Дамба

Примечания

1.  (англ.) Kamphuis, W J. (2010) Introduction to Coastal Engineering and Management. World Scientific Publishing Co Ltd. Singapore.
2.  (англ.) Shipman, B & Stojanovic, T. (2007) “Facts, Fictions, and Failures of Integrated Coastal Zone Management” in Europe Coastal Management. Vol. 35, Issue 2, p375 — 398 .
3.  (англ.) Allan, J C, Kirk, R M, Hemmingsen, M & Hart, D. (1999) Coastal Processes in Southern Pegasus Bay: A Review – A Report to Woodward-Clyde New Zealand Ltd. and the Christchurch City Council. Land and Water Studies Ltd. Christchurch.
4.  (англ.) Fletcher C H, Mullane R A & Richmond B M. (1997) “Beach loss along armored shorelines on Oahu, Hawaiian Islands” in Journal of Coastal Research. Vol. 13, No 3. P 209-215
5.  (англ.) Kajendra, R. (2011)
6.  (англ.) Kraus, N & McDougal. (1996) “The Effects of Seawalls on the Beach: Part I: An Updated Literature Review” in Journal of Coastal Research. Vol. 12, No. 3.
7.  (англ.) Clarke, J R. 1994. Integrated Management of Coastal Zones. Fao Corporate Document Repository, USA
8.  (англ.) Masselink, G & Hughes, M J. (2003) Introduction to Coastal Processes and Geomorphology. Oxford University Press. New York. Ch 11.
9. Milligan, J & O’riordan, T. (2007) “Governance for Sustainable Coastal Futures” in Coastal Management. Vol. 35, Issue 4, p 499–509.
10. Council of Europe. (1999) European code of conduct for coastal zones, Council of Europe, Strasbourg.
11.  (англ.) N.W.H. Allsop. (2002). Breakwaters, coastal structures and coastlines.Thomas Telford. ISBN 0727730428.
12. ↑
13.  (англ.) De Centre d’études maritimes et fluviales. (2007). Rock Manual. The use of rock in hydraulic engineering. Ciria. ISBN 0860176835.

История

Упоминание «морской стены» в «Беовульфе»

Древний англосаксонский манускрипт — «Беовульф» содержит упоминание о месте «близ морской стены» (sæ wealle neah) относящееся к периоду X века и ранее (данные сооружения до сих пор называются в англоязычных странах «sea wall»). Однако, исследователи до сих пор не сошлись во мнении о том, идёт ли речь о капитальном сооружении (на что указывает фраза «близ», «возле») или же это фигура речи.

Первым задокументированным созданием противонагонной дамбы было строительство в 1623 году на острове Канвей (Великобритания) в устье Темзы, которое имело место после крупного наводнения.

Пондичерри (26.12.2004)

В 1735 году для защиты от эрозии гавани города Пондичерри в Французской Индии была возведена каменно-насыпная дамба длиной 2 км и высотой 9 м над уровнем моря. В декабре 2004 года, после приведшего к цунами землетрясения, центральная часть города осталась незатронутой подъёмом воды, который в этой местности достигал 8 метров.

Япония (11.03.2011)

Общая протяженность береговой линии Японии составляет 35 тыс. км, 40 % которой окружена железобетонными морскими дамбами против штормовых волн, нагонов воды и цунами. После землетрясения в марте 2011 года и последовавшего цунами, большинство из этих защитных сооружений вблизи эпицентра было преодолено надвигающимися волнами, в том числе из-за опускания некоторых участков побережья после толчков. Расположение части защитных сооружений в пределах замкнутых бухт снижало их эффективность, по причине фокусировки приходящих волн, то есть из-за повышения уровня нагона в этих местах по сравнению с другими участками побережья. В данном случае также проявлялся негативный сдерживающий эффект этих сооружений при оттоке прорвавшейся ранее воды после завершения её нагона.

