О прудах [Касымов Шакиржан] (fb2) читать онлайн

Потребность строительства крупных прудов в Казахстане

Природа - возле с. Талдысай Айтекебийского района Актюбинской области (Казахстан). Автор: Еркеназ

Если мы заглянем в Википедию и Большую российскую энциклопедию, то узнаем,что:

- плоти́на, (4) гидротехническое водоподпорное сооружение, перегораживающее русло (русло и долину) рек  и удерживающее воду с одной (верховой) стороны на более высоком уровне, чем с другой (низовой), т. е. создающее подпор. Примыкающая к плотине часть реки с более высоким уровнем называется верхним бьефом, с низким уровнем – нижним бьефом. Разность уровней называется напором. Плотина небольшой высоты – запруда.

- плоти́на (5)—гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток для подъёма уровня воды, также служит для сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.

Плотины на небольших водотоках, а также временные, называют также запрудами.

Здесь ключевые слова плотина - это «перегораживающее» русло реки гидротехническое сооружение. При строительстве ГЭС без плотин не обойтись, это видимо аксиома, ведь речь идет о получении электрической энергии. Однозначно плотина нужна в рамках обеспечения, например, селе защиты города, может даже не одна. Нужны плотины и на малых реках, особенно для получения с малой дальности воды самотеком в различных хозяйственных и бытовых целях. Однако в паводковый период плотины на реках могут принести много проблем, особенно в случае переливов или нарушения их целостности (6) по различным причинам. Как исключить эти негативные аспекты плотин, которые себя зачастую проявляют в паводковый период. В этой связи мнение, что «Снег растает, но не причинит вреда» (8) является ситуативным, а не объективным. По этому вопросу у нас должны быть более жесткие прагматические гарантии, так как это связано не только с материальным ущербом, а с жизнью и здоровьем людей. Об этом говорил Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев на оперативном совещании (7) в связи с чрезвычайной ситуацией вследствие наводнений в ряде регионов страны в 2024 году и.... «поручил выработать комплексные меры для предотвращения подобных бедствий в будущем».

Заместитель председателя Комводресурсов РК Болат Бекнияз (3) еще в 2014 году отмечал, что в «Казахстане около 400 плотин, из них средних и крупных около 200. Мы практически все крупные и средние плотины контролируем. Ежегодно выделяются средства на ремонт. Эти сооружения все находятся в рабочем состоянии. Естественно, они были построены около 30-40 лет назад и естественно они нуждаются в реконструкции. Сейчас мы вводим автоматизированные системы, в будущем мы хотим на всех крупных гидротехнических сооружениях ввести автоматизированную систему слежения за состоянием плотин и автоматизированную систему оповещения населения. ...».

Ряд проблем, вызывающих паводковыми бедствиями, раскрыл в аналитической статье Мансур Хабаров (10) Отдельные выдержки из него представляют значительный интерес, поэтому автор их приведет текстуально:

– « с конца прошлой недели сообщения о масштабных паводках приходят из Улытауской, Западно-Казахстанской, Акмолинской, Павлодарской, Карагандинской, Актюбинской, Абайской, Костанайской и Атырауской областей. Сотрудники МЧС эвакуируют жителей пострадавших регионов и уже откачали сотни тысяч кубических метров воды.

– ...ещё одна серьёзная проблема — переливы и разрушения дорог привели к перебоям в транспортной системе и изоляции некоторых населённых пунктов»

– В Туркестанской области... «в 2023 году снега выпало на 47–49 % больше нормы. Фермеры говорят, что на ликвидацию последствий наводнений уходит очень много времени. Помимо разрушения зданий и дорог, талые воды смывают наиболее плодородные верхние слои почвы.»

-EOSDA (Earth Observation Data Analytics) относит (11) к основным причинам наводнений обильные осадки, образование заторов на водотоках и быстрое таяние речного льда на равнинной территории, вызванное резким повышением температуры весной.

– ..«Подразделения МЧС вступают в дело тогда, когда уже возникла угроза: ..

– по словам эксперта (инженер-гидротехник, кандидат технических наук Даулетьяр Баялимов) «лучше не допускать подобных ситуаций и свести к минимуму риски возникновения происшествий».

– Баялимов считает, что обеспечение полной безопасности связано с отведением значительной части зимнего и весеннего речного стока далеко в степь через естественные понижения в рельефе.

- Баялимов «у нас и при возникновении дефицита воды, и когда заходит речь о безопасности от паводков сразу же начинают говорить, что, мол, нужно строить водохранилища. Они рассматриваются как чуть ли не единственный вариант решения проблемы. Даже что-то вроде соревнования между регионами началось, кто их больше соорудит...

-с 1990 по 2019 годы от паводков в Казахстане пострадали не менее 150 000 человек, а ущерб экономике страны составил 350 млн долларов.

-«Но сегодняшние факты показывают, что ни правительство, ни акиматы не готовы предупредить беду. А ведь есть положительный опыт, когда из года в год затапливаемые посёлки местные власти обносили дамбой, не давая воде хлынуть внутрь. На этот час сложилась ситуация, когда в зоне риска подтопления 217 населённых пунктов, а это более 86 000 домов. Один затопленный дом — это уже беда, а мы сегодня рискуем жизнью без малого полумиллиона человек»,- заявил на заседании Мажилиса депутат Сергей Пономарёв».

