Инженерное благоустройство, городские водоёмы

                                                     Городские водоемы

Сохранение  природных условий в процессе освоения территории в градостроительных целях зависит от комплексного решения архитектурно-планировочных задач и вопросов инженерного благоустройства територии.

При правильном использовании территории в градостроительных целях санитарно-гигиенические условия рек, протекающих через территорию города, не должны ухудшаться. Выполнение этого условия в значительной мере может быть облегчено, если промышленные предприятия, сбрасывающие отработанные загрязненные воды, будут размещаться на нижнем участке течения реки при выходе её из пределов городской территории.

При отводе поверхностного стока с площади  городской территории выпуск ливневого стока из отводящего коллектора направляют также на нижний участок течения реки, располагая его у границ городской застройки. Здесь же располагают и сооружения, устраиваемые для осветления загрязненного поверхностного стока. Небольшие проточные водотоки, расположенные в пределах городской территории, заключают в подземные трубы, а водоемы, лишенные естественных источников питания, обычно засыпают.

По назначению городские водоемы разделяют  на декоративные, спортивные и технические. К техническим водоемам относят регулирующие ёмкости, а также водоемы, устраиваемые для осветления поверхностного стока.

Городские водоемы или выкапывают или создают  подпором воды на протоках небольших речек или оврагов. Чаши водоемов заполняют водой за счет естественных источников питания, а также из хозяйственного или городского водопровода.

Санитарно-гигиеническое  состояние воды в чаше водоема  должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к эксплуатации водоема с учетом его назначения. При отсутствии сети хозяйственного водопровода для заполнения чаши спортивных и декоративных водоемов используют воду, получаемую из сети городского водопровода.

При проектировании городских водоемов разрабатывают  генеральный план расположения водоема и благоустройство прилегающей территории, выполняют вертикальную планировку территории и определяют отметку зеркала водоема, разрабатывают проект устройства чаши водоема с учетом его назначения, разрабатывают чертежи конструкций укрепления берега водоема, водосбросных и других сооружений. Кроме того, в проекте определяют условия питания водоема и обмена воды в процессе его эксплуатации. Размеры чаши городских водоемов и глубину их наполнения принимают в зависимости от назначения водоема и условий его эксплуатации.

Рис.1 Примеры укрепления берегов городских водоёмов

а) свайный тип         б) уголковый тип;    УМВ-уровень меженных вод

Купальные водоемы устраивают на городской  территории и в пригородных зонах отдыха. Размеры их назначают с учетом полного обслуживания населения, отдыхающего у воды. Пляжи располагают на освещенном солнцем берегу с ориентацией на юг или юго-запад. Общая длина городских пляжей, м, должна удовлетворять следующим условиям: 

                               L =  N • 0.16/kn 

где: N - численность населения, обслуживаемого зоной отдыха; к - коэффициент не одновременности посещения пляжей; п - число полос пляжа, считая ширину одной полосы 5 м, при норме использования площади пляжа на одного человека 5 м²; 0.16- коэффициент населения города, отдыхающего у воды в часы «пик» (корректируется по конкретным условиям отдельных городов). 

Для пляжей, удаленных от города на значительное расстояние, коэффициент не одновременности посещений пряжей близок к 1, так как загрузка пляжей происходит преимущественно в утренние часы на все время загородного отдыха. Для пляжей, расположенных в пределах городской черты, коэффициент не одновременности посещения пляжей увеличивают до 1,25, так как в течении дня наблюдается частичная смена отдыхающих.

Разность  отметок между верхней бровкой  откоса и отметкой зеркала воды в декоративных водоёмах по архитектурным соображениям устанавливают 1.2 – 1.5 м. Площадь зеркала декоративных водоемах принимают в среднем 0.25 - 0.5 га. Когда отметки зеркала водоема располагаются выше отметок основного горизонта подземных вод, на береговых откосах подводной части водоема предусматривают устройство защитного глиняного экрана для предупреждения  инфильтрации  воды  из пруда  в глубину  берегового склона.

