Біологічне кріплення берегів річок

Реферат: Біологічне кріплення берегів річок складається з поздовжніх фашин (найкраще застосовувати хмиз вербових порід) та за допомогою кілків кріпиться до корінного берега. Фашини вкладаються на берег потоку з проміжком через одну, проміжки між ними заповнюються хмизовою вистілкою, укладеною під кутом 30-40 град. до напряму потоку. Вистілка пошарово привантажується ґрунтовою засипкою. Кінці фашин, укладених по периметру річкового потоку вздовж напряму течії потоку, накладаються один на один "внапусток". Через інтервал у берегову лінію вбиваються вербові кілки, що утримують споруду від спливання. Фашини присипаються ґрунтом на 2/3 діаметра. UA 82385 U (54) БІОЛОГІЧНЕ КРІПЛЕННЯ БЕРЕГІВ РІЧОК UA 82385 U UA 82385 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гідротехнічного будівництва і використовується для запобігання розмиву берегів гірських і передгірських ділянок річок, каналів за допомогою використання біологічних способів кріплення. Відома конструкція кріплення являє собою суцільну хмизовий одяг берегів, влаштований по периметру русла і складений з щільно підігнаних одна під одну двоокоренкових легких фашин, що вкладаються почергово поперек та вздовж укосу з уступом у сторону річки декількома шарами одна на одну і які з'єднані між собою кілками - козулями та дротом [1]. Недоліком даного технічного рішення є необхідність виконання конструкції з багатьма з'єднаннями, що зменшує її надійність і термін експлуатації внаслідок гниття конструкції; слабке проростання хмизу внаслідок малої площі контакту його з ґрунтом берега; вкладання фашин поперек до осі потоку призводить до пошкодження їх плаваючими предметами та кригою під час льодоходу, що спричиняє швидкий вихід з ладу конструкції і вимагає додаткового укріплення каменем. Конструкцію внаслідок великих розмірів не можна використати на малих річках і каналах. Зазначена конструкція вимагає значної перевитрати хмизу, дроту і кам'яного матеріалу на кріплення. Найбільш близькою до зазначеної конструкції є конструкція кріплення у вигляді фашинного швидкотоку [2], яка являє собою суцільне одношарове мостіння фашинами дна і укосів потоку. Недоліком цього технічного рішення є зменшення ерозійної здатності потоку лише за рахунок незначного зменшення уклону поверхні потоку до споруди за рахунок висоти кріплення дна потоку без додаткового гасіння енергії потоку на самій споруді, швидкий вихід її з ладу внаслідок гниття та мала здатність до проростання складових кріплення, недостатній захист берегів потоку від пошкоджень. Задачею корисної моделі є збільшення шорсткості покриття укосів для гасіння надлишкової енергії потоку, що у поєднанні з береговим кріпленням веде до зменшення розмиваючої здатності річки та забезпечує надійний захист берегів потоку від пошкоджень. Поставлена задача вирішується тим, що у біологічному кріпленні берегів річок для гасіння швидкостей річкового потоку, фашини вкладаються на берег потоку з проміжком через одну, проміжки між ними заповнюються хмизовою вистілкою, укладеною під кутом 30-40 град. до напряму потоку, вистілка пошарово привантажується ґрунтовою засипкою; кінці фашин, укладених по периметру річкового потоку вздовж напряму течії потоку, накладаються один на один "внапусток"; через інтервал у берегову лінію вбиваються вербові кілки, що утримують споруду від спливання; фашини присипаються ґрунтом на 2/3 діаметра. Поздовжні канати фашин та донна вистілка попереджують місцеві розмиви дна та берегової лінії; проростання хмизової вистілки, укладеної під кутом до течії потоку поблизу берегової лінії потоку, спричиняє додаткове укріплення споруди і берегової лінії поблизу споруди коренями деревних культур - складових вистілки, відновленню берегової лінії внаслідок збільшення коефіцієнта шорсткості споруди і затримки вистілкою