Взаимное влияние влияние водных объектов и автомобильных дорог на территории Смоленской области

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Бышевская А. В. Взаимное влияние влияние водных объектов и автомобильных дорог на территории Смоленской области // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2013. – Т. 3. – С. 746–750. – URL: http://e-koncept.ru/2013/53151.htm.
Аннотация. В статье представлены результаты комплексного анализа взаимного влияния водных объектов придорожных территорий и инженерных водопропускных сооружений на функционирование автотранспортной сети Смоленской области. Выявлены изменения в состоянии автомобильных дорог, связанные с недостаточным учётом особенностей гидрологического режима водных объектов, возможностей появления размывов, подтопления земель и других негативных процессов. Проанализированы причины наиболее частых чрезвычайных ситуаций на дорогах, возникающих в результате ошибок в проектировании водопропускных сооружений, низкого качества их строительства, несвоевременного устранения появляющихся неблагоприятных изменений в их состоянии. Приведен пример балльной оценки состояния гидротехнических сооружений.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Бышевская Анастасия Владимировна

преподаватель Смоленской государственной академии физической культуры, спорта и туризма, г. Смоленск.

Email: nastya_slastya@mail.ru

ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА НА ТЕРРИТОРИИ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ. В статье представлены результаты комплексного анализа взаимного влияния водных объектов придорожных территорий и инженерных водопропускных сооружений на функционирование автотранспортной сетиСмоленской области. Выявлены изменения в состоянии автомобильных дорог, связанные с недостаточным учётом особенностей гидрологического режима водных объектов, возможностей появления размывов, подтопления земель и других негативных процессов. Проанализированы причины наиболее частых чрезвычайных ситуаций на дорогах, возникающих в результате ошибок в проектировании водопропускных сооружений, низкого качества их строительства, несвоевременного устранения появляющихся неблагоприятных изменений в их состоянии.Приведен пример балльной оценки состояния гидротехнических сооружений.

Ключевые слова: автомобильные дороги; водные объекты; водопропускные гидротехнические сооружения; негативные последствия; чрезвычайные ситуации.

