2-мавзу. Daryo gidrouzellar tarkibidagi suv to‘suvchi grunt inshootlarini kuzatish Ko‘z bilan chamalash kuzatuvlar

Пьезометрлар жойлашуви схемалари: а – бир жинсли тўғонда; б – ўзак (ядро) билан ясалган тўғонда; в – экран билан ясалган тўғонда.
Ундан сўнг бурғилаш ёки ювиш усули билан диаметри 150 мм дан кам бўлмаган қудуқ (скважина)ни ясаб унга ён томонларини ушлайдиган қувурни туширадилар. Қудуқ (скважина) тубига 0,5…1,0 см йириклигидаги 0,2 м қалинлигида майда тош (гравий) ётқизилади. Йиғилган пьезометрни унинг марказлаштирилган ҳолатини жойини йўналтирувчилар ёрдамида фиксациясини таъминловчи ён томонларини ушлайдиган қувурни ичига туширадилар. Пьезометр ва ён томонларини ушлайдиган қувурни орасига пьезометрнинг сув қабул этувчи қисми жойлашуви зонасига фильтр материалини тўкиб ўрнатадилар. Бундан сўнг ён томонларини ушлайдиган қувурни эҳтиёт билан чиқариб оладилар. Ундан қолган бўш жойни соғ тупроқ билан тўлдирадилар.
Қояли асосларида ҳам 150 мм диаметридаги қудуқ бурғиланади. Унга узунлиги 1 м дан кам бўлмаган ўлчамидаги тешикланган (перфорацияланган) пьезометрни туширадилар. Пьезометр ва қудуқ орасидаги бўшлик жойига қудуқнинг тубидан 1,25…1,5 м баландлигигача олдин доналари белгиланган ўлчами бўйича майдаланган тош ёки гравий тўкилади. Унинг устига бўшликнинг 0,5…1,0 м баландлигига гил ўрнатилади, бўшликнинг қолган қисми бетон билан тўлдирилади. Пьезометр ўрнатилганидан сўнг унинг усти (оғзи) нивелирланади, устини белгиси эса журналга ёзилади ва унинг ҳисоб нуқтаси бўёқ билан белгиланади. Пьезометр қопқоғига ёки чиқиб турган жойларига пьезометрга берилган тартиб номери ёзилади ва у пьезометрлар руйхатига киргизилади.
Фойдаланилиши (эксплуатацияси) бошланишидан олдин пьезометрнинг ичига сувни тўлдирилиши ёки тортилиши йўли билан унинг иш қобилияти текширилади.
Пьезометр сувга тўлиқ тўлдирилишидан сўнг сув сатҳи пасайишини кузатадилар. Йиғилган ва ўрнатилган пьезометрларни фойдаланилиши (эксплуатация)га акт тузилиши асосида топширадилар. Актда албатта пьезометрларнинг номерлари, йиғилган санаси, конструкцияси, сезиши даражасини баҳолаш, иш қобилиятини аниқлаш маълумотлари кўрсатилади. Ундан ташқари тузилган актида қуйидаги маълумотлар қўшиб берилади: пикетларга боғланган ҳолда пьезометрларнинг жойлашуви схемаси, тупроқларнинг фильтрация хусусиятлари кўрсатилган ҳолатидаги иншоотлар плани ва профиллари, ҳар бир пьезометрнинг паспорти, ижро этилган чизмалар, пьезометрларнинг техник хусусияти маълумотларининг йиғма рўйхати, махфий ишларининг актлари ва ҳоказо.
Пьезометр хусусиятларининг барча ўзгаришлар маълумотлари унинг паспортига ёзиб кўрсатилади. Фойдаланилиши (эксплуатацияси) жараёнида пьезометрлар ўзининг конструкцияси ва сув қабул қилувчи қисмида ишлатилган материаллари, тупроқлари, сувнинг хусусиятлари ва ҳоказо сабабларга боғлиқ баъзан 3…4 йил ишлаганидан сўнг ишдан чиқадилар.
