Мелиоративные изыскания и инженерная защита земель городов и населенных пунктов в условиях подтопления грунтовыми водами

Размещено на http://www.allbest.ru/

мелиоративные изыскания и инженерная защита земель городов и населенных пунктов в условиях подтопления грунтовыми водами

Б.К. Салиев

Министерство сельского и водного хозяйства республики Узбекистант Ташкентский институт ирригации и мелиорации

Рассмотрены некоторые реально возможные ситуации, составляющие специфику инженерных изысканий в сложных геологических и гидрогеологических условиях. Сделан анализ и определена возможность оценки мелиоративной и гидрогеологической обстановки территорий населённых пунктов по степени изученности по данным ранее проведённых съёмок.

Введение

Незащищенность и уязвимость природной среды в процессе хозяйственной деятельности человека выявилась наглядно на примере орошаемой зоны Узбекистана. Поэтому важнейшей проблемой в настоящее время является: разработать научно-методические основы изысканий, унифицировать систему методов инженерной защиты земель застроенных территорий от потопления в масштабе орошаемой зоны, который позволит повысить качество проектирования, строительства и эксплуатации защитных мероприятий, обеспечив полное внедрение новых сооружений и конструкций [1]. Важной стадией в исследовании процесса подтопления населенных пунктов является разработка путей перехода от частных задач управления водно-солевым режимом то есть повышение эффективности решения не только экономических, но и экологических проблем, к построению целостной системы управления, включающей все структурные звенья в их связи [2, 3]. Распределения земельного фонда территорий населенных пунктов различное от 2,3% (Андижан) до 30,9% (Ташкентская) области.

Из общей территории республики на 1 января 2010 г. на площадь городов и СНП приходится 234,9 тыс. га или 0,53%, в том числе орошаемых 48,5 тыс. га или 0,11%.

Повышение водного режима слабопроницаемых грунтов вызывает снижение модуля общей деформации и сопротивления сдвигу, возникают суффозионные воронки, вследствие воздействия агрессивных вод разрушаются бетонные и металлические конструкции, линии связи, грунты оснований фундаментов подвергаются просадочным явлениям, набуханию и т.д., нарушается санитарно-гигиеническое состояние застроенной территории [4]. Поэтому, применения инженерно-защитных мероприятий на подтапливаемых городах и населенных пунктах считается целесообразными.

1. Требования к изученности или изысканиям

Определяются по нормативным документам для целей разработки генеральных, специальных и детальных схем является сбор существующей инженерно-геологической и гидрогеологической информации для разработки возможных способов инженерной защиты [5, 6].

а. Применительно к городам и населённым пунктам, расположенным в зоне орошения, стадия «проект» усложняется ввиду наличия «внешних» и «внутренних» факторов подтопления и сочетания их в застроенной зоне [7]. Автором выполнена стадия «проект» в крупном масштабе 1:5000 и 1:10000.

б. Задача исследований по картированию составило целенаправленное обобщение и анализ фактического материала согласно известной методике [8] на примере городов Ферганской долины, Голодной степи и др.:

1) составление карты фактического материала, геолого-лито-логических разрезов, расчётных схем и т.д.;

2) вычисление баланса грунтовых вод, получение объёма отводимых грунтовых вод и т.д.;

3) определение причин подтопления и оценки эффективности существующих систем дренажа и т.д.;

4) выбор опытного участка для испытания типа, конструкции схемы расположения устройств для защиты от подтопле-ния грунтовыми водами.

Из общей площади мелиоративно-неблагополучные земли, где применяются дренажные мероприятия составляют 37,429 тыс. га то есть 16 % (рис.).

Динамика распределения плошадей охваченные дренажом из общего земельного фонда территорий населенных пунктов в Узбекистане

мелиоративный гидрогеологический территория грунтовый

Не менее важной проблемой для орошаемой зоны является защита земель охраны окружающей среды, инженерной защиты промышленных объектов, линией связи, рекультивации и др. площади по состоянию 1 января 2008 г. которые составляют 72,2 тыс. га и 1965,1 тыс. га.

2. Условия подтопления территорий населённых пунктов

С хозяйственно-экономической точки зрения подтопле-нием следует считать такой режим грунтовых вод, который делает невозможным или существенно осложняет использова-ние данного объекта или территории по его функциональному назначению [9].

Для характеристики территорий подтопления наглядно служат карты глубин залегания УГВ и их минерализации. В пределах аллювиальных и примыкающих к ним пролювиаль-ных плоских равнин среднегодовое приращение УГВ после освоения и орошения территорий составило 1 м. При этом значительный подъём грунтовых вод - на 1,5…2 м в год наблюдался на участках с мощными глинистыми грунтами, которые затрудняют сток воды и имеют слабую естественную дренированность [10, 11].