Водные объектыявляются существенным препятствием для строительства и функционирования автотранспортной сети. Аномалии проявляются в режиме функционирования рек, озер и болот. В связи с этим, в каждом регионе развитие дорожной сети, затраты на строительство, эксплуатацию дорог должно осуществляться не только на основе правильной оценки ландшафтного устройства территории, но и необходимости учёта особенностей распространения водных объектов, их размеров, возможностей появления негативных процессов наводных объектах и дорогах.Существует острая необходимость учета особенностей распространения водных объектов, их размеров, возможностей появления негативных последствий на автомобильных дорогах, связанных с изменениями в их водном режиме. Для выявления ключевых взаимосвязей в системе «автомобильная дорога –окружающая природная среда» был проведен комплексный анализ геоэкологической ситуации в пределах автотранспортного комплекса Смоленской области. В территорию Смоленской области входят верхние участки водоразделов трёх крупных рек Европы Волги, Днепра и Зап. Двины. Основная часть её (57%) входит в бассейн р. Днепра (собственно Днепра и двух его крупных притоков Сожа и Десны), восточная и юговосточная (26%) –в бассейн Волги (её притока первого порядка Вазузы и второго порядка Угры), северозападная (17%) –Зап. Двины (её притока первого порядка Каспли и второго порядка Ельши). Водораздельное положение области обуславливает преобладание на её территории малых рек. В её пределах насчитывается 1149 водотоков с постоянным течением. Из них всего четыре реки имеют длину свыше 200 км (Днепр –503 км, Угра –257 км, Остёр –227 км, Сож 213 км). Одиннадцать рек имеют длину от 100 до 200 км. Рек протяжённостью от 25 до 100 км –55 [1]. Проведя расчет ущерба рыбным запасам реки Сож Починковского района Смоленской области [2], при проведении работ предусмотренных проектом «Реконструкция моста через реку Сож на км 11+744 автодороги «ПрудкиМонастырщина» в Починковском районе Смоленской области» было установлено что ремонтные работы повлекут массовую гибель кормовых организмов в зоне шлейфа мутности на русловом участке реки протяженностью 1000 м вниз по течению. Ущерб от гибели кормовых организмов будет носить долгосрочный характер с восстановительным периодом 5 лет. Подобные негативные изменения фиксируются на всех участках водных объектах попадающих в зону влияния строительных и ремонтных работ автодорожных организаций. Близость автодорог кардинально влияет на химический состав водотоков. Качество и состав воды в бассейнах крупнейших рек Смоленской области р. Днепр, Западная Двина, Волга в 20092012 гг. дает представление о загрязнении воды сульфатами, медью, нитритами, магнием, нефтепродуктами, фенолами, рядом пестицидов. Среднегодовые концентрации этих веществ превышают ПДК от 1,09до 13,1 раза. Подобные концентрации растворимых форм тяжелых металлов в водерек связаны со сбросом промышленных и хозяйственнобытовых стоков городов и населенных пунктов, а так же смывом с автодорог. По данным ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии по Смоленской области» смыв от автодорог составляет 20% от общего объема сточных вод, сбрасываемых в речные бассейны. Такие металлы, как титан, хром, марганец, цинк распределены по длине рек крайне неравномерно, что указывает на их участие в различных процессахсистемы «вода донные отложения биота». Водные объекты в свою очередь, изменяют режим функционирования транспортных систем. Влияние временных водотоков на состояние дорог бывает весьма заметным в связи с резким увеличением расходов воды в отдельные периоды весеннего снеготаяния и выпадения интенсивных дождей. В периоды разливов характерны значительныескорости течения воды, в связис чем разрушения дорожного полотна и водопропускных сооружений на пересекающих их дорогах бывают чаще, чем на переходах более крупных водотоков. Чаще наблюдается и заиление водопропускных труб на дорогах, проложенных через временные или небольшие водотоки с постоянным течением воды. Происходит это обычно при засорении их крупным мусором, замедляющем скорость потокаводы. Реже это происходит в результате просадки труб, уложенных на обладающий низкой плотностью грунт или возникающей при подмывеу основания трубы и образования в результате этого обратного уклона в ней. Чрезвычайные ситуации, связанные с воздействием талых снеговых и ливневых вод, возникают чаще на дорогах крупных населённых пунктов. Основные причины этого –заполнение водопропускных устройств мусором, недостаточное внимание проведению необходимых мероприятий для регулирования поверхностного стока при строительстве зданий и сооружений, неправильно проведенные расчёты гидрологических характеристик при проектировании водопропускных сооружений. Изза быстрого подъёма воды весной 2012 года размывы дорог были отмечены на переходах через малые водотокии в других местах области. Наиболее значительным был размыв полотна дороги Духовщина Ярцево в районе д. Третьяково, вызванный прорывом плотины пруда. Малые реки, ручьи на территории области характеризуются рядом особенностей гидрологического, гидрохимического, ледового режимов, что весьма важно учитывать при создании дорожных переходов. Гидрологический режим большей их части отличается значительными различиями расходов воды в межени и в периоды половодий и паводков, большими изменениями скороститечения в отдельные фазы водного режима. В результате этого велика опасность размыва полотна дорог при ошибках в выборе диаметра водопропускных труб, неправильного выбора или некачественного строительства водосбросных сооружений при строительстве дорог, пересекающих водотоки, плотин на создаваемых прудах. Нередки появления оползней, оплывин на откосах полотна дорог в местах пересечения ими водотоков. Часты разрушения оголовок водопропускных труб, бетонных и иных креплений откосов дорожного полотна на переходах. В отдельных случаях в теле плотин можно наблюдать образование промоин под водопропускной трубой. В результате подмыва грунта у основания труб, что чаще наблюдается в нижнем бьефе, возникают деформации и разрушения отдельных элементов водопропускныхсистем. Высоко положенные трубы создают нередко подпор воды у дорог при отсечении ими части слабосточных понижений. В результате этого повышается уровень воды перед дорогой, что отрицательно сказывается на состоянии её полотна. Происходит насыщение влагой насыпного грунта, что приводит к его пучению весной после оттаивания промерзшего слоя полотна дороги. Разрушение полотна дороги в результате пучения чаще наблюдается в нераскрытых замкнутых понижениях, накапливающих в отдельные периоды значительное количество воды. При пересечении дорогами таких западин необходимо не только повышать высоту дорожной насыпи, с отсыпкой её хорошо фильтрующими влагу породами, но и обязательно раскрывать эти природные комплексы, не допуская в них застоя поверхностных вод. Водопропускные трубы во многих случаях концентрируют водные потоки, что приводит иногда к размыву грунта на выходе из этого сооружения. Происходит это обычно в тех случаях, когда на выходах не применяют гасителей энергии потока (водобойных стенок, колодцев и др.). Так в конце 90х годов прошедшего века в результате подмыва трубы в нижнем бьефе произошло обрушение грунта полотна дамбы, построенной в г. Смоленске через ручей Чуриловка. Движение транспорта по дороге, проложенной по дамбе, было прервано почти на две недели. Обследование дамбы в 2012 году показало, что угроза обрушения грунта в результате его размыва у основания трубы полностью не исключена. Чаще повреждение полотна и водопропускных сооружений происходит на дорогах местного значения, которые отличаются более низким качеством строительства. Не всегда при проектировании таких дорог используют правильно рассчитанные характеристики стока, особенно максимальных расходов воды. В весенний период, в виду углекислой агрессивности талых снеговых вод, в ряде случаев наблюдаются разрушения отдельных элементов водопропускных сооружений. Дороги в области на многих участках проложены по склонам, имеющим нередко значительную длину. Уклон поверхности в подобных местах часто превышает15º. В самых низких точках подобных участков, обычно у водопропускных сооружений, накапливается значительное количество воды. В результате чего происходит размыв откосов дорожного полотна. Проведенное в 20102012 годах обследование водопропускных сооружений на дорогах области, пересекающих водные объекты, показало, что разного рода разрушения характерны для большей их части. Автором была разработана методика балльной оценки состояния придорожных водопропускных гидротехнических сооружений, позволяющая определять степень их повреждения и пригодность для дальнейшего использования (рис.).