Как одно из решений данной проблемы автор предлагает наряду с имеющимися в настоящее время плотинами строить пруды-накопители (или вернее компенсаторы) (12) избыточных (особенно паводковых) вод реки, а в будущем, в необходимых случаях, нужно создавать пруды - коллекторы (отстойники) - для сбора излишней дождевой влаги, а также паводковых вод в конкретном населенном пункте, как в целях его защиты, так и накопления влаги на весенне-летний период, поскольку в Казахстане ощущается дефицит воды и эта тенденция растет. В этой связи предложение Баялимова Д., «что обеспечение полной безопасности связано с отведением значительной части зимнего и весеннего речного стока далеко в степь через естественные понижения в рельефе», перекликается с мнением автора необходимости создания искусственных прудов-компенсаторов в верховьях рек и прудов — коллекторов в среднем течении рек. Для обоснования своего мнения автор более детально и теоретически остановился на создании искусственного пруда-компенсатора в рамках борьбы с паводками из-за весеннего половодья в бассейне реки Иргиз.

Понятие «пруд» в контексте мыслей автора данной статьи хорошо раскрыто в материалах Интернета. Так, в рекомендациях по проектированию прудов (9) утвержденных приказом В/О «Союзводпроект» от 8 июня 1981 г. № 78 речь идет о прудах, “независимо от их назначения, относятся мелководные водохранилища площадью не более I км2 , образованные водоподпорным сооружением на водотоке постоянного или временного действия с целью хранения воды и регулирования стока (ГОСТ 19173-73) для нужд орошения, водоснабжения, сельскохозяйственного производства, рекреаций (или комплексного их использования)». Однако здесь упущена еще одна цель пруда - повышение уровня безопасности людей (их имущества, местной фауны и флоры и т. д.) в паводковый период.

В (24) пруд, или ставо́к — искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и водоплавающей птицы, а также для санитарных, противопожарных и спортивных потребностей. Заявления автора правок (24) что, «в российском законодательстве прудами считаются искусственные водоёмы площадью не более 1 км²...Международная конвенция Рамсарских водно-болотных угодий устанавливает верхний предел размера пруда в 8 гектаров (80,000 м2; 20 акров)» достаточно спорно, подтверждений в Интернете автор статьи не нашел. Так, в Конвенции прямо указано, что «любая Договаривающаяся сторона имеет право добавлять к Списку дополнительные водно-болотные угодья, расположенные на ее территории, расширять границы водно-болотных угодий, которые уже внесены ею в Список, или, вследствие настоятельных государственных интересов, вычеркнуть из Списка или сократить границы водно-болотных угодий», т. е. делать, то, что представляет интерес данному государству.

Зная, что такое пруд можно перейти в практической части статьи - определить примерные размеры этого сооружения в первую очередь, для повышения уровня безопасности людей (их имущества, местной фауны и флоры и т. д.) в паводковый период, проживающих в бассейне реки Иргиз.

Поскольку точных данных у автора не имеется, ограничимся в теоретическом плане ориентировочными данными, которые также позволяют войти в тему, ее раскрыть и дать конкретные рекомендации для практики.

На срочность рассмотрения видения автора ориентирует содержание апрельского (2024 г.) выступления нашего Президента (27), где он в частности указывает, что возникла тяжелая ситуация с весенними паводками после обильного снеготаяния. «Произошла природная катастрофа, равной которой не было многие годы. Возможно, это самое крупное бедствие по своим масштабам и последствиям за последние 80 с лишним лет. Из-за паводков режим чрезвычайной ситуации местного масштаба объявлен в десяти регионах страны (Абайской, Акмолинской, Актюбинской, Атырауской, Западно-Казахстанской, Карагандинской, Костанайской, Павлодарской, Северо-Казахстанской и Улытауской областях)...На борьбу со стихией мобилизованы все ресурсы Министерства по чрезвычайным ситуациям, а также силы Министерства внутренних дел, Национальной гвардии, Вооруженных сил и Комитета национальной безопасности.

Акиматы пострадавших регионов работают в круглосуточном режиме, большую помощь на местах им оказывают несколько десятков тысяч волонтеров...Мы должны извлечь все уроки из этих масштабных паводков. Их немало, начиная от недостатков в организационных мерах предупреждения природных катаклизмов, дефицита кадров водников и заканчивая нашим пренебрежительным отношением к природе.

Правительству и местным органам власти следует продолжить эффективную координацию работы по борьбе с паводками».

Проблема ущерба от паводков вешних (как правило весенних) вод рек характерна не только для Казахстана, но и для многих других стран, особенно, где текут крупные реки.

В частности отметим: в Мьянме из-за разлива реки Иравади, погибло 90 тысяч человек, ущерб составил -10 млрд $,в Чехии, из-за того, что река Влтава поднялась на 7 метров, ущерб составил около 4 млрд $ (28), в России в июле 2012 г. сильнее всего от наводнения в Краснодарском крае пострадал город Крымск, который ушел под воду. Погибло 160 человек. Основной причиной потопа называли ливневые дожди, но местные жители винили в трагедии аварийный сброс воды водохранилищем, находящимся в горах выше города.

Паводки в России стали обыденной ежегодной проблемой, движущейся с запада на восток страны (29). Однако за хорошей фактурой данного материала Ольги Липчинской (29), автор данной статьи не увидел какой либо аналитики, отвечающей на вопрос, что делать?