Например, в городе Камаиси с гаванью, глубиной 69 м и шириной 2 км, в середине 2000-х была построена защитная дамба стоимостью 1,5 млрд USD, которая в Книге рекордов Гиннеса отмечена как самая глубокая волноломная дамба в мире.Цунами высотой 18 м преодолело основное сооружение, вызвав перелив через кромку дамбы. Дополнительно, удар волны привел к частичному разрушению дамбы, что, в результате — открыло доступ к внутренней акватории для больших объемов поступающей воды, обеспечило рост уровня воды в гавани, достаточно быстрый для преодоления внутренних защитных портовых сооружений, и, в конечном итоге, стало причиной затопления низкорасположенных районов города.

Сравнение

Итак, каждое из гидротехнических сооружений выполняет свои задачи. Дамбы часто возводятся для защиты местности, расположенной близко к воде, от затопления. Такие объекты должны выдерживать водный напор определенной силы. Сооружения, проходящие вдоль границ водоемов, называют контурными. Дамбы также воздвигаются в портах для ограждения акватории от действия волн и обеспечения спокойного движения судов во время прибытия, шлюзования и выхода. Сооружения этого вида относятся к безнапорным.

Кроме того, дамбы являются необходимыми элементами, участвующими в регулировании ширины русел рек, а также в искусственном разделении или соединении потоков. Чтобы движение воды осуществлялось в нужном направлении, объекты располагают под некоторым углом к течению. Дамбы, позволяющие изменять направление водотока, иногда сооружаются лишь на определенный срок. Это касается случаев, когда необходимо на время отвести воду из русла реки по причине проведения в данном месте строительных работ.

В чем разница между дамбой и плотиной? Она заключается в том, что дамба не всегда подвергается мощному давлению воды. Плотина же рассчитана на постоянный напор. Она преграждает поток, в результате чего по одну сторону от сооружения уровень воды значительно повышается. Плотины позволяют сделать изначально неглубокие реки пригодными для судоходства и лесосплава. Эти объекты также помогают решать проблемы водоснабжения и орошения сельхозугодий, а благодаря сосредоточению у плотины сильного напора становится возможным энергетическое использование воды.

Отличие дамбы от плотины состоит в том, что построение последней, как правило, способствует формированию искусственного водохранилища. При этом в самой реке и прилегающих территориях происходят заметные преобразования: другим становится режим стока, меняется температура воды, усложняется миграция рыбы, затопляется часть прибрежной зоны, в районе сооружения изменяется микроклимат. С помощью плотин также создают резервуары для задержания талых и дождевых вод в балках и оврагах. Накопленные запасы воды затем используют для орошения и в других целях.

Конструкция

Вертикальная и искривленная дамбы.

Каменно-насыпная дамба.

Предназначением морских дамб является отражение энергии волн обратно в водоём и недопущение распространения воды вглубь береговой зоны при временном изменении уровня водоёма. Так как водоём, атмосфера и другие природные процессы оказывают постоянное воздействие на подобные сооружения, они, как правило, требуют периодических работ по поддержке их целостности. Выбор конструкции современных морских дамб производится исходя из тех физических природных явлений, которым они должны противостоять (эрозионных процессов), из особенностей местного климата, значимости ландшафта местности и окружающей среды. В качестве конструкционных материалов наиболее часто выбираются железобетон, камни, сталь, габионы, дополнительно могут быть использованы винил, древесина, алюминий, фибергласовые композиты, мешки с песком и обычный грунт. Подразделяют вертикальные, ступенчатые и насыпные дамбы:

• Вертикальные дамбы — отражают энергию волн и при штормовых условиях, приводят к образованию стоячих волн, вертикальное расположение поверхности, которая воспринимает внешнее давление, может стать причиной разрушения этого вида дамб;
• Ступенчатые дамбы — осуществляют постепенное разрушение волны по мере её распространения по искривленной поверхности. Кривизна дамбы в данном случае повышает эффективность поглощения энергии волны и обеспечивает дополнительную защиту основания конструкции;
• Насыпные дамбы — используются для ситуаций с меньшей энергией волн и эрозионного воздействия, в некоторых случаях не обеспечивают гидроизоляцию и позволяют проход воды после разрушения волны.

