 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Дамба ( / л ɛ против я / ), [1] [2] плотина , дамба , насыпь , floodbank или stopbank представляет собой вытянутый гребень в природе или искусственно построены заливки или стены , что уровень воды регулирует. Обычно он земляной и часто параллелен течению реки в ее пойме или вдоль низменных береговых линий. [3]
Этимология [ править ]
Носители американского английского языка (особенно на Среднем Западе и Глубоком Юге ) используют слово levee от французского слова levée (от причастия женского рода от французского глагола « рычаг» , «поднимать»). Он возник в Новом Орлеане через несколько лет после основания города в 1718 году и позже был принят англоговорящими людьми. [4] Название происходит от того, что гребни дамбы поднимаются выше, чем канал и окружающие поймы.
Современное слово dike или dyke, скорее всего, происходит от голландского слова dijk , причем строительство плотин во Фризии (ныне часть Нидерландов и Германии ) хорошо засвидетельствовано еще в 11 веке. 126-километровый (78 миль) Вестфриз Омрингдейк , завершенный к 1250 году, был сформирован путем соединения существующих более старых дамб. Римский летописец Тацит упоминает, что мятежный Батави пробивал дамбы, чтобы затопить их землю и защитить свое отступление (70 г. н.э.). [5] Слово dijk первоначально обозначало как траншею, так и траншею.и банк . Это очень похоже на английский глагол рыть . [6]
В англосаксонском языке слово dic уже существовало и произносилось как dick в северной Англии и как ditch на юге. Подобно голландскому, английское происхождение слова заключается в рытье траншеи и формировании вздыбленной почвы в берегу рядом с ней. Эта практика означает, что название может быть дано раскопкам или банку. Таким образом , Дайк Оффы представляет собой комбинированное сооружение, а Дайк Автомобиля - это траншея, хотя когда-то на нем тоже были берега. В английских Мидлендсе и Восточной Англии , а также в Соединенных Штатах дамба - это что-то вроде канавы.находится на юге Англии, на границе собственности или дренажном канале. Там, где она несет ручей, ее можно назвать бегущей дамбой, как в Риппингейл-Бегун-Дайк , которая ведет воду из водосборного канала Car Dyke в Южный сорокфутовый сток в Линкольншире (TF1427). Weir Dike - это затопленная дамба в Bourne North Fen , около Twenty и рядом с River Glen , Lincolnshire . В ручьях Норфолк и Саффолк плотина может быть дренажной канавой или узким искусственным каналом у реки или широким для доступа или швартовки, некоторые более длинные дамбы называются, например, Candle Dyke.[7]
В некоторых частях Великобритании , особенно в Шотландии и Северной Англии , дамба может представлять собой полевую стену, обычно сделанную из сухого камня .
Использует [ редактировать ]
Основная цель искусственных дамб - предотвратить затопление прилегающей сельской местности и замедлить естественные изменения русла водного пути, чтобы со временем обеспечить надежные морские пути для морской торговли; они также ограничивают течение реки, что приводит к увеличению и ускорению потока воды. Дамбы можно найти в основном вдоль моря, где дюны недостаточно сильны, вдоль рек для защиты от паводков, вдоль озер или вдоль польдеров . Кроме того, дамбы были построены с целью опаски или в качестве границы для зоны затопления. Последнее может быть контролируемым затоплением военными или мерой по предотвращению затопления большей территории, окруженной дамбами. Дамбы также были построены как границы полей и как оборонительные сооружения.. Подробнее об этом типе дамбы можно прочитать в статье о стенах из сухого камня .
Дамбы могут быть постоянными земляными работами или аварийными сооружениями (часто из мешков с песком ), построенными в спешке в случае наводнения.
Некоторые из самых ранних дамб были построены цивилизацией долины Инда (в Пакистане и Северной Индии примерно с 2600 г. до н.э.), от которых зависела аграрная жизнь хараппских народов. [8] дамбы также были построены более 3000 лет назад в Древнем Египте , где система дамбы была построена вдоль левого берега реки Нил на протяжении более 1000 километров (600 миль), простираясь от современного Асуана до дельты Нила на берегу реки Нил. берега Средиземного моря . В месопотамских цивилизаций и древних Китай также построены крупные системы Дамбы. [9]Поскольку дамба прочна настолько, насколько прочна ее самое слабое место, высота и стандарты конструкции должны быть одинаковыми по ее длине. Некоторые авторитеты утверждали, что это требует сильного руководящего органа для руководства работой и, возможно, послужило катализатором для развития систем управления в ранних цивилизациях. Однако другие указывают на свидетельства крупномасштабных земляных работ по контролю воды, таких как каналы и / или дамбы, построенные еще до царя Скорпиона в додинастическом Египте , во время которого управление было гораздо менее централизованным.
