Створення гідротехнічних споруд. Типи водопідпірних споруд

УРЯД РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ПОСТАНОВЛЕННЯ

Про класифікацію гідротехнічних споруд

Відповідно до статті 4 Федерального закону "Про безпеку гідротехнічних споруд" Уряд Російської Федерації

ухвалює:

1. Установити, що гідротехнічні споруди поділяються на такі класи:

І клас – гідротехнічні споруди надзвичайно високої небезпеки;

II клас – гідротехнічні споруди високої небезпеки;

III клас – гідротехнічні споруди середньої небезпеки;

IV клас – гідротехнічні споруди низької небезпеки.

2. Затвердити критерії класифікації гідротехнічних споруд, що додаються.

3. Установити, що якщо гідротехнічна споруда відповідно до критеріїв, затверджених цією постановою, може бути віднесена до різних класів, така гідротехнічна споруда належить до найвищої з них.

Голова уряду
Російської Федерації
Д.Медведєв

Критерії класифікації гідротехнічних споруд

ЗАТВЕРДЖЕНО
постановою Уряду
Російської Федерації
від 2 листопада 2013 року N 986

1. Класи гідротехнічних споруд залежно від їх висоти та типу ґрунту основ:

Примітки: 1. Ґрунти поділяються на: А – скельні; Б - піщані, великоуламкові та глинисті у твердому та напівтвердому стані; В – глинисті водонасичені у пластичному стані.

2. Висота гідротехнічної споруди та оцінка її основи визначаються за даними проектної документації.

3. У позиціях 4 та 7 замість висоти гідротехнічної споруди приймається глибина основи гідротехнічної споруди.

2. Класи гідротехнічних споруд залежно від їх призначення та умов експлуатації:

Примітки: 1. Клас гідротехнічних споруд гідравлічних та теплових електростанцій встановленою потужністю менше 1000 МВт, зазначених у позиції 2, підвищується на одиницю у випадку, якщо електростанції ізольовані від енергетичних систем.

2. Клас гідротехнічних споруд, зазначених у позиції 6, підвищується на одиницю для каналів, що транспортують воду до посушливих регіонів в умовах складного гористого рельєфу.

3. Клас гідротехнічних споруд ділянки каналу від головного водозабору до першого регулюючого водосховища, а також ділянок каналу між регулюючими водосховищами, передбачених позицією 6, знижується на одиницю у разі, якщо водоподача основному водоспоживачеві в період ліквідації наслідків аварії на каналі ємності водосховищ чи інших джерел.

4. Клас гідротехнічних споруд річкових портів, зазначених у позиції 10, підвищується на одиницю у разі, якщо пошкодження гідротехнічних споруд річкових портів можуть призвести до виникнення надзвичайних ситуацій федерального, міжрегіонального та регіонального характеру.

5. Клас гідротехнічних споруд, зазначених у позиціях 13 і 14, підвищується на одиницю в залежності від складності судів, що будуються або ремонтуються.

6. Клас гідротехнічних споруд, зазначених у позиції 16, підвищується на одиницю у разі, якщо пошкодження таких гідротехнічних споруд можуть призвести до надзвичайної ситуації.

7. Клас гідротехнічних споруд, зазначених у позиції 17, підвищується на одиницю у разі, якщо пошкодження берегоукріплювальних гідротехнічних споруд можуть призвести до виникнення надзвичайних ситуацій федерального, міжрегіонального та регіонального характеру.

3. Класи захисних гідротехнічних споруд залежно від максимального напору на водопідпірну споруду:

4. Класи гідротехнічних споруд залежно від наслідків можливих гідродинамічних аварій:

Електронний текст документа
підготовлений ЗАТ "Кодекс" та звірений за:
Відомості Верховної Ради
Російської Федерації,
N 45, 11.11.2013, ст.5820

Види та класифікація яких говорять про широкий спектр їх використання. Будь-які з цих конструкцій зводяться на водних ресурсах - від річок і озер до морів або ґрунтових вод - і необхідні для боротьби з руйнівною силою водної стихії. Кожна із систем має свої особливості зведення та експлуатації.

Як класифікуються?

Під гідротехнічними спорудами розуміються системи, які дозволяють користуватися або запобігти шкідливому впливу надлишків води на навколишнє середовище. Усі сучасні водозбори, меліорації) називаються "гідротехнічні споруди". Види та класифікація їх, залежно від особливостей монтажу та експлуатації, такі:

• морські, озерні, річкові чи ставках;
• наземні чи підземні;
• що обслуговуються сферою водного господарства;
• використовувані різними галузями.

