Буны

Буны, полузапруды, поперечные дамбы (фигура 1), которые выдвинуты от берега в русло реки на большую или меньшую длину и направлены нормально или под некоторым углом к течению. Конец буи примыкающий к берегу, называется корнем, а противоположный конец, выступающий в реку, называется головой бун. Буны способствуют наращиванию рекою берега там, где это нужно (смотрите Регулирование рек), увеличению средней скорости реки в районе их действия и углублению русла.

Располагаются Б. на нек-ром расстоянии одна от другой так. сбр., чтобы головы их лежали на очертании новой проектируемой береговой линии. После постройки ряда Б. части русла реки между ними начинают заполняться наносами вследствие уменьшения скоростей течения. Чем правильнее будет выбрано расположение бун, тем скорее будет происходить процесс заполнения наносами промежутков между Б. В конечном результате промежутки между Б. заполняются по высоте до самого гребня Б., а в плане — до линии очертания нового берега, проходящей через головы бун; получается новый берег с правильным очертанием в плане. Интенсивность отложения наносов в промежутках между Б. в значительной мере зависит от направления Б. по отношению к течению, высоты их, формы голов, расстояния между бунами, от величины продольного уклона на данном участке реки, свойства русла в отношении рода и количества влекомых рекою наносов, и тому подобное.

Для выяснения влияния Б., помимо непосредственных наблюдений над действием построенных сооружений в натуре, производились также многочисленные лабораторные исследования (специальные опыты Гаге-на и Энгельса), в результате которых получен материал для определения: а) возвышения гребня Б. по отношению к горизонту воды,

б) расположения Б. по отношению к направлению течения и в) расстояния между Б.

При низких горизонтах, когда нет перелива через гребни Б., у головы Б., несколько ниже ее по течению, образуется вымоина К (фигура 2). Вымытый грунт складывается в виде бугра R, расположенного непосредственно ниже вымоины К и несколько ближе к берегу. При повышении горизонта воды настолько, что получается нек-рый перелив через гребни Б., вымоины у голов начинают расти в связи с увеличением расхода, а следовательно, и энергии потока. Рост этих вымоин м. б. настолько интенсивен, что отдельные вымоины соединяются между собой, и получается сквозной глубокий проток вдоль голов Б. Продукты размыва складываются у верховой стороны Б.

С низовой стороны Б. получаются нек-рые размывы вследствие действия переливающейся через гребни Б. воды. При высоких горизонтах, когда Б. затоплены и над гребнями их имеется значительный слой воды, явление перемещения наносов происходит так, как показано на фигуре 3. Здесь пунктирные линии со стрелками на концах показывают направления, по которым движутся наносы от головы Б. в пространство между ними. Линия аb дает границу отложений наносов в пространстве между Б. при высоких горизонтах. Вымоины, образующиеся ниже голов Б., представляют опасность для устойчивости самих Б., так как при подходе вымоины к голове Б. возможен обвал последней. Для устранения этой опасности укрепляют дно под головами Б. и несколько ниже

Фигура 3. Фигура 4.

фашинным тюфяком (смотрите). Нек-рое ослабление образования вымоин у голов Б. достигается: а) пологостью откосов голов со стороны реки и б) устройством шпор у голов Б. (фигура 4). Такое устройство несколько затрудняет наносы в пространстве между Б. и замедляет процесс образования нового берега. Это неблагоприятное влияние шпору голов Б. Макс Мёллер предложил устранить устройством их по фигура 5: шпора не доходит до дна,

и путь для наносов не прегражден. По мере заполнения наносами промежутков между Б. вымоины у голов Б. постепенно исчезают. При применении искусствен. заполнения промежутков между бу-нами продуктами землечерпания вымоины у голов Б. совершенно не образуются, когда заполнение сразу осуществляется полностью, или же появляются незаметно, если заполнение делается только частично. Успешность отложения наносов в промежутках между Б. зависит и от постепенности постройки бун. Если возводить Б. не сразу на полную высоту, а в несколько приемов в течение нескольких лет, то отложение наносов в промежутках между ними происходит успешнее и более равномерно.

