Введение
Озеро для любого народа является важнейшим природным объектом жизнеобеспечения. Дьэҥкиидэ в переводе с родного языка означает «дьэнкир», «ыраас», «кристально-чистый».
По санитарной характеристике вода озера Дьэҥкиидэ соответствует СанПиН для питьевого, сельскохозяйственного, и коммунально-бытового водоснабжения населения. Особенность озера состоит в том, что через озеро протекает река «Туйма». Ширина озера примерно 630 метров, длина -1000 метров, площадь 486920 кв. метров, масштаб 1 10000.
Озеро Дьэҥкиидэ испокон веков славилась отменными карасями. Во время ВОВ добытые из озера караси послужили единственной и необходимой едой для жителей наслега и способствовали сохранению человеческих жизней во время засухи и голода.Об уникальном озере сложено немало легенд.
Старожилы Бахсытского наслега, начиная с 2000-го года, констатировали о появлении трещины на озере. Появление трещины на озере объясняется тем, что вода, оказавшись под большим давлением, способствовала возникновению трещины. Трещина, появившаяся на озере способствовала внезапному прорыву воды. В результате происходило слияние речек «Таппалла» и «Багах», образовав конус, протянувшийся в нескольких верст. В результате чрезвычайной ситуации перед населением села Толон встала проблема сохранения целостности водной экосистемы озера, обеспечившего население чистой питьевой водой. Жители наслега на отчетных собраниях Правительства высказывались о строительстве гидротехнического сооружения, с целью которого явилось предотвращение экологической катастрофы и сохранение озера Дьэҥкиидэ.
Практическая значимость: Включение общественности, юных экологов, органов власти в разрешении экологической проблемы, проведение эколого- просветительской, научно-исследовательской деятельности учащихся и представление ее результатов на научно-практических конференциях.
Новизна: Проведение целенаправленной работы с партнерами: МБОУ «Бахсытская СОШ им. Д. Г. Барашкова», общественности, депутатов, Глав МО «Чурапчинский улус- район», «Бахсытский наслег», Министерств и Ведомств, нацеленной на сохранение озера Дьэҥкиидэ.
Объект исследования: Озеро Дьэҥкиидэ
Предмет: Плотина на озере Дьэҥкиидэ и водные ресурсы озера.
Цель: Изучить плотину и выявить пути сохранения озера Дьэҥкиидэ.
Задачи: 1. исследовать плотину на озере Дьэҥкиидэ, сооруженную в 2011г.
2. изучить проект по сооружению плотины на озере Дьэҥкиидэ 2018г.
3. сопоставить характеристику плотины, сооруженной на озере Дьэҥкиидэ в2011 году и проект плотины 2018 г.
— 1. Изучение и анализ научной и методической литературы;
— 2. Изучение классификации и расчета грунтовых плотин;
— 3. Выявление пути решения и сохранения природного объекта Дьэҥкиидэ.
Глава 1
Строительство плотины на озере Дьэҥкиидэ осуществлено в 2011 году. С помощью техники была вырыта траншея глубиной 2 метра, общая протяженность плотины составляет 215 метров, высота 1 метр. Дно траншеи застелена целлофаном, сверх закладывались доски, вся поверхность засыпана галькой. В результате подъема уровня озера, происходило произвольный выброс воды через плотину. Плотина была возведена «ООО. Мэнс». Плотина просуществовала только 3 года и разрушилась в результате вымывания мелкозернистого грунта. На откосах появился и стал расти провал, грозящий катастрофическим прорывом воды. В результате разрушения плотины наблюдалось прорыв воды из озера Дьэҥкиидэ. Водой разрушены сенокосные угодья «Ампаардаах» и другие , расположенные в южной части озера. Площадь участка 12га, расстояние 2 км от поселка. Разрушение плотины привело в негодность сенокосные угодья. Различается два случая несоответствия плотин проектно- нормативным требованиям: К1- потенциально опасное состояние; К2- предаварийное состояние. Плотина, построенная на озере Дьэҥкиидэ изначально не соответствовал проектно- нормативным требованиям. (В Российской Федерации безопасность гидротехнических сооружений регулируется Федеральным Законом «О безопасности гидротехнических сооружений», принятым Государственной Думой 23.06. 1997 года.)
