четверг, 23 апреля 2015 г.

Немного теории о воде

Решил создать пару статей по теории, сделать выжимки из различных документов.
В этой статье будут даны основные определения водам, какие бывают их названия.

Поверхностные воды появляются на рельефе (ландшафте) в период весеннего снеготаяния, дождей, полива растений, смыва грязи с дорожных и др. покрытий, перелива через дамбы, плотины и берега естественных русел в период паводка. Поверхностные воды это не верховодка. Объем поверхностного стока можно посчитать по СНиП 2.04.03-85 или по методикам ВОДГЕО. Для расчета стока ручьев и рек обычно обращаются к гидрологам. Но можно в не опасных случаях и самим. Надо умножить площадь живого сечения потока на скорость. Скорость определить по плывущей щепке, а площадь по геометрии русла. Ошибка обеспечена, но для расчета диаметра трубы (с запасом) пойдет. Надо сказать, что расчеты гидрологов часто бывают предметом шуток. Если дать посчитать площадку нескольким гидрологам, то получим несколько различных данных. Причина - обилие коэффициентов и исходных данных. Очень грубо, для средней полосы величина стока от 6-8 до 30-35 л/сек с гектара. Но при участках до 1 га обычно закладывают конструктивные размеры труб и водопропускных сооружений. И это при условии, что чужой (транзитный) сток через вас не идет. При оценки весеннего половодья я обычно вспоминаю на какую землю ложился снег. На промерзлую – сток преимущественно будет скатываться в естественные тальвеги и русла, на не промерзшую значительная часть пойдет на инфильтрацию (поглощение) в грунт.

Поверхностные воды отводят ливневой канализациейа не поверхностным дренажем, как многие считают. Термин поверхностный дренаж появился после целого ряда не технических, а подстрочных переводов с западноевропейских языков – там он допустим. У нас все строительные нормативы его не применяют. Переводилась, как правило, не техническая, а рекламная продукция. Поэтому и основной просчет поставщиков – продают не технологии водоотведения, а материалы и конструктивные элементы.

Отводят поверхностный сток открытыми каналами (бетонными, полимерными и из композиций) и открытыми канавами в грунте. А принимают сток или точечными водоприемниками (по дорогам, площадкам и от крышевых стояков) или фронтальными каналами. Наиболее популярные – Гидролика, Хауратон, МЕА, но можно и а/ц трубу в распил пустить. Для предотвращения засорения системы устанавливают пескоуловители или осадочные камеры. Необходимое условие водоотведения – грамотная организация рельефа (вертикальная планировка). Особенно это важно для установки фронтальных каналов.

Самыми сложными для отведения воды от участков застройки являются поверхностные воды, которые находятся в замкнутой бессточной зоне – в блюдце. Это допустим территория в окружении дороги в насыпи, «поднятого» участка соседей и окружающего приподнятого рельефа.

Объем поверхностного стока обычно на порядок больше чем дренажных вод.

Избавлятся от них перекачкой не выгодно и по единоразовым вложениям и по эксплуатационным затратам. Организация поглощающих емкостей возможна, но требует отличных гидрогеологических условий. Да и в этом случае нужно организовать аварийный сброс. Обычно, в таких случаях, требуется тщательная нивелировка и поиск коротких путей к возможному самотечному сбросу – через удлинённые подземные водопропуски и канавы.

На практике, такие участки при продаже остаются последними, существенно дешевеют и находят своих покупателей в другой ценовой нише. А потом или подсыпай или всё, что сказано выше.

Если с поверхностным стоком своевременно не разобраться он инфильтруя под дневную поверхность преобразуется в подземную воду.

Подземная вода это осторожный термин геологов, если при написании отчетов по вашим участкам они не привлекали гидрогеологов. Всего различают около десятка видов подземных вод, но для инженерной подготовки вашей территории достаточно знать три – капиллярная вода, грунтовая вода, верховодка.

Капиллярная вода формируется в зоне над грунтовой водой и называется капиллярной каймой (другие случаи не рассматриваем). Находясь в этой зоне элементы конструкций могут намокать. Высота каймы зависит от фракционного состава пород, температуры воды и уровня её минерализации.

Далее сведения о высоте каймы (капиллярного поднятия) в различных горных породах (из книги Климентова П. П. … «Динамика подземных вод»):

Песок крупнозернистый 0.02-0.04

Песок среднезернистый 0.12-0.35

Песок мелкозернистый 0.35- 1.20

Супесь 1.2 - 3.50

Суглинок 3.5 – 6.50

Глина 6.5 - 12.00

Избавится от капиллярной воды просто – дайте прослойку щебня, которая сразу разорвет капиллярный подъем. Предотвратить смешивание щебня с окружающим грунтом легко с помощью геотекстиля.

Грунтовая вода легко определяетсяпри изысканиях. Можно и самим классифицировать грунтовую воду (ГВ) по следующим признакам. ГВ имеет временной режим (весна, лето …) по уровню и расходам, ГВ имеет определенную зону питания и разгрузки (оттока) т. е. есть направление грунтового потока. ГВ, как правило, распространена в песках, супесях и легких суглинках. Грунтовая вода может быть и в более тяжелых породах при наличии в них гнёзд, прослоек из щебня, дресвы, гальки, песка. ГВ бывают напорные и определяются по разнице появившегося и установившегося уровня грунтовых вод (УГВ). Обычно, максимальный уровень ГВ через 2-3 недели после схода снежного покрова. Но бывает, что подтопление идет со стороны регулируемых водохранилищ при их наполнении и за нижними бьефами плотин. При проведении геологических изысканий, в отчете должен быть указан появившейся, установившейся и расчетный уровень грунтовых вод. Если вы сами хотите определить УГВ то можете это сделать или ручным узким развед буром или отрывая шурфы.

УГВ при этом меряют хлопушкой или штангой бура. Ручные буры «Геолог» выпускают в Питере или их можно найти на стационарных буровых установках. Их там используют в качестве вспомогательного оборудования.

На ответственных объектах, в сложных гидрогеологических условиях применяют геофизические методы обследования. При любом раскладе кроме стартовых знаний надо иметь фантазию, что бы понять, что природа повторяется, но редко.

Понижение ГВ поддается расчету. В качестве исходных данных нужны данные по коэффициенту фильтрации (Кф); данные по гидрогеологии участка, требования к уровню ГВ растений и заглублённых сооружений.

Источник: https://www.forumhouse.ru/threads/147991/