Сучасні гідротехнічні споруди - це і греблі, і греблі, і водоскиди, і водоприймачі, і канали. Загалом, будь-які системи, які встановлюються на

Водопідпірні

Водопідпірні гідротехнічні споруди є конструкції, за допомогою яких можна створити натиск або забезпечити різницю перед греблею і за нею. Фахівці кажуть, що водний режим у зоні підпору змінюється залежно від природно-кліматичних умов регіону. Водостійкі гідротехнічні споруди - це найважливіші для створення гребель конструкції, тому що на них припадає велике навантаження через тиск води. Якщо раптом водопідпірна споруда дасть збій, напірний фронт води буде важко контролювати, і це може призвести до сумних наслідків.

Водопровідні

Водопровідні конструкції складаються з водозаборів, водоскидів, водоспусків та каналів. Це гідротехнічні споруди, що служать для перекидання води у задані пункти. На окрему увагу заслуговують водозабірні системи, які беруть воду з водойми і постачають її на об'єкти гідроенергетики, водопостачання або іригації. Їх завдання - забезпечення пропуску води у водовід у встановленому обсязі, кількості та якості відповідно до графіка водоспоживання. Залежно від місця може бути:

• поверхневим: забір води здійснюється на рівні вільної поверхні;
• глибинним: забір води проводиться під рівнем вільної поверхні;
• донним: вода забирається з найнижчої ділянки водотоку;
• ярусним: при такій споруді паркан здійснюється з кількох рівнів води - це залежить від її рівня в самому водоймищі та від її якості на різній глибині.

Найчастіше монтуються на річках водозабірні гідротехнічні споруди. Фото показує, що такі конструкції можуть бути високими та низькими.

Водозабори для різних водойм

Залежно від типу джерела водозабори можуть бути річковими, озерними, морськими, водосховищними. Серед річкових конструкцій найпопулярнішими є берегові, плавучі, руслові, які можна поєднувати з насосними станціями або монтувати окремо:

• Берегову споруду необхідно встановлювати, якщо берег крутий. Така конструкція - водозабірні гідротехнічні споруди, що складаються з бетону або залізобетону з великим діаметром. Фото показує, що передня стінка виходить на берег.
• Руслові системи ставляться на і відрізняються оголовком, винесеним у
• Плавучі конструкції є понтоном або баржею з встановленими на них насосами, за допомогою яких вода забирається з річки і подається по трубах на берег.
• Ківшові водозабірні системи забирають воду з водоймища розташованим на березі ковшем.

Регуляційні

Регуляційні гідротехнічні споруди – це що? Інакше їх називають виправними конструкціями, оскільки вони дозволяють регулювати перебіг річок. Досягти цього можна за допомогою будівництва струєнаправляючих та обмежувальних споруд у самому руслі та по берегах водойми. Завдяки таким системам відбувається формування річкового потоку так, щоб він рухався з відносно невисокою швидкістю і тим самим підтримував фарватер із заздалегідь встановленими мінімальними значеннями ширини, глибини та кривизни. Популярні ці гідротехнічні споруди, види та класифікація яких такі:

• капітальні конструкції, що входять до складу генеральних систем для регулювання річок та спрямовані на тривале використання;
• легкі конструкції, які інакше називаються тимчасовими та використовуються в основному на річках малого та середнього обсягу.

Перші споруди складаються з гребель, що огороджують валів, запруд і ідеально справляються з підмиванням і руйнівною дією води. Легкі регуляційні споруди - це завіси, тини з хмизу, які просто спрямовують або відхиляють потік пристрою.

Іригаційні гідротехнічні споруди

Види та класифікація припускають розподіл за наявністю гребель - безплотні або греблі. Перші системи припускають створення штучного каналу, що відходить від річки під певним кутом і забирає частину витрати водотоку. Щоб наноси з дна не потрапляли в зрошувальний канал, такі споруди розташовуються на увігнутих ділянках берега. Якщо витрати води значні, тоді потрібне зведення гребельних споруд, які, у свою чергу, можуть бути поверхневими або глибинними.

Водопропускні

Водопропускні гідротехнічні споруди - це водозливи і водоспуски. Ці системи відносяться до керованих або автоматичної дії. За допомогою водоскиду відбувається скидання надлишків води з водосховища, а водозлив є системою, в якій вода переливається вільно через гребінь водопідпірної споруди. Залежно від особливостей руху води, такі системи можуть бути без напору або напірними.