Бунинг сабаблари пьезометрлар элементларининг механик, ҳарорат ўзгариши таъсирида шикастланишлари, тешикланган (перфорацияланган) тўрларининг оксидланиши, уларнинг кольматацияси, механик ёки химик суффозияси ва фильтр материаллари нотўғри танлаши сабабидан тупроқнинг чиқиши ва ҳоказо. Шунинг учун пьезометрлар тизими доимий тартиблик равишда парваришни ва пьезометрларнинг иш қобилиятини кузатиб текширувини талаб этади. Пьезометрдаги барқарорлик сув сатҳидаги кўрсаткичнинг мавжудлиги пьезометр иш қобилияти қониқарсиз бўлишини гувоҳи бўлади. Бунда паст сув сатҳидаги кўрсаткичлари, масалан, кольматация сабабидан, юқори сув сатҳидаги кўрсаткичлари эса лойқаланиши сабабидан бўлиши мумкин. Пьезометр ифлосланилиши (лойқаланиши) унинг оғзидан ичига эгилувчан шнур ёки тасмага боғланган ҳолда оғирлик тушириб аниқланади. Агарда пьезометр иш қисмининг 50% га тенг бўлиб устидан унинг тубигача баландлиги масофаси анча камайган бўлса, демак, пьезометр лойқаланиб ифлосланган. Пьезометрнинг тубида йиғилган балчиқ ва қум заррачаларининг чиқарилиши желонкалар ёки бошқа қаттиқ нарсаларни тутувчи бурғилаш асбоблар ёрдамида бажарилади. Баъзан пъезометр сув билан ювилиши асосида тозаланади. Бунда пъезометр оғзи (усти)дан сув билан шланг туширилади, сув пьезометрни тўлдириб тубида йиғилган лойқаларини қалқитиб муаллақ ҳолда устидан чиқаради. Тозалашдан сўнг пьезометрнинг сезувчанлиги даражаси аниқланади. Ушбу хусусияти пъезометрдаги сувнинг сатҳини қайта тиклаш учун керакли вақт t билан баҳоланади. Бу вақт t қуйидаги формула бўйича секунда ўлчамида аниқланади.
t = (dр2/(4∙kf ∙D))∙ln (h0/h) (2.1)
Бунда dp – пьезометр қувурининг диаметри, см; kf – пьезометр сув қабул қилувчи қисми атрофидаги тупроқнинг фильтрация коэффициенти, см/с; D - сув қабул этувчи қудуқ (скважина)нинг тескари фильтр билан биргаликдаги диаметри, мм; h0 – бошлангич ҳолатига нисбатан пьезометрни сувга тўлдирилиши ёки пьезометрдан сувни тортилиши баландлиги; h – вақт (t) ўтишидан сўнг бошлангич ҳолатига нисбатан сув сатҳининг кўтарилиши баландлиги, h = + 10 см тенг қилиб қабул қилинади.
Агарда (2.1) формула бўйича ҳисобланган вақт қиймати амалдаги ҳақиқий вақт қийматига нисбатан кам фарқ қилса, пьезометрнинг сезувчанлиги даражаси қониқарли деб ҳисобланади.
Пьезометрдаги сувнинг сатҳини қайта тиклаш вақтининг жуда катта қиймати унинг ифлосланиши ёки иш қисмининг кольматацияси тўғрисида гувоҳи (далили) бўлади, бу вақти қийматининг кичиклиги эса, бирикмаларидан ёки бошқа жойларидан сувнинг сизиб, йўқолиб кетишининг гувоҳи (далили), ёки пьезометр ўрнатилган жойидаги катта фильтрация коэффициентига эга бўлган ер қаватлари таъсирининг ҳисобга олмасдан тупроқнинг фильтрация коэффициентини пастроқ қийматда қабул қилишини кўрсатади. Охирги айтилган ҳолатда пьезометр атрофдаги тупроқнинг фильтрация коэффициентининг ҳақиқий қийматини аниқлаб пъезометрдаги сувнинг сатҳини қайта тиклаш учун керакли вақт қийматини қайта ҳисоблаш зарур.
