Материал: Объекты ланд архитек

водорослей. Особенно благоприятно сказывается питание грунтово-напорна­

ми водами, обеспечивающими более значительный расход и проточность во­

доема. Количество водоемов на чисто подземном питании меньше, чем на

поверхностном стоке. Такие водоемы, как правило, расположены в поймах средних и крупных рек, отличающихся широкими поймами. В более узких поймах

размещение водоемов, организация водного питания и защита от весеннего и

летне-осеннего затопления затруднительны.

Принудительное наполнение водоемов-копаней из гарантированного источни­ ка водного питания производится в том случае, если нет хороших естествен­

ных источников водного питания. Малые водоемы заполняют водой из поли­

вочного или обычного водопровода. Большие водоемы часто заполняют водой

из специально пробуреиных скважин или скважин общего назначения. Имеют

место и такие источники, как подача воды насосами из рек, водохранилищ

или более крупных и хорошо обеспеченных водой водоемов.

Комбинированное питание имеет в какой-то мере почти каждый водоем, так

как на его поверхность выпадают жидкие и твердые осадки и частично посту­

пают воды поверхностного стока.

Регулирование стока. Регулирование стока характерно для плотинных водо­ емов, расположенных на постоянных или временных водотоках. Выделяют три

основных типа регулирования стока: многолетнее, сезонное и суточное.

Многолетнее регулирование стока в основном характерно для крупных во­ доемов (водохранилищ), имеющих важное хозяйственное значение. Ландшафт­ ные работы на берегах такого водохранилища должны учитывать диапазон многолетнего колебания уровня воды, в результате которого (как естествен­ ного, так и принудительного) сезонно освобождается от воды часть склонов

чаши водоема. Имеется возможность в случае недостатка стока для сезонного

регулирования создать полноценный водоем многолетнего регулирования при

условии усиления или очень слабого развития хозяйственного водопользова­

ния путем отбора воды.

Сезонное регулирование стока основано на том, что сток задерживается в

водоемах в многоводный период (весной) и расходуется в маловодный пери­ од (летом). Каждый год процесс заполнения и частичного опорожнения водо­ ема повторяется. Это происходит в результате того, что основной объем воды водоема (за исключением <<Мертвого>> объема) расходуется на хозяйственные нужды, например на орошение полей, садов, городских посадок и т.д. Такие водоемы малопривлекательны в ландшафте вследствие значительных сезон­ ных колебаний уровня воды и оголения откосов, а частично и дна водоемов.

Суточное регулирование стока применяется при работе гидроаккумулиру­

ющих электростанций.

6.3. Строительство водоемов

Правильно спроектировать и построить водоем можно, только опираясь на материалы детальных изысканий: топографические, гидрологические, геоло­ гические, гидрогеологические, санитарно-гигиенические (бактериологические). На основе указанных видов изысканий должны быть решены следующие воп­

росы.

115

1. Форма и площадь зеркала (акватории) водоема, которые задаются ланд­

шафтным архитектором исходя из основного назначения водоема, проекти­

руемого на объекте, размеров участка, типа и размера сооружений. При этом

форма водоема может быть самой разнообразной, включать в себя как отдель­

ные водоемы, так и их каскад при соединении водоемов ручьями или сопря­

гающими сооружениями.

2. Объем воды в водоеме, который зависит от площади акватории, назначе­ ния водоема, его средней глубины, источников водного питания и норматив­ ного (или возможного) водооборота. Не исключено, что несоответствие объе­

ма и других влияющих на него факторов может вызвать изменения первона­

чального проектного решения или создать дополнительные трудности, реше­

ние которых может привести к значительным дополнительным затратам.

3. Средняя и максимальная глубины водоема, определяемые исходя из раз­ личных факторов, к которым относятся площадь акватории, отношение к водной растительности, виды зарыбления и породы рыб, характер использо­ вания рыбы и др. При этом максимальная глубина может зависеть от гидроге­ ологических особенностей объекта и характера использования рыбы. При ры­ боразведении и зимовке рыб необходимо устройство так называемой зимо­

вальной ямы глубиной 2,5 .. .4,5 м.

4. Зонирование акватории (зеркала воды) водоема, которое должно быть

решено заранее, так как оно зависит от видов использования водоема и может

вклюqать в себя следующие направления: глубоководная зона для перезимов­ ки рыб; мелководная зона для прогрева воды, используемой для орошения; зона водной растительности для биологиqеской очистки воды, зона размеще­ ния пляжа; зона декоративной водной или околоводной растительности и др.

5. Крутизна откосов (коэффициенты заложения откосов), которая должна

быть определена в самом начале проектирования, так как все работы по со­ зданию водоема-копани начинаются с устройства котлована. При проведении инженерно-геологических изысканий на основе составленного задания на этот

вопрос должен быть дан ответ. Наилучшим решением является освещение в

отчете трех позиций: угол естественного откоса в сухом состоянии, угол есте­

ственного откоса в мокром состоянии и угол внутреннего трения по инже­

нерно-геологическим элементам (ИГЭ). Если эти данные отсутствуют или от­

сутствуют результаты инженерно-геологических изысканий, то сведения по

углу внутреннего трения могут быть взяты по СНиП 2.02.0 l-83* <<Основания

зданий и сооружений».