Читаем материал по Орску (30), «паводковые воды попали в ... реку Урал, на которой построена дамба в Орске». Из-за сброса воды из переполненного , Ириклинского водохранилище выше по течению (более двух тысяч кубометров в секунду — в полтора раз больше, чем максимальный сброс в период с 1994 по 2015 годы). Это привело к подъему воды в реке Урал в районе Орска почти до 10 метров, в то время как сама дамба на уровень воды — в 5,5 метра. Дамба в Орске, была введена в эксплуатацию в 2010 году. Ее построили для защиты всей территории Старого города Орска от затоплений в период весенних паводков. Дамба в Орске на правом берегу реки Урал длиной порядка 12 километров — насыпная. Стоимость проекта — почти миллиард рублей. Здесь же высказывают свои мнения о возникшей ситуации, как говорится узкие специалисты, - Олег Муравьев профессор кафедры гидравлики и гидротехнического строительства МГСУ, начальник информационно-аналитического центра регистра и кадастра Тимирязевской академии, инженер-гидротехник Сергей Беднарук, доктор технических наук Александр Комаров.

Во вступлении к практической части теоретических мыслей, автор хочет познакомить читателя с вводными данными к выбранному аспекту исследования.

Известно, что бассейн реки Иргиз -31600 км² (1). В средней части Актюбинской области простираются горы Мугоджары (высшая точка гора Большой Бактыбай, 657 м). Количество осадков на северо-западе около 300.мм в год. Вегетационный период от 175 дней на северо-западе (17). Климат в горах Мугоджа́ры резко континентальный, с холодной малоснежной зимой (средняя температура января –14 °С) и жарким сухим летом (средняя температура июля +24 °С). Годовое количество осадков (18) 200–250 мм.

Высота истока р. Иргиз (1) в горах Мугоджары -320 м . Средний годовой расход воды у устья Иргиза (1) около 8 м³/с, т.е. у с.Куйылыс. В (14) отмечено, что "...Долгосрочный средний расход воды в районе села Шенберталь составляет 6,70 м3 / с."

Автор выбрал район с. Талдысай, т.к. он находится в верхнем течении реки Иргиз, имеет рельеф, позволяющий создать пруд-компенсатор за пределами села на другом (левом) берегу реки, без особого риска и ущерба интересам людей и данному району. Но у нас нет данных - каков долгосрочный средний расход воды р. Иргиз в районе села Талдысай. Определим его ориентировочно, используя интерактивную карту (19). Длина реки от истока (высота -320 м) до с. Талдысай примерно -85 км (по прямой примерно 40-45 км). Высота Талдысая в (24) видимо ошибочно указано 213 м, наверно там должна была быть цифра 293 м). По интерактивной карте (19) -уровень р.Иргиз возле с.Талдысай возможно ниже 278 м. Так,например, по ней видно, что северо-восточная окраина села близ реки расположена на высоте 282 м, а уровень реки, протекающей в примерно в 5-10 м от нее - 277 м. Средний уклон реки на этом отрезке (320-277): 45=1м на 1 км, а если примем 85 км, то 53 см на 1 км. Примерный бассейн р. Иргиз до с Талдысай 45х5х2=450 км² ( примерно эта же цифра выйдет если мы используем интерактивную карту и факт того, что р.Иргиз начинается двумя рукавами). По мнению автора, с точки зрения теоретических изысканий погрешность в 10 % ситуации не меняет.

Если здесь за год выпадает в среднем 250 мм, тогда за год выпадет (0,25м х450 000 000 м²) =125,5 млн м³ осадков в виде воды. Долгосрочный средний расход воды р. Иргиз в районе села Талдысай. определится делением - 125 500 000: (60х60х24х365)=3,98 м³/сек. - или 4 м³/сек

Река Иргиз (1) замерзает в середине ноября (толщина льда в реке к концу зимы достигает 1 м), вскрывается в начале апреля. По местным климатическим условиям в период с середины ноября до середины марта — 4 месяца осадки выпадают в виде снега, т.е. накапливаются. По нашим расчетам это - 41,8 млн м³. Эта масса воды в течение короткого времени (есть заявления 3 суток, но, видимо, примерно 10-15 суток) стекает по реке в районе с. Талдысай. Увеличение среднего расхода воды р. Иргиз в районе села Талдысай в этот период ( 41 800 000: (60х60х24х15)=41800000:1296000)=32,25 м³/сек, отметим - не менее , он и создает ежегодно опасную паводковую ситуацию, в т.ч. в 2024 году приведшую к переливам, трещине в теле дамбы плотины «Щербаковское». с последующим разливом воды по окружающей местности, т.ч. по жилым застройкам.

Не уходя в область фантастики нужно найти ответ, куда девать (временно) этот объем воды (41,8 млн м³).^.

Как видно из интерактивной карты района (19) примерное место расположения пруда-компенсатора должно быть севернее с.Талдысая, за р. Иргиз (см. прил.1 и 2, и схему 2). Как видно из рельефа местности вода с реки Иргиз по каналу будет забираться с высоты уровня реки 285 м (на повороте на юго-восток), а сбрасываться в р. Иргиз на высоте уровня 277 м ( также на повороте на юго-восток - за с.Талдысай). Для простоты будем пруд-компенсатор рассматривать пока как четырехугольную призму (а вид сверху - как прямоугольник), размером примерно 3 км на 2 км (на удалении от реки Иргиз 500-700 м), тогда его глубина -41 800 000:6 000 000=6,97 или 7 м .