Спеціального призначення

Серед гідроспоруд спеціального призначення можна виділити: гідроенергетичні, конструкції зрошення, осушення, системи меліорації та споруди водного транспорту. Розглянемо ці конструкції докладніше:

• Гідроенергетичні споруди бувають вбудованими, русловими, прищілинними або дериваційними. Такі системи складаються з водоприймальних споруд, напірних трубопроводів, турбін з генераторами, трубопроводів, що відводять, і різного типу затворів. ГЕС необхідні перетворення енергії потоку води на електричну.
• Водного транспорту: дані системи складаються зі шлюзів, суднопідйомників, портових споруд, що монтуються на річках, каналах з різним рівнем води в них.
• Меліоративні: ці системи дозволяють продумати заходи, створені задля докорінне поліпшення земель. В рамках меліорації проводиться осушення та зрошення територій. За допомогою осушувальної системи відводяться надлишки вологи, а зрошувальна система забезпечує своєчасне обводнення території. Осушувальні системи можуть бути горизонтальними чи вертикальними.
• Рибопропускні: дані гідротехнічні споруди забезпечують пропуск риби з нижнього рівня води у верхній головним чином при її нерестовій міграції. Такі системи бувають двох типів: перші припускають самостійний прохід риби через спеціальні рибоходи, другі - за допомогою спеціальних рибохідних шлюзів та рибопідйомників.
• Відстійники: вони є спеціальні накопичувачі, куди збираються відходи виробництва та промислові стоки.

У деяких випадках загальні та спеціальні споруди комбінуються, наприклад, система водоскиду поміщається в будівлю ГЕС. Подібні комплексні системи називаються вузлами гідротехнічних споруд.

Яка небезпека?

Існує ще й розподіл гідротехнічних споруд за ступенем їх небезпеки: вони можуть бути низьким, середнім, високим або надзвичайно високим ступенем небезпеки. Найчастіше основними факторами, що впливають на небезпеку ГТС, є природні навантаження та впливи, невідповідність проектного рішення нормативним вимогам, порушення умов експлуатації споруд чи наслідки та збитки внаслідок аварії. Будь-які недоліки та непередбачувані впливи можуть призвести до руйнування конструкцій, прориву напірного фронту.

ВСТУП

Сьогодні у нашому світі практично немає нічого неможливого: збудувати гігантський хмарочос – будь ласка, опуститися на сотні метрів під воду – не питання. Інженерна думка та технічний прогрес йдуть гігантськими кроками. Ще в середині минулого століття повернути річки назад було незвичайним рішенням. Чого вже говорити: на кожній садовій ділянці, що поважає себе, або дачі все так і норовлять зробити свій ставок або «свій», домашній водоспад. Всіми цими високотехнологічними промисловими спорудами та домашніми водяними примхами займаються фахівці з гідротехнічного будівництва. Тільки в кожного свій масштаб: кому ГЕС встановити на сибірській річці - звичайне питання найближчого десятиліття, а кому - берег річки в межах межі облагородити і зберегти треба.

КЛАСИФІКАЦІЯ ГІДРОТЕХНІЧНИХ СПОРУД

Гідротехнічна споруда – це споруда, яка використовується для водних ресурсів, а також для боротьби зі шкідливим впливом вод. Прикладів таких споруд - море (і прямому і переносному значенні...). Є дуже відомі: греблі річок, причали, гідроелектростанції, канали, порти. Є й дуже спеціалізовані: гідромеліоративні системи (застосовуються в сільському господарстві), судноплавні споруди (річкове та морське пароплавство), водоводи та відстійники, та багато, багато іншого. Одні будуються, виходячи з принципів розвитку тієї чи іншої галузі господарства, інші - захищають людей від водної стихії.

Залежно від місця розташування, гідротехнічні споруди можуть бути морськими, річковими, озерними, ставковими. Розрізняють також наземні та підземні гідротехнічні споруди. Відповідно до галузей водного господарства, що обслуговуються, гідротехнічні споруди бувають: водноенергетичні, меліоративні, воднотранспортні, лісосплавні, рибогосподарські, для водопостачання та каналізації, для використання водних надр, для благоустрою міст, спортивних, естетичних цілей.