Наблюдения и опыты показали, что при расположении Б. наклонно по течению происходит усиленный размыв берега, так как струи воды, переливаясь через гребни бун нормально к их направлению, ударяют в берег. Этого явления не бывает при наклоне Б. в сторону против течения, так как здесь струи воды, переливаясь через гребни Б., направляются не к берегу, а в сторону реки.

При регуляционных работах на реке Меме-ле буны располагались под такими углами к направлению течения:

В прямых частях реки.. 105—юо’

На вогнутых участках.. 100—102’

На выпуклых » 90—100’

Если буны устраиваются у обоих берегов реки, то они в прямолинейных участках располагаются попарно одна против другой (фигура 6) так, чтобы продолжения их осей пересекались на середине нового проектного русла. На криволинейных участках это правило не обязательно. Расстояние между Б. определяется в зависимости от ширины русла, длины самих Б., силы и направления течения и формы русла в плане. У вогнутых берегов расстояния между Б. делаются меньше, чтобы не могло получиться значительного течения в промежутках между ними; эти расстояния делают больше на прямолинейных участках и еще больше у выпуклых берегов. В каждом отдельном случае нужно сообразовываться с имеющимися налицо обстоятельствами. Для небольших рек расстояние между бунами делается равным приблизительно ширине проектного русла. Для более значительных рек расстояние между Б. уменьшается. Так, например, для Б. на р. Ме-меле расстояния принимались около ⁶/₇ ширины проектного русла. При коротких Б. расстояние между ними у вогнутых берегов уменьшается примерно вдвое; у выпуклых берегов, где наносы откладываются уже сами по себе, расстояние между бунами можно увеличить вдвое.

Формы и конструкции Б. зависят от тех материалов, какие имеются вблизи места работ. При обилии и дешевизне камня применяют накидную кладку (широко применялась у нас на верховьях р. Дона) (фигура 7).

Фигура 7.

Как видно из рисунка, корень Б. врезывается на 4,26 метров в берег; гребень Б. возвышается над горизонтом средней межени на 0,20 ж у головы и идет вначале горизонтально, а затем, в 10 метров от берега, начинается подъем в 1: 10; поперечное сечение бун трапецоидальное, причем ширина по верху

1,00—1,20 м, откосы одиночные; голова Б.

Фигура 6.

особо не выделяется и только откос ее, обращенный к реке, делается более пологим, а именно 1:1,5. На многих перекатах применялся дешевый местный меловой камень.

На фигуре 8 представлен тип Б. из сухой каменной кладки, применявшийся на р. Роне; здесь голова Б. ясно выражена и состоит

Фигура 8.

из утолщения, очерченного в плане по кругу; стенки головы вертикальные; для увеличения устойчивости по периметру очертания головы забиты сваи. Там, где камень

«1 +1 7*7 ii ивп ло-и чо

Фигура 9.

сравнительно дорог и имеется на месте гравий, можно уменьшить потребное количество камня, применяя гравий для образования главной массы Б., а камень—для защиты ее от размыва. На фигуре 9 и 10 показаны применявшиеся на реке Рейне типы бун из гравия и камня;в этих типах бун имеется с низовой стороны каменная призма, к которой присыпается призма из гравия; с верховой стороны и по верху такие Б. укрепляются каменной сухой кладкой или наброской. На фигуре 11 изображен тип Б. (применявшийся на р. Рейне), в к-ром верховой откос присыпки из гравия оставлен вовсе без укрепления камнем, но зато ему придан

Фигура 10.

Фигура 11.