Рисунок. Оценка изменения гидрологического режима и состояния придорожных гидротехнических сооружений, баллы

Повреждения, а иногда и разрушения мостов, возможны в период ледохода. В большей степени они характерны для средних и крупных рек. Льдом повреждаются иногда и оголовки водопропускных труб, откосы полотна дорог возле мостов. Опасности размыва полотна дорог возникают иногда по причине заполнения не только крупным мусором, но и льдом водопропускных труб. В прошлом ежегоднона Смоленщине наблюдалось разрушениедеревянных мостов. Обычно онипроисходили в половодья, отличающиеся наиболее высоким подъёмом воды и после суровых зим, в которые лёд достигал значительной толщины, и льдины в период ледохода имели большие размеры. Преобладание малых рек на территории области позволило строить многие дороги относительно большой протяжённости без сооружения мостов. В основном это старые, реконструированные полностью или частично дороги, которые прокладывали с учётом особенностей существующей гидрографической сети. Проходят они на значительном протяжении вблизи водоразделов с наличием в отдельных местах поворотов малого радиуса. Мостов на таких дорогах в настоящее время нет или их очень мало. К таким дорогам относятся старая дорога Смоленск –Демидов, дороги Ельня –Дорогобуж, Починок –Ельня, Вязьма –Сычёвка и другие. Мало мостов имеют и дороги, построенные во второй половине прошедшего века, не имеющие поворотов малого радиуса, т.е. построенных с учётом современных технологий и требований к эксплуатации. Такими дорогами являются: Ольша Велиж (два моста через р. Касплю), Демидов –Пржевальское (мост через р. Половью). На этих дорогах негативное воздействие ручьёв и рек на состояние дорог проявляется в заметно меньшей степени. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что негативное воздействие

особеннонебольших по размерам водных объектов,на состояние дорог,в полной мере не учитывается. Причиной возникающих неблагоприятных изменений в состоянии дорог,в местах устройства водопропускных гидротехнических сооружений,являютсяошибки в гидрологических расчётах при проектировании водопропускных сооружений, проводимые без учёта изменений в стоке при освоении водосборов малых водотоков, активизация эрозии, рост количества свалок в эрозионных формах рельефа и объёма мусора в них. Возникающие неблагоприятные изменения вовремя не устраняются, что приводит нередко к появлению различной тяжести чрезвычайных ситуаций.

Ссылки на источники:

1.Природа Смоленской области / под ред. В.А.Шкаликова. Смоленск: Издво «Универсум», 2001. –421 с. 2.«Временная методика оценки ущерба, наносимого рыбным запасам в результате строительства, реконструкции и расширения предприятий, сооружений и других объектов и проведения различных видов работ на рыбохозяйственных водоемах» 1989г.

Byshevsky Anastasia V.Teacher Smolensk State Academy of Physical Culture, Sports and Tourism, Smolensk.NEGATIVE CONSEQUENCES OF WATER BODIES ONTHE STATE OF ROAD INSMOLENSK REGION

The paper presents the results of a survey of water bodies bordering territories and engineering culverts on roads Smolensk region. Revealed changes in the state of roads in areas of the device structures of insufficient taking into account peculiarities of the hydrological regime of small streams, may cause erosion, waterlogging and other negative processes. Are examples of the most common emergency situations on the roads, arising from errors in the design of culverts, poor quality of construction, elimination of late emerging adverse changes in their condition.Keywords: roads, water bodies, culverts, negative consequences; emergencies.