Розрізняють гідротехнічні споруди - загальні, що застосовуються майже всім видів використання вод, і - спеціальні, споруджувані для будь-якої галузі водного господарства. До загальних відносяться:

Водопідпірні. Створюють натиск або різницю рівнів води перед спорудою та за нею. Найвідоміші приклади: греблі (найважливіший і найпоширеніший тип гідротехнічної споруди), що перегороджують річкові русла, і річкові долини, що піднімають рівень води, що накопичується у верхньому б'єфі; дамби (або вали), що відгороджують прибережну територію і запобігають її затопленню при паводках і повінь на річках, при припливах і штормах на морях та озерах;

Водопровідні. Служать для перекидання води до заданих пунктів: каналів, гідротехнічних тунелів, лотків, трубопроводів. Деякі з них, наприклад канали, через природні умови їх розташування, необхідність перетину шляхів сполучення та забезпечення безпеки експлуатації, вимагають улаштування інших гідротехнічних споруд, що об'єднуються в особливу групу споруд на каналах (акведуки, дюкери, мости, поромні переправи, загородить, ворота , водоскиди, шугоскиди та ін);

Регуляційні. Призначені для зміни і поліпшення природних умов протікання водотоків і захисту русел і берегів річок від розмивів, відкладення наносів, впливу льоду та ін. ;

Водозабірні (водоприймальні) споруди. Їх влаштовують для забору води з вододжерела та направлення її у водовід. Крім забезпечення безперебійного постачання споживачів водою в потрібній кількості та в необхідний час, вони захищають водопровідні споруди від попадання льоду, шуги, наносів та ін;

Водоскидні. Служать для пропуску надлишків води із водосховищ, каналів, напірних басейнів. Вони можуть бути русловими та береговими, поверхневими та глибинними, що дозволяють частково або повністю спорожняти водойми. Для регулювання кількості води, що скидається, водоскидні споруди забезпечують гідротехнічними затворами. При невеликих скиданнях води застосовують також водоскиди-автомати, що автоматично включаються при підйомі рівня верхнього б'єфу вище заданого. До них відносяться відкриті водозливи (без затворів), водоскиди з автоматичними затворами, сифонні водоскиди.

Спеціальні гідротехнічні споруди:

Споруди для використання водної енергії будівлі гідроелектричних станцій, напірні басейни та ін;

Споруди водного транспорту - судноплавні шлюзи, суднопідйомники, маяки та ін;

Споруди по обстановці суднового ходу - плавки, колоди та ін.;

Портові споруди – моли, хвилеломи, пірси, причали, доки, елінги, сліпи та ін;

Меліоративні - магістральні та розподільчі канали, шлюзи-регулятори на зрошувальних та осушувальних системах;

Рибогосподарські - рибоходи, рибопідйомники, риболовні ставки тощо.

У ряді випадків загальні та спеціальні споруди поєднують в одному комплексі, наприклад водоскид та будівлю гідроелектростанції (суміщена ГЕС) або інші споруди для виконання кількох функцій одночасно. При здійсненні водогосподарських процесів, гідротехнічні споруди, об'єднані спільною метою і розташовані в одному місці, складають комплекси - вузли гідротехнічних споруд (гідровузли). Декілька гідровузлів утворюють водогосподарські системи, наприклад енергетичні, транспортні, іригаційні і т.п.

Останнім часом виникла третя група гідротехнічних споруд. Поки що їх небагато (і деякими це називається «блаженство») – індивідуальне гідротехнічне будівництво. Це будівництво приватних «річок», «озер», «ставів» та «водоспадів». Тобто та сама вода, тільки для настрою, для прикраси, як естетичне оформлення водного ландшафту. У прайсах деяких фірм вже давно з'явилася така послуга – екологічне гідротехнічне будівництво. Звичайно, це в першу чергу стосується екологічного збереження природного русла річки (у межах міста, наприклад), берегів озер та інших водойм поблизу доріг, набережні і т.д. Але ж і милий штучний ставок у саду – питання важливе. Це втручання в екосистему, нехай невеликого, але шматочка природи. Тому будівництвом великих та малих гідротехнічних споруд мають займатися висококваліфіковані фахівці.

гідротехнічна споруда будівництво вода

Види гідротехнічних споруд виділяють насамперед за їх функціональним призначенням.

Розрізняють такі види:

− водопідпірні споруди;

− водоскидні споруди;

− водоспускні та водовипускні споруди;

− водопровідні споруди;

− енергетичні споруди;

− судноплавні споруди;

− берегозахисні та берегоукріплювальні споруди та ін.

Водопідпірні споруди створюють та підтримують перепад рівнів між верхнім та нижнім б'єфами (напір).

Водоскидні споруди повинні забезпечувати:

− пропуск витрат повені та дощових паводків та інших невикористовуваних витрат води, щоб уникнути перевищення проектних рівнів води у верхньому б'єфі;

− пропуск льоду, шуги, сміття та інших плаваючих предметів із верхнього б'єфу до нижнього, якщо це потрібно за умовами експлуатації гідровузла.

Ці функції водоскидних споруд можуть здійснюватися як під час експлуатації гідровузла, і у період його будівництва. У першому випадку водоскидні споруди називаються експлуатаційними, у другому – будівельними або спорудами для пропуску будівельних витрат.

