистки ложа и реконструкции гидротехнических сооружений. Степень зарастания и типы растений влияют на срок эксплуатации и интенсивность износа гидротехнических сооружений, биологическое состояние ложа водохранилища, его полезную емкость. Необходимость в изучении динамики грунтовых вод, связана с выбором способа борьбы с влаголюбивой растительностью и периода очистки от конкретных растений.

Исследования в ложе водохранилища были начаты в 2008г. Для проведения исследований были определены створы, охватывающие практически всю акваторию (рисунок 3.1), в которых определялась степень зарастания, динамика уровня грунтовых вод, плотность донных отложений, а также оборудованы опытные площадки для натурных исследований и испытаний геосинтетических материалов. Рисунок 3.1 – Наблюдательные створы в акватории Шапсугского водохранилища

В процессе исследований были использованы и обработаны материалы ранее проводимых обследований геологического состава донных отложений [75] и динамики формирования растительного покрова в ложе водохранилища.

До 1985 года водохранилище эксплуатировалось в усиленном режиме. Отметка НПУ была равна 20,79м, а среднемноголетняя годовая отметка воды – 19,52м (1975-85г.г.) С начала 90-х годов водохранилище эксплуатировалось в “щадящем” режиме. Среднемноголетняя годовая отметка воды за период 1992-2000г.г. составила 18,87м. Среднемноголетняя отметка воды за холодный период года составила 18,63м, а за теплый – 19,01м.

Доля Кубанской воды в общем годовом объеме Шапсугского водохранилища достигала 25-30%, а в маловодные годы – до 50%. Подпитка осуществлялась насосной станцией №3, расположенной на 204км от устья реки. Данный створ располагается ниже г.Краснодара, 95% сточных вод которого (промышленные, хозяйственно-бытовые, ливневые, сбросные с мелиорированных сельхозугодий) сбрасываются в р.Кубань. Качество воды на данном отрезке реки соответствует IV классу чистоты воды (загрязненная вода). В период эксплуатации водохранилища отмечалось значительное содержание легкоокисляющихся органических веществ (среднегодовые значение БПК5 достигали 10-19мгО2/дм3), нефтепродуктов (0,26-0,57 мг/дм3), железа (0,3-0,5 мг/дм3), аммония (0,55-0,84 мг/дм3), нитритов (до 0,14 мг/дм3), а также меди.

Наиболее полноводным притоком водохранилища является р.Афипс, который наряду с другими реками впадающими в водохранилище имеет схожие с ними характеристики [81]. В нижнем течении реки располагается п.Афипский, который и оказывает воздействие на качество воды устьевого участка. Здесь отмечалось повышенное содержание органических веществ, нефтепродуктов, фенолов, а также железа и меди. При гидрохимическом обследовании водохранилища 2001г. в устье реки зафиксировано повышенное содержание нитритов (0,086мг/дм3) и фенолов (0,006 мг/дм3).

В связи с тем, что Шапсугское мелиоративное водохранилище характеризуется небольшими глубинами (максимальная глубина при НПУ составляет всего 3,25м), площадь мелководных участков в период с 1992г. по 2000г. составила 66% от общей площади водохранилища. Мелководные участки приурочены к западной, южной и юго-восточной частям чаши водохранилища, образовывали единый массив. В северной и северо-восточной частях водохранилища мелководья были распространены в узкой полосе (шириной от 20-50м до 150-200м), протянувшейся вдоль внутреннего откоса дамбы обвалования. Мелководные участки в южной и юго-восточной части водохранилища характеризовались частой сменой затопления и подтопления. Мелководные участки в западной части водохранилища были приурочены к устьям рек Афипс и Убин. Характерно поступление значительных объемов твердых наносов, взвешенных, биогенных и органических веществ. Развитие мелководий происходило в условиях промывного режима, наблюдалось интенсивное зарастание древесно-кустарниковой и влаголюбивой растительностью.

К 2001году юго-западная часть водохранилища интенсивно заилилась. Об этом свидетельствуют многочисленные острова и отмели, сформировавшиеся здесь в течении 10-15 лет. Одной из возможных причин заиления может быть понижение уровней водохранилища. Данные гидрологических исследований рек Афипс и Убин, выполненных ОАО “Кубаньводпроект” свидетельствуют о частичном размыве донных отложений в нижнем и среднем течении этих рек и выносе их в чашу водохранилища. Заиление юго-западной части водохранилища способствовало увеличению темпов зарастания водохранилища не только влаголюбивой, но и древесно-кустарниковой растительностью, а также увеличению площади мелководных участков.