   При проектировании  продольного и поперечных профилей  водоема учитывают отметку зеркала воды, проектные отметки существующей поверхности и гидрогеологические условия. Вертикальную планировку дна чаши  водоема выполняют с учетом требований, предъявляемых при эксплуатации водоема.

   Водоемы оборудуют водосбросными сооружениями, обеспечивающими поддержание отметки зеркала воды на заданном уровне. Для понижения уровня воды (зеркала) водоема при обмене воды в процессе его эксплуатации, а также для полного опорожнения чаши водоема его оборудуют водоспусками, соединенными с сетью ливневой канализации.

                                    Благоустройство береговой полосы

Реки, протекающие через городскую территорию, входят в общую архитектурно-планировочную структуру города. Береговую полосу и линию регулирования реки не всегда сохраняют без изменения их естественного состояния. Существующее положение русла реки может оказаться неудобным для судоходства, а прибрежная часть реки — для использования ее в градостроительных целях. Береговые откосы, обрывы, повороты реки с недостаточными радиусами закругления исправляют, и русло реки получает нужное направление.

   Проведение комплекса берегоукрепительных  работ, подсыпка территории до незатопляемых отметок, а также уполаживание крутых откосов береговых склонов создает благоприятные условия для использования пойменной части реки в целях городского строительства. (Пойма (часть дна долины) образуется при расширении долины в результате боковых смещений русла реки. Обширные Пойма (часть дна долины) (до 20-40 км ширины) характерны для больших равнинных рек с неравномерным стоком.) В зависимости от характера и объема намечаемых работ по инженерному благоустройству прибрежной части, благоустроенная территория может быть использована для жилой застройки, спортивных целей, а также устройства  зоны  отдыха городского населения.

   В процессе инженерного благоустройства  береговой полосы намечают линию регулирования реки, сооружают подпорные стенки набережной, выполняют благоустройство береговых склонов и застройку набережной.

   Линией регулирования реки называют линию пересечения плоскости зеркала воды с плоскостью откоса берегового склона или подпорной стенкой набережной. Расстояние между линией регулирования реки и красной линией городской застройки называют береговой полосой. Береговая полоса состоит из набережной и берегового склона. Расстояние от красной линии городской застройки до верхней бровки откоса берегового склона (или подпорной стенки) называют набережной. При достаточной ширине естественного берегового склона склон благоустраивают и озеленяют. В пределах берегового склона располагают комплексы спортивных сооружений, зоны отдыха с городскими пляжами, устраивают пристани для остановок речного флота и т. д. При крутых откосах склона делают подпорную стенку набережной, при этом склон практически исчезает, слившись с линией подпорной стенки набережной. В зависимости от размеров города, водного режима реки и значения их в народном хозяйстве в удобных местах устраивают речные порты и затоны для отстоя и ремонта судов при подготовке их к весенней навигации.

Рис.2 Береговая полоса и её элементы

Рис.3 Примерный поперечный профиль речного  пляжа:

1. русло реки со свободной глубиной 2) безопасная площадка 3) зона погружения 4) зона пляжа

5) свободная  зона 6) защитная полоса зелени 7) пешеходная дорожка

 Рис.4 Схемы подпорных стенок набережных

а) городского типа   б) паркового типа   в) причалового типа

  По  классификации внутренних водных  путей реки подразделяют на семь классов. К первым четырем классам относят сверхмагистральные пути, а также водные магистрали и пути местного значения. Эти реки являются судоходными. Реки остальных трех классов используют для лесосплава и для движения местного речного транспорта.

   Проектируемую глубину судового  хода для обычных водных магистралей принимают в среднем 1,5 - 2 м, а для сверхмагистральных путей - более 2 м. Глубину реки и подмостовые габариты принимают в зависимости от класса реки.