Водоспускні споруди необхідні здійснення попусків води з водосховища, зокрема, підтримки у нижньому б'єфі певних санітарно-екологічних умов (так звані санітарні витрати води, встановлювані санітарними правилами і нормами – СанПиН 3907-85).

Водопровідні споруди призначені передачі води деякі відстані.

Енергетичні споруди служать для використання енергії води - це споруди гідравлічних (ГЕС), атомних (АЕС), теплових (ТЕС) електростанцій, а також спорудження насосних станцій (НС).

Судноплавні споруди забезпечують судноплавство та лісосплав.

Берегозахисні та берегоукріплювальні споруди призначені для захисту або зміцнення берегів річок, каналів, водосховищ від руйнування хвилями, течією води, льодом.

1.3. Гідротехнічні споруди міст

В умовах міст широко застосовуються:

– водопідпірні споруди;

− водоскидні споруди;

− водоспускні та водовипускні споруди;

− водопровідні споруди;

– водосховища (ставка);

− берегозахисні та берегоукріплювальні споруди;

– споруди для захисту територій від зсувних явищ;

– споруди для захисту територій від затоплення та підтоплення.

2. Водопідпірні споруди

2.1. Типи водопідпірних споруд

Як водопідпірні споруди найбільш широко застосовуються греблі. Залежно від призначення гідровузла підпірними спорудами можуть бути будівлі ГЕС та насосних станцій, підвалини, підпірні стінки та ін.

Греблі зводять з різних матеріалів: ґрунту (каменю), бетону та залізобетону, дерева, синтетичних матеріалів. Відповідно до СНиП 2.06.05-84* вони поділяються на типи (табл. 2.1).

Таблиця 2.2

Типізація гребель із ґрунтових матеріалів

Земляні насипні греблі по конструкції тіла та протифільтраційних пристроїв у тілі та підставі поділяються (СНиП 2.06.05-84*) на основні види (рис. 2.3 та табл. 2.3).

Таблиця 2.3

Види земляних насипних гребель

Мал. 2.3. Види земляних насипних гребель:

1 – тіло греблі; 2 – поверхня депресії; 3 – дренаж; 4 – кріплення укосів; 5 – верхова ґрунтова протифільтраційна призма; 6 – діафрагма; 7 – верхова призма; 8 – низова призма; 9 – перехідний шар; 10 – екран із неґрунтових матеріалів; 11 – ґрунтове ядро; 12 – центральна ґрунтова протифільтраційна призма; 13 – шпунт чи стінка; 14 - похмурий; 15 - ін'єкційна (цементаційна) завіса (висяча); 16 – зуб; 17 – ґрунтовий екран; h – висота греблі; b – ширина греблі внизу; b um - Ширина протифільтраційного пристрою внизу; b up – ширина греблі по гребеню; m h – коефіцієнт верхового укосу; m t – коефіцієнт низового укосу

Намивні греблі в залежності від ґрунтів тіла греблі та способів зведення поділяють (СНиП 2.06.05-84*) на основні види (рис. 2.4 та табл. 2.4).

Таблиця 2.4

Види земляних намивних гребель

Для організації відведення води, що фільтрується через тіло і основу греблі, запобігання виходу фільтраційного потоку на низовий укіс, зниження депресійної поверхні та інших цілей у тілі земляних гребель можуть влаштовуватися дренажі (рис. 2.7).

Кам'яно-земляні та кам'яно-накидні греблі по конструкції протифільтраційних пристроїв та способу виконання робіт поділяють (СНиП 2.06.05-84*) на основні види (рис. 2.5 та 2.6, табл. 2.5).

Мал. 2.4. Види намивних гребель:

1 – кріплення верхового укосу; 2 – дренаж; 3 – намивне ядро; 4 - промивні промивні зони; 5 – намивальні бічні зони; 6 - центральна намивна слабоводопроникна зона; 7 – бічні насипні призми (банкети); 8 – сейсмостійке кріплення укосу; 9 – насипне глинисте ядро

Таблиця 2.5

Види гребель з каменю

Крім гребель із ґрунтових матеріалів, як водопідпірні споруди гідровузлів на малих річках іноді застосовуються греблі бетонні та залізобетонні. Залежно від конструкції та технологічного призначення ці греблі поділяються (СНиП 2.06.06-85) на основні види (табл. 2.6).

Таблиця 2.6

Види гребель з бетону (залізобетону)

Використання водних ресурсів завжди було однією з базових умов підтримки життєдіяльності людини. Потреба у яких обумовлюється як питними потребами, а й господарськими, а наші дні дедалі частіше й промисловими завданнями. Регуляція використання джерел води забезпечується гідротехнічними спорудами, що мають різні форми та функціональне наповнення.