Другой пример исторической дамбы, которая защищала растущий город-государство Мексихко-Теночтитлан и соседний город Тлателулко, была построена в начале 1400-х годов под надзором тлахтоани альтепетля Текскоко, Незауалькойотля. Его функция заключалась в отделении солоноватых вод озера Тескоко (идеального для сельскохозяйственной техники Chināmitls ) от пресной питьевой воды, подаваемой в поселения. Однако после того, как европейцы разрушили Теночтитлан, дамба также была разрушена, и наводнение стало серьезной проблемой, в результате чего большая часть озера была осушена в 17 веке.
Дамбы обычно сооружают путем насыпания земли на расчищенной ровной поверхности. Широкие у основания, они сужаются к верху уровня, где можно разместить временные насыпи или мешки с песком. Поскольку интенсивность сброса паводков увеличивается в дамбах на обоих берегах рек , а также из-за того, что иловые отложения повышают уровень русла рек , планирование и вспомогательные меры имеют жизненно важное значение. Секции часто отделяются от реки, чтобы сформировать более широкий канал, а бассейны пойменных долин разделены несколькими дамбами, чтобы одна брешь не затопила большую территорию. Дамба, сделанная из камней, уложенных горизонтальными рядами с слоем тонкого дерна между каждым из них, известна как спетчел .
Искусственные дамбы требуют серьезной инженерии. Их поверхность должна быть защищена от эрозии, поэтому они засажены растительностью, такой как бермудская трава , чтобы связать землю вместе. Со стороны суши высоких дамб в качестве еще одной меры по борьбе с эрозией обычно добавляется низкая земляная терраса, известная как банкетка . На берегу реки эрозия из-за сильных волн или течений представляет еще большую угрозу целостности дамбы. Эффекту эрозии противодействуют посадка подходящей растительности или установка камней, валунов, утяжеленных циновок или бетонных ограждений . Для того, чтобы фундамент не заболачивался, сооружаются отдельные канавы или дренажная плитка.
Предотвращение наводнений [ править ]
Выдающиеся системы дамб были построены вдоль рек Миссисипи и Сакраменто в Соединенных Штатах , а также реки По , Рейн , реки Маас , Роны , Луары , Вислы , дельты, образованной Рейном, Маасом / Маасом и Шельдой в Нидерландах и Дунай в Европе . Во время китайского периода Воюющих , то Dujiangyan оросительная система была построена Qinкак проект по охране водных ресурсов и борьбе с наводнениями. Инфраструктура системы расположена на реке Миньцзян ( кит . :岷江; пиньинь : миньцзян ), самом длинном притоке реки Чанг-Цзян в провинции Сычуань , Китай .
Система дамбы Миссисипи представляет собой одну из крупнейших подобных систем в мире. Он включает более 5600 км (3500 миль) дамб, простирающихся примерно на 1000 км (620 миль) вдоль реки Миссисипи, от мыса Жирардо , штат Миссури , до дельты Миссисипи . Они были начаты французскими поселенцами в Луизиане в 18 веке для защиты города Новый Орлеан . [10] Первые дамбы Луизианы были около 90 см (3 фута) в высоту и покрывали расстояние около 80 км (50 миль) вдоль реки. [10]Инженерный корпус армии США вместе с Комиссией по реке Миссисипи расширил систему дамб, начиная с 1882 года, чтобы покрыть берега реки от Каира, штат Иллинойс, до устья дельты Миссисипи в Луизиане. [10] К середине 1980-х они достигли своего нынешнего размера и в среднем составляли 7,3 м (24 фута) в высоту; некоторые дамбы Миссисипи достигают высоты 15 м (50 футов). Дамбы Миссисипи также включают одни из самых длинных непрерывных индивидуальных дамб в мире. Одна такая дамба простирается к югу от Пайн-Блафф , штат Арканзас , на расстояние около 610 км (380 миль).
Инженерный корпус армии США (USACE) рекомендует и поддерживает технологию сотовой связи (геоячейки) как передовой метод управления. [11] Особое внимание уделяется вопросу поверхностной эрозии, предотвращению перехлеста и защите гребня дамбы и склона вниз по течению. Армирование геоячейками обеспечивает растягивающее усилие на почву, чтобы лучше противостоять нестабильности.
