Способ защиты от селевых потоков

(51) 02 3/02 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Сущность способа защиты от селевых потоков заключается в том, что авторы предлагают сооружать защитные сооружения в следующей последовательности (зимой или осенью) отводить от селеопасной реки ее многоводный приток с помощью траншеи, перемычки и перекрывающей плотины. Последние снабжены шлюзами, которые могут использоваться в неселеопасные периоды времени. От вогнутого берега селеопасной реки проводится траншея в сторону русла притока (в естественный котлован). Этот котлован несколько расширяют для приема твердых отложений 2-3 селевых потоков. При этом траншея, пропускающая селевой поток в русло притока, проходят через породы междуречья. В устье притока сооружается также плотина со шлюзами, открывающимися в неселеопасные периоды времени. Селеопасная река для направления ее воды в русло притока наглухо перекрывается также плотиной. Последняя может сооружаться очень надежной и прочной, чтобы в селевой период не произошел прорыв селевого потока в сторону старого направления.(72) Помашев Онал Парманкулович Смаилова Гульбагдам Жусуповна Нурбекова Кунсая Сарсетаевна Аширбекова Роза Оразалиевна Казангапов Адил Енсебаевич Сарыбаев Мадияр Абдулаевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ СЕЛЕВЫХ ПОТОКОВ(57) Способ защиты от селевых потоков относится к гидротехническому строительству, конкретнее к способам возведения селезащитных сооружений на горных участках русла реки, в частности с расположением плотины на зигзагообразном участке русла реки. Изобретение относится к гидротехническому строительству, конкретнее к способам возведения селезащитных сооружений на горных участках русла реки, в частности с расположением плотины на зигзагообразном участке русла реки. Известный способ сооружения плотины состоит в следующем. Строится противоселевая плотина поперек русла реки. Такая плотина служит в основном селеуловителем. Чаша такого селеуловителя имеет емкость, рассчитанную на трехкратный и более запас по сравнению с максимальным объемом твердых крупных фракций одного селевого потока. Плотина строится высоко в горах в зоне движения селя (см. сборник Проблемы противоселевых мероприятий, г. Алматы, изд. Казахстан, 1981, с.19-47, составленный Главным управлением по строительству и эксплуатации селезащитных сооружений при Совете Министров Каз ССР совместно с проблемной лабораторией снежных лавин и селей Московского ГУ им. М.В. Ломоносова). Недостатком данного способа является то, что,во-первых, при таком способе плотина может подвергнуться воздействию селевого потока на стадии строительства и нет никакой гарантии, что она устоит. Во-вторых, плотина еще более усиливает катастрофичность селя при отсутствии дополнительного защитного котлована,сооружаемого на верхнем участке селеносного русла. Аварийные и постоянные водосбросы в критические моменты могут быть закупорены селевой массой, в результате чего плотина будет подвергаться, кроме прямого удара селевого потока,также размыву при переливании через гребень и при дренаже, что представляет большую опасность разрушения всего сооружения. Ввиду того, что плотина воздвигается в виде крупной насыпной дамбы из взорванной массы горных пород, она является структурно раздробленной по всему объему и не оказывает сопротивления при растягивающих нагрузках. Последнее обуславливает то, что насыпная плотина в русле селеносной реки требует проведения непрекращающейся дорогостоящей и трудоемкой работы по ее укреплению. Перечисленные недостатки способа сооружения плотины не позволяют быстро повысить эффективность борьбы с селями и не гарантируют надежной охраны самого сооружаемого объекта от разрушительных воздействий селя во время строительства. С далеких времен также являются известными способы создания глубинных наносоуловителей,представляющих собой котлованы, вырытые на дне селеносного русла. Назначение их, так же, как и селезадерживающих запруд, поглощать часть селевых выносов выше защищаемых объектов (см. книгу Флейшман С.