Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ РАЗМЫВАЕМЫХ БЕРЕГОВ ТУНДРОВЫХ РЕК

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений, в частности для защиты берегов тундровых рек от термоэрозии и размыва.

Известен способ защиты берегов из несвязного грунта от волнового воздействия, включающий отсыпку несвязного пляжеобразующего материала на урезе воды в виде призмы (а.с. СССР N 1767070, кл. E 02 B 3/12, 3/04. Бюл. 37, 1992).

Недостатком такого способа является недолговечность защиты берега, особенно в условиях распространения многолетнемерзлых пород в тундровой зоне.

Известен способ защиты берегов из несвязного грунта от размыва под воздействием течений и ветровых волн, включающий укладку бетонной или железобетонной одежды на подготовленное основание в виде песчаного слоя укладываемое на откос по всей высоте берега (Строительство в водной среде: Справочник, Э.Г. Годес, P.M. Нарбут, Л.: Стройиздат, 1989, с. 420).

Недостатком данного способа является невозможность предотвращения разрушения берегов рек, расположенных в условиях распространения многолетнемерзлых пород в тундровой зоне.

Техническим результатом настоящего изобретения является предотвращение разрушения берегов рек, расположенных в условиях распространения многолетнемерзлых пород в тундровой зоне.

Технический результат достигается тем, что в известном способе укрепления размываемых берегов тундровых рек, включающем подготовку грунтового основания откоса берега, укладку твердого покрытия, перед укладкой твердого покрытия на грунт помещают теплоизолирующий материал, причем защитным покрытием перекрывают интервал заключенный между горизонтом начала интенсивного прогрева воды на спаде половодья и минимальным горизонтом воды, а верхний и нижний торцы покрытия гидроизолируют, например глиняными замками.

Изобретение позволило достичь результата, удовлетворяющего давно существующую потребность по укреплению берегов тундровых рек, разрушающихся преимущественно термоэрозией, попытки получения которого долгое время не удавались специалистам.

Изобретение поясняется чертежом.

Способ включает укладку твердого покрытия 1 (бетонных плит, гибких бетонных конструкций, заливного бетона и т.д.) на подготовленный грунт откоса берега, причем перед укладкой твердого покрытия на грунт помещают слой гидроустойчивого теплоизолирующего материала 2, при этом защитным покрытием перекрывают интервал, заключенный между горизонтом начала интенсивного прогрева воды на спаде половодья и минимальным меженным горизонтом воды, а верхний и нижний торцы покрытия гидроизолируют, например глиняными замками 3, от проникновения более теплой воды к мерзлому грунту берега.

Подводную часть склона берега защищают одним из известных способов, применяемых для талых грунтов: каменной наброской, отсыпкой щебнем 4, укладкой гибких габионов и т.д.

Толщина теплоизолятора раcсчитывается по формуле

где H_н - глубина протаивания грунта берега под действием тепла воды, м, определяемая натурным измерением по глубине вырабатываемой ниши в нижней части берега или по известным формулам для расчета границы протаивания мерзлых грунтов;
λ_из - коэффициент теплопроводности теплоизолирующего материала, ккал/м•ч•^oC (для пенопласта λ₀ = 0,05 ккал/м•ч•^oC);
λ_м.г - коэффициент теплопроводности мерзлого грунта, ккал/м•ч•^oC, определяется натурными измерениями или по справочникам и таблицам соответствующих нормативных документов.

Работает сооружение, построенное предлагаемым способом, следующим образом.

При подъеме, пике и большей части спада уровней воды половодья на тундровых реках температура воды близка к нулю. Грунт берега в это время не растепляется и почти не размывается. Во второй половине спада уровней половодья вода начинает интенсивно прогреваться и растеплять грунты берега на границе их соприкосновения. Растаявшие грунты берегов тундровых рек приобретают жидкопластичную консистенцию и легко вымываются водой, образуя нишу в нижней части берега.

При возведенном предлагаемым способом берегозащитном сооружении вода, несмотря на повышение своей температуры, не растепляет грунт берега, т.к. этому препятствует теплоизолятор, и грунт не вымывается из-за сооружения, а механическому разрушению теплоизолятора препятствует твердое покрытие. В результате промерзший берег в верхней части откоса, куда достигает уровень холодной воды на максимуме половодья, сам противостоит размыву, а в нижней части откоса, начиная с горизонта уровня на спаде половодья, когда вода начинает интенсивно прогреваться, и до меженного горизонта, берег защищен от термоэрозии и от механического воздействия возведенным по данному способу сооружением.