Причины подтопления территорий. Подтопление грунтовыми водами

Подтопление территории грунтовыми водами

Количество просмотров публикации Подтопление территории грунтовыми водами - 1095

Подтопленными считаются участки территории , где первый от поверхности водоносный горизонт поднимается к поверхности земли до глубины менее 3 метров.

В России насчитывается более тысячи городов, где отмечается подтопление. Подтопление является неблагоприятным процессом, поскольку увеличивает затраты на ведение строительства( в обводнённых грунтах оно обходится дороже ) и эксплуатацию освоенных территорий ( за счёт обводнения подвальных и цокольных этажей зданий). Оно увеличивает коррозийную активность среды при обводнении верхних слоёв грунтов , особенно глинистых , увеличивает агрессивность грунтовых вод , что характерно для застроенных территорий , особенно когда наблюдаются потери из тепловых сетей.

Источники подтопления :

- водохранилища – затопление больших территорий , изменение естественных условий на прилегающих территориях . Вдоль водохранилища возникает зона попора подземных вод ; уровень подземных вод повышается – на расстоянии 200м от плотины 35-45 м, а на большем расстоянии ( 500м) 25-37 м. С годами интенсивность подтопления растёт и достигает наибольшего значения ;

- оросительные каналы и орошение сельскохозяйственных полей с помощью самотёчной подачей воды по бороздам , ведёт к интенсивной фильтрации в грунте – происходит заболачивание низменных участков , образуются фильтрационные озёра;

- потери воды на водопроводных и канализационных трубах. Производственные стоки и водопроводная вода, попадающие в грунт образуют техногенные горизонты подземных вод. От года в год уровень этих вод повышается и начинает затапливать подвалы;

- большие застроенные площади - . Образующийся под сооружениями и асфальтовым покрытием конденсат не испаряется , скапливается в грунте и образует верховодку;

- строительство подземных сооружений - тоннели, метро, подвалы построенные поперёк потока играют роль водоподпорной плотины

Мероприятия при подтопленных территориях :

1. Устранение причин подтопления – облицовка каналов ; герметизация водопроводов и коллекторов , установка ливневой канализации

2. Герметизация заглублённых сооружений : стен подвалов , фундаментов

3. дренаж – понижение подземных вод до безопасной глубины.

Виды дренажа :

- защитный ( отсечный) – источник подтопления известен , направление потока определено ( перехватывают подземные воды и направляют от застроенных территорий

- систематический – сеть дренажных сооружений , расположенных на дренирующей площади ( скважины расположенные в шахматном порядке на больших территориях)

- локальный – выполняется в виде одиночных водопонизительных скважин или их групп , кольцевых систем, скважин вокруг здания.

referatwork.ru

Причины подтопления территорий | Международный центр ландшафтного искусства "Зелёная стрела"

Определение причин переувлажнения, расположения зон подтопления земель является необходимым и значимым этапом в разработке системы водопонижения. На основании выявления причин переувлажнения возможна разработка эффективной и экономичной конструкции дренажей.

Следует отметить, что с практической точки зрения, классификация причин переувлажнения не является актуальной. Актуальной является задача схематизации условий водного питания объекта, определения приоритетов в причинах подтопления, что является основанием для разработки рациональной системы водопонижения.

Естественные причины подтопления

Среди естественных причин можно выделить локальные и региональные причины.

Региональной естественной причиной переувлажнения земель и подтопления территорий для Северо-Западного региона РФ является превышение суммарного количества осадков за год над суммарным испарением и транспирацией (потребления воды растениями).

Среди локальных причин можно выделить геологические, топографические, гидрологические причины переувлажнения.

Геологические причины переувлажнения – особенности геологического строения от поверхности до глубины 6-10м (применительно к ландшафтному строительству). Количество слоев грунта и водно-физические характеристики каждого слоя могут варьироваться в широком диапазоне.

Например, на Карельском перешейке (Ленинградская область) количество слоев в пределах глубин 6-10м может достигать 8-10; а коэффициенты фильтрации каждого слоя могут изменяться от 0,001 до 50 м/сут. При этом на расстоянии в несколько десятков метров геологические профили могут значительно отличаться.

Топографические причины переувлажнения – особенности рельефа территории строительства. Наличие холмов и возвышенных гряд, разделенных ложбинами и тальвегами, естественные террасы, замкнутые понижения и речные долины – все эти элементы рельефа придают особую привлекательность территории как объекту ландшафтного строительства (примером этого является Карельский перешеек), но при этом значительно возрастает сложность инженерного освоения территории. Задачи водопонижения и водоотведения особенно актуальны в пониженных частях рельефа, где концентрируется сток поверхностных и грунтовых вод.

Гидрологические причины переувлажнения – влияние естественной гидрографической сети (рек, ручьев, озер и т.д.) на водный режим прилегающей территории. В первую очередь – подпор грунтовых вод территории водами водоприемника.

Поскольку, с практической точки зрения, наиболее актуальной является задача схематизации природных условий, рассмотрим наиболее распространенные схемы образования зон подтопления под воздействием природных факторов, представленные на рисунке ниже.

Равнинные территории с минимальными уклонами поверхности земли и УГВ. При малых уклонах поверхности отсутствует поверхностный сток, как следствие, увеличение инфильтрации в грунт. При малых уклонах УГВ движение грунтовых вод практически отсутствует. В результате влияния двух этих факторов, даже при хорошо водопроницаемых грунтах, образуются зоны подтопления.

Обозначения к рисункам в этом материале:Схемы образования зон подтопления территорий.1 – поверхность земли;2 – зона подтопления;3 – слабоводопроницаемый грунт;4 – хорошо водопроницаемый грунт;5 – УГВ;6 – УГВ «верховодки»;7 – УГВ при повышенных уровнях воды в реке;8 – УГВ при бытовом уровне воды в реке;9 – уровень воды в реке в паводок;10 – уровень воды в реке в межень;11 – выпадение дождя;12 – инфильтрация;13 – движение потока грунтовых вод;14 – движение вод «верховодки»;15 – движение грунтово-напорных вод;16 – движение поверхностных вод;17 – планировочная отметка;18 – УГВ до строительства.

«Верховодка». При наличии вблизи от поверхности грунта линз из слабоводопроницаемых грунтов образуется «верховодка» – первый от поверхности горизонт грунтовых вод, который характеризуется локальным распространением (над линзой) и изменчивостью во времени (приурочено к многоводным периодам). В результате периодически (после снеготаяния или затяжных дождей) образуются локальные зоны подтопления с размерами по поверхности от десятков до сотен метров.

