Дамба для підземних вод – це структура, яка уповільнює або зупиняє потік розташованих близько до поверхні підземних вод, найчастіше у сезонних руслах ріки, таким чином збільшуючи доступність розташованих близько до поверхні підземних вод вверх за течією від структури. Технологія не підходить для гострого етапу та етапу стабілізації в умовах надзвичайної ситуації, а найкраще підходить для довгострокового пом’якшення впливу засухи.

Існує два основі види дамби для підземних вод, кожен із яких підходить для різних початкових умов на об’єкті. Дамби на піску (на малюнку зверху ліворуч) будуються у руслах ріки, де обсяг піску чи іншого матеріалу з високою проникністю в існуючому руслі ріки не достатньо глибокий для зберігання великих обсягів води. Тому більша частина структури будується (поетапно) над оригінальним руслом ріки. Кожного разу як будується новий етап, пісок, який змивається вниз за течією під час зливових повеней, накопичується за стіною, що створює новий вищий рівень русла ріки вверх за течією, який утримує воду. Такі дамби зазвичай будуються на кам’янистому шарі, хоча також можуть обережно споруджуватися на непроникному глинястому шарі. Підземні дамби (на малюнку зверху праворуч) будуються у межах русла ріки там, де обсяг піску вже є достатнім для зберігання води. Після повені вода за дамбою просочується в землю, таким чином збільшуючи обсяг зберігання. Такі дамби можна будувати на кам’янистому чи непроникному глинястому шарі.

Проєктні міркування

Дамба для підземних вод – це технологія, яка не є всюди доречною та вимагає ретельного вибору місця розташування. Дамби потрібно будувати там, де річка має достатню швидкість для перенесення середньо-/велико- зернистого піску, при цьому мінімізуючи відкладення мулу. На практиці це означає місце з нахилом від 0,13% до 4%, що також ймовірно утримуватиме ширину дамби на рівні до 25 метрів, зменшуючи матеріали та працю. Точне місце розташування не повинне бути близьким до вигину річки або місця, де збоку можуть існувати старі русла річки, через які можуть витекти підземні води. Потрібно провести детальне вивчення місця розташування із метою забезпечення того, що не відбуваються втрати води через тріщини при будівництві на камінні або через глибші відкладення під водонепроникним шаром. Береги річки мають бути достатньо високими для того, щоб не дозволити воді оминути структуру (тобто висота дамби + потоку + 10%). Розташування дамби там, де русло ріки є вужчим та де порода фундаменту чи глина є більш мілководною, забезпечить дешевше та швидше спорудження.

Ретельно продуманий проєкт об’єкту також є важливими, особливо щодо дамб на піску. У випадку обох видів дамб потрібно попереджувати ерозію ґрунтів навколо країв споруди. Щодо підземних дамб це означає під’єднання дамби до берега річки, тоді як у випадку дамб на піску це передбачає будівництво бічних стінок. Гарною будівельною технікою є початок будівництва із бічних стін і подальші роботи в напрямку центру, оскільки у разі будівництва бічної стіни останньою ентузіазм громади вже може бути набагато нижчим. Довжина бічної стіни варіюється залежно від характеристик берегу. У випадку дамб на піску варто також пам’ятати про інші критично важливі аспекти проєкту. Наприклад, висота стінки дамби, яка будується до початку кожної повені, не повинна перевищувати рівень накопичення середньо-/великозернистого піску під час повені. Висота буде варіюватися залежно від місця розташування та має бути адаптована після першої повені, хоча рідко коли вона перевищує 50 см. Якщо цього не зробити, матимуть місце запружування та замулення, що призведе до меншого конкретного виходу та вищої капілярності, що натомість зменшить рівень видобутку зі свердловин та підвищить втрати при випаровуванні. Переливання також потрібно спроєктувати для врахування пікового потоку води, і відповідно воно буде варіюватися залежно від місця розташування. Неправильне проєктування призведе до ерозії ґрунтів навколо бічних стін. По-третє, там, де відсутній поперечний скелястий поріг безпосередньо вниз за течією від дамби, ерозію ґрунтів можна попередити шляхом розміщення великих каменів у місці під переливанням, де буде падати паводкова вода. Вони мають бути достатньо великими для того, щоб витримувати водний потік. Воду можна видобувати через відповідні отвори у руслі ріки (які схильні до забруднення), через свердловини у руслі ріки (див. I.7 ) або через свердловини на берегах річки. Певні проєкти для дамб на піску демонструють трубу, яка викачує воду з використанням гравітації через стінку дамби, проте це може бути проблематичним через заблоковані системи збору води, зламані крани та можливість послабленої стінки дамби.