Исследования состояния опорожненного ложа водохранилища

Через полтора месяца на опытной площадке происходят следующие явления: - на участках с прозрачным стеклом тростник южный вне зависимости от величины пригрузки, имеет свойство прорастать в горизонтальном направлении и далее изгибаясь о кромку стекла он развивается уже в верти кальном положении. Однако расстояние, на котором он может развиться со ставляет до 10 -12 см. Если прорастающий стебель находится на расстоянии превышающем 10-12 см сантиметров от кромки то происходит его деграда ция и угнетение. Стебли становятся безжизненными и покрываются белой плесенью – происходит разрушение растения (рисунок 4.9). - делянки покрытые пленкой черного цвета подвержены прорастанию в меньшей степени – стебли развиваются в горизонтальном направлении на расстоянии 3-4см и далее прорастают на открытых участках. Ростки находя щиеся от кромки более чем на 4см деградируют и наблюдается процесс, ана логичный варианту уложенного стекла без пленки, стебли увядают и происходит последовательное разрушение его структуры. -на участках где стекло пригружено грунтом тростник развивается только возле кромки стекла. Стебли под стеклом деградируют и в дальнейшем не развиваются. В слое грунта расположенного над стеклом также не наблюдается развития тростника южного, лишь немногочисленное произрастание трав.

Исследование развития тростника южного показало, что для предотвращения роста необходимо блокировать поступление ультрафиолетовых лучей, как одного из важнейших факторов формирования растительности. Под стеклом с пленкой черного цвета или нагруженным грунтом не наблюдается развития тростника южного, только возле кромки, что позволяет говорить о необходимости углубления краев материала в грунт. Процессы разложения корневищ естественны для водоемов такого типа, они угнетаются в местах с уровнем воды более 0,5 м, таким же образом угнетение идет под укрывными материалами на периодически затапливаемой территории.

Для определения силы давления (Р) был выполнен отбор его прорастающих стеблей. Это связано с тем, что геосинтетический материал укладывается на очищенную поверхность, однако за временной отрезок между покосом влаголюбивой растительности и проведением работ по укладке данного материала, при неблагоприятных условиях может произойти новое развитие этих растений. При укладке геосинтетического полотна эти стебли будут воздействовать с определенной силой на него стараясь приподнять или разорвать. Силу максимального давления (Р) принимаем за величину сминания стебля, при которой произойдет его разрушение.

Для соблюдения необходимо степени достоверности осуществлен отбор прорастающих стеблей в начале апреля в период наибольшей интенсивности развития данных растений, когда стебли находятся на этапе выхода из грунта и возникает максимальная вероятность повреждения уложенного геотекстиля. Для изучения сминания мы выделили 3 граничных значения высоты стебля 4, 7 и 10 см. Стебли срезали у самой кромки грунта. Статистическая оценка требует большого количества проведения опытов, поэтому мы расширили показатели граничных значений до ±0,5см от величины длины стебля (4±0,5см и т.д.). Далее в ложе были срезаны стебли подходящие к каждому фиксированному значению. После чего все стебли повторно обмерялись и сортировались. Для проведения статистической оценки в итоге отобрано по 100 шт. для каждого граничного значения (рисунок 4.10).

Рисунок 4.10- Стебли тростника южного l1=4±0,5см; l2=7±0,5см; l3=10±0,5см; Сминание стеблей фиксировалось на электронных весах, с точностью измерений до сотых. Следующим этапом была первичная обработка данных и запись результатов наблюдений в таблицу.

Задача исследований заключалась в определении границы сминания с целью выявления величины Р и обработке данных, получении достоверных величин, обеспечив единство измерений, с помощью существующих методик статистической обработки [82]. Под единством измерений понимется состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью [21]. Классическое определение вероятности [20]основано на понятии равновероятности всех возможных исходов данного испытания, уравнение 4.8.

Вероятность события Х есть отношение числа m - благоприятствующих этому событию исходов к общему числу n всех возможных элементарных несовместимых и равновозможных исходов испытания.

Случайные величины и их вероятности можно изучать статистическим методом, проводя для этой цели большое число наблюдений для определения законов распределения. Однако, для всех возможных практических случаев такое опытное определение невыполнимо. Поэтому, потребовалось теоретическим путем найти функции распределения, которые можно ожидать для тех или иных типов случайных величин [105]. Плотность нормального распределения для любой случайной величины описывается уравнением 4.9.

Нормальное распределение с произвольными параметрами а=М(х) и т называют общим. Нормальное распределение с произвольными параметрами а=М(х)=0 и т=1 называют нормированным [16].

Математическим ожиданием дискретной случайной величины называется сумма произведений всех ее значений на соответствующие им вероятности [27]. Математическое ожидание случайной величины Х определяется равенством.

В большинстве случаев только математическое ожидание не может в достаточной степени охарактеризовать случайную величину [27]. По математическому ожиданию нельзя судить, какие отклонения от него, хотя бы в среднем возможны. Однако, возможность дать оценку рассеяния имеет важное значение. Наиболее распространенной мерой рассеивания является «дисперсия» и непосредственно получаемое из нее «среднее квадратическое отклонение». Дисперсией случайной величины называется математическое ожидание квадрата отклонения ее от математического ожидания, т.е. Средним квадратическим отклонением а(x) случайной величины Х называется арифметическое значение корня квадратного из ее дисперсии, т.е. у(Х) = .JD(X) , (4.12) Среднее квадратическое отклонение характеризует степень отклонения случайной величины от ее математического ожидания и имеет размерность значений случайной величины.