волочених потоком наносів, кольматації мулистих часточок. При пошкодженні фашин відбувається сповзання вище розташованої вистілки, внаслідок чого пошкоджена ділянка закривається вистілкою; таким чином попереджається розмив і пошкодження споруди. Укладання вистілки під кутом дозволяє зменшити навантаження на неї від дії течії потоку та плаваючих предметів, тим самим збільшуючи термін служби складових вистілки внаслідок її гнучкості і самозаповнення порожнини, що утворюється. Пошарова присипка вистілки ґрунтом дозволяє їй швидко проростати через збільшену площу контакту з ґрунтом берегової лінії та постійну наявність зволоженого шару ґрунту, внаслідок чого відбувається додаткове укріплення берегової лінії коренями деревних культур - складових вистілки. На фіг. 1 зображено конструкцію споруди - вигляд спереду, на фіг. 2 - вигляд зверху. Кріплення включає поздовжні фашини 1 (найкраще застосовувати хмиз вербових порід), які за допомогою кілків 2 кріпляться до корінного берега 3, під основу споруди вкладається хмизова вистілка 4, поперечна вистілка 5 вкладається під кутом 30-40 градусів до осі потоку і привантажується ґрунтовим матеріалом 6. Хмиз фашин зв'язується з певним інтервалом дротяними стяжками 7. Конструкція працює наступним чином. Повздовжні фашини 1 сприймають силу струменів потоку і збільшують пасивний захист берегової лінії без впливу на сам потік. За рахунок вистілки 5 значно зменшується швидкість річкового потоку внаслідок збільшення шорсткості та припиняється ерозія берегової лінії потоку. Укладання вистілки 5 під кутом до осі потоку збільшує стійкість фашин. Виконання конструкції шляхом почергового вкладання фашин і вистілки під кутом приводить до утворення циркуляційних течій при обтіканні потоком конструкції, розщеплення потоку на окремі струмини, до аерації струмин, що в сукупності зменшує швидкість річкового потоку і 1 UA 82385 U 5 10 15 приводить до взаємного гасіння енергії окремих струмин потоку. При цьому значна втрата енергії йде на згин струмин, на їх удар між собою, на утворення вихорів в зоні відриву струмин від перешкод і на подолання тертя рідини об поверхню конструкції. При проростанні горизонтальної вистілки 5 та кілків 2 здійснюється додаткове укріплення берегової лінії кореневою системою деревних культур - складових вистілки 5 та кілків 2, а внаслідок відкладення наносів відбувається відновлення природної берегової лінії, що сприяє замуленню і дозволяє тим самим підвисити стійкість і надійність споруди до пошкодження потоком води; висоту споруди можна регулювати, пристосовуючи її до місцевих умов. Конструкція є більш довговічною, відновлює природну берегову лінію внаслідок проростання хмизового мату та її замулення; при пошкодженні фашин за рахунок сповзання вистілки відбувається самовідновлення кріплення. 1. Герасимчук В.О.,Климпуш М.Д., Круцик М.Д. та інш. - Річкові укріпні споруди, - Коломия.: видавничо-поліграфічне товариство "Вік", 2000. 2. Степанков П.М. и др. "Гидротехнические противоэрозионные сооружения". Μ., "Колос", 1974. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Біологічне кріплення берегів річок, що складається з поздовжніх фашин (найкраще застосовувати хмиз вербових порід), за допомогою кілків кріпиться до корінного берега, яке відрізняється тим, що фашини вкладаються на берег потоку з проміжком через одну, проміжки між ними заповнюються хмизовою вистілкою, укладеною під кутом 30-40 град. до напряму потоку, вистілка пошарово привантажується ґрунтовою засипкою, кінці фашин, укладених по периметру річкового потоку вздовж напряму течії потоку, накладаються один на один "внапусток", через інтервал у берегову лінію вбиваються вербові кілки, що утримують споруду від спливання, фашини присипаються ґрунтом на 2/3 діаметра. 2 UA 82385 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3