Режим подземных вод зависит, прежде всего, от источника питания, геологической среды, состава пород, структуры и условий их залегания, в частности, водопроницаемости и осо-бенностей зоны аэрации. Требуется дать анализ формирования «ирригационного» фактора в зоне орошения, а на застроенных территориях выделены сезонный, естественный и нарушенный типы режима. Во всех исследованных городах и СНП изменились условия формирования естественных режимов. Возросло инфильтрационное питание на массивах орошения, где КПД был очень низкий (0,5…0,64) и оросительные нормы брутто составляли 12…15 тыс. м3/га. Техногенный режим отнесен к нарушенному (искусственному) типу, который классифицируется на:

1) прогрессирующий и формирующийся в результате рас-текания инфильтрационных вод из орошаемых земель;

2) формирующийся под влиянием искусственного водопонижения и дренажа в пределах территорий населенных пунктов [12].

3. Методика и результаты исследования проблемы

Учитывая накопленный опыт имеющихся научных исследований и собственный опыт, автором разработаны ведущие принципы региональной и локальной оценки потенциальной подтопляемости и способы защиты.

1) на конкретных городских условиях допускается применение прогнозно-оценочных фильтрационных расчетов, которые базируются на опытно-аналитических решениях;

2) при обеспечении прогнозно-оценочных фильтрационных расчетов исходной информацией применяется специальная типизация природно-геологических условий, определяющих возможность формирования ирригационного подтопления, и соответствующее типологическое районирование исследуемой территории, основывающееся на использовании материалов различных исследований и изысканий прошлых лет [11];

3) для каждого опытного производственного участка территории (города, населённого пункта) определяются показатели устойчивости геологической среды, учитывающие положения критического УГВ - значение критерия потенциальной подтопляемости и ожидаемые длительность формирования ирригационного подтопления;

Таблица 1

Схема региональной оценки потенциальной подтопляемости

4) оценка мелиоративной эффективности работы существующих систем дренажа на объектах исследования, совершенствование конструкции и выбор нового типа дренажа на основе водно-солевого баланса территории; Принципиальная схема региональной оценки антропогенной потенциальной подтопляемости, кратко характеризующая содержание методики ее проведения, приведена в табл. 1.

Таблица 2

Показатели эффективности работы дренажа

Согласно принятых четырех стадий проводят оценки от общей характеристики регионального объекта исследований до последней стадии: на конкретных городских условиях эксплуатационная эффективность дренажа [13, 14]. Результаты многолетних исследований работы различных типов дренажа, проведенные САНИИРИ на опытных участках в Ферганской области, и личные результаты автора приведены в табл. 2.

По условиям залегания грунтовых вод на территории населенных пунктов автором рекомендовано деление на следующие категории:

неблагоприятные, где УГВ находится в пределах от 0,5 до 2,5 м от поверхности земли подтопленных территорий;

временно-неблагоприятные, в которых УГВ находится временно (от 2,5…5 до 5…10 м), которые наступают в периоды многоводных лет;

благоприятные, где в зависимости от гидрогеологических и хозяйственных условий населённого пункта, УГВ находится на устойчиво-глубоком состоянии без существенных изменений (более 10 м).

Библиографический список

1. Антонов В.А. Водные ресурсы Узбекистана как часть общих водных ресурсов бассейна Аральского моря и их использование в современных условиях, и в перспективе. Водные ресурсы, проблемы Арала и окружающая среда. - Ташкент: «Университет», 2000.

2. Аверьянов С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель. - М.: Колос, 1978. 288 с.

3. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питатель-ного режимов орошаемых земель. - М.: Агропромиздат, 1985. 305 с.

4. Ампилов В.Е. Формирование и прогноз режима грунтовых вод на застраеваемых территориях. - М.: Недра, 1984. 160 с.

5. Рекомендации по прогнозам подтопления промышленных площадок грунтовыми водами. - М.. 1975, 324 с

6. Рекомендации по охране окружающей среды и районной планировки. /ЦНИИИП Градостроительства. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1986.-160 с.

7. Залеский Ф.В., Зилберг В.С., Слинко О.В., Койда А.Н. Рекомендации по выбору исходных данных для модели прогноза процесса подтопления городских территорий. - М.: Стройиздат, 1986. 130 с.

8. Веригин Н.Н., Браге П.А. Методические рекомендации по расчетам подпора грунтовых вод, подтопления земель и потерь воды на фильтрацию в районах каналов и водохранилищ. - М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1980. 42 с.

9. Воропаев Г.В., Благоверов Б.Г., Исмайылов Г.Х. Экономико-географические аспекты формирования территориальных единиц в водном хозяйстве страны. - М.: Наука, 1986. 237 с.

10. Кац Д.М. Контроль режима грунтов?х вод на орошаемых землях. - М.: Колос, 1967. 365 с.

11. Салиев Б.К. Процесс подтопления земель в орошаемых районах. //Аграрная наука. Научно-теоретико-произв. журнал. 2003. № 12. С. 13-14.

12. Салиев Б.К. Экология и мелиорация будущем. //Вестник экологической науки Узбекистана. - Ташкент, 2008. № 3. С. 43-46.

13. Салиева Б.К, Салиев М.Б. Откачка дренажных вод в условиях защиты от подтопления. //Объединенный научный журнал. 2007. № 16 (204), С. 17-19.

14. Салиев Б.К. Расчет ресурсов подземных вод городских территорий. //Объединенный научный журнал. 2008.

15. Салиев Б.К. Мелиорация подтопленных территорий городов и поселков // «Fan va texnologiya». - Ташкент, 2010. 276 с.

Размещено на Allbest.ru