Обоснование технических характеристик модели

В процессе реконструкции при строительстве новых сооружений наблюдается нарушение их целостности вызванное прорастающей влаголюбивой растительностью. Согласно разработанному способу борьбы с влаголюбивой растительностью предлагается использование современных геосинтетических материалов. В процессе анализа проблемы и исследований нарушений целостности элементов сооружений Шапсугского водохранилища разработана конструктивная схема. Укрепление следует проводить на темпе-ратурно-осадочных швах и каменной наброске с применением термоскреп-ленного геотекстиля типа геоспан ТС90 (рисунок 5.1). Осуществленные по разработанной методике расчеты возникающих напряжений показали высокую прочность такого вида материала при использовании его в период реконструкции и эксплуатации сооружений.

Согласно конструктивной схеме геосинтетический материал укладывается под температурно-осадочные швы верхового откоса по всей длине, ши риной 0,4м, устанавливается арматурный каркас и укладывается бетон. В области каменной наброски термоскрепленный материал ТС90 укладывают между первым и вторым слоем, с целью предотвращения развития растительности. При реконструкции сооружений Шапсугского водохранилища оборудованы опытные участки плотины на которых осуществлено укрепление тем-пературно-осадочных швов (рисунок 5.2) и каменной наброски (рисунок 5.3)

Рисунок 5.3 - ПК133 укладка геотекстиля геоспан ТС90 на верховом откосе плотины в каменную наброску Также согласно разработанному способу важно защитить мелководные территории. На участках с переменным слоем воды менее 0,5м в ложе водохранилища (рисунок 4.3, приложение 6) выполнены полевые испытания в 2010 и в 2011г. Для этого оборудованы опытные площадки по периметру водохранилища, с размещением на них геосинтетических материалов. В качестве примера приведены результаты исследований на ПК55 (рисунок 5.4). Типовая опытная площадка оборудована весной, перед прорастанием растений, с учетом требований лабораторных исследований в закрепленном створе водохранилища. Изучение снимков ДЗЗ в комбинации “4.3.2” показало однородность произрастания тростника южного в месте расположения опытной площадки (приложение 7).

На опытной площадке плотность грунта составила 1,60т/м3, что позволило выполнить пригрузку средним слоем 6см. Она предотвращает поднятие растениями уложенного на грунт ложа водохранилища полотна геосинтетического материала, а также защищает его от ультрафиолетовых лучей и плавления в случае возгорания массива высохшей растительности в осеннее -зимний период. Перед пригрузкой материал фиксировался анкерами для

Рядом с опытной площадкой на незащищенной территории развились ростки тростника южного. Его плотность по результатам замеров с помощью мерной рамки составила 105шт на 1м2, средним диаметром 0,4-0,5см и высотой 3,5-4,0м. На самой экспериментальной площадке разреженно развились невысокие влаголюбивые травы, их средняя плотность составила 29шт на 1м2, диаметром 0,1-0,3см и высотой 0,10-0,25м.

В настоящее время реконструкция сооружений напорного фронта Шапсугского водохранилища ведется по проектам согласованным госэкспертизой. Однако ввиду зарастания растениями происходят разрушения на вновь возводимых сооружениях. При этом по ложу водохранилища и линейным границам гидротехнических сооружений никаких технологических мероприятий блокирующих развитие растений не предусмотрено. В настоящее время происходит естественное зарастание ложа водохранилища влаголюбивыми растениями и распространение растительности на откосы дамб, что вызывает их ускоренную деформацию. Согласно новому разработанному способу борьбы с влаголюбивой растительностью подверженные зарастанию зоны покрываются геосинтетическим материалом с пригрузкой грунтом, также геотекстиль укладывается в температурно-осадочные швы и каменную наброску. При проведении дополнительных мероприятий по подготовке и укреплению сооружений напорного фронта удорожание оценивается в 54 500,0 тыс.руб (при общей стоимости реконструкции 1 567 199, 20 тыс.руб), что составляет 3,5% по отношению к суммарным капитальным затратам.

Перед опорожнением и в период реконструкции орошение Афипской рисовой оросительной системы питаемой из Шапсугского мелиоративного водохранилища на площади 930га осуществляется самотеком, без регулировки уровня воды в чеках, что приводит к низкой урожайности менее 4,5 т/га для риса. Также в процессе эксплуатации водохранилище использовалось как важное звено противопаводковой защиты нижней Кубани. При оценке эффективности инвестиционного проекта реконструкции следует учитывать, что основные технико-экономические показатели проекта восстановления водохранилища с орошением им Афипской РОС (урожайность, площади и структура севооборота) существенно отличаются от существующих на сегодня (таблица 5.1, 5.2) [2, 80].

Похожие диссертации на Разработка и исследование способа защиты элементов ме-лиоративных водохранилищ от прорастающей растительности