Сооружения для регулирования и задержания стока в балках, оврагах и в поймах рек

Пруды — это искусственный водоём, где вода задерживается с помощью построенной поперёк русла балки плотины. Объём её регулируется специальными водопропускными сооружениями. Устраиваются плотины в узких створах балок, дно которых имеет небольшие уклоны (не более 0,006), а склоны выше плотины не подвержены овражным или оползневым процессам и являются удобными для устройства водосбросных сооружений. По характеру использования задержанных вод выделяются пруды сезонного и круглогодичного пользования, а также стокорегулирующие пруды. Пруды сезонного пользования наполняются за счёт весеннего стока и используются для нужд хозяйства в течение вегетационного периода, а затем осенью освобождаются от воды. При круглогодовом пользовании выпуск воды из пруда допускается только в период поступления весеннего стока. Режим работы стокорегулирующих прудов обусловлен рядом условий. Однако почти во всех случаях эти пруды должны обеспечивать полное или частичное задержание поверхностного стока в период интенсивного снеготаяния и выпадения ливневых дождей. Выпускают же воду из этих водоёмов по необходимости, то есть в течение всего года, или же в наиболее засушливые периоды, когда резко сокращается сток в водотоках. Емкость пруда включает рабочий и мёртвый объём. Рабочий объём — это объём воды, который удовлетворяет потребности по основному назначению водоёма, а также включает потери воды на испарение и фильтрацию. Под мёртвым объемом понимается то количество воды, которое не подлежит расходованию, а, заполняемый наносами. По санитарным требованиям глубина мёртвого объёма перед плотиной принимается не менее 2−3 м, а срок заполнения мёртвого объема наносами должен быть не менее 20−25 лет.

Фильтрующие плотины — сооружения, применяемые в районах, где из овражно-балочных систем выносится большое количество почвенных частиц. Связано это с тем, что основная масса рыхлого и обломочного материала обычно концентрируется в нижней части склонов, где расположены участки сильно смытых почв и обнажений горных пород. В этих условиях необходимы сооружения, которые бы обеспечили задержание твердой фракции при одновременном регулировании жидкой части стока. Такими сооружениями и являются фильтрующие плотины, которые просты в устройстве, надёжны в эксплуатации. Создаются они после урегулирования поверхностного стока на основной части водосбора. Они устраиваются путём перекрытия русла балки или оврага грунтом, который сдвигается бульдозером со склонов. При наличии в местах строительства каменистого материала он в первую очередь насыпается в основании плотины. В процессе работы бульдозер гусеницами уплотняет тело плотины, что придаёт ей необходимую прочность. Для строительства плотины подбирают такое место, где потребуется меньший объём работ по насыпке плотины и устройству котлована. Русло перед плотиной с помощью бульдозера расширяется, ему придаётся округлая форма с одновременной планировкой уклона. Проведение таких работ позволяет изменить характер руслового потока, который при выходе из узкой части в расширяющееся русло резко теряет скорость движения при подходе к плотине. Это способствует более спокойному отложению твердой фракции стока и процессу фильтрации воды через основание плотины. Выбираемый грунт из котлована используется для насыпи тела плотины. После насыпки и уплотнения плотины в материковом откосе склона с помощью бульдозера устраивается сбросной канал. Он представляет собой своеобразную террасу, врезанную в материковый склон балки, по которой вода сбрасывается за тело плотины в русло балки или переводится в водосборно-сбросную канаву на склоне. По сухому и мокрому откосам и по гребню плотины производится посев многолетних трав, а по дну сбросного канала делается одерновка.

Поступающие в период интенсивных ливней наносы обычно вначале откладываются в виде своеобразного шлейфа, который с каждым годом увеличивается по длине, ширине и высоте. Со временем изменяется профиль русла и характер руслового стока, что создаёт благоприятные условия для проведения облесительных работ с целью окончательного закрепления русла. Котлован в период обильных дождей заполняется водой до уровня водослива, расположенного на 1 м ниже высоты гребня плотины, по которому излишняя часть воды сбрасывается за тело плотины. Задержанная плотиной вода полностью фильтруется в течение непродолжительного периода. Скорость фильтрации зависит от материала, слагающего тело плотины, и продолжительности её работы.

Запруды — это сооружения, распространённые в системе мероприятий для регулирования жидкого стока, прекращения донных размывов, формирования профиля равновесия путём задержания твердой фракции стока в овражно-балочный руслах. Запруды подразделяются на плетневые, фашинные, хворостяные, деревянные, каменные, бетонные и железобетонные. Железобетонные, бетонные и каменные запруды применяются в условиях, когда необходимо защитить от выносов ценные угодья, дороги, жилые и хозяйственные постройки. Они обязательны в оврагах, где имеются созданные в вершинах или отвершках головные овражные сооружения. Запруды из этих материалов состоят их фундамента, вертикальной стенки, водобойной площадки, защитных боковых стенок (крылья) и земляной насыпи. Плетневые запруды просты по устройству и эффективны в работе для большинства оврагов с небольшими водосборными площадями. Высота плетневых запруд устанавливается в 0,5 м. Технология их устройства следующая. Поперёк дна и в откосах оврага вырывается канава глубиной и шириной в 0,5 м с прокопами в откосы на 1 м. По центру будущей запруды, в сторону уклонов, выбирается грунт на глубину 15−20 см и длиной 0,75−1,0 м для устройства водобойной площадки. В канаву забиваются ивовые колья (диаметр 7−8 см) на глубину 0,5 м. Вначале забивается два кола в центре на расстоянии 20−25 см один от другого. Затем через такие же расстояния в обе стороны устанавливаются и последующие колья, но высота каждого последующего должна быть на 2 см больше, чем предыдущего. В результате подобного изменения высот в центре запруды образуется стрела прогиба, что позволяет сосредоточивать сток в центре запруды и предохранять берега от подмывания. По установленным кольям плотно заплетается хворост с закреплением его поверху мягкой проволокой. Затем канава засыпается грунтом и утрамбовывается. Со стороны движения воды, вплотную к плетню, насыпается грунт (откос 1:2), утрамбовывается камнем или устилается фашинами.

Пойменные лиманы являются важным приёмом в регулировании стока рек. Они предназначаются для частичного перехвата паводковых вод, которые проходят по рекам в период весеннего снеготаяния и выпадения интенсивных ливневых дождей. Особое значение пойменные лиманы приобретают в условиях недостаточного или неустойчивого увлажнения, а также в долинах малых рек, где пропускная способность русел ниже максимальных секундных расходов, которые образуются за счёт стока с водосборов бассейнов. Устройство пойменных лиманов в пределах бассейнов, где не обеспечено достаточное регулирование поверхностного стока, позволяет улучшить режим стока рек путём снижения размеров паводков за счет задержания части паводковых вод в нужных местах. Пойменные лиманы позволяют рационально использовать воды поверхностного стока для сельскохозяйственного производства, предохранить определенные участки земель от затопления и заиления, снизить процессы разрушения пойменных земель, обеспечить задержание и отложение плодородной илистой фракции, поступающей с распаханных водосборов, снизить процессы разрушения берегов и заиления русел и т. д. Высота оградительных дамб пойменных лиманов достигает 1,2−1,5 м. Ширина гребня принимается в 2,5 м, ширина основания — 6−9 м с заложением откосов 1:1,5 или 1: Технология устройства земляных дамб аналогична устройству водозадерживающих валов.