Причиной разрушения плотины являются недостаточное изучение свойства местных грунтов, инженерно — геологической ситуации места строительства плотины, гидрологические характеристики озера и стока, климатические условия, сеймичность района. Указанные причины способствовали разрушению плотины, повлекшего выброс воды из озера озера Дьэҥкиидэ. Первостепенной задачей явилось укрепление берега своими силами. Задействовано много техники и рабочей силы из числа жителей наслега. Произведена засыпка образовавшейся воронки и кольматация трещины с верховой стороны глинистым грунтом. Было произведено укрепление берега, которое способствовало сохранению озера. Благодаря консолидации сил жителей наслега и вовлечении техники: тракторов МТЗ была достигнута предотвращение экологической катастрофы.
Мероприятия по обеспечению безопасности, на наш взгляд, должны выполняться, начиная со стадии проектирования. В ходе возведения плотины должна производиться проверка на соответствие работ, свойств оснований и строительных материалов проектным данным. В ходе эксплуатации сооружения требуется осуществлять натурные наблюдения-мониторинг плотины с помощью контрольно- измерительной аппаратуры. Установка аппаратуры в сооружении должна предусматриваться еще на стадии проектных работ и обеспечивать, в зависимости от класса сооружения, наблюдения за осадками, горизонтальными смещениями, параметрами фильтрационного потока в теле плотины, температурой, напряженно- деформированным состоянием.
Помимо аппаратного мониторинга на всех плотинах следует выполнять натурные и визуальные геодезические наблюдения позволяют установить фактическое состояние сооружения и определить его соответствие проектным прогнозам, своевременно предотвратить негативные процессы.
Таким образом, плотина, построенная на озере Дьэҥкиидэ, не соответствовала проектно- нормативным требованиям. Укрепление берега, произведенное силами жителей, сможет простоять лишь на короткий период времени. Проблема катастрофического исчезновения озера Дьэҥкиидэ оставалась все еще актуальной и требовала незамедлительного решения со стороны Правительства РС(Я). Проблема была неоднократно выдвинута на отчетных собраниях Глав Чурапчинского улуса. Составление письма- просьбы во время визита Главы РС(Я) в Чурапчинский улус Е. А. Борисову. Представление фото и видео материалов о катастрофической ситуации, возникшей на озере Дьэҥкиидэ села Толон Чурапчинского улуса в Департамент по Водным отношениям РС(Я). Таким образом, усилиями жителей наслега, общественности было достигнуто включение строительства плотины на озере в инвестиционный бюджет МФ.)
Глава 2. Классификация плотин
Нами изучены классификации плотин. Плотина- гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток или водоем для подъема уровня воды. Также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.
Назначение. Обычно плотины входят в комплекс гидротехнических сооружений (гидроузел), сооружаемый в конкретном месте для использования водных ресурсов в различных целях: мелиорации, гидроэнергетики, обводнения пастбищ и прочего. Чаще плотины входят в группу речных гидротехнических сооружений. Если при этом комплекс сооружений связан с забором воды из реки, то его называют водозаборным гидроузлом. В общем случае состав гидроузла, где располагают плотины, следующий: Собственно сами плотины (водопропускные или глухие); головной водозаборный регулятор или водоподъемная установка; сооружения гидроэлектростанций; судоходные шлюзы, бревноспуски; сооружения по борьбе с наносами (отстойники, промывники, струенаправляющие системы); рыбоходы и рыбоподъемники; водослив; берегоукрепительные и выправительные сооружения.
Глава 2. Проектирование плотины, соответствующее проектно-нормативным требованиям на озере Дьэҥкиидэ (Гидрострой, 2018г)
Социальная проблема, существующая в нашем наслеге, привлекла внимание общественности. В 2018г. «Гидрострой» запроектировал гидротехническое сооружение на озере «Дьэнкиидэ». Нами исследован и изучен проект возведения гидротехнического сооружения «Гидрострой» на озере Дьэҥкиидэ.
Плотина запроектирована по I принципу строительства на вечномерзлом основании. Плотина земляная, насыпная. Отметка гребня плотины 164,50 м по БС принята в соответствии с СП 39.13330.2012 «Плотины из грунтовых материалов”, запас по высоте 0,65 м от расчетного максимального уровня 5 % обеспеченности, о. Дьэҥкиидэ и 0,53 м от максимального уровня 1 % обеспеченности. Ширина гребня 4,5 м, длина 228 м, максимальная высота 2,71 м.)