Загальні відомості про гідротехніку

У загальному сенсі гідротехнічний об'єкт можна уявити як будь-яку функціональну споруду або конструкцію, яка так чи інакше взаємодіє з водою. Це можуть бути не тільки рукотворні інженерні системи, а й природні регулятори, які спочатку створені природою, але в подальшому експлуатуються людьми. Які завдання виконують сучасні об'єкти гідротехнічних споруд? Основні з них можна так:

• Споруди, призначені для використання водних ресурсів. Як правило, це об'єкти з водопостачальними комунікаціями та обладнанням.
• Водоохоронні споруди. Комплекси, в інфраструктурі яких може виконуватись кілька завдань. Найбільш поширені для подібних об'єктів обмеження щодо використання та впливу на гідрологічне середовище з метою запобігання шкідливому впливу на неї.
• Промислові споруди. Інженерні системи, у яких циркуляція води можна використовувати як джерело енергії.

Очевидно, це лише частина функцій, які виконує гідротехніка. Рідко буває, коли на подібні споруди покладається одне чи два завдання. Зазвичай великі комплекси підтримують відразу кілька робочих процесів, серед яких природоохоронні, захисні, регулюючі тощо.

Основні та другорядні споруди гідротехніки

Для початку варто визначити базову класифікацію, в якій існують постійні види гідротехнічних споруд та тимчасові. Відповідно до нормативів, до першої групи належать основні та другорядні об'єкти. Що стосується основних споруд, то під ними розуміється технічна інфраструктура, руйнування або пошкодження якої може призвести до припинення нормального функціонування господарства, що обслуговується за допомогою гідроресурсів. Це може бути зупинка водопостачання системи зрошення, припинення роботи електростанцій, скорочення судноплавства тощо. буд. Важливо враховувати, що енергія гідрологічних турбін може обслуговувати цілі підприємства (морські, судноремонтні, опалювальні). Відповідно зупинка подачі води порушить працездатність подібних об'єктів.

До категорії другорядних споруд відносять гідротехніку, руйнування чи пошкодження якої не спричинить перерахованих вище наслідків. Наприклад, якщо основні гідротехнічні споруди забезпечують підприємства виробничими ресурсами, то другорядні можуть брати участь у регуляції цього процесу, не надаючи значного впливу на результат.

Також варто згадати особливості тимчасових споруд, що використовуються під час проведення ремонтних заходів. Якщо на тому самому основному водопостачальному об'єкті відбулася розгерметизація, наприклад, бригада з проектувальником, що обслуговує, повинна буде створити технічні умови для усунення проблеми. Розв'язанням цього завдання може стати організація роботи тимчасового гідровузла.

Класифікація за способом взаємодії з ресурсом

Одне й те завдання можна виконувати різними способами. Як зазначалося, один комплекс здатний підтримувати кілька функціональних процесів, але принципово розрізняють саме умови взаємодії з водоймою чи водостоком і, характер виконання тієї чи іншої функції. За цими ознаками виділяють такі споруди:

• Водопідпірні. Призначені для перегородження водотоку, огородження водоймища або ставка за рахунок прийняття напору води. Оцінюючи водотоку відзначають рівень вище водонодпорной станції (верхній б'єф), і нижче - нижній б'єф. Різницю між цими рівнями називають натиском на гідрологічному спорудженні.
• Багатофункціональні меліоративні станції. Це можуть бути водовипуски, шлюзи, греблі та водовідділювачі. Усередині цієї групи також передбачається класифікація гідротехнічних споруд, відповідно до якої розрізняють комплекси, що сполучають і перегороджують.
• Водопровідні. Зазвичай мережна інфраструктура, що формується каналами, тунелями, трубопроводами, лотками для води. Завдання у них просте - доставка ресурсу від точки збору до накопичувача або кінцевого місця використання води.
• Водозабірні. Збирають ресурс із тих самих накопичувачів для транспортування до споживачів.
• Водоскидні. На відміну від парканів такі станції лише прибирають надлишки води. До цих об'єктів належать глибинні водоскиди, зливні канали, водоспуски та ін.
• Регуляційні. Контролюють взаємодію потоку з руслом, не допускаючи вихід води за межі огородження, розмиви та відкладення.