Но следует учесть содержание информаций:

- по мнению автора статьи (14) "90% стока (р. Иргиз) формируется во время весенних паводков».

-

команды EOSDA , что например

в

Туркестанской области "в 2023 году снега выпало на 47–49 % больше нормы" (10);

-Министерства водных ресурсов и ирригации РК(20), «Актюбинское водохранилище, вмещающее 245 млн кубометров воды, наполнено на 89%. С 27 марта по 2 апреля из водохранилища было сброшено 246 млн кубометров воды. В секунду из Актюбинского водохранилища сбрасывается 500 кубометров воды". Значит - 43,2 млн м³./сутки х5= 216 млн м³.

- как отмечено в (26) «В связи с угрозой подтопления ... села им. Жургенова... эвакуировано 927 человек (из них 215 детей) из 178 дворов, подтоплены 78 дворов, при этом 10 домов разрушены... Из-за прорыва (Щербаковской) плотины пойма реки Иргиз вышла из своего русла. Повреждены линии электроснабжения и газоснабжения, в связи с чем село имени Темирбека Жургенова осталось без электричества, воды и газа». Далее (26) отмечено « в 2023 году на основании договора ... проведены и завершены ремонтные работы плотины и объект был принят в эксплуатацию. "Однако в паводковый период принятый заказчиком и сданный подрядчиком объект не выполнил свою основную функцию, что повлекло причинение существенного вреда правам и законным интересам жителей, а также организациям села имени Темирбека Жургенова".

Тогда наша теоретическая цифра 32,25 м³/сек с учетом изложенных выше обстоятельств должна только увеличиться. Поэтому нашу цифру - 32,25 м³/сек следует увеличить хотя бы — например, до 60 м³/сек, а объем возможной воды — до 60 млн. м³, что приведет к увеличению глубины нашего пока абстрактного пруда-компенсатора в виде объемной призмы до 10 метров.

В (14) отмечено, что, «содержание минеральных веществ в воде (Иргиза) колеблется от 50-100 мг / л при транспортировке до 2000-3000 мг / л в период созревания». Видимо взвесей в воде Иргиза в районе с. Талдысай будет не более 100 мг / л, в 1 кубометре -0,1 кг, а в 41,8 млн м³ - 4180 тонн (при 60 млн. м³ — 6 тыс.тонн) взвесей в основном - это глина и песок) при их примерном удельном весе в 2 гр на см³ или 2. тыс. м³ (или 3 тыс. м³) , т. е. около 1 мм в год высоты абстрактного пруда-компенсатора.

Таким образом общая глубина пруда-компенсатора в виде четырехугольной призмы будет (с запасом) для сбора взвесей около 11 метров (см. схему 2).

В реальной действительности прибрежные участки пруда (22) должны иметь пологие склоны, плавно переходящие в глубоководные зоны. Тогда за водоёмом будет легче ухаживать. Кроме того, в перспективе наш пруд-компенсатор может использоваться для проведения досуга местных жителей и туристов, поэтому примем уклон пруда 10 м на 1 м глубины (у нас глубина воды -10 м). В реальности наш пруд- компенсатор будет иметь форму усеченного эллипсоидного конуса (для простоты расчетов и восприятия будем его считать усеченным конусом ). Узнаем размеры усеченного конуса.

Известно,что объем усеченного конуса V= 1\3 π h(r₁²+r₁•r₂+r₂²), где

Высота h. Радиус верхнего основания r1Радиус нижнего основания r₂

У нас: π- равно 3,14; h-10 метров; V-60 000 000 м³ r₁= r₂+100 м

Подставляем в формулу эти цифры, вычисляем- получаем r₂ — около 1415 м, тогда r₁- около 1515 м. Соответственно верхний диаметр -3030, нижний-2830 м. Длина линии берега-периметр ( P=2πR)- 2х3,14х1515=9 515 м

Под водой у нас еще 1 м глубины для потенциального ила в объеме ( площадь круга-S(круга)=πR², π ≈ 3,1415926535, длина окружности, h₁ - высота цилиндра. У нас все данные есть. Подставляем и получаем-

V =π h₁r₂²= 3,14х1х1415²) - 6,25 млн.м³

Определившись с габаритами пруда- компенсатора (диаметр, глубина, сечение, объем-полезный, страховочный и иловый), в отношении впускного канала остановимся особо.

Известно, что «в апреле (1) наблюдается половодье с повышением уровня (воды в р. Иргиз) на 4—5 м относительно обычного».