Территории у подножья склона. У подножья склона происходит замедление поверхностного стока, движущегося по склону с большой скоростью с вышележащей террасы, как следствие – большее количество воды впитывается в грунт, глубина потока грунтовых вод возрастает, УГВ приближается к поверхности земли. Одновременно происходит подпор потока грунтовых вод, движущегося с вышежащих территорий. В результате создаются условия образования зоны подтопления у подножья склона, вплоть до образования родников.

Зона подтопления на склоне. Особенности геологического строения – слой слабоводопроницаемого грунта располагается вблизи от дневной поверхности в средней части достаточно крутого склона. В результате УГВ, располагающийся над водоупорным слоем, приближается к дневной поверхности, вплоть до выхода на поверхность с образованием родников.

Напорные грунтовые воды. Водосбор, являющийся областью питания хорошо водопроницаемого слоя грунта (слой 4), располагается на высокорасположенных территориях. На нижележащих территориях в слое 4, заключенном между слоями 3 (слои с низкими фильтрационными свойствами), повышается давление воды – происходит образование напорных грунтовых вод.

На нижележащих территориях возможно образования вертикального движение воды из слоя 4 через слой 3 вверх к дневной поверхности земли. При уменьшении мощности слоя 3, интенсивность этого явления возрастает, вплоть до выхода на поверхность с образованием открытого зеркала воды. В этом случае говорят, что зона подтопления образовалась как следствие наличия напорных грунтовых вод.

Влияние уровня воды в естественных водотоках. На территориях прилегающих к естественным водотокам режим УГВ непосредственно зависит от режима уровней воды в водотоке. Повышение этих уровней, особенно продолжительное по времени, является причиной повышения УГВ и образования зоны подтопления на прибрежной территории.

Искусственные причины подтопления территорий

В этой группе причин можно выделить следующие: преобразование рельефа, создание сооружений на пути естественного движения поверхностных и грунтовых вод, влияние уровня воды в искусственных водоемах, утечки жидкости из трубопроводов и каналов.

Преобразование рельефа. В результате работ по организации рельефа и вертикальной планировке, предусматривающих значительное понижение проектных отметок по отношению к исходному рельефу, УГВ может оказаться на глубине меньшей, чем глубина соответствующая норме осушения.

Создание сооружений-преград на пути естественного движения поверхностных вод. До строительства сооружения поверхностный сток перемещался по поверхности склона с достаточно большой скоростью, обеспечивающей минимальное впитывание в грунт и подпитку УГВ. После строительства сооружения поверхностный сток концентрируется у верхней границы сооружения. В результате значительно увеличивается впитывание воды в грунт и происходит подъем УГВ под сооружением и ниже по склону.

Создание сооружений-преград на пути естественного движения грунтовых вод. После строительства сооружения с глубокой подземной частью (ниже естественного УГВ) поток грунтовых вод становится «подпертым подземной плотиной». В результате у верхней границы сооружения УГВ поднимается, создаются предпосылки для появления зоны подтопления.

Кроме образования зоны подтопления вдоль верхней границы сооружения создаются предпосылки для возникновения контактной фильтрации вдоль подземного контура сооружения, процесса суффозии.

Влияние уровня воды в искусственных водоемах. Комментарии аналогичны соответствующему пункту, описывающему естественные причины. Отличие в том, что подъем уровня воды вызван строительством ниже по течению плотин, дамб, сооружений, сужение русла рек и каналов.Утечки жидкости из трубопроводов. Утечки воды из водопроводно-канализационных сооружений и водостоков может являться причиной повышения УГВ, особенно в городских условиях.

Данный материал является главой из книги Константина Криулина "Дренажные системы в коттеджном и ландшафтном строительстве". Книгу вы можете приобрести у нас в офисе.Константин Криулин является ведущим преподавателем факультатива «Дренажи в ландшафтном строительстве». Посмотреть его страницу на нашем сайте вы можете здесь

zstrela.ru

2.6. Подверженность населенных пунктов воздействию подтопления грунтовыми водами

2.6. Подверженность населенных пунктов воздействию

подтопления грунтовыми водами

В Новосибирской области особо остро стоит проблема подтопления грунтовыми водами населенных пунктов и сельскохозяйственных площадей, которое усугубляется причинами техногенного характера.

Подъем уровней грунтовых вод в городах и райцентрах западных районов области приводит к переувлажнению земель, заболачиванию, угнетению растительности и ухудшению санитарного состояния территории.

В результате техногенного подъема уровней грунтовых вод на застроенных территориях наблюдается целый ряд негативных последствий, ухудшающих условия проживания людей: происходят изменения фильтрационных свойств пород зоны аэрации, ухудшение несущих свойств грунтов и интенсивное загрязнение грунтовых вод вследствие непосредственного контакта с загрязненными грунтами и породами зоны аэрации. Недооценка опасности подтопления может привести к неоправданным затратам, связанным с переносом зданий и сооружений или их восстановлением, сооружением дорогостоящих защитных сооружений.

Дождливый летне-осенний период 2009 г. способствовал повышению уровней грунтовых вод на преобладающей территории области. На конец августа 2009 г. они были близки к «паводковым». На обширных площадях в городах Татарске, Барабинске, Чулыме, Карасуке, Купино, Куйбышеве, райцентрах Багане, Убинском, Кочках, Чистоозерном, пгт. Коченево, Чаны уровни грунтовых вод не опускались на глубину ниже 1 м. Близкие к поверхности земли уровни грунтовых вод (до 3 м) отмечались также на территории городов и населенных пунктов правобережья области (гг. Новосибирск, Искитим, Черепаново, Тогучин, Бердск, пгт. Мошково, с. Лебедевка Искитимского района, с. Светлая Поляна Болотнинского района и т.д.). Такое высокое стояние уровней грунтовых вод обусловлено не только природными, но и техногенными факторами.

Ниже рассматриваются только те объекты, по которым Территориальный Центр государственного мониторинга геологической среды ОАО «Новосибирская геологопоисковая экспедиция» ведет наблюдения за процессами подтопления.

Уровенный режим подземных вод на территории г. Новосибирска изучается с 1987-1989 гг. В многолетнем плане характер изменения уровней подземных вод на правобережье значительно отличается от левобережной части города.

Преобладающие глубины залегания подземных вод в 2009 году в Ленинском районе зафиксированы до 5 м, в Кировском – от 2-5 до 5–10 м, в долинах рек правобережья – в интервале 0–5 м, на их водоразделах – в интервале 5–10 м и ниже, в центральной и восточной частях Калининского и на северо-востоке Дзержинского районов – от 0–2 до 2-5 м.