Келажакда пьезометрнинг ушбу сезувчанлиги даражасини бошлангич (эталонлик) шаклида қабул қилишади. Йил давомида пьезометрнинг сезувчанлиги даражасини 2 мартаба аниқлаб текширишади. Агарда тозалаш ёки ювиш пьезометрнинг ишлаши қобилиятини қайта тикланишига олиб келмаса, уни алмаштириш зарур. Қумлик ва қумлоқ тупроқларда ўрнатилган пьезометрларда сув тўлдирилиши ва сувни тортилишидан сўнг сув сатҳи тахминан 1 соатдан ортиқ бўлмаган вақт давомида қайта тикланади. Гил (лой) ва соғ тупроқларида ўрнатилган пьезометрларда эса сув тўлдирилиши ва сувни тортилишидан сўнг сув сатҳини қайта тикланишига тахминан 6…12 соат вақт зарур бўлади. Пьезометрларни 20…40 м сув босими остида ювадилар. Агарда ювиш ижобий натижа бермаган бўлса пьезометрдан сувни тортилиши бажарилади.
Босимли пьезометрларнинг иш қобилиятини аниқлашда босимли манометрнинг тройникда ўрнатилган махсус жумрак (кран) ёрдамида сув босимини 5…10 м га туширадилар ва бундан сўнг босимнинг қайта тикланиш вақти даврини кузатадилар. Симобли манометр учун пьезометр қониқарли ишлаганида сув босимини қайта тикланиш вақтини секунда ўлчамида қуйидаги формула ёрдамида ҳисобладилар [52]
t = ((dm)-2/(50∙kf ∙D))∙ln(H0/H) (2.2)
Бунда dm – манометр қувурчасининг диаметри, см; kf – пьезометр сув қабул қилувчи қисми атрофидаги тупроқнинг фильтрация коэффициенти, см/с; D - сув қабул этувчи қудуқ (скважина)нинг тескари фильтр билан биргаликдаги диаметри, мм; Н0 - бошлангич босими, см; Н – вақт (t) ўтишидан сўнг ўзгарган босими, см.
Ўлчашдан олдин тизимда сиқилган ҳаво бўлмаслиги сабабидан босимини тушириш йўли билан ҳаво тортилишини ўтказиш керак. Босимли пьезометр манометрни тизимдан чиқариши ёки жумрак (кран)ни очиши ҳолатида фильтрацияланган сув оқимининг ўз ҳаракатида тозаланилади. Қиш даврида пьезометрлар усти (оғзи) музлашдан ҳимояланади. Уларнинг жойини аниқловчи белгилар қўйилади. Пьезометрлар сув сатҳи музлаш эҳтимоли бор бўлган жойларини ҳам музлашдан ҳимоя қилиш мақсадга мувофиқ.
Айрим ҳолатларда пьезометрга сув омборининг устки бьефидан сув оқиб келишидан ташқари ер ости сувлари ҳам оқиб келиши эҳтимоли бор. Бу ҳолда пьезометрдаги сув ҳароратини сув омборининг тубидан 3…5 м баландлигида жойлашган сувнинг ҳарорати билан солиштирадилар. Сув ҳароратини ўлчашда шнур бириктирилиши учун қулоқ билан ясалган махсус гардишида жойлашган булоқ термометри, катта сув чуқурлигида ҳароратни ўлчашга ҳам мўлжалланган термометри, масофадан ўлчаш учун ишлатиладиган электротермометри ва бошқа асбоблар ишлатилади. Очиқ пьезометрларда суюклик ҳарорати иккита нуқтадан (тубидан ҳамда юзасидан) ўлчанади, кўрсаткичларининг аниқлиги ±5о С. Ҳароратни ўлчаш намуналарини олишда ҳажми 2 литрдан кам бўлмаган идиш ишлатилади.