Ширина впускного канала- 30 метров и вход его расположен на повороте реки (см.прил1), где ее ширина 5-7 м(1). Как видно из интерактивной карты длина впускного канала (см.прил1) примерно 4,5 км, выпускного(см.прил2) — примерно 1,0 км. Поэтому уклон во впускном канале -22 см на км. При равновероятном распределении воды между рекой и каналом (60 м³/сек:37), из-за разницы в уклоне - у реки ( см. выше - 53 см на 1 км), в канале (22 см на 1 км), в пруд уйдет порядка 38,2 м³/сек, а в реку Иргиз -21,8 м³/сек, самотеком, т.е. мы понизим уровень воды в реке минимум на 2 метра, чем почти полностью (с вероятностью до 64%) исключим большинство, если не все негативные последствия, отмеченные выше, а также другие, озвученные в СМИ по паводковым проблемам. На практике эта вероятность будет выше,если мы канал входной построим ниже уровня воды в р. Иргиз в линии контакта на 0,5 м. Так как все расчеты мы провели, как говорится с запасом прочности, то вероятность 64% повысится до 85%, что нам полностью позволит решить проблему с переполняемостью Иргиза в выбранный паводковый период, а значит избежать большинства проблем о которых пишется в СМИ по этому региону (отдельные моменты автор привел выше). Естественно входной канал должен плавно войти в периметр пруда. Желательно. чтобы перед входом в пруд движение воды было ламинарное, а не турбулентное.

Ширина выпускного канала должна быть в пределах 5 м, тогда можно будет спускать воду из пруда-компенсатора со скоростью до 10 м³/сек . Теоретически с 1 мая по 1 ноября (шесть полных месяцев) из пруда можно будет спустить (10х60х60х24х180)- 155,52 млн.м³ , а у нас всего 60 млн.м³ . А наш теоретические страховочный объем в 60 млн. м³ уйдет за 70 дней, а полезный - 41,8 млн. м³ -за менее чем за 50 дней. Поэтому режим спуска воды из пруда-компенсатора можно будет полностью подчинить потребностям региона, расположенного далее по руслу реки Иргиз, а также складывающегося климата как говорится в онлайн режиме.

Высота боковых стенок входного и выпускного каналов в 4 и 3 метра будет достаточной (по многим причинам - колебания уровня воды в канале из-за турбулентности потока воды, волна из-за ветра и т. п. - необходимо иметь запас высоты, он у нас будет равен одному метру).

Водоспуск желательно сделать простой сифонный (лучше два, чтобы на случай ремонта пруд работал на благо региона в постоянном режиме. На входе в водоспуск установить металлическую сетку (крупную), как препятствие для водоплавающей птицы, крупного мусора (ветки деревьев, пустые пластмассовые емкости и т. д.), а внутри мелкую для защиты будущих рыб).

Страховочный объем воды, если он не истрачен на нужды региона, можно будет спустить при получении первых признаков большого половодья (например, многоснежная зима), примерно в феврале-марте и провести дополнительную чистку дна от ила. Речные взвеси в виде ила со дна пруда следует использовать для дополнительного обвалования берега по периметру пруда, плантажа околопрудовой территории для создания здесь в будущем санитарной зоны и района отдыха населения, проведения других ландшафтных работ по усмотрению местных властей и архитектора. Желательно организовать посадку деревьев по периметру пруда-компенсатора и за его пределами.

Таким образом мы имеем противопаводковый пруд-компенсатор, основные его компоненты, поэтому можем посчитать примерную цену данного объекта, потребность в котором у автора сомнений не вызывает ( в т.ч. и массовое тиражирование в будущем вместо дамб).

Расходы на пруд-компенсатор:

а) Входной канал длиной 4,5 км, шириной 30 м и высотой 4 метра, толщиной стенки 25 см ( см. схему 1-1) и таблицу

1) Объем боковин входного канала 2х(4,25м х0,25м) х4500 м=9562,5 м³

2) Объем днища входного канала 30мх0,25мх4500м=33750 м³

б) Выходной канал длиной 1 км. Шириной 5 м и высотой 3 метра( см. схему 1-2) и таблицу

1) Объем боковин выходного канала 2х (3,25х0,25)х1000=1625 м³

2) Объем днища выходного канала 5х0,25х1000=1250 м³

9562,5+33750+1625+1250=46187,5 м³ железобетонной смеси по средней цене - 94837 т за 1 м3 (см таблицу) будет стоить 43 802 839 375т, округляем до 43 802 834 000 т или 43 803 млн.тенге на входной и выходной каналы

в) водоспуски. Определим примерную цену сифонного железобетонного водоспуска при условии его длины в 50 м (до выпускного канала), перепаде уровня - 0,5 м и диаметре бетонных колец , лежащих на бетонном основании (лотке высотой боковин в 25 см) (29)( см. схему 1-3, таблицу 2). Примем диаметр бетонных колец — 2м, толщину стенки 100 мм, длину - 590 мм. Нам будет нужно 85 колец, по цене 18000 т. за штуку -1. 530. 000 тенге. Выше автор говорил, что на пруде будет два водоспуска

Объем боковин лотка — 0,5х 0.25х2х50=12,5 м³

Объем днища лотка -2х50х0,25=25 м³

37,5 м³ железобетонной смеси по средней цене -94837 т за 1 м³ (см таблицу) будет стоить 3556387,5 т, округляем до 3.557.000.

Если принять строймонтажные работы в этом же объеме затрат, тогда на этот блок работ будет затрачено примерно 2х(1530000+3557000)=10.174.000 т, а за два -20.348.000 т или 21 млн.тенге

г) Чаша пруда:

1) земляные работы и берегоукрепительные работы. Минимальный объем 60 млн.м³ - z. Z- объем на котором нет грунта из-за разницы в уровнях 284 и 278 ( 284-278=6 м) исходной местности для производства строймонтажных работ (см.прил. 1 и 2). Z равно половине объема усеченного конуса , где высота (h) - 6 м, верхний радиус-1515 м ( r₁), нижний- 1515-60=1455 м(r₃) . V=0,5х1\3 π h(r₁²+r₁•r₃+r₃ ²)= 0,5х1\3 х3,14х6х6616575=20568285 или 20,6 млн.м³.