Искусственные дамбы могут со временем привести к возвышению естественного русла реки; произойдет это или нет и насколько быстро, зависит от различных факторов, одним из которых является количество и тип русловой нагрузки реки. Такому поведению свойственны аллювиальные реки с интенсивным скоплением наносов. Примеры рек, где искусственные дамбы приводили к возвышению русла реки, даже до точки, где русло реки выше, чем прилегающая поверхность земли за дамбами, можно найти для Желтой реки в Китае и Миссисипи в США.
Предотвращение прибрежных наводнений [ править ]
Дамбы очень распространены на болотах, граничащих с заливом Фанди в Нью-Брансуике и Новой Шотландии , Канада . В Acadians , поселившаяся область может быть зачислен оригинальной конструкцией многих дамб в области, созданной с целью сельского хозяйства плодородных приливных болот. Эти дамбы называют дамбами. Они построены с навесными шлюзовыми воротами, которые открываются во время падающего прилива для отвода пресной воды из сельскохозяйственных болот и закрываются во время прилива, чтобы морская вода не попадала за плотину. Эти шлюзовые ворота называются « aboiteaux ». В Нижнем Материке вокруг города Ванкувер ,В Британской Колумбии есть дамбы (называемые здесь дамбами и также называемые «морской стеной») для защиты низин в дельте реки Фрейзер , особенно города Ричмонд на острове Лулу . Есть также дамбы для защиты других мест, которые были затоплены в прошлом, например, Питт-Польдер, земли, прилегающие к реке Питт и другим притокам рек.
Прибрежные дамбы для предотвращения наводнений также распространены вдоль внутренней береговой линии за Ваттовым морем , в районе, опустошенном многими историческими наводнениями. [12] Таким образом, народы и правительства возводят все более крупные и сложные системы дамб для защиты от наводнений, чтобы останавливать море даже во время штормовых наводнений. Самыми большими из них, конечно же, являются огромные дамбы в Нидерландах , которые вышли за рамки простой защиты от наводнений, так как они агрессивно захватили землю, расположенную ниже среднего уровня моря. [13]
Отроги или валы [ править ]
Эти обычно искусственные гидротехнические сооружения расположены для защиты от эрозии. Они , как правило , помещают в аллювиальных рек перпендикулярно или под углом к берегу канала или облицовкой , [14] и широко используются вдоль береговых линий. В зависимости от материалов, из которых они были построены, существуют два распространенных типа откосов: проницаемые и непроницаемые.
Супер дамба [ править ]
Важные города Японии (Токио и Осака) разработали новую защиту от наводнений, известную как Супер-дамба. Супер дамбы - это более толстые дамбы, которые не сломаются даже в самых экстремальных ситуациях. [15]
Натуральные примеры[ редактировать ]
Естественные дамбы обычно образуются вокруг равнинных рек и ручьев без вмешательства человека. Это удлиненные гряды ила и / или ила, которые образуются в поймах рек, непосредственно примыкающих к вырубленным берегам. Как и искусственные дамбы, они снижают вероятность затопления поймы.
Отложение дамб является естественным следствием наводнения извилистых рек, которые несут большое количество взвешенных наносов в виде мелкого песка, ила и ила . Поскольку пропускная способность реки частично зависит от ее глубины, отложения в воде, которая находится над затопленными берегами канала, больше не способна удерживать во взвешенном состоянии такое же количество мелких отложений, как основной тальвег . Таким образом, особо мелкие отложения быстро оседают на участках поймы, ближайших к каналу. В случае значительного числа наводнений это в конечном итоге приведет к созданию гребней на этих позициях и уменьшит вероятность дальнейших наводнений и эпизодов строительства дамбы.
Если ухудшение состояния основного русла продолжится, это снова повысит вероятность выхода за пределы дамбы, и дамба может продолжать нарастать. В некоторых случаях это может привести к тому, что русло канала, в конечном итоге, поднимется над окружающими поймами, ограничиваясь только дамбами вокруг него; Примером может служить Хуанхэ в Китае у моря, где океанские корабли, кажется, плывут высоко над равниной по возвышенности над рекой.
Дамбы являются обычным явлением в любой реке с высокой долей взвешенных наносов и, таким образом, тесно связаны с извилистыми каналами, которые также более вероятны там, где река несет большие фракции взвешенных наносов. По тем же причинам они также обычны в приливных ручьях, где приливы приносят большое количество прибрежных илов и илов. Высокие весенние приливы вызовут наводнения и приведут к созданию дамбы.