Тўғон асосидаги ёки танасидаги фильтрацияланган оқимнинг тезлигини аниқлаш учун турли усуллар ва индикаторлар: бўёқлар (флуоресцеин), туз эритмалари, радиоактив моддалари ва бошқалар ишлатилади. Индикаторнинг турига кўра усуллар химик, электролитик, калориметрик ва радиоизотоп турларига бўлинади. Химик усулида хлорли натрий (ош тузи) хлорли кальций, хлорли аммоний ва бошқалардан фойдаланилади.
Электролитик усулда сувнинг таркибида туз ҳажми мавжудлигига мувофиқ сувнинг электрток ўтказувчанлиги аниқланади. Калориметрик усулда бўёқли эритма ўтиши вақти аниқланади.
Бўёвчи моддалари сифатида фильтрация сувларининг кислотали-ишқорли ҳолати ўзгаришидан рангини ўзгартирувчи моддаларни ишлатиш мумкин:
Аччиқ сувларда метилен зангори бўёғи ҳамда қизил ёки ҳаворанг анилин бўёғи, ишқорли сувларда флуоресцеин, эритрозин, эозин, қизил конго, флюорантон ва бошқалар; нейтрал сувларда айтиб ўтилган бўёқлардан ҳар қайсиси ишлатишга яроқли бўлади. Нашатир спиртида эритилган ёки кучсиз уксус кислотада эритилган бўёқни, ёки бошқа индиқаторни юқорида жойлашган пьезометрга ёки тўғоннинг устки бьефига туширадилар (понур бошлангич қисмининг тубига), бир оз вақт ўтгач сув намуналарини таҳлил этиши йўли билан ушбу бўёқ (индикатор)ни пастроқ жойлашган пьезометрларда аниқлайдилар.
Фильтрация оқимида индиқатор ўтиши вақтини ҳамда икки нуқта орасидаги масофасини билган ҳолда фильтрация оқими тезлигини аниқлашади. Радиоактив усул натижаси тўғрироқ маълумот беради, лекин радиоактив моддалар билан ишлаш ходимлардан махсус таёргарликни талаб этади.
Дарё гидроузели иншоотлари тупроқларида химик суффозияси борлиги ёки йўқлиги тўғрисида аниқ хулоса чиқариши тўғрисида сув намуналарининг химик таҳлили ўтказилиши асосида фильтратнинг химик таркиби аниқланади.
Бунда тўғоннинг устки бьефида сувнинг олинган намунаси химик таркибини пьезометрдан, дренаж қудуғидан, маҳаллий фильтрация ўчоқларидан ва ҳоказо олинган сувлар намуналарининг химик таркиби билан солиштирилади.
Дарё гидроузели устки бьефидан сув намуналарини бетон, металл ва бошқа юзаларидан 0,5…1,0 м узоқлигида жойлашган масофада, пьезометрдан эса сув намуналарини сувни тортилишидан ва сувни қайта янгиланишидан сўнг тоза идишга оладилар. Сув намунасини олиш учун ишлатиладиган идишни, олинаётган сув билан 2…3 марта чайиб оладилар. Сув таркибини таҳлили лаборатория шароитида кварталга 1 марта стандарт усуллари бўйича ўтказилади. Тупроқлик иншоотлар фойдаланилиши (эксплуатацияси) жараёнида сувни химик таркиби таҳлилига ўхшатиб фильтрацияланган сув намуналари (1…2 л) ҳам лойқаланиш даражасига (сувда тупроқ мавжудлигига) олинади. Лойқаланиш даражасига сув намуналари барча сув фильтрацияси ўчоқларида олинади. Қумлик ва балчиқлик заррачаларнинг фильтратда мавжудлиги механик суффозияси мавжуд бўлишига исбот беради. Дарё гидроузелидан фойдаланилиши (эксплуатацияси) 1 – чи йили давомида ҳамда ўзига хос ҳолатларда (масалан, фильтратда сув лойқаланиши даражаси ошиб кетса, фильтрация сувлар сарфи сезиларли ошиб кетса ва ҳоказо) сув лойқананиши даражасини 1 ойга 1 марта, кейнчалик эса кварталга 1 марта аниқланади.
