Kontrol Damlarının Sediment Runoff ve Erosion'u Yeniden Üretmedeki Rolü

Su erozyonu tarafından yönlendirilen arazi bozulması, sualtı yönetimi, tarımsal sürdürülebilirlik ve altyapı korumasında en büyük tehlikelerden biri olmaya devam ediyor.Yeraltı arazileri, en büyük yakalama alanları ve rahatsız inşaat siteleri, fırtına sularının yönetilmeyen akışı, arazinin altındaki yüksek suların, suların sualtının yüksekliğini ve bozulmamış su kalitesinin düşük maliyetli engeller.

Kontrol dems, genellikle kanallarda inşa edilmiş geçici veya yarı-permanent yapılardır, swales veya sefiller. birincil işlevi, yoğun bakım veya eğimin düşmesine izin verir, böylece sefillerin su sütunundan ayrılmalarına izin verir.

Bu makale, çek barajlarının, sedisyon tutma, tasarım ve malzeme değerlendirme mekanizmalarının, yıl sonra bir çek baraj projesinin başarılı olup olmadığını belirleyen operasyonel gerçeklikler ve bunların kontrol barajlarını stratejik olarak nasıl dağıtmalarını sağlar.

Dams'a ne kontrol edilir?

Bir çek barajı, sadece geçici olarak su tutmak için tasarlanmış küçük, yapı bir kanalda veya gully'de akış yönündedir. rezervuarları yaratan büyük barajlardan farklı olarak, çek barajlar sadece geçici olarak ve çok kısa süreler için tasarlanmıştır. amaçları su depolamak değil, kinetik enerjiyi azaltmak ve askıya alma sefilinin bozulmasına teşvik etmektir.

Kontrol barajlar genellikle yerel olarak mevcut malzemeleri kullanarak inşa edilir, bu da maliyetleri düşük tutar ve hızlı dağıtım sağlar. Ortak malzemeler şunları içerir:

  • [FONT:0)Rock) (riprap veya kuru-stacked taş) - en yaygın ve dayanıklı seçenek, orta akış ve konumlarla kanallara uygun.
  • [FONT:0)Logs veya timber[[Dönetici: 1 ) - ahşap bol bol olduğu ormanlık ortamlarda kullanılır; bu zaman boyunca bozulabilir, ancak doğal sistemlerle iyi bir bütünleştirir.
  • [FONT:0)Concrete veya Masonry[Dönetici: 1)) - uzun vadeli yapısal bütünlüğün gerekli olduğu yüksek riskli alanlarda kalıcı kurulumlar için ayrılmıştır.
  • [FONT:0)Gabions[[Dönler: 1) - taşla dolu tel sepetler, kayanın permeability of rock with developed stability against scour.
  • [FONT:0)Recycled Malzemeler[[DÜT:1) - e.g., ezilmiş beton, tuğla parçaları, veya bazı deneysel uygulamalarda lastikler kullandı.

Bir çek barajın yüksekliği genellikle 0,5 ila 2 metre arası, bir bariyer yerine bir sınıf kontrol yapısına bağlı olarak değişir. Önemli olarak, baraj kanalı tamamen engellemek için değildir; çoğu kontrol barajlar yüksek akış olayları sırasında aşırı uçacak şekilde tasarlanmıştır, bir engel olarak bir derece kontrol yapısı olarak hareket eder.

Dams Sediment Runoff Nasıl Kontrol Ediyor

Neden çek barajların etkili olduğunu anlamak için, erozyonun fiziğine dikkat etmeye yardımcı olur. Yağmur yağdığı zaman, yağmur damlalarının dislodges partiküllerinin etkisi.Sular ve aşırı dereceden akışlara kadar uzanan büyük yüklere yol açıyor.Su hareket eder, daha hızlı taşıyabilir.

Check dams bu süreçte üç birincil mekanizmayla müdahale eder:

Enerji Denetleme

Kanal yatakta bir aniden düşüş yaratarak, kontrol barajlar, yapının arkasındaki havuzlar olarak yavaş yavaşlayacak. hızdaki azalma kanal yatağı ve bankaları üzerinde uygulanan, daha fazla toprak parçacığının düzeltilmesini engelleyen bir strestir.

Sediment Trapping

Akış hızı dam'ın yüksek akışını azaltırken, su askıya alma süresini ve partikülleri monte etmeye bağlı olarak tasarruf eder.Bu bir sedisyonun düzenli olarak kaldırılması, önce yapının arkasındaki bir sedisyon oluşturmak için gereklidir.

Grade Control

Kanal yatakları genellikle hızlı bir oranda düşer (kesinlikle). Kontrol dems kanalın uzun vadeli profilini stabilize eden zor noktalar olarak hareket eder. Daha ilericiyi önlemek için, daha fazla kesintiye uğrama riskini azaltırlar.