В левобережной части города процесс техногенного подтопления охватывает значительную часть Кировского района, в том числе промышленную зону по улицам Сибиряков-Гвардейцев, Северному проезду, Петухова, Мира и жилмассивы Затулинский, Северо-Чемской, Паласса и др.

На правобережье Новосибирска техногенный подъем уровня грунтовых вод отмечается, практически, на всей территории и составляет от нескольких метров до 20– 25 метров. Техногенно подтоплены (т.е. уровень грунтовых вод достиг критических отметок 0–2 м) значительная часть Дзержинского и Калининского районов, Гусинобродский и Волочаевский жилмассивы. Например, по данным ОАО «Стройизыскания» на территории Учительского жилмассива в конце 50-х годов до глубины 15 м вода отсутствовала, в настоящее время сформирован техногенный водоносный горизонт на глубине 1,5-2,5 м. На территории Гусинобродского жилмассива, где ранее разрабатывались глиняные карьеры, подъем уровня грунтовых вод составил порядка 10-20 м. Активно развиты процессы техногенного подтопления на Кропоткинском, Линейном, Восточном, Плехановском жилмассивах. Следует отметить, что даже в центральной части города Новосибирска, где условия строительства характеризуются как благоприятные, подъем уровня грунтовых вод составил порядка 20 м.

Основными причинами подтопления г. Новосибирска являются:

- возрастающая техногенная деятельность человека, утечки из городских водонесущих коммуникаций, строительство подпорных стенок и набережных, перекрывающих выход грунтовых вод в естественные речные потоки, приводят к обводненности грунтовых масс, что способствует их переходу в плывуны с характерными для них подвижками и осадками, которые могут вызвать снижение несущей способности элементов конструкций зданий и сооружений;

- направление стока рек Каменка, Ельцовка–1 на значительном протяжении русла в коллекторы, что нарушает естественный приток подземных вод, питающих реки, уменьшает водосборную площадь и вызывает подъем горизонта подземных вод с подтоплением подвалов зданий;

- необеспеченность Новосибирска ливневой канализацией. В настоящее время в городе эксплуатируется 196,4 км магистральных коллекторов, построенных в соответствии со схемой 1960 г., основной целью которой было прекращение оврагообразования в черте города, но и сегодня около 70 % территории города не имеет ливневой канализации, что приводит к периодическому подтоплению жилых домов, городских сооружений, проезжих частей улиц, дорог, автомагистралей, железнодорожных путей.

Неудовлетворительное состояние существующих коллекторов, их заиливание в связи с предельно малыми уклонами, неудовлетворительным содержанием дорог (утрачены дождеприемники, не убирается лотковая часть, отсутствуют поребрики или газоны возвышаются над ними, несвоевременно убираются загрязнения, накопившиеся в зимний период).

Уровень активности процессов подтопления в 2009 г. оставался высоким.

По прогнозу естественного изменения уровней грунтовых вод на 2010 год, выполненного с помощью ИС GeoLink на основе внутрирядной их зависимости, отражающей общую многолетнюю тенденцию (тренд) и повторяющуюся закономерность (циклы), уровни в 2010 году ожидаются выше уровней 2009 года.

Города Барабинск и Татарск расположены на плоской лесостепной, с многочисленными озерами и болотами Барабинской равнине, характеризующейся низкими фильтрационными свойствами грунтов, близким залеганием водоупора, слабой естественной дренированностью.

В течение 1983–2009 гг. уровенная поверхность грунтовых вод на территории городов колебалась в зависимости от водности лет в следующих пределах (табл. 2.17).

Таким образом, амплитуды колебаний уровней в течение 26-27-летних наблюдаемых периодов на территории городов Барабинска и Татарска составляют: зимних меженных минимальных – 0,5–1,8 м, весенне-летних максимальных – 0,3–1,4 м, среднегодовых – 0,35–1,3 м.

Если рассматривать предвесеннее стояние уровней грунтовых вод 2009 г. относительно 2008 г., то имела место тенденция к их понижению на территории г. Татарска до 0,32 м при среднеплощадном 0,15 м. На территории г. Барабинска срезка относительно 2008 г. составила ± 0,4 м.

Таблица 2.17

	Уровни грунтовых вод за 1983-2009 гг. в метрах:
	предвесенние минимальные	весенне-летние максимальные	среднегодовые
г. Барабинск
Глубины залегания уровней	0,1-2,8	0-1,5	0,5-2,3
Амплитуда колебаний уровней, м	0,8-1,1	0,3-1,4	0,35-1,3
г. Татарск
Глубины залегания уровней	0,5-2,3	0,1-1,14	0,3-1,8
Амплитуда колебаний уровней, м	0,5-1,8	0,5-1,2	0,5-0,9

Весенне-летние максимальные уровни грунтовых вод на территории рассматриваемых объектов повысились всего на 0,01–0,1 м, реже до 0,2–0,3 м. Преобладающие их глубины в 2009 г. – 0,5-1 м.

Дождливое лето 2009 г. способствовало высокому стоянию уровней. В октябре-ноябре 2009 г. они были близки к «паводковым».

Райцентр Баган. Территория его характеризуется довольно плоским однообразным рельефом с абсолютной отметкой поверхности земли около 107 м и с незначительным пологим понижением до 105 м к долине р. Баган. На фоне равнинного рельефа в западной и юго-западной частях его выделяются гривы с максимальной абсолютной отметкой до 111 м. Грунтовые воды приурочены к песками и подстилаемыми мощной толщей плотных глин.

В течение 1989-2009 гг. уровенная поверхность грунтовых вод на территории Багана колебалась в зависимости от водности лет в следующих пределах (табл. 2.18):

Таблица 2.18

	Уровни грунтовых вод за 1983-2009 гг., в метрах:
	минимальные	максимальные	среднегодовые
Глубины залегания уровней	0,6-3,4	0-2,5	0,3-2,9
Амплитуда колебаний анализируемых уровней, м	0,8-2,2	0,4-2,6	0,9-1,7

Амплитуда колебаний в течение 20-летнего наблюдаемого периода экстремальных и среднегодовых уровней в западной и юго-восточной частях села достигает 2,6 м, а на остальной территории преимущественно до 1 м.

Преобладающие глубины залегания предвесенних минимальных уровней 2009 г. были от 1 до 2 м, в западной части Багана – до 3 м и ниже, а весенне-летних – в основном до 1 м. Дождливое лето 2009 г. способствовало высокому стоянию уровней. В октябре-ноябре 2009 г. они были близки к «паводковым».

По сравнению с 2008 г. предвесенние минимальные уровни грунтовых вод были ниже до 0,21 м при среднеплощадном снижении 0,11 м, а максимальные - выше до 0,5 м при среднеплощадном повышении 0,19 м.