Матеріали

Підземні дамби можуть виготовлятися із кам’яної кладки або навіть глини, тоді як дамби на піску зазвичай будуються з кам’яної кладки. Підземні дамби виготовлені з глини вразливі до пошкоджень, проте можуть бути функціональними, якщо верхівка дамби знаходиться на 0,3 метри нижче за оригінальне піщане русло та якщо використовується бетон у критично важливих місцях (фундамент, штукатурка вверх за течією, верхівка дамби).

Придатність

Підземні дамби зазвичай підходять для посушливих районів із високим рівнем випаровування та інтенсивними опадами. Ці райони зазвичай співпадають зі скотарськими районами, схильними до засухи, де наявність води не завжди співвідноситься належним чином із наявністю пасовищ. Дамби на піску підходять для русла ріки із недостатньою кількістю піску як засобу для зберігання води, тоді як підземні дамби підходять для районів, де є достатньо піску, проте підземні води не затримуються на довго (якщо вода затримується, то має вистачити фільтрації на березі річки I.6 ). Будівництво підземних дамб може зайняти багато часу, особливо, у випадку дамб на піску, тому їх не варто розглядати для гострого етапу реагування на надзвичайну ситуацію чи для етапу стабілізації.

Експлуатація та обслуговування

Якщо дамби споруджені належним чином, то експлуатація та обслуговування не складні. Дамби на піску потрібно оглядати на предмет потенційних пошкоджень після повеней і ремонтувати. Поетапне будівництво дамб протягом кількох років також може бути більш корисним для функціонування комітетів із питань дамб, оскільки громади будуть постійно залученими. Підземні дамби виготовлені з глини також потрібно оглядати після першої повені для гарантування того, що немає жодних пошкоджень. Якщо для видобутку води використовується насос, то потрібне належне обслуговування насосу.

Здоров’я та безпека

Там де земляні роботи перевищують викопування на два метри для підземних дамб, потрібно використовувати закріплення траншей разом із відповідними заходами із забезпечення безпеки під час будівництва. Потрібно контролювати якість води. Якщо доступ до води вверх за течією буде у багатьох тварин, нітрати із сечі можуть стати проблемою, так само як і забруднення фекаліями тварин. У вулканічних пісках може накопичуватися фтор у глибших частинах піщаного резервуару.

Витрати

Початкова структура дамби може бути дорогою та варіюватися залежно від проєкту відповідно до умов на об’єкті, обсягу земельних робіт, виду структури та праці. Дамби на піску можуть бути дорожчими ніж підземні дамби. Витрати варіюються від 3 500 до 30 000 доларів США. Проте витрати на кубічний метр води, що зберігається, є низькими.

Соціальні та екологічні аспекти

Користувачі зазвичай добре розуміють принцип роботи підземних дамб, оскільки вони будуються на основі того, що вони вже знають про воду, яка утримується в піску. Коли планується, що дамби будуть допомагати скотарям, на етапі планування потрібно провести повноцінне обговорення локацій по відношенню до пасовищ та прав різних груп на випас тварин. Наявна вода у підземних дамбах дуже тісно пов’язана із сезонними опадами, і вони можуть відігравати ключову роль у адаптації до змін клімату та заходів із пом’якшення впливу засухи, оскільки вони надають більше спроможностей для зберігання та/або можуть допомагати контролювати рівень підземних вод шляхом керованого поповнення запасів води у водоносному горизонті.