Kontrol Dams türleri

Doğru tip kontrol dem'i seçmek site koşullarına bağlıdır, beklenen akış oranları, maddi kullanılabilirlik ve proje hedefleridir. Aşağıda en yaygın kategoriler, uygun uygulamaları notlarla.

Rock Check Dams

Rock check dams, çoğu uygulama için endüstri standardıdır. İyi derece yüksek dereceli bir riprap inşa etmek için bir akıştan inşa edilirler, genellikle daha küçük taş ve yaklaşık 40 hektara kadar büyük kayaların bir tabakası ile ve orman drenajı kontrol etmek için yaygın olarak kullanılır. Rock dams permeable, bu da bazı akışların aşırı hidrostatik baskı yapmadan yapıyı geçebilmelerine olanak sağlar.

Giriş Check Dams

Ormanda timberin kolayca mevcut olduğu suları, giriş kontrolleri düşük maliyetli, biyodegrad edilebilir bir alternatif sunuyor. Logs kanal bankalarına ve yatağı kullanarak yeniden boğ veya yer demirleri kullanarak, çoğu zaman bir akışa basmak ve flanking önlemek için kanalın içine dökülüyor: loglar, iklim ve ahşap türlere bağlı olarak 3 ila 7 yıl içinde çürütmeye başlıyor.

Beton ve Masonluk Dams'ı kontrol eder

Yüksek şehir içi kanallar veya kentselleştirilmiş ayarlar için kalıcı yüklemeler için, beton veya Masonluk kontrol barajlar en büyük yapısal kesinlik sağlar. Onlar, belediye fırtınalı sistemlerde ve yol veya boru hatları gibi altyapıları tehdit eden sistemlerle tasarlanmıştır.

Rooney Check Dams

Ultrasonik yapılar taşla dolu tel örgüleri oluşturur. Zaman içinde kayanın geçirgenliğini ve esnekliğini bir monolithic blok.130s özellikle asit veya salin ortamlarında korozyona karşı hassastır, bu da 10 ila 20 yıl sonra yapısal başarısızlıkları engelleyebilir.

TasarımDüşündürmeler ve Site Seçici

Bir çek baraj sisteminin etkinliği doğru oturma ve hidrolik tasarıma bağlıdır. Kötü yerleştirilen bir baraj aslında yapı etrafında akışa konsantre ederek erozyonu daha da kötüleştirebilir veya kanal istikrarsızlığı azaltılmadan önce çeşitli faktörler değerlendirilmelidir.

Dr.Öğrenme Alanı ve Peak Flow

Yüksek drenaj alanının büyüklüğü, çek barajın dayanabileceği hacmi ve hız belirler.Bir başparmak kuralı olarak, bireysel kontrol barajlar yaklaşık 20 ila 40 hektara kadar drenaj alanları için uygundur (daha büyük sular için, 10 yıllık bir fırtına).

Kanal Geometri ve Gradient

Check dams, kanallarda% 2 ila% 15 arasında bir yüksek çözünürlükte en etkilidir. Düz eğimlerde, erozyon maliyeti haklı çıkarmak için yeterince ciddi olmayabilir; dik yamaçlarda, yapısal talepler önemli ve sedisyon verimliliğini azaltım çünkü gölet süresi kısadır.

Dams arasında Spacing

Başarılı çek barajlar arasındaki dikey aralığı, "grad kontrol" konsepti tarafından belirlenir: her bir alt üstta barajın diyalektif gradyan (veya biraz daha yüksek, sediman birikimine göre hesaplanması gerekir).Bu, kanal eğime bağlı olarak, 10 ila 50 metre arasında aynı yükseklikte bölünmüş olması gerekir.

Spillway Design ve Freeboard

Her çek dam, mevcut en büyük kayalarla doluplak bir V-notch veya dikdörtgen bir yuvaya zarar vermeden aktarmaya açık bir şekilde tanımlanmalıdır. Free-the-the dikey mesafedeki kayalar arasında - en düşük nokta - en az 0.3 metrede, en büyük kayaların yanı sıra, kontrol edilemez bir V-notch veya dikdörtgen olmayan bir V-notch veya dikdörtgenler için. Free-the-the-the- the sham-the dikey mesafe - the dam - belamentally.

Vakfı ve Abutment Scour

Kontrol için en yaygın başarısızlık modu, toe (düşük üssü) veya yaklaşık 0,5 metre (kıyamet ve kaya barajları, yapının altındaki bir filtre kumaş tabakasının önlenmesine yardımcı olur - temel olarak iyi toprak parçacıklarının oluşumuna yardımcı olur.