Фильтрация сувлар сарфини ҳажмлик усули, ўлчамли оқовалар усули, махсус каналдаги сузгич-пўкаклар усули, масофадан бошқариладиган сув ўлчагичлар усули ва бошқа усулларнинг бири билан аниқлаш мумкин.
Сувни сарфи кам 3…10 л/с гача бўлса ҳажмлик усули ишлатилади. Бунда сув ҳажмини ўлчаш идишининг сувга тўлдириш вақтини 20 секундга тенг қилиб қабул қилишади. Сув сарфини идишда йиғилган сувнинг ҳажмини вақтга бўлиш йўли билан ҳисоблашади.
Каттароқ сув сарфларининг ўлчаш учун уч бурчак шаклидаги ингичка деворлик ўлчаш оқовалар, 50...100 л/с сув сарфларининг ўлчашда трапецияли ингичка деворлик ўлчаш оқовалар ишлатилади.
90о лик уч бурчакли ингичка деворлик ўлчаш оқоваларнинг сув сарфи Q (м3/с) қуйидаги формула ёрдамида аниқланади
Q =1,336∙HS2,48 ≈1,4∙HS5/2 (2.4)
Бунда НS – оқова жойидан устки бьеф томонига (4...5)∙HS узоқлик масофада ўлчаган оқовадаги сув босими, м.
Қияликлар m = 0,25 бўлган трапеция шаклидаги ингичка деворлик ўлчаш оқоваларнинг сув сарфи Q (м3/с) қуйидаги формула ёрдамида аниқланади
Q = 1,86∙b∙ HS3/2 (2.5)
Бунда HS – оқова жойидан устки бьеф томонига (4...5)∙HS узоқлик масофада ўлчаган оқовадаги сув босими, м; b – трапециянинг тубидан кенглиги, м.
Ҳисоблашни осонлаштириш учун [47] келтирилган жадваллардан фойдаланиш мумкин, унда оқовалар ўрнатилиши шароитларида хам келтирилган.
Сув фильтрацияси тақсимланган жойларида сув йиғувчи ариқчалар қурилади. Улардан сув ўлчаш тадбир ускунага оқиб келади.
Сузгич-пўкаклар ёрдамида сув сарфларини ўлчаш яхшилаб тозаланган кюветларда, пастроқ ғадир будурлигидаги призмалик каналларда бажарилади. Канал буйлаб сузгич-пўкаклар 20 секунд вақтидан кам бўлмаган даврида сузиб ўтиши шарт. Вақтни секундомерлар ёрдамида ўлчаб ҳисоблашадилар.
Ўлчаш асбоб ускуналари номерлар билан белгиланади, ўлчаш натижалари журналга ёзиб кўрсатилади, бунда ўлчаш асбоб ускуналарнинг жойлашуви ўрни, ўлчов асбоб ускуналарнинг номери, ўлчаш санаси, устки бьефдаги сув сатҳи ва сув сарфи кўрсаткичига таьсир этувчи бошқа омиллар кўрсатилиши зарур.
Сув кам ўтказувчи лой тупроқлар ғоваклари орасидаги босимни кузатилишида пьезометрлардан фойдаланиш мумкин эмас, чунки бу шароитда пьезометрнинг сув билан тўлиши аста секин равишда амалга ошади. Пьезометрнинг кўрсаткичлари кўриб чиқаётган давр учун ҳақиқий босимларни акс этмайди. Бундай ҳолатларда ғовакли босим ва фильтрация босими турли конструкциядаги пьезодинамометрлар ёки икки қувурли пьезометрлар ёрдамида ўлчанади. Пьезодинамометрлар ёки икки қувурли пьезометрлар қурилиш даврида тўғон танасига ёки иншоот асосига ўрнатилади. Тўғон танасида ғовак босимини ўлчаш учун керакли асбобларни пьезометрларга ўхшаб жойлаштирадилар. Ғовак босимини 25 м дан ортиқ баландликдаги тўғонларда тўғонни фильтрацияга қарши элементларида ҳамда гил тупроқларидан ташкил этган тўғонни асосида кузатадилар [6]. Пастроқ баландликдаги тўғонларда ғовак босимини тўғон танаси тупроқни сувга тўкиш усули бўйича қурилганида ёки тўғоннинг ўзак қисми (ядроси) тупроқни ювиш усули билан қурилганида кузатадилар.