Специфика создания

Как возводится дамба? Что означает ее крутизна? В зависимости от предназначения, при создании таких защитных полос, выбирают разный угол наклона. Для шоссейных и железных дорог выбирают грунт, который не впитывает воду.

В основном используют песчаные материалы, глину для дамб не применяют. Земляные откосы могут быть одиночного либо полуторного уклона, ширина рассчитывается исходя из одного метра на метр высоты.

Для повышения прочности сооружения, через 2-8 метров в высоких откосах делают уступы в форме горизонтальных площадок (берм), повышающих устойчивость создаваемой конструкции.

Отвечая на вопрос, что такое дамба, отметим, что она предполагает расположение песчаного грунта слоями. После укладки одного слоя обязательно уплотняется земля, только после этого продолжаются работы по созданию защитной полосы.

В тех случаях, когда грунт, применяемый для отсыпки дамбы, не подходит для засевания, откосы дернуют либо покрывают слоем земли в 15-20 сантиметров и засевают его растительностью. Речные дамбы засаживают кустарниками ивы, чтобы закрепить поверхность.

Те откосы, которые подвергаются постоянному напору воды либо волнам, дополнительно укрепляют камнем до уровня высоких вод. По новым технологиям, откосы дамб в сторону воды делают более пологими по сравнению с нагорными видами.

С целью укрепления возводимого сооружения применяют колья, которые забивают рядами, а также плетни из хвороста.

При возведении дамбы на болотистой местности, сначала в грунте выкапывают глубокий ров, утрамбовывают его глиной и только на полученном основании выполняют все последующие строительные работы.

Краткие сведения

Высота дамбы, предназначенной для железной или шоссейной дороги, должна быть настолько значительна, чтобы дорожное полотно не затоплялось высокой водой, причём полотно возвышается над высокими водами не менее 1 м. Ширина дамбы поверху определяется установленным размером полотна дороги, а для речных и морских дамб — условием устойчивости. Ширина основания дамбы зависит от ширины её гребня, высоты дамбы и допускаемой крутизны откосов, смотря по роду материала. Для возведения железнодорожных и шоссейных дамб предпочитают грунт, не удерживающий в себе воду, песчаный, гравелистый; глина же для этой цели не пригодна.

Откосам земляных дамб придают уклон одиночный или полуторный, то есть ширину 1 или 1,5 м на каждый метр высоты. В откосах высоких дамб устраиваются через каждые 2-8 м уступы в виде горизонтальных площадок, так называемые бермы, шириной в 0,5 м, которые увеличивают устойчивость дамб и затрудняют размыв откоса водою. Дамбы насыпаются слоями в 0,25-0,5 м высоты, причём каждый слой утрамбовывается для большего уплотнения земли. Если грунт, употребляемый на насыпку дамбы, неудобен для засевания, то откосы дернуются или покрываются слоем растительной земли толщиною 15-20 см, который засевается травою; речные же дамбы часто засаживаются кустарником ивовой или другой быстро растущей породы для закрепления поверхности. Откосы дамбы, подверженные напору текучей воды или ударам волн, замащиваются камнем до горизонта высоких вод. Часто также откосы дамбы к стороне воды делаются более пологими сравнительно с противоположным (нагорным) откосом. Для укрепления откосов дамб употребляются также фашины, колья, забитые рядами, плетни из хвороста и т. д. Если дамба строится на болотистой почве, то вода может просачиваться под основанием дамбы и способствовать её разрушению. В таком случае надо предварительно выкопать в болотном грунте ров достаточной глубины и ширины, утрамбовать его глиной и на этом искусственном основании возвести сооружение. При постройке железных дорог в Полесье искусственные основания для дамбы в болотах устраивались из деревянных ростверков. При пересечении дорогами обширных впадин почвы, где сооружение дамбы значительной длины и высоты становится невыгодным, их заменяют виадуками. В недавнее время для увеличения устойчивости речных дамб стали делать ядро насыпи из камня или бетона.