Поселок городского типа Мошково. Одной из серьезных проблем для территории Мошково является процесс подтопления, которому подвержена основная часть населенного пункта, расположенная к северу и северо-западу от Транссибирской магистрали.

Процесс подтопления начал проявляться в 70–80-е годы при активном строительстве 2-3-х этажных зданий на насыпных грунтах. В настоящее время в подвалах этих домов отмечается вода. В окружающем частном секторе затоплены погреба и подполья, огороды практически не осваиваются. Нарушение естественного стока поверхностных вод в западном направлении, из-за строительства высоконасыпной автодороги по ул. Народная, привело к подъему уровня грунтовых вод в северо-восточной части поселка. В связи с выходом грунтовых вод в бессточных понижениях на поверхность, происходит активизация процесса заболачивания.

Территория в границах подтапливаемой зоны пгт. Мошково в основном имеет ровную поверхность с отдельными слабо заболоченными участками. Уклон выровненной поверхности северо-западный – 0,8–5 %. Грунтовые воды приурочены к слабоводоносным покровным образованиям и отложениям краснодубровской свиты общей мощностью от 28 до 54 м, представленным в верхней части разреза суглинками с весьма слабыми фильтрационными свойствами, в нижней – тяжелыми суглинками и глинами, залегающими на глинистых отложениях верхнекочковской подсвиты.

В течение 2004-2009 гг. уровенная поверхность грунтовых вод на территории пгт. Мошково колебалась в следующих пределах (табл. 2.19):

Таблица 2.19

	Уровни грунтовых вод за 2004-2008 гг., м:
	минимальные	максимальные	среднегодовые
Глубины залегания уровней	0,76-5,72	0-4,43	0,35-5,23
Амплитуда колебаний анализируемых уровней, м	0,46-1,81	0,25-1,42	0,31-0,82

Амплитуда колебаний в течение 6-летнего наблюдаемого периода зимнее-весен-них меженных минимальных уровней на территории пгт. Мошково составляла 0,46–1,81 м, весенне-летних максимальных – 0,25–1,42 м, среднегодовых – 0,31-0,82 м.

Относительно предыдущего года предвесеннее минимальное стояние уровней грунтовых вод в 2009 г. имело тенденцию к их повышению на величину от 0,01 до 0,28 м при среднеплощадном значении 0,03 м. Преобладающие глубины залегания предвесенних минимумов – 0,9–2,0 м.

Глубина залегания зеркала грунтовых вод на период летнего максимального повышения на территории, практически охватывающей весь центр поселка, составляла менее 1 м. Наиболее напряженные участки, как и в предыдущие годы, находились в пределах кварталов, примыкающих к перекресткам улиц: Народная – Пионерская и Советская – Пионерская. Названные участки имеют ровнопологую, выровненную и безовражную поверхности, недостаточный отвод атмосферных и хозяйственно-бытовых вод, что способствует пополнению запасов и повышению уровня грунтовых вод.

На интенсивно подтапливаемой территории в июне 2009 г. уровни грунтовых вод поднимались практически до поверхности и выше, с выходом на поверхность в виде мочажин. Амплитуда максимального подъема в зоне подтопления составляла 0,65-1,76 м. Максимумы 2009 г. были близки к предшествующим с отклонениями на величину ±0,1 м.

Город Бердск. Нарушение естественного равновесия территории без предварительной оценки состояния компонентов геологической среды обусловило подъем уровня грунтовых вод на застроенных частях г. Бердска. По топокартам прошлых лет поверхность города до ее освоения была изрезана озерными западинами, многочисленными глубокими оврагами. Планировочные работы с засыпанием понижений техногенными образованиями, местами мощностью до 10 м, привели к выравниванию территории. Это значительно уменьшило поверхностный сток и сконцентрировало в своих пределах атмосферные осадки.

Бурением скважин в пределах зоны, подверженной подтоплению, было выявлено в разрезах под современными почвами залегание лессовидных слабопроницаемых суглинков и супесей мощностью до 20 – 25 м. В их толще прослеживаются до трех маломощных (до 0,5–1 м, реже до 1,5 м) почвенных горизонтов, обладающих повышенной водопрочностью по сравнению с лессовидными отложениями и разделяющих их на пачки мощностью до 5–7 м. Грунтовые воды, приуроченные к покрову лессовидных отложений, в районах относительно выположенного рельефа близко залегают к поверхности (менее 2 метров). Гидравлический уклон потока на участке подтопления изменяется от 0,004 до 0,008.

В течение 2004–2009 гг. уровенная поверхность грунтовых вод на территории г. Бердска колебалась в следующих пределах (табл. 2.20):

Таблица 2.20

	Уровни грунтовых вод за 2004-2008 гг., м:
	минимальные	максимальные	среднегодовые
Глубины залегания уровней	2,13-7,78	0,98-7,71	1,61-7,74
Амплитуда колебаний анализируемых уровней, м	0,24-0,95	0,59-1,27	0,29-1,09

Амплитуда колебаний в течение 6-летнего наблюдаемого периода зимне-весенних меженных минимальных уровней на территории г. Бердска составляла 0,24–0,95 м, весенне-летних максимальных – 0,59–1,27 м, среднегодовых – 0,29–1,09 м.

В 2009 г. наиболее подтопленным участком в г. Бердске, как и в предыдущие годы, оставалась зона, ограниченная улицами Рогачева, Урицкого, Красная Сибирь и Советская площадью около 56 га. На участке с близким залеганием уровней грунтовых вод, обусловленным их техногенным подъемом, подвергаются подтоплению жилые дома и инженерные сооружения. Глубины залегания предвесенних минимальных уровней в 2009 году здесь составляли от 2,13 до 3,02 м и были близки к предшествующим с отклонениями на величину ±0,05 м.

Максимумы на подтапливаемом участке зафиксированы в мае, залегали на глубине 1,19-2,08 м и были ниже предшествующих на 0,21–0,28 м. Амплитуда весеннего подъема отмечена в пределах 0,71–1,09 м. Последующий незначительный спад уровней наблюдался до конца года.

В 2009 году уровни были наивысшими в течение 6-летнего наблюдаемого периода.

Не территории, расположеннрой вне зоны подтопления, уровенная поверхность грунтовых вод в 2009 г. была на самых низких отметках.

Село Лебедевка Искитимского района. В 70-80 годах прошлого столетия в южной части с. Лебедевка проводилась интенсивная застройка территории. Хозяйственное освоение вызвало в начале XXI века ряд негативных последствий в характере, направленности и скорости, протекающих в грунтовых толщах геологических процессов и, в первую очередь, обусловило подъем уровня грунтовых вод в застроенной части поселка.