очень пологий откос (1 : 4). На фигуре 12 показана Б. из фашинной кладки, по типу, применявшемуся на р. Висле; здесь под головой Б. положены фашинные тюфяки для защиты от подмыва. На фигуре 13 приведен тип Б. из фашинных тюфяков и фашинной кладки, применявшийся на р. Мемеле. В ос

нование головы уложены фашинные тюфяки, а самое тело Б. образовано из фашинной

Фигура 12

кладки; гребень Б. укреплен плетнями и мощением; откосы в головной части укреплены каменной отсыпкой.

Кроме указанных тяжелых типов, применяются и легкие типы бун для временных

Фигура 13.

сооружений. В качестве примера, на фигуре 14 показан тип таких Б., применявшийся на р. Днепре. В этом типе бросается в глаза резкая разница между головой Б., солидной и прочной по конструкции, и стержнем Б., остовом сооружения, к-рый лишь после отложения наносов самой рекой получает

ПЛАН

Фигура 14.

надлежащую устойчивость. Голова Б. состоит из плетня, подковообразного вида в плане, заплетенного по сваям; внутреннее пространство плетня наполнено камнем;

стержень Б. состоит из двух плетней, заплетенных по кольям, забитым в дно реки; расстояние между плетнями делается около

2,0 метров Для предупреждения подмыва головы иногда укладывают под голову буны фашинные тюфяки (фигура 14), причем в этом случае сваи и колья для плетней забивают в дно реки сквозь тюфяк.

Особо следует упомянуть о сквозных Б., то есть о таких сооружениях, задачей которых является не прекращение, а лишь ослабление течения в тех местах, где желательно вызвать отложение наносов. На фигуре 15 представлен тип таких сооружений, предложенный

Фигура 15.

Деллем (Doell). Сквозная Б. состоит из железной рамки (из оцинкованного железа), имеющей достаточно широкое основание. Рамка затянута проволочной сеткой с крупными клетками (ок. 5 см). Такую же сетку имеет и верховая часть основания, удерживающего вертикальную рамку. Если такую сквозную Б. поставить нормально к течению в потоке, влекущем значительное количество крупных наносов, то они будут складываться перед рамкой, а более мелкие наносы будут откладываться за рамкой. Работа таких сквозных бун была испытана в 1896—1897 гг. на реке Мозеле. В апреле 1896 г. была поставлена нормально к течению такая Б. с сеткой, имеющей отверстия в 5 см. Для предохранения от опрокидывания на подошву буны был насыпан слой гравия в 10 см. Через год, в мае 1897 г., Б. была освидетельствована, причем оказалось, что отложения впереди и сзади рамки

Фигура 16.

достигли самого верха при крутизне откосов в 1 ; 8. Таким образом действие такой Б. в смысле осаждения наносов оказалось весьма эффектным.

Заслуживает упоминания способ, примененный Вольфом на р. Изаре для осаждения наносов посредством пловучих заграждений; задача заключалась в том, чтобы нарастить правый берег (фигура 16). Для этого были за биты парные сваи Р и к ним посредством перекладин были подвешены пловучие хворостяные покрывала. Перекладины вместе с покрывалами могли опускаться, следуя за горизонтом воды. Вследствие сопротивления течению воды, которое оказывали пловучие хворостяные покрывала, происходило уменьшение скоростей под ними и осаждение наносов. Когда отложения достигли значительной высоты (что случилось к осени), пловучие покрывала были опущены и при-гружены камнем. Верхняя часть получившегося вала была наращена фашинной кладкой с засыпкой гравием. Сваи Р были срезаны. Описанный пример показывает, что таким же приемом можно в подходящих случаях удешевлять устройство Б.

Лит.: Курс внутр. водных сообщений под ред. проф. К. Акулова, т. 1, М,—Л., 1927; Deutsch S., Der Wasserbau, Т. Г, Lpz., 1926; Townsend С. Μ., The Hydraulic Principles Governing River a. Harbor Construction, N. Y., 1922; Engels H., Handbuch d. Wasserbaues, Lpz., 1923. К. Акулов.