Общие системы дренажей

Общие системы дренажей применяют в качестве основных средств осушительных мелиораций, сочетая со вспомогательными, используя естественные свойства гидрографической сети и проектируют комплекс мероприятий инженерной подготовки.

Головные дренажи проектируют для осушения территорий, подтопленным потоком подземных вод, притекающих с водораздела, когда область их питания лежит вне защищаемой территории. Дренаж закладывают по верхней границе дренируемого участка (рис.2.4.10) поперек движения грунтовых вод. Он эффективно работает при размещении на водоупоре, хотя может использоваться как несовершенный дренаж.

Рис.2.4.10. Головной дренаж

а – план; б÷г – разрезы через дренаж горизонтального, вертикального, комбинированного типов; 1 – головная дрена; 2 – смотровой колодец; 3 – сбросная линия; 4 и 5 – первоначальный и пониженный уровни грунтовых вод; 6 – водоупор.

Береговые дренажи проектируют как защиту от грунтовых вод, поступающих на территорию, главным образом, из открытых водоемов, но они могут одновременно перехватывать подземный приток со стороны водораздела (рис. 2.4.11). Дренажи предусматривают, чтобы предотвратить ожидаемый подпор грунтовых вод на прибрежной территории, поэтому заглубление дрен относительно расчетного горизонта воды в водотоке определяют расчетом. Трассу дренажа прокладывают вдоль реки на некотором расстоянии от бровки берега, а в случае обвалования - за дамбой, отодвигаясь от береговой линии водоема. Оптимальным расстоянием трассы от берега будет такое, при котором дебит дренажа окажется наименьшим.

Рис.2.4.11. Береговой дренаж

а - горизонтального типа; б – вертикального; в – комбинированного; 1 и 2 – первоначальный и пониженный уровни грунтовых вод; 3 – береговой дренаж; 4 – водоупор; 5 – трасса береговой дрены; 6 – насосная станция.

Береговые дренажи проектируют совершенными и несовершенными, а конструктивно они решаются подобно головным. В береговых системах применяют главным образом вертикальные и горизонтальные типы дренажей, а в ряде случаев используют комбинированный. При интенсивном притоке воды со стороны реки или водоема в дополнение к береговому дренажу могут быть использованы противофильтрационные завесы. Их устраивают инъекцией в грунт глин, грунтобентонированного раствора или биополимерного и других материалов. Обычно однолинейные искусственные системы дренажа работают с естественными дренами (речки, озера, каналы). Такие системы называют смешанными.

Систематический (площадный) дренаж используют на территориях, где подземные воды питаются за счет просачивания атмосферных, поверхностных и хозяйственных вод (питание «сверху»), а также напорных подземных вод (питание «снизу»). При питании водоносного пласта «снизу», особенно при необходимости большого водопонижения, применяется вертикальный систематический дренаж.

Рис. 2.4.12. Схема горизонтального систематического дренажа

а – план; б – разрез по А- Б; 1 – первоначальный уровень подземных вод; 2 – пониженный уровень подземных вод; 3 – дрены-осушители; 4 – водоупор; 5 – дренажный коллектор; 6 – смотровые колодцы; 7 – направление стока

6

Рис.2.4.13. Схема вертикального систематического дренажа

а – план; б – разрез по А-Б; 1 – первоначальный уровень подземных вод; 2 – пониженный уровень подземных вод; 3 – вертикальные дрены; 4 – дренажный коллектор; 5 – направление стока; 6 – водоупор

Рис.2.4.14. Схема комбинированного систематического дренажа

а – план; б – разрез по А-Б; 1 – горизонтальные дрены; 2 – вертикальные дрены; 3 – первоначальный уровень подземных вод; 4 – пониженный уровень подземных вод

Систематический дренаж представляет собой системы вертикальных или горизонтальных дрен, равномерно расположенных по всей дренируемой территории. Горизонтальную конструкцию совершенного или несовершенного типа дренажа проектируют при питании «сверху» в условиях малой мощности водопроницаемой толщи с высоким коэффициентом фильтрации, когда требуется произвести небольшое понижение УГВ (Рис. 2.4.12, 2.4.13, 2.4.14 а,б).

Дрены-осушители примыкают к дренам-собирателям или же непосредственно к дренажному коллектору, отводящему собранные подземные воды в водоприемник. Дрены-собиратели принимают воду от осушителей и транспортируют ее к магистральному коллектору. Поэтому при дренировании больших территорий приходится устраивать ряд отдельных осушителей, объединяя их собирателями и магистральным коллектором в одну систему.