Территория села расположена в пределах возвышенной грядовой денудационно-аккумулятивной равнины, сложенной лессовыми и лессовидными просадочными грунтами краснодубровской свиты, являющимися наиболее чувствительными ко всяким изменениям геологической среды. На основании проведенных инженерно-геологических изысканий на территории с. Лебедевка прослежены условия залегания, мощности и литологический состав приповерхностной субаэральной толщи. Бурением скважин в пределах выположенной площади средней части склона возвышенной равнины, подверженной подтоплению, было выявлено в разрезах площадное распространение первого от поверхности водоупорного слоя, состоящего из переслаивающихся тугопластичных тяжелых суглинков и глин (горизонта погребенной почвы). Глубина его кровли в зависимости от микрорельефа изменяется от 2,2 до 3 м.

Грунтовые воды, приуроченные к покрову лессовых отложений, близко залегают к поверхности (менее 2 метров).

Наблюдения за уровенным режимом грунтовых вод в 2004-2009 гг. свидетельствуют, что близкое залегание к поверхности значительного по площади слабонаклонного водоупорного слоя, на котором скапливаются инфильтрующиеся атмосферные осадки, создает наиболее благоприятные условия для пополнения запасов грунтовых вод в течение всего весенне-летне-осеннего периода. Источниками их пополнения в зоне подтопления являются также инфильтрация в зону аэрации воды при поливах приусадебных участков, сброс бытовых вод, возможны утечки из водопроводной сети.

В течение 2004–2009 гг. уровенная поверхность грунтовых вод на территории с. Лебедевка колебалась в следующих пределах (табл. 2.21):

Таблица 2.21

	Уровни грунтовых вод за 2004-2008 гг., м:
	минимальные	максимальные	среднегодовые
Глубины залегания уровней	2,08-5,58	0,4-5,26	1,06-5,31
Амплитуда колебаний анализируемых уровней, м	0,33-1,28	0,46-2,14	0,43-1,29

Амплитуда колебаний в течение 6-летнего наблюдаемого периода зимне-весенних меженных минимальных уровней на территории с. Лебедевка составляла 0,3–1,3 м, весенне-летних максимальных – 0,5–2,1 м, среднегодовых – 0,4–1,3 м.

В с. Лебедевка наиболее интенсивно подтапливается территория, примыкающая к улицам Ленина, Мира и Логовая (рис. 6.53). Здесь имеет место постоянное или временное затопление водой подвалов, погребов и других заглубленных частей построек. В подтопленном состоянии находится подземный трубопровод центрального водоснабжения.

На интенсивно подтапливаемой территории с уровнями грунтовых вод выше первого водоупорного горизонта погребенной почвы глубины залегания предвесенних минимальных уровней составляли от 2,38 до 3,25 м и были ниже предшествующих на 0,25–0,8 м.

На период максимального повышения (30.04.2009 г.) грунтовые воды залегали на глубине 0,09-1,23 м. Амплитуда весеннего подъема зафиксирована в пределах 1,86–2,58 м.

Анализируемый 2009 г. по водности был выше 6-летней нормы в среднем на 9 %.

На участке с уровенной поверхностью, находящейся ниже первого водоупорного горизонта погребенной почвы, затрудняющего взаимосвязь грунтового водоносного горизонта с зоной аэрации, глубины залегания предвесенних минимальных уровней составляли 4,44-5,49 м, а весенних максимальных – 2,15–3,67 м. Их последующее снижение, осложненное незначительным повышением в октябре-ноябре, достигло к концу года глубин 3,24–4,84 м.

Таким образом, высокое стояние уровней грунтовых вод на территории населенных пунктов области способствует быстрому износу наземных и подземных сооружений, заболачиванию и засолению почв, гибели растений, агрессивному воздействию на фундаменты сооружений и подземные коммуникации.

Вследствие подтопления грунтовыми водами ухудшаются физико-механические свойства грунтов, что ведет к неравномерным осадкам зданий и их деформациям, затоплению подвалов и погребов, фундаментов и конструкций, созданию антисанитарных условий проживания местного населения. Процессы подтопления вызывают развитие и активизацию других опасных экзогенных процессов (просадок грунтов, пучения и т.п.).

Следует отметить, что большая часть г. Новосибирска и других населенных пунктов построена до 80-х годов, когда в расчетах не учитывалась динамика изменения свойств грунтов в результате их замачивания. Инженерно-геологические изыскания для проектов планировки и генпланов городов выполнялись, в основном, в 1963–1979 гг.

Основными причинами подтопления являются:

- широкое региональное распространение слабофильтрующихся фильтрационно-анизотропных лессовых грунтов различного генезиса на территории восточной части области, включая Приобскую и Заобскую равнины, способных ухудшать свои фильтрационные свойства под воздействием строительства и эксплуатации;

- плоский рельеф Барабинской равнины, характеризующейся низкими фильтрационными свойствами грунтов, близким залеганием водоупора, слабой естественной дренированностью;

- техногенное влияние, нарушившее сложившееся равновесие природной среды;

- засыпка естественных водоемов, служивших местом сбора поверхностных вод с окружающей территории, без организации поверхностного стока с застраиваемой площади, нарушение исторически сложившегося стока поверхностных вод на территории с изобилием стариц, проток и болот;

- отсутствие соответствующей вертикальной планировки при строительстве города и системы дренажных и ливневых коллекторов;

- утечки в сетях водонесущих коммуникаций из-за их аварийного состояния;

- наличие на территории города железнодорожных насыпей и многочисленных автодорог, препятствующих естественному стоку.

Недооценка опасности проявлений экзогенных процессов всегда приводила к неоправданным затратам, связанным с переносом зданий и сооружений или их восстановлением, переселением людей, сооружением дорогостоящих защитных сооружений. Для уменьшения и ликвидации процессов техногенного подтопления территорий населенных пунктов, необходимо на долговременной основе планировать и осуществлять комплекс инженерных и коммунальных мероприятий – упорядочение и дренаж поверхностного и подземного (грунтового) стока; вертикальную планировку и подсыпку строительных площадок; предотвращение и оперативное устранение аварий водонесущих коммуникаций.

refdb.ru

Подтопление как один из основных факторов проявления плывунных свойств у песчаных грунтов Текст научной статьи по специальности «Геология»

4/2007 МГгУТНИК

ГЕОЭКОЛОГИЯ

ПОДТОПЛЕНИЕ КАК ОДИН ИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ ПРОЯВЛЕНИЯ ПЛЫВУННЫХ свойств У ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ.

Лебедева М. Д.