Небезпечні гідротехнічні об'єкти

До цієї групи споруд можуть належати представники всіх гідротехнічних об'єктів незалежно від призначення. Небезпечна станція може бути через високий ризик аварії, безхазяйного стану, перебування в зоні ризику через вплив сторонніх факторів і т. д. Переліки з небезпечними об'єктами формуються фахівцями МНС та співробітниками Росприроднагляду. По кожному регіону проводиться комплексна ревізія з виявленням об'єктів, що створюють загрозу. Небезпечними гідротехнічні споруди визнаються після виконання таких процедур:

• Ідентифікуються та уточнюються морфометричні характеристики об'єкта.
• Визначається технічний стан споруди та ступінь її безпеки.
• Визначається потенційний розмір шкоди, яка може мати місце у разі розвитку аварії (наприклад, після руйнування тіла греблі).
• Здійснюється зонування місцевості навколо об'єкта з площею, яка залежатиме від ступеня ризику та загрози від конкретної споруди.

Після визнання об'єкта небезпечним організується його спостереження, а також складається графік проведення обслуговуючих, техніко-ремонтних та відновлювальних робіт, спрямованих на усунення чи мінімізацію загрози.

Загальні та спеціальні гідротехнічні об'єкти

Під загальними спорудами розуміється більшість об'єктів гідротехніки, що відноситься до регуляційних, водопровідних, водозабірних та водоскидних станцій. Їх поєднує єдиний принцип виконання своїх функцій, який технологічно можна накладати різні умови експлуатації.

У свою чергу спеціальні об'єкти гідротехніки розраховуються на використання у вузьких областях, де необхідно враховувати специфіку застосування обладнання. Це стосується проектувальних нюансів, вимог до будівництва, а також безпосередньої експлуатації гідротехнічних споруд. Приклади таких об'єктів добре демонструє інфраструктура водного транспорту:

• Судноплавні шлюзи.
• Споруди обслуговування морської техніки.
• Плотоходи та причали.
• Лісопуски.
• Суднопідйомники.
• Еллінги.
• Доки.
• Волноломи та ін.

У рибному господарстві застосовуються риболовні ставки, рибопідйомники та рибоходи. У соціально-розважальній інфраструктурі це можуть бути аквапарки з басейнами та акваріумами. У кожному випадку й обслуговуючі заходи матимуть свою специфіку, яка враховується ще на етапі розробки проекту. Проте технічне завдання для будівництва гідротехніки варто розглянути окремо.

Проектування гідротехнічних об'єктів

До складу проектної документації входять технічні розрахунки конструкцій, характеристики обладнання, що застосовується, а також результати натурних спостережень за умовами експлуатації майбутньої споруди для своєчасного виявлення несприятливих процесів та появи можливих дефектів. Повинна всебічно та комплексно оцінюватися навколишнє оточення, щоб спочатку передбачити і, можливо, запобігти загрозам аварій.

Зокрема, проект для гідротехнічної споруди включає такі дані:

• Список діагностичних та керованих показників об'єкта та його основи, у тому числі критерії безпеки.
• Список керованих впливів та навантажень на конструкції з боку навколишнього середовища.
• Склад візуальних та інструментальних спостережень.
• Результати та умови роботи контрольно-вимірювальної апаратури.
• Техніко-конструкційні рішення та структурну схему стану елементів об'єкта, а також відомості з прогнозуванням поведінки споруди при взаємодії з техногенними та природними факторами.

Окрема увага приділяється саме критеріям безпеки, виходячи з яких також ухвалюються рішення щодо використання обладнання з певними характеристиками. Окрім того, основні види гідротехнічних споруд для постійної експлуатації доповнюються проектами аварійних дій. У цій документації, зокрема, описуються заходи, спрямовані на запобігання надзвичайним ситуаціям.

Вимоги щодо забезпечення безпеки

З моменту проектної розробки та протягом усього періоду експлуатації безпека гідротехнічного об'єкта забезпечується на основі вимог відповідної декларації. Це основний документ, в якому зазначаються ризики, загрози та експлуатаційні нюанси, які мають враховуватись обслуговуючим персоналом. До основних вимог безпеки гідротехнічних споруд можна віднести:

• Підтримка допустимого рівня ризиків аварій.
• Регулярна діагностика конструкцій та обладнання з наступними коригуваннями у декларації безпеки.
• Забезпечення безперервності експлуатації об'єкта.
• Підтримка заходів щодо організації засобів захисту та технічного контролю споруд.
• Моніторинг потенційно можливих загроз об'єкту.

Будівництво гідротехнічних споруд

Насамперед визначаються засоби виробництва будівельних робіт. Принциповим є питання про ступінь механізації процесу, оскільки в більшості випадків реалізація проектів гідротехнічних станцій відбувається за підтримки спецтехніки. На перших етапах будівництва виконуються земляні роботи з бульдозерами, самоскидами, навантажувачами та екскаваторами, які дозволяють швидко облаштувати траншеї, ями, свердловини і просто розчистити робочий майданчик.