Kontrol Dams'ın Faydaları

Düzgün tasarlanmış ve muhafaza edildiğinde, çek barajlar, sadece sedisyon tuzağının ötesine geçen çeşitli hidroolojik, ekolojik ve ekonomik avantajlar sunar.

Sediment Retention ve Water Quality Improvement

En doğrudan fayda, altta su yolları için sedi yüklerin azaltılmasıdır. Reklamlar ve orta sediyografiler, kontrol barajlar, sulama kanallarının sililmesini önler ve balık için spawning mezarları da taşır. Trapped sedisyonlar, azot ve pestisitler, böylece toprak parçacıklarına kadar su kalitesini arttırırlar ve göller almada su kalitesini arttırırlar.

Groundwater Recharge

Yavaşça koşup su havuzuna geçici olarak izin vererek, bir fırtına olayından sonra günlerce su salıveren bir sünger olarak hareket ettirin.

Vejetasyon Kurtarma

Kontrol dems, bitki kurulması için uygun bir mikro-environment yaratır. Koruma ne kadar iyi bir sedisyon, ve azaltım akış hızı çimlere, karrublara ve hatta ağaç tohumlarını gully zeminini kolonileştirmek için kullanılır. Kök sistemleri daha sonra toprağı stabilize eder, erozyonu her zamankinden daha etkili bir şekilde azaltır.

Habitat Yaratı

Yüksek lisansüstü kanallarda, düşük akış dönemlerinde su böcekleri ve küçük balık için sığınak sağlar, bu da gölge, organik madde ve vahşi yaşam için kapak sağlar.Bir zamanlar bir hayatsız gully, bir zamanlar ekolojik işlevinin çok geri kalanını geri alabilir.

Altyapı Koruma

Kataliz yüklerini ve sabitleme kanallarını azaltarak, yolların, köprülerin, culverts ve fırtına su sistemlerinin kullanımını gerektirir.Tek bir tıkalı culvert veya eroded köprünün onarımı tüm bir çek baraj yükleme programının maliyetini geçebilir. Birçok yargıda erozyon kontrol düzenlemeleri, kontrol düzenlemelerini gerektirir.

Sınırlamalar ve Zorluklar

Check dams panacea değildir. Gerçek olmayan beklentiler ve proje başarısızlığından kaçınmaları gereken iyi niyetli kısıtlamalara sahiptir.

Sınırlı Parazmental

Kontrol dems, kum ve daha büyük partiküller tuzağa düşüren en etkilidir. Silt ve kil, çok düşük yerleşme ve konumlara sahip olan, boşluğa ve ayak basamadan geçilmeye eğilimlidir.

Bakım Burden

Kontrol dems düzenli denetim ve bakım gerektirir, özellikle büyük fırtına olaylarından sonra. Accumated sedisyon tuzak kapasitesi geri yüklemek için kaldırılmalıdır ve hasarlı bölümler onarılmalıdır. Uygulamada, birçok kontrol baraj sistemi kuruldu ve sonra unutuldu, etkinliği ve olaysız başarısızlığın önüne geçmelidir.

Kanal Incision Downstream Risk

Bir çek baraj enerji dağılımı için uygun şekilde tasarlanmamıştırse, yapı üzerindeki dökülen konsantre akış, kanal yatağı hemen aşağı yukarı doğru bükebilir, barajın temelini zayıflatan bir at havuzu yaratır.Bu "önder", barajı yok edebilir ve erozyonu yok etmek zorunda kalmazdı.

Aquatic Passage'a karşı

Inennials, çek dams balık ve diğer su organizmalarının hareketini engelleyebilir.Sürekli veya atlama için geçiş gerektiren türler için, küçük bir dikey damla bile önemli bir bariyer olabilir.Su geçişinin bir endişe, çek barajlar balık merdivenleri, kaya rampaları dahil etmeli veya kaya riffleri veya step-pool dizileri gibi alternatif kontrol yapıları ile değiştirilmesi gerekir.

Uygulama ve Bakım

Başarılı çek dam programları yapısal bir yaşam döngüsü takip eder: planlama, tasarım, inşaat, izleme ve bakım. Her aşamanın kendi en iyi uygulamaları vardır.

Pre-Construction Planlama

Herhangi bir kaya taşındıktan önce, bir site değerlendirme mevcut koşulları belgelemelidir: kanal gradient, banka stabilitesi, toprak tipi, drenaj alanı, arazi kullanımı ve herhangi bir düzenleyici kısıtlamalar. Birçok yargıda, bir akış kanalının ıslak arazi veya su kalitesi düzenlemeleri altında izinler gerektirdiğini kontrol edin. Kanal uzun süredirkullanıcı profilinin bir anketi kontrol baraj trenleri için en uygun şekilde ve kriminal yükseklikleri belirlemek için gereklidir.

