Противоселевые сооружения это одна из технических мер защиты от селей, минимизации возможного материального ущерба населенным пунктам, объектам транспортной инфраструктуры, сельскохозяйственным угодьям и прочим объектам.
В Российской Федерации строительство противоселевых сооружений регулирует СНиП 22-02-2003 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов», а также другие смежные нормативные акты. Ранее в период СССР действовала «Инструкция по проектированию и строительству противоселевых и защитных сооружений (СН 518-79).
СНиП 22-02-2003, в отличии от СН 518-79 регулирует не только строительство и проектирование противоселевых сооружений, но и мероприятия против других видов геологического воздействия – оползни, подтопление и затопление территорий, снежные лавины, морозного пучения, наледеобразования, термокарста и другие).
Противоселевые сооружения подразделяются на несколько видов:
Селезадерживающих – предназначены для задержания селевого потока и образования селехранилищ. Включают в себя бетонные, железобетонные плотины, плотины из каменной кладки и грунтовых материалов.
К селезадерживающим сооружениям предъявляются повышенные требования, так как их разрушение угрожает катастрофическими последствиями. Включают в себя поверхностные селесбросные сооружения, на случай если объем селевого потока будет превышать расчетный.
Селепропускные – устраиваются для пропуска селевых потоков через объект или вокруг него. Это в частности каналы – для пропуска селевых потоков через населенные пункты и другие объекты. Селепропуски – для пропуска селевых потоков через объекты транспортной инфраструктуры – автомобильные и железные дороги, каналы, различные трубопроводы и др.
При проектировании селепропусков учитывается продольный уклон (он не может быть малым). Селепропуск включает в себя входной и выходной участок, отводящий тракт. Стенки селепропуска должны возвышаться над максимальным уровнем селевого потока не менее чем на 1 метр для лотков и 0,5 метров для каналов.
Селенаправляющие сооружения – дамбы, шпоры, предназначены для направления селевого потока в селепропускное сооружение. Применяются также для предотвращения подмыва защищаемой территории.
Стабилизирующие сооружения – включают в себя дренажные устройства, каскады запруд, подпорных стен, террасирование склонов. Предназначены для ослабления динамических характеристик селевого потока или прекращения его движения. Подобные сооружения достаточно часты в районах с пересеченным рельефом, где есть угроза оползней и обвалов.
Запруды устраиваются на всех участках русел данного водосборного бассейна. При этом верхняя граница стабилизации определяется местоположением, где расход паводка с некоторым запасом не превышает критический селеобразующий расход, а нижняя граница определяется уклоном, при котором селевые потоки уже не образуются. Принимаются меры для предотвращения подмыва основания, бортов сооружения, а также возможность пропуска дождевого паводка. На прочность запруды рассчитывают, как подпорные стены, с учетом гидростатического и фильтрационного давления воды и отложения наносов.
Террасы применяют для уменьшения максимального расхода дождевого паводка путем перехвата склонового стока и перевода его в сборные каналы или русла.
Селепредотвращающие сооружения представлены плотинами для регулирования селеобразующего паводка. Плотины применяют в условиях, когда очаг образования дождевого или гляциального селя находиться ниже очага формирования селя и между этими участками рельеф позволяет создать регулирующую емкость. Плотина оборудуется выпуском воды, обеспечивающая автоматическое опорожнение регулирующей емкости с расходом, не превышающий селеобразующий. Для расчета объема емкости необходимы данные по пиковым объемам паводка, с учётом запаса.
Селепредотвращающие сооружения устраиваются также в тех случаях, когда присутствует угроза прорыва горных озер (к примеру, образовавшихся в результате закупоривания русла в результате обвала).
Проектирование противоселевых сооружений выполняют на основе инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-теотехнических, инженерно-гидрологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий. То есть стадии проектирования и строительства предшествует огромный объем подготовительной работы.
Кроме того, должны быть проведены работы прогнозирования изменений в будущем геологических, гидрологических, гидрометеорологических факторов. Даны прогнозы последствий и возможных потерь от воздействия селевых и грязекаменных потоков. Важно также минимизировать отрицательное воздействие от строительства противоселевых сооружений на защищаемые территории, исключить при работах возникновение иных негативных геологических процессов, ландшафт местности. В случае, когда сооружения инженерной защиты могут оказать отрицательное влияние на территории, должны быть предусмотрены компенсационно-восстановительные мероприятия.
Также проводятся работы по рекультивации и благоустройству территорий, нарушенных при создании сооружений.
При проектировании противоселевых сооружений требуются точные метеорологические и гидрологические данные, как можно за больший период времени. В частности, частота выпадения ливневых осадков и их пиковые объёмы, максимальный расход образующихся потоков, высота снежного покрова и возможное воздействие на него температурного режима.
Селезащитная плотина Медеу защищает Алма-Ату от селевых потоков проходящих по реке Малая Алмаатинка.
Селезадерживающая плотина на реке Талгар (Казахстан)
Селезадерживающая плотина на реке Калгаринка (Казахстан), защищает Алматы от селевых потоков.
Селезадерживающая плотина с пятью сбросными отверстиями (Австрия)
Инновационное решение последних лет в области защиты от селей стало внедрение сквозных заграждений из стальных стержней или сеток. Крупность задерживаемого обломочного материала определяется размером ячейки. Устраивается как правило каскадом подобных защитных сооружений. Прошедший сквозь барьер поток устремляется вниз ослабленным и обедненным наиболее крупными обломками, что снижает воздействие на следующие барьеры. Тем самым поэтапно гаситься разрушительная сила селевого потока, при минимальных материальных затратах и простоте эксплуатации (требуется периодическая замена сетки).
Монтаж сетчатого ограждения
Каскад стабилизирующих сооружений, снижающих разрушительную силу потока.
Устройство склоноудерживающих террас (стабилизирующие сооружения).
Использованы фотоматериалы:
Журнал «Инженерная защита«