6.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 сильной фильтрации может быть выполнена из традиционных местных материалов (глиняный уплот­ ненный экран, песчано-глинистая смесь, глинобетон и др.); традиционных промышленных материалов (бетон, железобетон с уплотнительными добавка­ ми и т. д.); новых синтетических материалов (полиэтиленовые, резиновые); новых вицов покрытий (гибкие синтетические маты, заполненные сухим глиняным

порошком, и т.д.). Выбор того или иного материала зависит от его нали'lия,

стоимости, дальности возки, разумной затраты средств и других факторов.

7.Защита от загрязнения частицами грунта (суффозии), которая осуществ­

ляется в случаях подземного водного питания или попадания вод поверхност-

116

ного стока в водоем путем фильтрации через борта и дно водоема. Максималь­

ную опасность представляют мелкие глинистые и илистые частицы, проника­

ющие в водоем вместе с водой через активные поры грунта. Заиление такими

частицами (если не принять защитных мер) может быть довольно значитель­ ным, достигающим в прибрежной зоне 1,0 ... 1,5 м. Для борьбы с этим явлени­

ем применяют фильтры как из местных материалов (песчано-щебеночные),

так и в сочетанииснеткаными синтетическими материалами (геоткань повы­

шенной плотности- 350 ... 550 rjм2).

8.Тип водного питания, который определяет основной источник воды для

наполнения водоема. Типы водного питания рассмотрены ранее. При проекти­ ровании водоема необходимо выбрать один или два из них (в основном, это поверхностный сток, грунтовые воды или их комбинация) и заложить в про­

ект. В ряде случаев при выборе типов водного питания приходится одновре­

менно проектировать и сооружения для обеспечения данного типа питания

(см. п. 10).

9.Аэрация грунтовой воды, которая бывает, как правило, необходима

вследствие малого содержания кислорода, что неблагаприятно сказывается

на жизнедеятельности водоема вообще и рыбы, в частности. Попутно с аэра­

цией решается и вопрос о повышении температуры холодной подземной

воды. Такой подогрев нужен как при использовании воды для орошения, так и для лучшего роста рыбы. Аэрацию воды можно производить различными способами, но если водоем имеет ландшафтное значение, то лучше сочетать аэрацию с другими устройствами и эффектами. Например, воду в водоем

можно не просто подавать, а пропускать через такие сооружения, как грот,

искусственный родник, ручеек, ручей с каскадом перепадов и малых бас­ сейнов, в которых вода будет нагреваться, издавать приятное журчание, иг­

рать на солнце. Наиболее эффективным способом аэрации воды являются различного рода фонтаны, которые можно устраивать на берегу, на островах

или плавающих островах с возможностью произвольнога и оперативного

изменения местоположения в пределах водоема. Большую роль в аэрации

воды играют также различные гидротехнические сооружения: перепады,

быстротоки, консоли, водопады и другие, устраиваемые как на берегу, так и на разделительных дамбах при делении водоема на несколько участков с

разным уровнем воды.

1О. Сооружения для водного питания водоема, которые часто требуются при проектировании водоема-копани. В плотинных водоемах такой вопрос не

возникает, так как источник водного питаниярека или ручейуже суще­ ствует и функционирует и задача сводится лишь к задержанию стока каким­ либо типом плотины и сбросу избытка воды в период паводков водосбросным

сооружением. Водоем-копань на поверхностном стоке может потребовать уст­ ройства двух видов сооружений: для увеличения и усиления этого стока (водо­ сборные валы, борозды, каналы для переброски стока с другого водосбора), а также для очистки, как правило, загрязненного поверхностного стока (раз­ личного вида фильтры для механической очистки или применение средств биологической очистки воды). При устройстве водоемов на грунтовом пита­

нии может оказаться, что прямое грунтовое питание окажется недостаточным.

В таком случае могут быть применены методы каптажа родников или искусст­

венное дренирование вышележащих водоносных горизонтов для усиления грун-

117

тового стока. В случае отсутствия таких горизонтов или расположения водоема

на относительно ровной поверхности можно использовать специальные буро­ вые скважины для дополнительной подачи воды в водоем. Такие скважины имеют небольтую глубину (10 ... 20 м) и могут использовать воду, которая по химическим или бактериологическим показателям непригодна или малопри­

годна для питьевых целей.

11. Водосбросные сооружения, которые nреследуют две основные цели: не

допускать подъема воды выше определенного уровня и сбрасывать все излиш­ ки воды, образующиеся в результате половодья, паводков, снеготаяния или

обильных ливневых осадков. Устройство водосбросных сооружений связано

(в зависимости от типа водоема) с проведением гидрологических, гидрогеоло­ гических и гидравлических расчетов. Цель гидрологических и гидрогеологических

расчетовопределение величины расчетного расхода (как правило, в м3jс),

а цель гидравлических расчетов - определение размеров сбросных сооруже­

ний в зависимости от их вида, материала, формы и других показателей. Необ­ ходимо помнить, что ни один хорошо спроектированный и построенный во­

доем не может нормально эксплуатироваться и выполнять свою роль без водо­

сбросного сооружения. Водосбросные сооружения могут иметь конструкцию

одноили многоочковых труб, преимущественно круглого или nрямоуголь­ ного сечения; водосливов с тонкой стенкой, с широким порогом или nракти­

ческого профиля, а также другие формы.