(МГСУ)

Развитие крупных городов, интенсивное строительство, освоение подземного пространства городов неизбежно сопровождаются изменениями естественного режима поверхностных и подземных вод.

Увеличение грунтовых вод на городской территории примерно в 2-3 раза превышает аналогичный естественный процесс за его пределами. Среди причин такого положения можно отметить: - трансформацию гидрографической сети города; наличие утечек из во-донесущих коммуникаций, создание экранов на пути естественного подземного стока, уплотнение грунтов под действием нагрузки от зданий и сооружений, накопление в котлованах и траншеях стока атмосферных осадков, застройка территорий и уменьшение естественного испарения, изменение температурного режима грунтов и усиление внутри-грунтовой конденсации влаги и т.д.

Питание грунтовых вод в Москве только на 30% определяется атмосферными осадками, остальные 70% формируются утечками из водонесущих коммуникаций, общая протяженность которых составляет выше 20 тысяч километров. В настоящее время возникает подтопление городской территории - в постоянно подтопленном состоянии находятся 30% городской территории, в периодическом подтоплении - 37%. В столице сейчас насчитывается 36 участков постоянного затопления при интенсивных атмосферных осадках.

Подтопление прежде всего приводит к ухудшению инженерно-геологических условий строительства.

Установлено, что застройка территорий различной интенсивности ведет к изменению уровней подземных вод, влажностного режима грунтов и изменению несущей способности грунтов.

Влияние подтопления на состояние, структуру и свойства грунтов изучено достаточно полно. Подъем уровней грунтовых вод и (или) увеличение влажности грунтов ведет к возникновению и активизации опасных геологических процессов, изменению показателей физико-механических, прочностных и деформационных свойств грунтов, изменению химического состава и повышению агрессивности грунтов, затоплению подземных сооружений и коммуникаций, ускорению миграции загрязнителей, загрязнению дренажных вод.

Особенно сильно влияние влажностного режима сказывается на свойствах и структуре тонко-дисперсных грунтов, поскольку они подвержены разжижению при гидродинамических нагрузках.

Согласно определению, данному Кожобаевым К.А: «под разжижением грунта понимается его переход из твердообразного в жидкообразное (текучее) состояние с потерей несущей способности под влиянием механических воздействий. В понятие "механические" включаются и газогидродинамические воздействия, а жидкообразное состояние характеризуется отсутствием предела текучести за практически значимое время и вязким характером деформирования».

В разжиженное состояние песчаный грунт может перейти следующим образом. При полном водонасыщении грунта из-за взвешивающего действия воды вес частиц и величина эффективного напряжения на контакта частиц уменьшаются более чем на 50%. Это приводит к уменьшению коэффициентов трения и облегчению взаимного сдвига частиц. Частицы, находившиеся в неустойчивом состоянии, скатываются и стремятся занять более низкое и устойчивое положении, вызывая нарушение исходной структуры. Частицы,

ВЕСТНИК

МГСУ

4/2007

потерявшие на определенное время контакт друг с другом, оказываются взвешенными в воде, увеличивают поровое давление и тем самым способствуют пароходу грунта в жидкое состояние.

Основной причиной проявления у пород плывунных свойств является гидродинамическое давление поровой воды, которое создается в результате перепада (градиента) давления грунтовых вод. В связи с обычно малой водопроницаемостью и большой пористостью плывунных пород гидравлический градиент вызывает фильтрационное давление на частицы породы, обуславливая их движение по направлению градиента.

Также подтопление способствует развитию суффозионных процессов - выносу мелких минеральных частиц, в том числе за счет их растворимости. А это в свою очередь способствует развитию плывунных свойств у песков. Такие факторы, как высокая пористость (43 - 45%) и механический состав двух преобладающих в породе фракций, резко различающихся по величине диаметра частиц (1>20) облегчает возможность суффозии при малом содержании наиболее мелкой из этих фракций (2 - 4%) или при большем содержании мелких фракций иного диаметра, но при гидрофильности их составляющих.

По данным инженерно-геологических изысканий на 3-х строительных объектах в 2000-2004гг. на территории Москвы и Московской области (г.Москва, ул. Волхонка, д.6, г. Москва, Проспект Мира, вл.211 КЦ "Ростокино", г.Москва, ТОК на площади Курского вокзала, Левобережная пойма р.Москвы у деревни Захаркого в Красногорском районе Московской области), было установлено, что в условиях повышенной увлажненности тонкозернистые пески водно-озерно-ледникового происхождения проявляют плывунные свойства. Также установлено, что данные объекты находятся в зоне подтопления.

Результаты исследований грунтовых вод по данным объектам свидетельствуют о повышенной минерализации, что свидетельствует о техногенном загрязнении. Атмосферные осадки, пополняющие подземные воды, проходя через загазованную и задымленную атмосферу над территорией г. Москвы, значительно изменяют свой состав еще в пределах атмосферы. Дальнейшая метаморфизация атмосферных осадков происходит на поверхности земли в процессе растворения дождевыми и талыми водами солей из твердых отходов и сырья производства. Значительные изменения состава подземных вод обусловлены попаданием в водоносный горизонт промышленных сточных вод. По изменению химического состава грунтовых вод при подтоплении территории можно установить источник подтопления. Основными химическими компонентами грунтовых вод на территории исследованных объектов, явились ионы хлора, нитраты и нитриты. Повышенное количество этих ионов характерно для территорий, где расположены промышленные предприятия, а также транспортные объекты.

Как известно интенсивность проявления плывунных свойств у песчаных пород зависит от гранулометрического, химического и минерального составов грунтов, напряженного состояния грунтов, а также от химического состава и температуры техногенных вод, формирующихся на данных территориях.

Как показали лабораторные испытания, данные грунты имеют весьма неустойчивую структуру и характеризуются весьма неоднородным составом с преобладанием фракции 0,25-0,1мм. Коэффициент пористости исследуемых песков в среднем составляет 0,56 -0,58. Все это способствует разжижению этих пород в результате их водонасыщения. Обводнение этих грунтов приводит к существенному изменению их консистенции, снижению прочности и ухудшению деформационных свойств.

При проектировании инженерных сооружений на потенциально подтопляемых территориях необходимо иметь прогнозные данные о неблагоприятных изменениях физико-механических свойств грунтов в условиях их подтопления. С целью выяснения изменения прочностных и деформационных свойств тонко-дисперсных песчаных грунтов при насыщении водой проведены многочисленные исследования многими учеными (А. Ф. Лебедев, И.М. Горькова, H.H. Маслов и др.). Результаты этих исследований свидетельствуют о значительном снижении модуля общей деформации песчаных грунтов.