«Телемак» пьезодинамометри ҳам торли шаклда, электромагнит катушка билан жиҳозланган. Ҳаракат этиши принципи бўйича у Гидропроект конструкциясидаги пьезодинамометрдан деярли кам даражада фарқ этади. Икки қувурли нуқталик (ёпиқ) пьезодинамометр сув ўтказувчи элементи билан ясалган ва сув қабул этувчи қисми билан жиҳозланган. Сув ўтказувчи элементининг бўшлиғига икки қувурчалар киритилган, ушбу қувурчалар ёрдамида пьезодинамометр корпуси бўшлигидан сув тортилиши ёрдамида ҳавони чиқарадилар (бир қувурчадан сув тортилиб киритилади, иккинчи қувурчасидан эса сув тортилиб чиқарилади). Босимни ўлчашда қувурларчаларга манометрлар уланади. Глецль асбоби ғоваксимон дискли мембрана-клапан билан бирлаштирилган циркуляцион тизимида босим ўзгаришини ўлчашга асосланган. Босим таъсирида мембрана-клапан нечоғлик эгилса, тизимида шунчалик босим ортади. Тизимидаги босимининг ўзгаришини қўриб тарировка графикларидан тупроқнинг ғовак босимини аниқлашади.
Тўғон танасидан, иншоот асосидан ёки унинг ёндошган жойларидан фильтрация параметрларини ўлчаш натижаларини жадваллар, графиклар, номограммалар ва ҳоказоларни ишлов берилиши асосида расмийлаштириб ўрганадилар.
Ўрганилаётган параметрни график асосида вақт ўтиши билан, фильтрация йўналиши бўйича ўзгаришини, устки ёки пастки бьефида сув сатҳини тебранишига боғлиқ тасаввур этадилар.
Одатда графикнинг вертикаль (тик) ўқида масштаб бўйича ўлчаб фильтрация параметри кўрсатилади (сарфи, сатҳи, фильтрация тезлиги, лойқаланиш даражаси ва ҳоказо) горизонталь ўқидан эса кузатилган параметрига мувофиқ бўлган ўзунлик масофаси.
Ундан ташқари гидроизогипслар ёки пьезоизогипслар картасини тузадилар.
Гидроизогипслар картаси бу тўғон танасидаги фильтрация оқими юзаси горизонталларининг пландаги кўринишидир.
Пьезометрлар сув босими (сатҳи) кўрсаткичлари асосида тузиладиган фильтрация оқими юзаси горизонталларининг пландаги кўриниши пьезоизогипслар картаси дейилади.
Гидроизогипсларга перпендикуляр тортилган чизиқлар - ер ости сувларининг ҳаракат этиши траекторияларидир.
Босимли фильтрацияси ҳолатида фильтрация оқими босими остида бўлган сув ўтказувчи қатламини қоплайдиган сув ўтказмас тупроқ қатламига, ёки тўғон тагига иншоот оғирлигига қаршилик кўрсатувчи босими эпюраларини тузадилар. Кузатувлар ва тадқиқотларнинг натижаларини дарё гидроузели фойдаланиш (эксплуатация) хизмати доимо синчиклаб тизимлик таҳлил этиши ва ўз вақтида керакли чора тадбирларини амалга ошириши зарур.
Фильтрация сарфининг ортиши, фильтрация тезлигининг ўсиши, оқимнинг лойқаланиши даражасини кўпайиши, қаршилик босимини ўсиши, фильтрациянинг янги ўчоқлари пайдо бўлиши, депрессия эгри чизиғининг лойиҳавий кўрсаткичларига нисбатан кўтарилиши ва ҳоказолар номуносиблик омиллари деб ҳисобланади.