М. Сели. Л., Гидрометеоиздат,1978, с. 259-262). Недостатком создания глубинных русловых донных наносоуловителей является то, что наносоуловители в виде простой ямы на дне русла,расположенные на пути следования селевого 2 потока, не служат препятствием и гасителем кинетической энергии селя, и тем самым не выполняют основную задачу эффективной и надежной защиты от селя. Естественно, простое углубление дна селеносного русла до плотины в горной местности из-за залегания довольно мощных наносных слоев вдоль селетранспортирующего русла не позволяет повысить эффективность борьбы с селевыми потоками и надежно охранять все нижерасположенные народнохозяйственные объекты, в том числе, и плотину во время строительства, а также при эксплуатации ее. Известным наиболее близким к предложенному способу сооружения плотины является способ,включающий строительство водовода,соединяющего участки русла реки, расположенные выше и ниже перемычек, ограждающих котлован,возведение перемычек и строительство тела плотины под их защитой (см. А.с. СССР 1036834,МКИ Е 02 В 7/00 за 1983). Недостатком этого способа сооружения плотины является то, что в летнее время, когда наступает селеопасный период, недосооруженные котлован и плотина на зигзагообразном участке русла реки подвергаются разрушительному воздействию селя и заполнению селевыми наносами. Все перечисленные причины рассмотренного способа сооружения плотины не обеспечивают требуемую повышенную эффективность борьбы с селевыми потоками и надежную охрану самих сооружаемых объектов - плотины и котдована, как на стадии их строительства, так и при эксплуатации их. Технический результат защиты от селевых потоков заключается в том, что включает выпрямление русла реки проведением траншеи,перекрытие русла реки ниже траншеи,отличающийся тем, что готовят вдоль русла неселеопасного притока буровзрывными методами котлован объемом для приема двух или трех объемов твердых селевых выносов, перекрывают плотинами русло неселеопасного притока селеопасной реки выше и ниже изготовленного котлована, перед первой плотиной проходят траншею, отводящую воду притока в сторону от селеопасной реки, первую плотину и отводящую траншею снабжают шлюзами, а вторую плотину снабжают водосбросами, проводят перепускную траншею от вогнутого берега селеопасной реки до котлована в русле ее притока, направляя селевой поток по траншее в котлован, гасят скорость селевого потока,задерживают оседающие валуны,гравий и песок в котловане, воду сбрасывают через водосбросы второй плотины. На фиг.1 приведены элементы способа защиты от селевых потоков. Траншея 1 отводит в сторону воду притока 2 селеопасной реки 3. В начале траншеи 1 сооружают плотину 4 и перемычку 5,снабженные шлюзами. От вогнутого берега реки 3 проводят траншею 6, выправляющую русло реки,траншею направляют в котлован 7, с контуром 8,расположенный вдоль русла притока 2. Реку 3 у зигзагообразного места ее русла перекрывают перемычкой 9, направляющей воду реки 3 по траншее 6 в котлован 7. Ниже котлована сооружают плотину 10 с водосбросами. Способ защиты от селевых потоков осуществляется следующим образом. В селеопасный период времени многоводный приток 2 селеопасной реки 3 отводится в сторону траншеей 1(например, для полива сельскохозяйственных культур), для чего сооружают плотину 4. Ниже плотины 4 находится котлован 7 с расширенным контуром 8, готовый принять объемы твердых наносов двух-трех селевых потоков. В котлован направляют поток траншеей 6, начинающейся от вогнутого берега реки 3. Перемычка 9 и траншея 6 при этом выправляют русло селеносной реки 3 в сторону котлована 7. Котлован 7 ограничивают сверху и снизу плотинами 4 и 10, снабженные(шлюзом - плотина 4 и водосбросами - плотина 10). Объем котлована 7 может принять твердые селевые наносы двух-трех селей. При такой реконструкции взаимодействий селеносной реки 3 и притока ее 2 происходит следующее вода притока 2 не усиливает селевой поток реки 3, а селевой