Таким образом, в условиях подтопления создается серьезная опасность ухудшения

4/2007

ВЕСТНИК МГСУ

прочностных свойств песчаных грунтов, что может привести к осадке фундаментов сооружений и обрушению конструкций. Особенно это актуально для территории мегаполисов, таких как Москва, поскольку строительство в условиях плотной городской застройки и неблагоприятных инженерно-геологических условиях, усугубленных техногенными факторами приводят к серьезным геоэкологическим последствиям.

Рис. 1. Инженерно-геологические разрезы. Объекты: а) г.Москва, ТОК на площади Курского вокзала. б) г. Москва, ул.. Волчонка, д.6; в) г. Москва, Проспект Мира, вл.211.

Список литературы:

1. О.В. Тюменцева. Геоэкологическая проблема г. Омска в связи с подтоплением территории. Омск, СибАДИ, 2003г.

2. Н.П. Куранов, А.Ж. Муфтахов, А.П. Шевчик, И.М. Бывальцев. Гидрогеология. Инженерная геология. Монография. Москва, 1991г.

3. Сологаев В.И. Прогнозы и моделирование подтопления и дренирования в городском строительстве: автореферат диссертации на соискание ученой степени д-ра техн. Наук, Москва, 2003г.

4. Кожобаев К.А. Тиксотропия, дилатансия и разжижение дисперсных грунтов: монография. - Бишкек : Илим, 1991.

cyberleninka.ru

Повышение уровня грунтовых вод (подтопление)

Повышение уровня грунтовых вод (подтопление) - повышение уровня грунтовых вод на застроенных территориях до глубины более проектные нормы осушения (согласно СНиП 2.06.15-85) с существенным ухудшением условий

проживания и в местах расположения объектов экономики, существенно влияет на их работу в регламентном режиме. Основными причинами подтопления являются потери воды из инженерных коммуникаций, неорганизованный поверхностный сток, ухудшение фильтрационных свойств почв естественных дрен (оврагов, балок, русел небольших рек и т.п.), уменьшение испарения в связи с асфальтированием, барражных эффект фундаментов, трасс коллекторов, тоннелей. В зоне повышенных уровней грунтовых вод находится 15% территории Украины (в том числе 200 тыс. га в зонах орошения). В зону подтопления попадают 240 городов и поселков городского типа, 138 тыс. частных домов. В последние годы система крупных водохранилищ Днепровского каскада обусловила поднятие уровня воды в Днепре от 2 до 12 м, вследствие чего произошло подтопление огромных площадей Приднепровья. Наблюдается катастрофический степень поражения этим процессом (50%) в зоне влияния Кременчугского водохранилища. Строительство оросительных сетей при несвоевременном введении дренажных сооружений в зоне влияния Северо-Крымского канала привело к подтоплению угодий на 96 тыс. га. Таким образом, эти явления хотя и принадлежат к естественным, но имеют признаки техногенно усиленных. Весенние ливни в 1998-1999 гг в отдельных районах Николаевской, Запорожской, Одесской и Херсонской областей привели к одному из опасных природно-техногенных процессов - подтопление застроенных территорий, разрушения жилых домов и отселения их жителей. Итак, процесс подтопления вызывает неблагоприятные изменения природно-техногенной среды.

Ситуация, которая сложилась в стране с процессами подтопления, в значительной мере вызвана недостатками, которые существуют на всех этапах градостроительной деятельности - от инженерно-геологических изысканий для строительства до эксплуатации территорий.

Следует отметить, что на городских территориях, подтопляемых, внедряют защитные меры, которые, как правило, предназначены для ликвидации и предотвращения подтоплением отдельных объектов и не рассчитаны на непредвиденные дополнительные нагрузки, что и приводит к возникновению чрезвычайных ситуаций.

На территории Украины в случае разрушения плотин, дамб, водопропускных сооружений на 12 гидроузлах и 16 водохранилищах рек Днепр, Днестр, Южный Буг и Северский Донец могут возникнуть катастрофические затопления. Общая площадь затопления может составить 8294 км2, в которую попадают 536 населенных пунктов и 470 промышленных объектов различного назначения. Для катастрофического затопления при разрушении гидросооружений характерны значительная скорость распространения (3-25 км / ч), высота (10-20 м) и ударная сила (5-10 т • с/м2) волны прорыва, а также скорость затопления всей территории. Вследствие этого явления возможно разрушение зданий, нарушение работы энергосистем (повреждение до 2000 км ЛЭП), вывод из строя сетей и сооружений газового хозяйства, систем водоснабжения, нарушение транспортного сообщения.

worldofscience.ru

Подтопление - это... Что такое Подтопление?

ПОДТОПЛЕНИЕ — поднятие уровня грунтовых вод в пределы корнеобитаемого слоя почв вплоть до поверхности Земли. Часто возникает при неправильном орошении. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И.… … Экологический словарь

подтопление — затопление, растопление, подтапливание, протопка Словарь русских синонимов. подтопление сущ., кол во синонимов: 5 • заливание (14) • … Словарь синонимов

подтопление — Повышение уровня подземных вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории. [ГОСТ 19185 73] подтопление Повышение на участке территории уровня подземных вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности,… … Справочник технического переводчика

ПОДТОПЛЕНИЕ — подъем уровня грунтовых вод, вызванный повышением горизонта воды в реках при сооружении водохранилищ и плотин, затоплением русл рек, потерями воды из водопроводной и канализационной сетей и пр. При подтоплении заболачивается и засоляется почва,… … Большой Энциклопедический словарь

ПОДТОПЛЕНИЕ — ПОДТОПЛЕНИЕ, подтопления, мн. нет, ср. (спец.). Действие по гл. подтопить в 3 знач. подтоплять подтапливать. Местность подверглась подтоплению вследствие нового режима реки. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Подтопление — повышение уровня подземных грунтовых вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории и изменению структуры и функций естественных биогеоценозов. П. часто возникает при неправильном орошении, а также расточительном… … Словарь черезвычайных ситуаций

Подтопление — повышение уровня подземных вод и увлажнение грунтов зоны аэрации, приводящие к нарушению хозяйственной деятельности на данной территории, изменению физических и физико химических свойств подземных вод, преобразованию почвогрунтов, видового… … Официальная терминология

ПОДТОПЛЕНИЕ — Подъем уровня грунтовых вод, вызванный повышением горизонта вод в реках, водохранилищах Затопление водой участка дороги, транспортных тоннелей, части территорий от: атмосферных осадков; снеготаяния; некачественно уложенного асфальтобетонного… … Словарь бизнес-терминов