60-20,6=39,4 млн.м^3.

Этот объем грунта нужно выкопать, вывезти и равномерно разложить за пределами периметра пруда-компенсатора; сделать утрамбовку (уплотнение) грунта в местах вывоза, а также внутри чаши пруда. Кроме того, берега укрепить железобетонными панелями (или сплошным слоем водоупорного бетона) примерно шириной 2 метров и толщиной 15 см.

а) выкопка, вывоз и равномерное разложение за пределами периметра пруда-компенсатора грунта чаши пруда .

Как видно из (30) для условий Москвы цена-предложение на разработку грунта на проектную отметку с вывозом самосвалом -до 1 км - стоит от 820 рублей, а до 20 км — от 870 рублей за один куб. м. Для условий нашего района р.Иргиз — цены-минимумы (820+870):2х4,84 =4089,8 тенге за кубометр перемещенного грунта будут приемлемыми для подрядчика из-за большого объема земляных работ. Расстояние перемещения будет не более 10 км. Округляя остановимся на цене данной работы - 4100 тенге за кубометр.

39 400 000х 4100= 161 540 000 000 тенге, или 161540 млн. тенге.

Работа по этой позиции (а) будет стоить 161540 млн. тенге

б) уплотнение грунта в местах вывоза, а также внутри чаши пруда

По уплотнению грунта лучше принять цену-предложение киргизской компании АКРОС- 100 сом на 1 кв.м (у москвичей от 450 рублей за 1 кубометр?). т.е. 500 тенге за 1 кв. метр. Определим примерную площадь уплотнения, она равна сумме: площадь дна, боковая площадь пруда, прибрежная площадь.

1.Площадь дна —при радиусе -1415м она будет равна 6.286 986,5 кв.м

2.Боковая площадь пруда будет при радиусах r₁ -1515 м и r₂ -1415 м и высоты h₁ - 11 м (при принятом склоне 1м на 10 м - L-111,5 м).

S= π х( r₁ + r₂)х L =3,14х2930х111,5=1 025 822,3 кв.м

3.Прибрежная площадь. Видимо вначале функционирования пруда-компенсатора ширина прибрежной зоны должна быть не менее 10 м, тогда ее площадь будет равна разности площадей окружностей(с радиусами 1515+10 и 1515 ) 7 302 462.5-7 207 006.5= 95456 кв.м

Общая площадь уплотнения будет - 6.286 986,5+ 1 025 822,3 + 95456=7 408 264,8 кв.м х 500 тенге =3.704 132 000 тенге или 3704 млн. тенге.

Работа по этой позиции (б) будет стоить 3704 млн. тенге.

в) укрепление берегов железобетонными панелями (или сплошным слоем водоупорного бетона) Как мы выше отмечали длина линии берега (периметр) пруда-компенсатора 9 515 м.

Определим объем бетона- 9515х2х0,15=2854,5 м³х 94837 т=270 712 2 16,5тенге или 270,7 млн.тенге.

Работа по этой позиции будет стоить 270,7 млн.тенге.

Таким образом на чашу пруда будет затрачено около (161 540 млн. тенге. + 3704 млн. тенге+270,7 млн.тенге) - 165515 млн. тенге.

На все строительство пруда-компенсатора будет израсходовано (43 803 млн.тенге +21 млн.тенге + 165515 млн. тенге)=209339 млн.тенге или округленно 209 млрд.тенге. Естественно это ориентировочная сумма, в ходе разработки проектно-сметной документации она может снизиться на 10-25%.

Объем грунта необходимый для оформления

берега пруда-компенсатора:

Определим примерный объем грунта необходимый для оформления берега пруда-компенсатора (см. рис.1). Видимо первые 20 м следует оставить имеющийся ниже склон (откос, уклон) 1 м высоты на 10 м по горизонту. Вершина склона должна лежать выше уровня 284 минимум на 2 метра. Затем идет откос 1 м на 2 м горизонтали, далее, горизонтально, шириной примерно 20 м верхняя площадка пруда-компенсатора, затем склон шириной 60 м.

Ширина зоны безопасности и защиты будет равно 42 м , которая будет обеспечивать долговечную работу сооружения.

Потребный объем грунта будет состоят из шести объемов( см.рис.1):

- половина объема между радиусами 1515 и 1535 м шириной 20 м и высотой 2 м (а) 2х20:2(1535+1515)х 2π = 20х1525х 2π= 191540 м³

- половина объема между радиусами 1515 и 1535 м шириной 20 м и высотой 6м (б) 6х20х1525х 2π:2=574620м³

- половина объема между радиусами 1535 и 1537 м шириной 2 м и высотой 2 м (в) 2х2х1536х 2π:2=19292 м³

- объем между радиусами 1535 и 1537 м шириной 2 м и высотой 8 м

2х8х1536х 2π=154337 м³

- объем между радиусами 1537 и 1557 м шириной 20 м и высотой 10 м

20х10х1547х 2π=1943032 м³

Объем грунта для оформления берега пруда-компенсатора

191540 + 574620+ 19292 + 154337 + 1943032= 2 882 821 м³ , округленно 3 млн. м³

- половина объема между радиусами 1557 и 1617 м шириной 60 м и высотой 3 м

60х3х1587х 2π:2=896972 м³

-объема между радиусами 1557 и 1617 м шириной 60 м и высотой 8 м

60х8х1587х 2π = 4 783 853 м³

Объем грунта на формирование склона шириной 60 м и уклоном 1 м на 20 м будет равен - 896972+ 47838528=5680825м³, округленно

5,68 млн. м³

Объем грунта необходимый для оформления берега пруда-компенсатора - 8,68 млн. м³

Если из вынутого грунта 39,4 млн. м³ для оформления пруда-компенсатора уйдет 8,68 млн. м³ , то куда девать остальные 30,72 млн. м³? Их можно истратить на плантаж и выравнивание территории близ пруда и на другие нужды региона.

