4787

2

УДК 630*237 Галдина,Т.Е. Водные ресурсы в ландшафтном строительстве [Электронный

ресрус] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура / Т.Е. Галдина; М- во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 42 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 1 от « 17» сентября 2018 г.)

Рецензент доц. кафедры градостроительства ФГБОУ ВО ВГТУ, кандидат с.-х. наук Гурьева Е.И.

Ответственный редактор заведующий кафедрой лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», д-р с.-х. наук В. И. Михин

3

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания написаны в соответствии с государственным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура, определяющий программу курса «Водные ресурсы в ландшафтном строительстве». Выполнение практических занятий предполагает получить более углубленное изучение раздела гидротехнических сооружении, применяемых в ландшафтом строительстве, практическую и теоретическую подготовку к решению проектных, производственно-технических и организационно-управленческих вопросов в будущей профессионального деятельности. Рационального использования водных ресурсов при благоустройстве всех видов государственного лесного фонда, лесопарков, парков и других зон ландшафтного строительства для создания элемента ноосферы с учетом потребности общества, повышения качества и безопасности среды обитания человека.

4

1 СВОЙСТВА ВОДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЛЕСОПАРКОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Применение воды в садово-парковом и ландшафтном строительстве основано на ее физических свойствах: бесцветности и аморфности. Вода способна отражать окружающие ее природные явления и оказывать на них определенное влияние. Способна менять при понижении температуры жидкое состояние на твердое, при повышении температуры переходит в жидкое, из жидкого в газообразное, может быть спокойной и подвижной (течь, падать,

бурлить, капать и т.д.). Может звучать, создавать зеркальное изображение,

менять цвет, фактуру поверхности.

Большое значение имеют пластические возможности воды. Она меняет объем и величину в зависимости от характера ограничивающих ее поверхностей. Поэтому, желая получать определенные площади, цвет,

поверхность, состояние воды, необходимо предвидеть то, что будет способствовать этому во вмещающих ее проектируемых емкостях. Так, с

увеличением глубины бассейна и затемнением дна улучшаются отражающие качества воды. Для придания воде голубого цвета рационально производить облицовку бассейна керамической плиткой голубого цвета, а не подкрашивать воду красителем. Для лесопаркового проектирования большое значение имеет использование статического или динамического состояния воды в гидротехнических лесопарковых сооружениях. Обе категории имеют определенное воздействие на человека: первая – покоя, равновесия; вторая – движения, изменчивости. Стоячая вода вызывает умиротворение, меланхолию,

спокойствие. Такое состояние может вызвать вид воды в озере, пруду, бассейне,

медленно текущей реке. Подвижная вода – быстротекущая река, быстроток,

водопад, каскад многоступенчатого перепада, водомет и т.д. Такое состояние воды стимулирует в человеке энергию, эмоциональность, внимание. Движение

5

воды может сопровождаться определенным звучанием. Диапазон звуков может быть создан самый обширный: от настоящего рева, грохота до звуковой капели и нежного шороха. При этом звучание легко усилить цветовым или световым сопровождением. Подсвечивание водопадов, каскадов фонтанов создает целый фейерверк мгновенных состояний воды и каждый раз все новый и новый сценарий. Вода может менять свое состояние от оживленной игровой массы до неподвижной стальной поверхности. Заслуживает серьезного внимания и использование воды в качестве ограждения: устройство вместо оград арыков,

каналов и рвов, наполненных водой; создание «водяных стен», в виде водяной стенки каскада, за которым возможно создание функционирующего пространства кафе или ресторана.

Все вышеизложенные свойства воды необходимо стремиться в полной мере использовать при проектировании гидротехнических сооружений в садово-

парковом и ландшафтном проектировании.

2. ВОДОЕМЫ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

К природным водоемам относят естественные озера и

пруды. Искусственные водоемы подразделяют на водохранилища (объем воды более 1 млн. м³); пруды (объем воды менее 1 млн. м³); бассейны, отличающиеся полной изоляцией от внешней среды и полным регулированием водного режима.

Проектирование водоема ведется по материалам топографических,

гидрологических, геологических, гидрогеологических, санитарно-гигиенических

(бактериологических) изысканий. При этом рассматриваются следующие вопросы:

6

˗форма и площадь зеркала (акватории) водоема, которые определяются его назначением, размером, планировкой и стилем участка;

˗объем воды в водоеме, который зависит от площади акватории,

назначения водоема, его средней глубины, источников водного питания и

нормативного (или возможного) водооборота;

˗средняя и максимальная глубины водоема, определяемые площадью акватории, ассортиментом водной растительности, видом зарыбления (если планируется зимовка рыб, устраивают зимовальные ямы глубиной 3,5–4,5 м);

˗зонирование акватории водоема, зависящее от видов его использования,

которое может в себя включать глубоководную зону для перезимовки рыб;

мелководную зону для прогрева воды, используемую для орошения; зону водной растительности для биологической очистки воды; зону размещения пляжа; зону декоративной водной или околоводной растительности и другое;

˗крутизна откосов (коэффициенты заложения откосов), которая определяется в самом начале проектирования для устройства котлована водоема-копани. При этом учитываются угол естественного откоса в сухом и мокром состоянии и угол внутреннего трения по инженерно-геологическим элементам. Эти сведения можно взять изинженерно-геологических изысканий или из СНиП 2.02.0 1-83* «Основания зданий и сооружений»;