подтопление — 3.1.21 подтопление: Повышение на участке территории уровня подземных вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности, деградации земель, изменению условий произрастания растений и обитания животных. Источник: СО 34.21.308 2005:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

подтопление — повышение уровня подземных, обычно грунтовых, вод, вызванное естественным или искусственным увеличением приходной части их водного баланса, а также возникновением препятствий их движению. Часто причиной служит подпор поверхностных вод. В… … Географическая энциклопедия

подтопление — ПОДТОПЛЕНИЕ, ПОДТОПЛЯТЬ; ПОДТОПЛЯТЬСЯ см. 3. Подтопить. * * * подтопление подъём уровня грунтовых вод, вызванный повышением горизонта воды в реках при сооружении водохранилищ и плотин, затоплением русел рек, потерями воды из водопроводной и… … Энциклопедический словарь

dic.academic.ru

§ 2. Карты грунтовых вод

Для выявления характера поверхности (зеркала) грунтовых вод составляется карта гидроизогипс (рис. 54). Гидроизогипсами называют линии, соединяющие точки с равными абсолютными отметками зеркала грунтовых вод. Эти линии отражают рельеф зеркала воды.

Для построения карты гидроизогипс замеряют уровни грунтовых вод в скважинах,которые на изучаемой

территории располагают по сетке. Карта гидроизогипс дает возможность найти наиболее благоприятные участки для строительства зданий. По куполообразным поднятиям зеркала можно установить места, где происходят интенсивные утечки из подземных водоводов

§ 3. Подтопление подземными водами застраиваемых и застроенных территорий

fПодтопление возникает вследствие накопления влаги в толще грунтов Ьодъема уровня грунтовых вод даже в том случае, когда до начала юения грунтовые воды вообще отсутствовали. Техногенное подтопление является и развивается вследствие строительной деятельности человека проходит обычно две стадии — при строительстве и при эксплуатации. Основной причиной подтопления на стадии строительства является изменение условий поверхностного стока при осуществлении вертикальной планировки, в том числе вследствие засыпки оврагов и водотоков, при большом разрыве во времени между земляными работами и строительством нулевого цикла (вода скапливается в уже готовых котлованах).

Основными причинами подтопления на стадии эксплуатации уже построенных промышленных и гражданских сооружений, городов, и других объектов являются: инфильтрация утечек технологических вод, промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, при поливах зеленых насаждений, а также изменение тепло-влажностного режима под сооружениями и покрытиями, влияние барражного эффекта (задержка поверхностных и подземных вод зданиями и сооружениями). • Источники подтопления застраиваемых и застроенных территорий разделяются на естественные и искусственные. К естественным относятся атмосферные осадки, грунтовые воды, поверхностный сток, образная влага в зоне аэрации, а к искусственным — воды, накапливающиеся в искусственных понижениях рельефа, котлованах, траншеях, различного рода резервуарах, отстойниках, очистных сооружениях, водонесущих коммуникациях всех видов (рис. 55) и др.

Процесс подтопления обусловлен рядом активных и пассивных режимообразующих факторов, которые делятся так же, как и источники, на искусственные и естественные.

К естественным активным факторам относят процессы конденсациии концентрации влаги под сооружениями и покрытиями («подвешенная» капиллярная влага), инфильтрацию талых и ливневых вод, а к искус. ственным — инфильтрацию из искусственных выработок, из водонесущих коммуникаций, из водопотребляющих цехов предприятий, отстойников а также подпор грунтовых вод вследствие устройства водохранилищ отстойников, поливных вод и др.

Пассивными естественными факторами считаются природные условия территории: климатические, геоморфологические, геолого-литологические, гидрологические и гидрогеологические; и искусственными — нарушение поверхностного стока из-за отсутствия вертикальной планировки или изменения естественного рельефа.

Учитывая вышесказанное, всю схему процесса подтопления можно представить как подъем уровня подземных вод благодаря добавочной («излишней») инфильтрации воды к стабильно установившемуся природному режиму. Эта добавочная вода может задержаться в зоне аэрации на промежуточном водоупорном слое, как правило, довольно ограниченных размеров в плане (рис. 56, а) либо достигнет уровня подземных вод. В последнем случае вначале, вследствие интенсивности инфильтрации, возникает купол подземных вод, который постепенно будет растекаться, подпитывая водоносный горизонт и повышая уровень этого горизонта (рис. 56, б). И, наконец, купол может сформироваться на региональном водоупоре, если даже там отсутствуют грунтовые воды, и тоже будет постепенно растекаться, формируя сугубо техногенный горизонт подземных вод (рис. 56, в).

Для промышленных и гражданских сооружений подъем уровня грунтовых вод представляет большую опасность как фактор, изменяющий влажностный режим грунтов зоны аэрации, физико-механические и другие свойства грунтов и химический состав подземных вод.

Исследование процессов подтопления может быть осуществлено тремя методами — методом аналогии, аналитическим и моделированием на аналоговых или цифровых вычислительных машинах, а также экспериментально.

Прогнозировние количественных параметров подтопления и прежде всего величины ежегодного прироста уровня подземных вод позволяет запроектировать и построить систему предупредительных и защитных мероприятий, главенствующую роль среди которых занимают дренаже (см. главу 9).

Подъем уровня грунтовых вод происходит обычно систематически, из года в год. Опыт показывает, что в ряде городов он достигает критического уровня, т. е. того уровня, где уже уравновешивается приток и испарение грунтовых вод. Этот уровень на открытых пространствах зависит от

134

природных факторов и может составлять 2—3 м от поверхности земли, но назастроенных территориях может возникнуть даже заболачивание.

Наиболее активно процессы подтопления развиваются на территориях сложенных лессовыми породами, так как здесь к слабой водопроницаемости в целом добавляется анизотропия фильтрационных свойств: Юность вертикальной фильтрации превышает таковую при горизонталь-м растекании купола, что способствует его быстрому росту. Например, (территории завода Ростсельмаш в г. Ростове-на-Дону грунтовые воды за 40 лет поднялись на 18—20 м. Глубина залегания зеркала от рерхности земли в ряде случаев составляет 1—3 м. Даже в таком молодом городе, как Волгодонск (интенсивная застройка ведется с начала 70-х годов), уровень поднимается. На некоторых участках его скорость 0,5 м в год, что привело к развитию просадочных явлений в лессовых грунтах, особенно II типа грунтовых условий по просадочности.

Мероприятия по борьбе с подтоплением подразделяют на профилактические (организация стока грунтовых вод, дренаж, предупреждение утечек из водонесущих коммуникаций и др.) и защитные (дренажные устройства, гидроизоляция). Последние мероприятия осуществляются при эксплуатации сооружений.

studfiles.net