В конце статьи автор хочет привести выдержку из (33) информации официального представителя Министерства водных ресурсов и ирригации Молдир Абдуалиева, говорящей о чрезвычайно опасной ситуации на водохранилищах и реках,

«среднее наполнение двух крупных водохранилищ Акмолинской области составляет 99%.... В Актюбинской области среднее наполнение двух крупных водохранилищ также составляет 99%...

В Восточно-Казахстанской области среднее наполнение пяти крупных водохранилищ составляет 62%. Все они работают в штатном режиме, пик паводка ожидается на этой неделе...В Западно-Казахстанской области четыре крупных водохранилища наполнены в среднем на 65%, они также работают в штатном режиме. Однако в регионе до сих пор наблюдается повышение уровня реки Чаган, на сегодня приток в Чаганское водохранилище составляет 690 кубометров в секунду. По реке Жайык ожидается вторая волна половодья. По оперативным данным из России, сброс с Ириклинского гидроузла остается на вчерашней отметке — 1680 кубометров в секунду. До границ Казахстана эта вода может дойти за 15−20 дней».

Она только подтверждает мнение автора, что создание прудов - компенсаторов ( в т.ч. больших, как по площади, так и по глубине, нежели приведенный выше) позволит разрядить обстановку.

Если в изложенном материале есть математические ошибки, прошу понять и простить.

Использованная литература:

1.Иргиз (река) — Википедия, ru.wikipedia.org›Иргиз (река)

2.Тургай (река) — Википедия, ru.wikipedia.org›Тургай (река)

3.Dams and Levees | ПлотиныДамбы в Казахстане

skyscrapercity.com›threads/dams-and-levees-…

4.Плотина. Большая российская энциклопедия, bigenc.ru›c/plotina-10fc3a

5.Плотина — Википедия, ru.wikipedia.org›

6.Произошел прорыв Щербаковской плотины в Актюбинской области, bizmedia.kz›2024-03-30-proizoshel-proryv-…, Анатолий Пак,30 марта 2024

7.Токаев раскритиковал правительство и акимов за халатность во время паводков 30.03.2024)

8.Снег растает, но не причинит вреда, avestnik.kz›sneg-rastaet-no-ne-prichinit-vreda/ 03.02.2023

9. Рекомендации по проектированию прудов

files.stroyinf.ru›Data2/1/4293719/4293719340.pdf

10.Казахстан снова затопило: почему это происходит каждый...

orda.kz›kazahstan-snova-zatopilo-pochemu-jeto-…28 марта 2024

11.Как использование аналитики спутниковых снимков...

forbes.kz›actual/technologies/kak_ispolzovanie_

12.Выкопать пруд на участке цена работ, сколько стоит...

m-strana.ru› Статьи›Благоустройство участк,, 20 сентября 2020

13.В Актюбинской области прорвало Щербаковскую плотину, 30-03-2024

14.Иргиз река в Актюбинской области, Казахстан. »

wildticketasia.com›ru/338-irgiz-river-aktobe-…

15.Какие реки вышли из берегов во время паводков...

kz.kursiv.media›2024-03-29/zhrb-reka-kz-pav/. 29 марта 2024 Назгуль Жарбулова

16.Уходят под воду дороги, взлётные полосы и жилые дома...

kolesa.kz›Kolesa.kz›…-i-zhilye-doma-iz-za…

28 марта 2024

Алексей Старков

17.Актюбинская область — Википедия

ru.wikipedia.org›Актюбинская область 29 марта 2024

18.Мугоджары — Википедия, ru.wikipedia.org›

19. Интерактивная карта. .. ru-ru.topographic-map.com›map-71jnx/Айтекебийский…

Актюбинское водохранилище наполнено на 89% https://www.kt.kz/rus/state03.04.2024

Объем усеченного конуса | Онлайн калькулятор allcalc.ru›Учеба и наука›Математика

href="https://m-strana.ru/articles/vykopat-prud-na-uchastke-tsena/" rel="nofollow noopener noreferrer">Выкопать пруд на участке цена работ, сколько стоит... m-strana.ru›Статьи›Благоустройство участкаЦена постройки пруда

23.Водосбросы и водоспуски | Ландшафтная архитектура...

landscape.totalarch.com›spillways_outlets

24.Пруд — Википедия, ru.wikipedia.org›

25.Талдысай (Айтекебийский район) — Википедия

ru.wikipedia.org›Талдысай (Айтекебийский район), 19 августа 2022

26

.