Сбои и нарушения [ править ]
Как естественные, так и искусственные дамбы могут выйти из строя по разным причинам. Факторы, вызывающие разрушение дамбы, включают перегиб, эрозию, структурные разрушения и насыщение дамбы. Наиболее частым (и опасным) является прорыв дамбы . Здесь часть дамбы фактически прорывается или размывается, оставляя большое отверстие для воды, чтобы затопить землю, иначе защищенную дамбой. Прорыв может быть внезапным или постепенным разрушением, вызванным либо поверхностной эрозией, либо подземной слабостью дамбы. Прорыв может оставить веерообразный осадок, исходящий от разлома, который описывается как трещина.. В естественных дамбах после того, как произошло нарушение, разрыв в дамбе будет оставаться до тех пор, пока он снова не будет заполнен процессами строительства дамбы. Это увеличивает вероятность возникновения нарушений в будущем в том же месте. Прорывы могут быть местом отсечки меандров, если направление потока реки постоянно изменяется через щель.
Иногда говорят, что дамбы выходят из строя, когда вода выходит за гребень дамбы. Это вызовет наводнение в поймах, но поскольку это не повредит дамбу, это будет иметь меньше последствий для будущего наводнения.
Среди различных механизмов разрушения, вызывающих прорывы дамбы, эрозия почвы считается одним из наиболее важных факторов. Прогнозирование эрозии почвы и образования размыва при переполнении важно для проектирования устойчивых дамб и защитных перекрытий . Были проведены многочисленные исследования эродируемости почв. Briaud et al. (2008) [16]использовали аппарат функции эрозии (EFA) для измерения эрозионной способности почв, а затем с помощью программного обеспечения Chen 3D численное моделирование было выполнено на дамбе для определения векторов скорости в вышележащей воде и образовавшейся размывке, когда выходящая вода сталкивается с дамба. Путем анализа результатов теста EFA была разработана диаграмма эрозии для классификации эродируемости почв. Хьюз и Надаль в 2009 г. [17]изучили влияние сочетания выхода волн и разлива штормовых нагонов на эрозию и образование размыва в дамбах. Исследование включало гидравлические параметры и характеристики потока, такие как толщина потока, интервалы волн, уровень нагона над вершиной дамбы, при анализе развития размыва. Согласно лабораторным испытаниям, эмпирические корреляции, относящиеся к среднему превышающему расходу, были получены для анализа устойчивости дамбы к эрозии. Эти уравнения могут соответствовать только ситуации, подобной экспериментальным испытаниям, в то время как они могут дать разумную оценку, если их применить к другим условиям.
Osouli et al. (2014) и Каримпур и др. (2015) провели физическое моделирование дамб в лабораторном масштабе, чтобы оценить характеристики различных дамб в баллах из-за перекрытия водной стены. [18] [19] >
Другой подход, применяемый для предотвращения разрушения дамбы, - это томография электрического сопротивления (ERT). Этот неразрушающий геофизический метод позволяет заранее обнаруживать критические зоны насыщения в насыпях. Таким образом, ERT может использоваться для мониторинга явлений фильтрации в земляных сооружениях и действовать как система раннего предупреждения, например, в критических частях дамб или насыпей. [20]
См. Также [ править ]
- Размытие мостов
- Обвязка
- Coupure
- Плотина - барьер, который останавливает или ограничивает поток поверхностных или подземных водотоков.
- Земляное сооружение - здание или другое сооружение, сделанное в основном из почвы.
- Набережная (земляные работы)
- Борьба с наводнениями - методы, используемые для уменьшения или предотвращения пагубного воздействия паводковых вод.
- Лавовая дамба
- Нулла
- Морская дамба - форма береговой обороны
- Спальная дамба
- Проседание
- Траншея
Заметки [ править ]
- ^ "дамба - значение дамбы в словаре современного английского языка Longman" . Ldoceonline.com .
- ^ «Значение дамбы в Кембриджском словаре английского языка» . Dictionary.cambridge.org .