˗защита от фильтрации, которая устраивается в тех случаях, когда водоем создается на легких водопроницаемых почвах и грунтах при глубоком уровне залегания грунтовых вод (ниже дна водоема);

˗защита от загрязнения частицами грунта (суффозии), которая применяется

вслучаях подземного водного питания или попадания вод поверхностного стока

вводоем путем фильтрации через борта и дно водоема;

˗тип водного питания, определяемый основным источником воды для наполнения водоема;

7

˗аэрация грунтовой воды и подогрев, которые необходимы при использовании воды для орошения и нормальной жизнедеятельности рыбы;

˗сооружения для водного питания водоема, обычно требующиеся при устройстве водоема-копани, когда прямое грунтовое питание оказывается недостаточным, - используют методы каптажа родников или искусственное дренирование вышележащих водоносных горизонтов, что усиливает грунтовый сток. На относительно ровной поверхности используют специальные буровые скважины для дополнительной подачи воды в водоем;

˗водосбросные сооружения, которые не допускают подъема воды выше определенного уровня и сбрасывают все излишки воды, образующиеся в результате половодья, паводков, снеготаяния или обильных ливневых осадков.

Водосбросные сооружения имеют конструкцию одноили многоочковых труб,

преимущественно круглого или прямоугольного сечения; водосливов с тонкой стенкой, с широким порогом или практического профиля, а также другие формы;

˗донные водоспуски необходимые для полного опорожнения водоема предназначены для проведения эксплуатационных и ремонтных работ;

˗кратность водообмена рассматривается у всех водоемов, исключая крупные и плотинные водоемы, которые способны к самоочищению.

Рассчитывается и соизмеряется объем чаши и объем стока для обеспечения нормативного водообмена, который кратко и приближенно можно охарактеризовать коэффициентом водообмена (ландшафтно-декоративный водоем - 1,5 - 2,5; рекреационный водоем - 2,0 - 4,0; водоем для водного спорта - 2,0 - 4,0; водоем для спортивного рыболовства - 3,0 - 4,0; водоем для рыборазведения - 4,0 - 5,0 и более);

˗ естественные и искусственные фильтры для очистки воды. Основными природными очистителями воды являются растения (камыш, тростник, рогоз,

8

ситник и др.) и микроорганизмы. Если естественные очистители воды не

справляются, то используют искусственные фильтры:

механические фильтры очищают воду от крупных примесей. Они состоят из кварцевого песка и щебня различных фракций.

химические фильтры поглощают отдельные элементы, находящиеся в избытке или отличающиеся нежелательными свойствами.

аэрационные – насыщают раствор молекулами кислорода, что приводит к быстрому разложению органических веществ.

стерилизация воды производится путем ультрафиолетового облучения.

микробиологические фильтры очищают воду от органических примесей путем переработки их специально заселенными бактериями;

˗сопутствующие гидротехнические сооружения, которые используют с целью выполнения утилитарных функций, а также достижения зрелищного эффекта (фонтаны, каскады и др.);

˗дренаж для отвода фильтрационных вод и регулирования водного режима окружающей территории, который является обязательным при устройстве водоема с высоким уровнем воды в переувлажненных грунтах. Если водоем имеет низкий уровень воды в чаше, то возможен дренаж территории со сбросом дренажных вод в водоем и удалением избытка воды через водосбросное сооружение. Большое расстояние от поверхности воды до поверхности земли требует организации промежуточной искусственной террасы на высоте 0,4 - 0,6

мнад поверхностью воды. Когда уровень воды в чаше водоема высокий необходим дренаж не только подтопляемой территории, но и кольцевой дренаж самого водоема для перехвата потока фильтрационных вод. В этом случае образуется единая дренажная сеть (вокруг водоема и на прилегающей

9

территории), вода из которой перекачивается в водоем и усиливает его водное питание.

Устраивая водоемы на объектах ландшафтной архитектуры, учитывают также следующие их особенности (таблица 1).

Таблица 1 – Особенности функционирования водоемов с многолетним и сезонным регулированием стока

Регулирование стока в водоемах

Из таблицы видно, что тип многолетнего регулирования стока наиболее пригоден для плотинных водоемов ландшафтного назначения, а тип сезонного регулирования стока на объектах ландшафтной архитектуры нежелателен. При необходимости использования водоемов с сезонным регулированием стока для создания элементов ландшафта целесообразно изменить характер использования водоема и тип регулирования.

10

3 ПЛОТИНЫ, ДАМБЫ

При строительстве водного объекта с целью благоустройства территории основными сооружениями гидроузла можно назвать собственно водоем,

плотину, дамбу (по необходимости), водосбросное сооружение и водоспуск

(водовыпуск).

Плотины классифицируются по отношению к пропуску стока вод,

используемым материалам, особенностям конструкции, способу возведения и по другим признакам (Таблица 2).

Таблица 2 – Классификация плотин

Земляные плотины, дамбы, противофильтрационные устройства напорных сооружений в виде экранов, ядер и лонуров можно возводить отсыпкой грунта,

как в сухих условиях, так и в воду. При устройстве противофильтрационных устройств наиболее пригодны глинистые грунты с коэффициентом фильтрации К< 0,1 м/сут. и при числе пластичности ≥ 0,05. Допускается применять также искусственную грунтовую смесь.

Крутизна откосов плотин и дамб определяется исходя из физико-

механических характеристик грунтов, действующих на откосы сил (собственной массы, влияния воды, сейсмических, динамических, внешних нагрузок на