Верховой и низовой откосы приняты с уклоном 1:2, исходя из опыта строительства и эксплуатации низконапорных плотин, физико-механических свойств грунтов. Тело плотины отсыпается из суглинка с плотностью 1.6–1.68 т.м3 и влажности 15–20 %. Гребень плотины и верховой откос крепятся ПГС толщиной 15 см. На участке с пк0+54 до пк0+78 в теле плотины устраивается автоводосброс. Отметка НПУ автоводосбросного сооружения принято 163,50м БС; отметка ФПУ 5 % обеспеченности- 163,85 м по БС; объем озера Дьэҥкиидэ при НПУ — 1,01млн м3. Конструкция водосбросного сооружения и размеры определялась по гидравлическому расчету исходя из условия пропуска расчетного расхода 5 % обеспеченности р. Туйма — 5,19 м 3 /с.
— отметка НПУ автоводосбросного сооружения принято — 163,50 м по БС.
— отметка ФПУ 5 % обеспеченности — 163 Расположение водосбросного сооружения
Водосбросное сооружение располагается на участке выхода р. Туйма из озера Дьэҥкиидэ. Площадка строительства ровная покрыта кустарниками и редкими деревьями. Местность периодически затапливается в период многоводных паводков. Площадка представляет собой открытую местность, заросшую луговой растительностью, закочкована. С запада на восток протягивается дамба, высота насыпи 0,8–1,1 м. В озеро Дьэҥкиидэ впадает р. Туйма. Русло реки Туйма V- образной формы, с узким днищем. Берега речки обрывистые, высотой до 1,5 м. На склонах аласа произрастает лиственничный лес с березовым подлеском. Деревья высотой 10–20 м, диаметр стволов до 25 см, расстояние между отдельно стоящими деревьями до 5 м. В районе работ широко распространен мелкобугристый рельеф. Абсолютные отметки колеблются от 162,90 м до 164,47 м Б. С.
- Состав узла сооружений : Снятие растительного слоя — 727 м3
- Объем насыпи с к-т уплотнения 1,2–5567 м3
- Крепление гребня щебнем — 307м3
- Матрасы Рено
камень 100х250 мм — 422 м3
арматурный каркас — 1253 м2 / 3628 кг / 209 шт.
крышка 3,0х2,0х0,3-С80–2,7Ц — 1253 м2 / 2073 кг / 209 ш.
вязальная проволока — 314 кг.
- Подстилающий слой из песка — 188 м3
Иглопробивной геотекстиль Геоспан
— автоводосброс;
— плотина;
— подводящий и отводящий каналы;
— ледозащитное устройство;)
При проектировании использованы следующие материалы:
— ТП 820–4-1 «Водосбросы на грунтовом основании расходом 20–80 м 3 /с (институт «Ленгипроводхоз», 1980г.)
— ТП 820–1-056 «Сопрягающие сооружения открытые на расход до 50 м 3 /с на осушительных системах» (институт «Белгипроводхоз», 1985г.)
— Проектирование, строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений низкого напора в криолитозоне на примере Якутии (Р. В. Чжан 2000г.).
Автоводосброс
Открытый нерегулируемый водосброс обеспечивает автоматический сброс расходов при превышении НПУ в озере. Такие водосбросы экономичны, просты в устройстве и эксплуатации.
По классу капитальности отнесен к IV классу. Тип водослива — с тонкой стенкой широким порогом, трапецеидального профиля.
Гидравлические параметры: НПУ-163,50; ФПУ-163,85; напор-0,35м; расчетный расход- 5,2 м3/ сек.; максимальный расход-8,8 м3/сек; ширина водосливного фронта -15м.
Автоводосброс состоит из: понура; водослива; быстротока и рисбермы.
Понур — из матрасов Рено, уложенного на постилающем слое из ПГС выровненном состоянии толщиной 15 см. Между матрасами Рено и подстилающим слоем из ПГС, устраивается разделительная прослойка из тканного геотекстиля Геоспан ТН 33.