поток направленный по траншее 6 (почти под прямым углом к котловану 7) оставляет твердые валуны,щебень и песок в котловане 7, теряет кинетическую энергию и вода ее будет сбрасываться в нижний бьеф через водосбросы плотины 10. Конкретно в заявленном решении предлагается в зимнее время осуществить буро-взрывными работами проходку двух траншей и расширение котлована (см. Фиг.1). Первая траншея 1 проводится от русла неселеопасного притока 2 для отвода воды последнего в сторону от селеопасной реки 3 в селеопасный период. Это проводится для ощутимого ослабления, селя (в случае прохождения селевого потока) за счет устранения участия притока в усилении катастрофичности селевого потока, так как в селевой период притоки бывают также многоводными. Для направления воды притока 2 в первую траншею 1, у самого начала траншеи приток перекрывают плотиной 4,сооружаемой вынутыми материалами из траншеи и снабженной шлюзами для пропускания воды в зимнее время. Первую траншею в самом ее начале перекрывают перемычкой 5 со шлюзами, закрытыми в зимнее время, и открытыми в селеопасный период. Вторая траншея 6 проводится как соединяющая русла селеносной реки и ее притока. Для проведения траншеи 6 выбирается узкая часть междуречия, от места вогнутого берега селеносной реки 3 до русла притока 2, где имеется некоторый расширенный участок 7 долины притока, расширяемый буровзрывными методами до карьера с контуром 8. Ущелье вдоль русла притока при этом служит подходящим котлованом - селеулавливателем 7,требующим увеличения его объема буровзрывными методами для приема двух (трех) объемов твердых селевых выносов. Для направления воды селеопасной реки 3 в русло притока 2, т.е. в расширенный котлован, у самого начала траншеи 6 русло селеносной реки 3 полностью и надежно перекрывают плотиной 9, в тело которой укладывают(сколько возможно) вынутые материалы из траншеи 6. Траншею 6 проводят сквозной, без перемычки. (Полное перекрытие селеносной реки 3 долгосрочной плотиной 9 не влияет на экологию, так как, во-первых, само расстояние от плотины до устья притока небольшое,и, во-вторых, в горных районах в достаточном количестве бывает мелких источников,обеспечивающих влагой растения, и склонов, и донной части ущелий). Такое проведение траншеи в сторону котлована вызвано тем, что совместные ледниковые и ливневые селевые потоки особо катастрофичны и с ними следует бороться с подобающими их силе разрушительности способами. И именно такая траншея направляет селевой поток к береговым скалам притока, т.е. к прочному препятствию, которое гасит его скорость,усмиряет поток, нарушает его грозное направление все это способствует тому, что камни, валуны,гравий и крупный песок быстро начинают осаждаться на дне котлована 7. В селевой период времени вода притока будет отведена в сторону от селеопасной реки по первой траншее 1, а селеуловигель - котлован сверху и снизу будет окаймлен плотинами 4 и 10, верхний 4 из которых не пропускает воду притока в котлован 7, а второй 10, расположенный ниже котлована, обеспечивает надежный регулируемый водосброс из селехранилища 7. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ защиты от селевых потоков,включающий выпрямление русла реки проведением траншеи, перекрытие русла реки ниже траншеи,отличающийся тем, что готовят вдоль русла неселеопасного притока буровзрывными методами котлован объемом для приема двух или трех объемов твердых селевых выносов, перекрывают плотинами русло неселеопасного притока селеопасной реки выше и ниже изготовленного котлована, перед первой плотиной проходят траншею, отводящую воду притока в сторону от селеопасной реки, первую плотину и отводящую траншею снабжают шлюзами, а вторую плотину снабжают водосбросами, проводят перепускную траншею от вогнутого берега селеопасной реки до котлована в русле ее притока, направляя селевой поток по траншее в котлован, гасят скорость селевого потока, задерживают оседающие валуны,гравий и песок в котловане, воду сбрасывают через водосбросы второй плотины.