Уголовное дело завели после прорыва 

дамбы

...

nur.kz›incident/emergency/2078813-ugolovnoe-delo-… Александра Ермолаева

04 апреля 2024,

27.Токаев обратился к народу Казахстана, 06-04-2024, Zakon.kz, Политика

28. 9 самых сильных наводнений XXI века sobesednik.ru›, 05.09.2013

29.

Всероссийский потоп. Семь самых сокрушительных...

irk.aif.ru›incidents/vserossiyskiy-potop-sem-7-…06.04.2024 Ольга Липчинская

30.Наводнение в Орске: самый большой паводок за всю...

dzen.ru›a/ZhGmXCZRBUfQm-X4, 07.04.2024

31.Железобетонные кольца, крышки и днища | Казахстан

satu.kz›Koltsa-dlya-kolodtsev

32.

ЦЕНЫ и ПРАЙС на земляные и ландшафтные работы...

.ru›ceny/stroitelnye_raboty/landshaftnye_i…

33.Наводнения в Казахстане: что происходит на водохранилищах Zakon.kz,08-04-2024

Приложения

1.Схема 2 Сечение пруда-компенсатора

2. Рис. 1

3.Схема 1-1

4.Приложение 1 Карта (вход, слева)

5.Приложение 2 Карта (выход, справа)

6.Таблица 1 ( по плитам)

Схема 2 Сечение пруда-компенсатора

285

у

р

о

в

е

н

ь

1

284

284

283

283,5

282

281

280

279

278

278

у

р

о

в

е

н

ь

2

277

Рис. 1

4

4

5

3

2

а

с

284

к

283

л

282

б

в

о

281

н

280

279

278

1515

1535

1537

1557

1577

1597

1617

максимальный уровень пруда-компенсатора 284 м, минимальный -278

откос (склон) 1:10 горизонтальная длина 20 м, высота откоса 2 м

откос (склон) 1:2 горизонтальная длина 2 м, высота откоса1 м

верхняя площадка пруда-компенсатора длина 20 м, высота 10 м

склон длина 60 м, высота с

Схема 1-1

1.Сечение входного канала

1

4

м

2

3

4

1-ширина входного канала -30 м

2- толщина стенки и толщина днища входного канала -25 см

3-гравийно-песочная подушка -50 см

4.глинисто-изоляционный слой -50 см

Схема 1-2

2.Сечение выходного канала

3

м

1

2

3

4

1-ширина выходного канала -5 м

2- толщина стенки и толщина днища выходного канала -25 см

3-гравийно-песочная подушка -50 см

4 -глинисто-изоляционный слой -50 см

Схема 1-3

Сечение сифонного железобетонного водоспуска

2

Бетонное

кольцо,

Диаметр

2 м

1

3

4

1.Лоток-ширина 3 м, толщина -25 см. длина 50 м.

2.Бетонные кольца -диаметр -2 м, толщина стенок -100 мм. длина 50 м.

Гравийно-песчаная подушка толщиной 25 см

Глинисто-изоляционный слой толщиной 25 см

Приложение 1 Карта (вход, слева)

Приложение 2 Карта (выход, справа)

Таблица 1 ( по плитам)

Строительные материалы

«Железобетонные изделия»

Интернет-адрес

Марка плиты

Длина, мм

Ширина, мм

Толщина. мм

Цена за штуку,р

Цена за штуку,т

Объем единицы, куб.м

Цена 1 куб.м

плиты

Средняя цена1 куб.м плиты

satu.kz

П16-15,

2990

1840

180

0

90300

0,99

91212

94837

П16д-15

740

1840

180

33600

0,25

134400

П18-8, 1/2"

2160

1490

150

48762

0,48

101587

Плиты

 

перекрытия

П12-15

2990

1480

160

70245

0,71

98937

mtt-karaganda.kz›zhbi/plity-perekrytiya

и

mettransterminal.kz›zhbi/plity-perekrytiya

и

ПБ 100-10-3

10000

1000

220

29003 р

140374

2,2

63806

ПБ 100-10-6-40

10000

1000

220

47157р

228240

2,2

103745

ПБ 100-12-8-40

10000

1200

220

56859р

275198

2,64

104242

ПБ 100-12-6

10000

1200

265

39924р

193232

3,18

60765

Примечание

: 1.На 6.04-2024 курс - 4,84 т =1 р

2. Таблица создана н

а базе материалов

сайтов

:1.

Плиты

-

перекрытия

 | 

Казахстан

 | Сравнить цены и купить

satu.kz›Строительные материалы›Железобетонные изделия

2.Плиты перекрытия купить в Караганде – цена...

mtt-karaganda.kz›zhbi/plity-perekrytiya

3.

Плиты

 

перекрытия

 купить в 

Алматы

 – цена...

mettransterminal.kz›zhbi/plity-perekrytiya

Аннотация

В данной статье автор Касымов Ш.Р. на базе анализа обширного материала из СМИ, опубликованного в Интернете в последнее время, излагает свое видение одного из вариантов противодействия паводкам в Казахстане (и других странах) путем создания прудов-компенсаторов в верховьях рек и прудов- отстойников в среднем русле этих рек. Конкретно останавливается на прудах-компенсаторах и применительно к бассейну реки Иргиз теоретически разработал такой пруд, его примерное местоположение, размеры, компоновку основными элементами и определил примерную цену его создания, показывает плюсы от его деятельности жителям и хозяйствующим субъектам в данном регионе.