12. Сооружения для полного опорожнения водоема, которые обычно назы­

ваются донными водоспусками или донными водовыпусками. Слово <<донный» пошло от устройств на плотинных водоемах, где по ряду причин необходимо было время от времени nроизводить полное опорожнение водоема для проведе­ ния эксплуатационных и ремонтных работ. Примерно такие же сооружения де­ лаются и в больших открытых бассейнах для обеспечения смены воды. В отно­ шении водоемов-копаней дело обстоит несколько сложнее, так как не всегда

удается проложить донный водоспуск самотечного типа. В этом случае nрихо­ дится использовать насос для поднятия воды из самой низкой точки дна. Для

большей эстетичности как самого водоема, так и водовыпускного сооружения последнее целесообразнее выполнить в виде отдельного колодца, соединен­ ного с водоемом донным трубопроводом. В свою очередь, наличие такого со­ оружения побуждает использовать его и в качестве водосбросного, если рель­ еф местности и другие обстоятельства не nредопределят более простого и

экономичного решения.

13. Кратность водообмена, которая в основном зависит от назначения водо­ ема. Реальный водообмен и потребность в нем зависят также от объема водо­ ема и гидрологических и гидрогеологических особенностей объекта. Напри­

мер, известно, что крупные водоемы сами с успехом справляются с различ­

ными нагрузками при сравнительно малом водообмене. Плотинные водоемы при явном превышении объемов стока над чашей водоема также не нуждают­ ся в каких-либо дополнительных мероприятиях. Часто в таких водоемах без

особых усилий достигается 10-50-кратный естественный водообмен. Во всех

остальных случаях (в основном касающихся водоемов-копаней ограниченного размера) приходится рассчитывать и соизмерять объем чаши и объем стока для обеспечения нормативного водообмена, который кратко и nриближенно можно охарактеризовать коэффициентом водообмена:

118

Если естественный водообмен в нужном объеме осуществить не удается, то

приходится прибегать к системе фильтров для регулярной очистки воды.

14. Фильтры для очистки воды, которые можно подразделить на естествен­

ные и искусственные. Естественные фильтры, как было отмечено ранее, за­

висят от естественного водообмена, размеров водоема, типа водного пита­

ния, температуры воды, степени ее аэрации и друтих факторов. Основными

очистителями воды являются растения и микроорганизмы. Из растений можно

отметить камыш, тростник, рогоз, ситник и др. Если естественные очисти­

тели воды не справляются, то приходится прибегать к использованию спе­

циальных сооруженийискусственных фильтров. Искусственные фильтры (или их отдельные части) по характеру действия можно подразделить на

механические, химические, аэрационные, стерилизующие и микробиоло­

гические.

Наиболее распространенными и более простыми по устройству являются

механические фильтры, очищающие воду от механических примесей. Это, как правило, многоступенчатые фильтры, состоящие из кварцевого песка и щеб­ ня различных фракций. Химические части фильтров поглощают отдельные

элементы, находящиеся в избытке или отличающиеся нежелательными свой­ ствами. Аэрационная часть фильтра работает по принцилу насыщения раство­

ра молекулами воздуха и кислорода, приводящего к более быстрому разложе­

нию органических веществ. Стерилизация раствора производится путем ульт­ рафиолетового облучения протекающей по прозрачному трубопроводу воды. Микробиологическая часть фильтра очищает воду от органических примесей путем переработки этих примесей специально заселенными на пористых сре­ дах бактериями.

15. Сопутствующие гидротехнические сооружения, которые возводят как с целью выполнения отдельных функций, так и с целью достижения зрелищ­ ного эффекта (сооружения гидропластики, из которых одно из первых мест занимают различного вида фонтаны). Не менее зрелищны более массивные и

шумные сооружения типа искусственных водопадов. При этом их эффектив­

ность, зрелищность и шумность напрямую зависят от высоты падения воды,

расхода и типа поверхности водобойной части водопада.

16. Дренаж для отвода фильтрационных вод и регулирования водного ре­

жима окружающей территории, который является непременным мероприяти­ ем при устройстве водоема с высоким уровнем воды в переувлажненных грун­

тах. При этом могут быть рассмотрены два основных варианта: когда водоем

имеет низкий уровень воды, позволяющий дренировать окружающую переув­

лажненную территорию; когда уровень воды высокий, подтопляющий эту же

самую территорию.

В первом случае возможен дренаж территории со сбросом дренажных вод в

водоем и удалением избытка воды через водосбросное сооружение. В этом слу­

чае имеется один существенный недостатокбольшое расстояние от поверх­ ности воды до поверхности земли. Выход из этого положения - организация

119