Водослив — длиной 3 м шириной 15 м. Выполнен из монолитного железобетона на свайном основании. Для улучшения работы водослива с широким порогом при низких уровнях устраивается порог в виде прямоугольной стенки в начале водослива высотой 0,2 м. Грунты основания используются по I принципу, в соответствии со СНиП II-18–76, для чего под подослив укладывается теплоизолирующий слой из экструзионного пенополистирола толщиной 15 мм. Для обеспечения фильтрационной и общей устойчивости сооружения запроектирована противофильтрационная стенка из досок и геомембранной пленки. Для защиты от воздействия сил морозного пучения проектом предусматривается укладка противопучинистой отсыпки из песчано-гравийной смеси под днищем железобетонного водослива толщиной 27 см. Для укрепления фундамента сооружения предусмотрено установка 12 сваи СМ 6.30, буроопускным методом. Диаметр скважин для свай 30*30 см принят 53 см. Для заполнения пазух между стенками скважины и сваей применяется песчано-глинистый раствор, заливаемый в скважину перед погружением сваи.
Быстроток — из матрасов Рено толщиной 0,3 м, трапецеидального сечения с заложением откосов 1:2. Уклон 0,178, длина 13 м. Устраивается подстилающий слой из ПГС толщиной 15 см. Между матрасами Рено и подстилающим слоем из ПГС, устраивается разделительная прослойка из тканного геотекстиля Геоспан ТН 33. Участке от водослива длиной 4,5 м укладывается теплоизолирующий слой из экструзионного пенополистирола толщиной 15 мм под подстилающий слой из ПГС. Рисберма — из матрасов Рено толщиной 0,3 м, трапецеидального сечения с заложением откосов 1:2. Техническими решениями предусмотрено устройство гасителя энергии потока в виде стенки из габионов высотой 0,5 м, шириной 1 м. Устраивается подстилающий слой из ПГС толщиной 15 см. Между матрасами Рено и подстилающим слоем из ПГС, устраивается разделительная прослойка из тканного геотекстиля Геоспан ТН 33. Рисберма заканчивается каменным зубом.
Ледозащитное устройство: Для защиты шлюз-регулятора от давления льда, мусора, плавающих предметов на подводящем канале предусмотрено ледозащитное устройство, конструкция которого разработана с применением типовых проектных решений 820–04–22.86 «Ледозащитные сооружения для водосбросных сооружений».
Сооружение выполнено в виде стенок с деревянными вертикальными сваями с деревянными решетками. Основные объемы работ оценивается на 4,5млн.рублей:1) снятие растительного слоя -727м3; 2) объем насыпи с к-т уплотнения 1,2–5567м3; 3).крепление гребня щебнем -307м3;4) Матрасы Рено камень 100х250мм -422м3, арматурный каркас шт 1253 м2 /2073 кг/ 209; крышка 3,0х2,0х0,3-С80–2,7Ц — 1253 м2 / 2073 кг / 209; вязальная проволока — 314 кг; 5)подстилающий слой из песка иглопробивной геотекстиль Геоспан-188м3; автоводосброс; плотина, подводящий и отводящий канал ледозащитное устройство.
Заключение: Совместная работа, направленная на сохранение уникального озера Дьэҥкиидэ способствовала предотвращению экологической катастрофы. В 2018 г. закончилась проектная работа «Гидрострой» по сооружению плотины, сохраняющее целостную экосистему природного объекта «Дьэӊкиидэ». Претворение проекта в жизнь предоставить возможность сельчанам жить в экологически чистой, окружающей среде.
Выводы: Исследована причина разрушения плотины на озере «Дьэнкиидэ» 2011 г.
2. Изучен современный проект по сооружению плотины 2018г (Гидрострой).
3. Сопоставить характеристики плотин 2011 г проект плотины 2018г, соответствующее проектно-нормативным на озере «Дьэӊкиидэ».
Литература:
- Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения. -М.: Колос, 1968. — 465с.
- Горлачёв В. П., Корсун О. В., Игумного Е. А., Золотарёва Л. Н. Региональная экология: Учебник для общеобразовательных учебных заведений Читинской области и Агинского Бурятского автономного округа. Чита: Экспресс-издательство, 2007. С 8–9
- Гришин. И. М. Гидротехнические сооружения. — М.: Энергия, 1968,-343с.
- Киселев П. Г. Справочник по гидравлическим расчетам, М: Л. Госэнергоиздат: 1961год.
- Кривенкова И. Ф. Гидробиологические исследования озер: зоопланктон. Чита: ЗабГГПУ, 2007. 39 с.
- Пазомова Н. Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении. М: АРКТИ, 2005. 112 с.
- Социоприродное окружение образовательного учреждения как фактор воспитания экологической культуры // под ред. В. П. Соломихин. Новосибирск: Наука, 2008. 281 с.
