Assessing the hydraulic conductivity of open drainage for surface water in road safety zones

Abstract

The relevance of research on removing surface water from the drained areas has increased along with a rising number of drainage systems. A large part of inlets for surface water are installed in the ditches of road safety zones and / or terrain drops in safety zones where flowing surface water accumulates. The practice of constructing and rebuilding roads in Lithuania shows that each new route of the road section most frequently passes through the drained area and redistributes runoff characteristics of that sector. Each subgrade passing through the watercourse of surface water is a local dam for surface runoff. The surface water that has accumulated in road safety zones have to be drained to avoid damage to road structures and from the flood in the drained roadside areas. The article discusses the efficiency of hydro technical measures such as inlets for surface water in the mining area and highlights the specificities of hydraulic calculations when the complete drainage system for surface water Inlet–Water Drainage Line is integrally assessed. The paper also proposes a methodology for the hydraulic calculations of the system Inlet–Water Drainage Line. The article examines the condition of water inlets having the F-5 or PN-42 structure. The findings of the research carried out in 2017 demonstrate that only 15.3% of inlets for surface water were completely clean, 45.2% of the inlets were found fully contaminated and 39.5% of those were partially silted up. Thus, a clear upward trend towards polluting the crosssectional areas of inlets for surface water with soil and grass root plants and a strong downward trend towards clean cross-sectional areas of inlets for surface water are observed. 22.6% of inlets for surface water were found damaged by farmers using tillage machinery.

Paviršinio vandens nuleidimo nuo drenuotų plotų tyrimai tapo aktualūs didėjant drenažo sistemų plotams. Didelė dalis paviršinio vandens nuleistuvų yra įrengta šalikelės grioviuose ar šalikelės reljefo pažemėjimuose, kur kaupiasi atitekėjęs paviršinis vanduo. Kelių tiesimo ar rekonstrukcijos praktika Lietuvoje rodo, kad kiekviena nauja kelio atkarpos trasa dažniausiai kerta drenuotą plotą ir perskirsto ploto nuotėkio charakteristikas. Kiekviena kelio sankasa, kertanti paviršinio vandens vandentaką, yra lokali užtvanka paviršiniam nuotėkiui. Šalikelėje susikaupusį paviršinį vandenį reikia nuleisti, kad jis nepakenktų kelio konstrukcijoms ir nebūtų užliejami drenuoti pakelės plotai. Straipsnyje aptarta F-5 ar PN-42 konstrukcijos nuleistuvų vandens įtekėjimo angų būklė. 2017 m. tyrimų rezultatai rodo, kad tik 15,3 % nuleistuvų vandens įtekėjimo angos buvo visiškai švarios, o 45,2 % nuleistuvų rasta su visiškai užneštomis vandens įtekėjimo angomis, kitų 39,5 % nuleistuvų vandens įtekėjimo angos buvo pusiau užneštos. Akivaizdi nuleistuvų vandens įtekėjimo angų užnešimo gruntu ir užaugimo augalų šaknimis didėjimo ir ryški nuleistuvų su švariomis vandens įtekėjimo angomis mažėjimo tendencija. Rasta 22,6 % paviršinių vandens nuleistuvų, kurie yra pažeisti ūkininkų žemės dirbimo technikos.

Palielinoties ūdensnovades sistēmu skaitam, pētījumu nozīmīgums par virszemes ūdens novadīšanu no nosusināmām teritorijām ir strauji palielinājies. Daudz virszemes ūdens savācējgūliju ir izvietots satiksmes drošības zonu grāvjos vai pazeminājumos, kur akumulējas tekošais virszemes ūdens. Lietuvas ceļu būvniecības un pārbūves prakse rāda, ka katrs jauns ceļa posms bieži vien šķērso meliorētu teritoriju un izmaina šī sektora ūdens noteces raksturlielumus. Ikviena ceļa zemes klātne, kas šķērso virszemes ūdens plūsmu ir lokāls dambis. Ūdens, kas akumulējas ceļa drošības zonās ir jānovada, lai izvairītos no ceļa konstrukciju bojājumiem un plūdiem meliorētās ceļam piegulošajās teritorijās. Rakstā apskatīta tādu hidrotehnisko pasākumu kā virszemes ūdens gūliju efektivitāte ierakumos un izcelta hidrulisko aprēķinu specifika gadījumā, ja visu Inlet–Water Drainage Line drenāžas sistēmu izvērtē integrāli. Rakstā arī sniegta a Inlet–Water Drainage Line drenāžas sistēmas hidraulisko aprēķinu metodika. Rakstā sniegti rezultāti par gūliju F – 5 un PN – 42 stāvokli. 2017.gadā veikto pētījumu rezultāti rāda, ka tikai 15.3% gūliju bij a pilnīgi tīras, 45.2% bija pilnībā piesārņotas un 39.5% bija daļēji piesārņotas. Līdz ar to skaidri iezīmējas pieaugoša gūliju piesārņošanas tendence ar grunti un zāļaugu saknēm un tīru gūliju samazināšanās tendence. 22.6% gūliju bija bojātas ar lauksaimniecībā izmantojamo augsnes apstrādes tehniku.