У деяких випадках проводиться ущільнення ґрунту. Наприклад, при створенні водойм із ґрунтовою чашею. Подібні операції виконуються пошарово на розчищеному ґрунті за допомогою спеціальних ковзанок. На невеликих майданчиках можуть використовуватися дизельні або бензинові трамбувальники. Втім, фахівці все ж таки рекомендують відмовлятися від ручного інструменту на користь механіки. Рекомендація пов'язана навіть не так з прискоренням темпів робочого процесу, як з якістю результату. Особливо це стосується будівництва гідротехнічних споруд на основному етапі зведення конструкції. Бетонні роботи вимагають виконання якісного армування з обв'язуванням, застосуванням інструктивних матеріалів та додаванням водостійких пластифікаторів.

На заключному етапі провадиться інженерне облаштування споруди. Встановлюються функціональні агрегати, технічні пристрої та прокладаються комунікації. Якщо йдеться про автономну станцію, то задіяні енергонезалежні генератори, для яких також знадобляться відповідні умови утримання в інфраструктурі комплексу.

Експлуатація гідротехніки

Основна діяльність обслуговуючого персоналу пов'язана з підтриманням оптимального рівня технічного стану споруди, а також контролю його основних функцій. Що стосується першої експлуатаційної частини, то вона зводиться до завдань оновлення витратних матеріалів, діагностики обладнання, комунікацій тощо. Зокрема, оператори перевіряють технічний стан енергопостачальних мереж, агрегатів та цілісність матеріалів конструкцій. На випадок виявлення серйозних неполадок чи пошкоджень правила експлуатації гідротехнічних споруд вимагають складання окремого проекту з ремонтно-відновлювальних заходів з урахуванням наявних матеріальних резервів.

Друга частина експлуатаційних завдань орієнтується на управляючі функції. Використовуючи автоматику, засоби зв'язку та телемеханіки, вже інша команда операторів регулює роботу споруди та її функціональних блоків, спираючись і на контрольні операції за нормативними параметрами з допустимими навантаженнями.

Реконструкція гідротехнічних споруд

Процеси старіння конструкцій та підвищення вимог до функціонального та силового потенціалу об'єкта неминуче призводять до необхідності модернізації. Як правило, основні робочі модулі та агрегати піддаються реконструкції без припинення їхньої роботи. Втім, це залежатиме від характеру змін, що плануються. У кожному випадку проводиться обстеження гідротехнічних споруд щодо можливостей для реконструкції. Кінцевими цілями може бути підвищення надійності підстави об'єкта, збільшення пропускної спроможності, нарощування потужностей насосного устаткування тощо. буд. Після цього реалізуються конкретні операції, пов'язані з змінами техніко-експлуатаційних властивостей споруди. Досягаються поставлені завдання шляхом зміцнення ґрунтів, заміни будматеріалів та додавання нових конструкційних елементів.

Гідротехніка та охорона навколишнього середовища

Ще на етапі проектування разом із декларацією безпеки складається звіт про заходи, які в процесі експлуатації мають привести до покращення навколишнього екологічного стану. Спочатку оцінюється ситуація в умовах природного середовища, а надалі розробники роблять комплексну поправку на підтримку захисту природних об'єктів після реалізації проекту. Зокрема, розробляються біотехнічні заходи, спрямовані на захист населення від аварій на гідротехнічних спорудах та створення умов щодо нейтралізації негативних експлуатаційних факторів.

Особлива увага приділяється впливу будівельних конструкцій та обладнання на гідрологічні ресурси. Наприклад, у водосховищах готуються спеціальні ложа для зберігання або відведення рідких відходів. На кожному об'єкті також містяться технічні засоби ліквідації джерел хімічних небезпечних або просто брудних речовин. Для постійного моніторингу екологічного фону інфраструктура гідротехнічних споруд доповнюється вимірювальними приладами, які фіксують біологічні та хімічні показники водного та повітряного середовища. До основних характеристик такого роду можна віднести кольоровість, насиченість киснем, концентрацію певних елементів, санітарні показники тощо.

Висновок

Висока відповідальність об'єктів гідрологічного призначення обумовлюється широтою сфер їх застосування та значимістю завдань, які вони вирішують. Як правило, гідротехнічні споруди виступають лише як ланка в робочому ланцюжку великих виробничих та господарських циклів. Але кінцеві цілі, які досягаються за підтримки таких об'єктів, можуть бути дуже важливими. Наприклад, енергетика, меліорація, транспорт, водопостачання - лише частина напрямів, у яких використовуються водні ресурси.