   На реках шириной 20-40 м. по архитектурным соображениям линии регулирования располагают параллельно. Пляжи устраивают на безопасных участках реки, имеющих песчаные отмели. Если дно реки неудобно для купания, планировку подводной части реки вдоль границы пляжа улучшают, площадь пляжа благоустраивают. Примерный поперечный разрез пляжа и подводной части реки, приведён на рис.3

  Длину  пляжа и число полос пляжа  определяют расчетом. Ширину безопасной подводной площадки для купания принимают не менее четырех-пяти полос пляжа, что соответствует 20—25 м.  Для детских пляжей глубину на границе безопасной зоны и зоны погружения принимают не более 0,8 м. Наибольшую глубину безопасной площадки принимают 1,2 м.

  Отметки карниза подпорных стенок городских набережных принимают в соответствии с нормами на проектирование. Среднюю обеспеченность паводков высоких половодий принимают 1-2% с учетом местных особенностей застраиваемой территории. Типы подпорных стенок набережных назначают в зависимости от характера использования территории в планировке города. Для городских набережных, парковых, а также промышленных и портовых территорий, используют типы подпорных стенок. 

Рис.5 Двухярусные стенки набережных (в м)

а –  полуоткосная   б-двухъярусная    в-откосная с пляжем 

  Высоту  подпорной стенки набережной  по архитектурным и экономическим соображениям принимают не более 4-5 м. При большей высоте стенки набережной усложняется ее конструкция, ухудшается зрительное восприятие водного пространства реки и становится менее удобным доступ людей к зеркалу воды.

  При  получении большей разности отметок  между меженным горизонтом реки и отметкой карниза стенки набережной, устраивают двух ярусные стенки или подпорные стенки в комбинации с земляными откосами.  
 

     Защита городской теретории от затопления паводковыми водами. 

  Руслом реки называют сечение потока, протекающего по самым низким отметкам долины. Горизонт воды в реке не всегда бывает постоянным.

  Различают низкий (меженный) и высокий горизонты воды в реке, которые соответствуют средним абсолютным отметкам, определенным за длительный период наблюдений.

  Для определения расчетных значений выделяют также самый низкий и самый высокий горизонты, ниже и выше которых уровень воды в реке за длительный период наблюдений не снижался и не поднимался. Разность отметок между наивысшим и найнизшим горизонтами реки называют амплитудой колебаний. В пределах полученной амплитуды колебаний горизонты паводковых Вод будут занимать промежуточное положение. Обеспеченность соответствующего горизонта паводка, выраженная в %, показывает вероятность его появления. Из 100 возможных случаев самый высокий горизонт паводка будет иметь 1 % -ную обеспеченность, т. е. повторяемость паводка будет 1 раз в 100 лет. Самый низкий горизонт паводка за тот же период будет иметь 100%-ную обеспеченность или вероятность превышения такого паводка будет ежегодной. Повторяемость горизонтов промежуточных паводков распределяется между этими значениями и будет равна, например, повторяемости 1 раз в 5 лет (20%), 1 раз в 10 лет (10%), 1 раз в 25 лет (4%) и т.д. Расчетная обеспеченность паводков, принимаемая для защиты городских территорий или отдельных сооружений, зависит от характера использования таких территорий и характера расположенных на них сооружении.

  Пропускная способность русла реки зависит от площади живого сечения потока в русле и скорости его течения. При увеличении расхода воды, поступающей в русло реки, увеличивается площадь  его заполнения, а также скорость течения потока. Увеличение площади живого сечения потока будет происходить за счет частичного и пи потного затопления пойменной части реки кроме периодических затоплений возникают условия постоянного затопления городских тереторий, расположенных в зоне искусственного подпора, создаваемого при сооружении плотин гидроэлектростанций, а также искусственных водохранилищ.

  При увеличении площади городской застройки или выборе территорий для нового строительства нередко приходится использовать малоудобные, затапливаемые территории. Такие территории требуют предварительной инженерной подготовки для городского строительства. Способы защиты затапливаемых городских территорий зависят от высоты создаваемого подпора и площади затапливаемой территории, ценности защищаемого жилого фонда промышленных сооружений, инженерного городского хозяйства и природных особенностей территории.