- ^ Генри Петроски (2006). «Дамбы и другие возвышенности». 94 (1). Американский ученый: 7–11. Cite journal requires
|journal=(help) - ^ "дамба" . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. 1718-1720 : «План Дюмона, Новый Орлеан» [подпись на карте]. Показано у Джастина Винсора (1895) Бассейн Миссисипи: борьба в Америке между Англией и Францией 1697-1763 гг. Бостон; Нью-Йорк: Houghton, Mifflin and Company ISBN 0833747223. 1770 : «Город [Новый Орлеан] защищен от наводнений реки приподнятым берегом, обычно называемым Леви». Филип Питтман, «Современное состояние европейских поселений на Миссисипи»; с географическим описанием этой реки. ЛондонCS1 maint: postscript (link) (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
- ^ Истории ТацитаV 19
- ^ "Etymologisch woordenboek van het Nederlands, deel 1: A t / m E - Amsterdam University Press" . Aup.nl .
- ^ «Закрытие пешеходной дорожки Weavers 'Way - Decoy Road (Hickling) до Поттера Хейгэма, 7 января 2011 г. - 6 апреля 2012 г.» . Countrysideaccess.norfolk.gov.uk . Проверено 17 мая 2013 года .
- ^ «Цивилизации долины реки Инд» . History-world.org . Архивировано из оригинала 9 июня 2012 года . Проверено 12 сентября 2008 года .
- ^ Нидхэм, Джозеф. (1971). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Физика и физические технологии, Часть 3, Гражданское строительство и мореплавание. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; Брайан Лендер. «Государственное управление речными дамбами в раннем Китае: новые источники по экологической истории региона Центральная Янцзы». Тонг Пао 100,4–5 (2014): 325–62.
- ^ a b c Кемп, Кэтрин. Система дамбы Миссисипи и структура контроля Олд-Ривер Окружающая среда Луизианы. Tulane.edu
- ↑ Эдвард Б. Перри (сентябрь 1998 г.). «Восстановление дамбы в техническом отчете USACE REMR-GT-26, Инновационные методы восстановления дамбы» . Dtic.mil . Проверено 3 апреля 2019 .
- ^ «Трехсторонняя рабочая группа по защите прибрежных районов и повышению уровня моря (CPSL), Экосистема Ваттового моря № 25, автор Якоб Хофстеде, Общий секретариат Ваттового моря (CWSS), Вильгельмсхафен, Германия, 2009» (PDF) . Waddensea-secretariat.org . Проверено 3 апреля 2019 .
- ^ Мэтт Розенберг. «Дайки Нидерландов - География» . Geography.about.com .
- ^ "Хао Чжан, Хадзимэ Накагава, 2008, Обыск вокруг Дайк шпор: Последние достижения и будущие исследования " (PDF) . Dpri.kyoto-u.ac.jp . Проверено 17 мая 2013 года .
- ^ «Ливи и Супер дамба» . Проверено 5 мая 2018 .
- ^ Briaud, J., Chen, H., Говиндасами А., Storesund, R. (2008). Эрозия дамбы в Новом Орлеане во время урагана «Катрина» в результате переполнения. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии. 134 (5): 618–632.
- Перейти ↑ Hughes, SA, Nadal, NC (2009). Лабораторные исследования совмещенного волнового перетока и штормового нагона дамбы. Береговая инженерия. 56: 244–259
- ^ Каримпур, Маздак; Хайнцл, Кайл; Стендбек, Эмалин; Галле, Кевин; Замиран, Сиаваш; Осули, Абдолреза (2015). «Характеристики размыва насыщенных дамб из-за перекрытия заливных стенок». IFCEE 2015 . С. 1298–1307. DOI : 10.1061 / 9780784479087.117 . ISBN 9780784479087.
- ^ «Эрозия дамбы и потенциал размыва из-за перекрытия стены затоплением (доступна загрузка PDF-файла)» . ResearchGate .
- ^ Арозио, Диего; Мунда, Стефано; Тресольди, Грета; Папини, Моника; Лонгони, Лаура; Занзи, Луиджи (13 октября 2017 г.). «Индивидуальная система удельного сопротивления для мониторинга насыщения и просачивания в земляных дамбах: установка и проверка» . Откройте Геонауки . 9 (1): 457–467. Bibcode : 2017OGeo .... 9 ... 35A . DOI : 10,1515 / гео-2017-0035 . ISSN 2391-5447 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме Дайки . |
- «Уловка землекопов», июнь 1951 г., научно-популярная статья о том, как инженеры по борьбе с наводнениями использовали старый метод защиты дамбы вдоль рек от просачивания, подрывающего дамбу
- «Проектирование и строительство дамбы» Руководство инженера армии США EM-1110-2-1913
- Справочник по международной дамбе