İnşaat Teknikleri

Kaya çek barajlar için inşaat, kanaldaki en büyük kayalar ve bankalara genellikle 0,5 metre derin bir şekilde yerleştirilmiştir.Basstalar için, en büyük kayalar alt üst üste yerleştirilir ve taşa monte edilir ve kanala kadar sabit bir şekilde sabitlenir.

İzleme ve Muayene

İnşaattan sonra, kontrol barajlar her önemli yağış olayından sonra incelenmelidir (örneğin, >25 mm 24 saat içinde) sistem stabil olana kadar ve en azından dörtte bir şekilde izlemek için Anahtar göstergeler:

  • Sediment birikimi, barajın arkasındaki derinlik
  • Toe veya abutments'da Scour
  • Flanking (su barajın sonlarının etrafında aeroding)
  • Vejetasyon kuruluşu sedijekte
  • Dam materyallerinin yapısal bütünlüğü

Sediment Removal

When sediment accumulates to within 0.3 meters of the dam crest, it should be removed to maintain trapping efficiency. The removed sediment can be spread on adjacent upland areas, used as fill, or disposed of according to local regulations. Timing is important: sediment removal should be done during dry weather when the channel is not flowing, and the dam structure should not be disturbed more than necessary.

Uygulamada Dams'ı kontrol edin: Across Sectors

Check dams geniş bir dizi ayar boyunca dağıtılır, her biri farklı performans gereksinimleri ve kısıtlamalar ile.

Orman ve Logging Operasyonları

Orman yolları ve kayaklı izlerde, kontrol barajlar, otoyol yüzeylerinden uzaklaşmak ve en iyi yönetim uygulamaları uyumlarının bir parçası olarak, genellikle yerinde hasat edilen malzemeler kullanarak kaya kontrolü barajlarını veya masticated odunları daha fazla kontrol etmek için kullanılır.

Tarım ve Menzil Yönetimi

Tarım suları, çimen su yolları ve saha gullies'te erozyonu kontrol etmek için de kullanılır. Özellikle Çin'in Loes Platos'ta ve Sahra-altı Afrika'nın yarı-yara bölgelerinde, toprak ne kadar dametleri korumak ve sefil tutmak için bir araya geldiler.

İnşaat Site Erosion Control

Aktif inşaat sitelerinden ayrılan Sediment, şehirleşme bölgelerindeki büyük bir su kirliliği kaynağıdır. Check dams, Sitenin gerektirdiği standart bir Sediment ve Erosion Control Plans'ın, ABD Çevre Koruma Ajansı'nın taş veya ezilen beton altında inşa ettiği, 15 ila 30 metre aralıklarla drenaj bataklıkları ile yerleştirilmiştir.

Mine Site Reclamation

Üst katta bulunan mayınların kaldırıldığı veya kontamine edildiği terk edilmiş mayın toprakları, çek barajlar, sedisyon kanallarını ve tuzak sedisyonu yerel türlerle birlikte sık sık hızlandırılmış olabilir.Bu uygulamalarda, çek baraj materyalinin kendisi jeomembrane ile birlikte yumuşak veya lined edilmesi gerekebilir. Revegetation of the sedi wedge is often speed using Hydrosee with native types.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Check dams, sedisyon runoff ve erozyonu kanallarda azaltmanın kanıtlanmış, maliyet-mal bir araçtır ve geniş bir manzara yelpazesinde guller. Boşluk enerjilerini bozma yeteneği, tuzak koarse sedisyonu ve sabit kanal notları onları arazi yöneticileri için erozyon kontrol aracının önemli bir bölümünü yapar ve ekolojik kurtarma uygulayıcıları ile bir araya getirir.

Ancak, çek barajlar bir stand-alone çözüm değildir. sınırlamaları -özellikle de uygun bir şekilde, kaya riffles gibi alternatifler - genişletilmiş bir su kesintisi yönetimi stratejisinin bir parçası olarak dağıtılmaları gerekir.

Daha teknik rehberlikle ilgilenenler için, [[Dönetici:0) Ulusal Fırtınasu BMP Veritabanı), Dünya Bankası Erosion Kontrol Kılavuzları) Etiyopya, Hindistan ve Nepal'de yapılan ayrıntılı tasarım prosedürleri sunar.

Sonuçta, bir çek barajın değeri sadece çökmüş olan tonlar tarafından değil, ancak kanalın doğal istikrar ve fonksiyonunu geri yüklemesi için dereceyle ölçülmelidir.Bu anlamda, en başarılı çek barajı en zor hale gelir - artık yapay bir güçlendirmeye gerek olmadığını ortaya çıkarır.