Входить ГТС. Основні положення проектування ГТС

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)

В. В. Абрамов, здобувач кафедри підприємницького права УрДЮА

Легальне визначення поняття «гідротехнічні споруди» сформульовано у ст. 3 Федерального закону від 21 липня 1997 р. № 117-ФЗ «Про безпеку гідротехнічних споруд» 1 . Гідротехнічні споруди- це греблі, будівлі гідроелектростанцій, водоскидні, водоспускні та водовипускні споруди, тунелі, канали, насосні станції, судноплавні шлюзи, суднопідйомники; споруди, призначені для захисту від повеней та руйнувань берегів водосховищ, берегів та дна русел рік; споруди (дамби), що огороджують сховища рідких відходів промислових та сільськогосподарських організацій; пристрої від розмивів на каналах, а також інші споруди, призначені для використання водних ресурсів та запобігання шкідливій дії вод та рідких відходів. З наведеного визначення можна дійти деяких висновків. По перше, майже всі гідротехнічні споруди пов'язані із землею й у сенсі відповідають ознакам нерухомості. По-друге, вони пов'язані з водами та водними біологічними ресурсами, а також з рідкими відходами. У той же час, більшість з них використовують водні ресурси, а інша частина - рідкі відходи промислових та сільськогосподарських організацій. По-третє, одні з гідротехнічних споруд призначені для експлуатації водних ресурсів як об'єктів природи (будівлі гідроелектростанцій, водозбірні, водоспускні та водовипускні споруди, канали та ін.), інші – для захисту від повеней та руйнувань берегів водоймищ, берегів та дна русел річок, треті – огорож сховища рідких відходів промислових та сільськогосподарських організацій, четверті є пристроями від розмивів на каналах. Нарешті, існують споруди, призначені для використання водних ресурсів та запобігання шкідливому впливу вод та рідких відходів. Кожен із видів гідротехнічних споруд має деякі особливості у своєму правовому режимі.

Як бачимо, у Законі №117-ФЗ поняття «гідротехнічні споруди» пов'язує, головним чином, з поняттям «споруда». Визначення поняття «споруда» сформульовано в Загальноросійському класифікаторі основних фондів ОК 013-94, затвердженому постановою Держстандарту РФ від 26 грудня 1994 р. № 359 2 . Згідно з Класифікатором до підрозділу«Споруди» ставляться інженерно – будівельні об'єкти, призначенням яких є створення умов, необхідні здійснення процесу виробництва шляхом виконання тих чи інших технічних функцій, які пов'язані з зміною предмета праці, чи здійснення різних невиробничих функцій. Об'єктом, що виступає як споруда, є кожна окрема споруда з усіма пристроями, що складають з ним єдине ціле. Наприклад, гребель включає тіло греблі, фільтри і дренажі, шпунти і цементаційні завіси, водоспуски і водозливи з металевими конструкціями, кріплення укосів, автодороги по тілу греблі, містки, майданчики, огорожі та ін. спорудтакож відносяться: закінчені функціональні пристрої для передачі енергії та інформації, такі як лінії електропередач, теплоцентралі, трубопроводи різного призначення, радіорелейні лінії, кабельні лінії зв'язку, спеціалізовані споруди систем зв'язку, а також ряд аналогічних об'єктів з усіма супутніми комплексами інженерних споруд.

Водночас не важко помітити, що сформульоване у Класифікаторі визначення споруди має технічний характер.

У юридичній літературі виділяють правові ознаки правового режиму будівель та споруд. Так, Кузьміна І.Д. вважає, що для створення загального правового образу будівель і споруд має бути запропоновано таке визначення, яке було б засобом встановлення меж дії правового режиму даних об'єктів нерухомості. На думку названого автора, у визначенні слід зазначити деяку особливу спільність усередині роду об'єктів нерухомості. Міцний зв'язок результатів будівельної діяльності із земельною ділянкою проявляється у їхній капітальності, стаціонарності та безстроковості (постійності. Крім того, правовий режим будівель та споруд відрізняється від правового режиму інших об'єктів містобудівної діяльності. 3 . Зокрема, об'єкти будівельної діяльності (у нашому випадку – ДС) у процесі будівництва до введення їх в експлуатацію в установленому порядку не можна відносити до будівель та споруд.

При цьому справедлива думка про те, що об'єкти незавершеного будівництва за властивими їм ознаками (міцний зв'язок із земельною ділянкою, непереміщення) слід визнати нерухомими речами. Ось що з цього приводу пише В. С. Жабреєв: "Незалежно від ступеня готовності, чи то тільки фундамент або вже фактично добудований будинок, не зданий приймальній комісії, такий об'єкт, навіть якщо він знаходиться в процесі виконання будівельних робіт, є нерухомістю" 4 .

Безумовно, основними елементами гідротехнічної споруди є земельна ділянка та водний об'єкт. У цьому випадку гідротехнічна споруда виступає як землекористувач та водокористувач.

Правовий режим земельних ділянок, які займають гідротехнічні споруди, регулюється главою XVI Земельного кодексу РФ «Землі промисловості, енергетики, транспорту, зв'язку, радіомовлення, телебачення, інформатики, землі для забезпечення космічної діяльності, землі оборони, безпеки та землі іншого спеціального призначення». Відповідно до ст. 87 Земельного кодексу РФ ці землі використовуються для забезпечення діяльності організацій та (або) експлуатації об'єктів промисловості, енергетики і т. д. До складу даних земель, з метою забезпечення безпеки населення і створення необхідних умов для експлуатації об'єктів промисловості, енергетики та ін, можуть включатись охоронні, санітарно-захисні та інші зони з особливими умовами використання земель. Земельні ділянки, які включені до складу таких зон, у власників земельних ділянок, землекористувачів, землевласників та орендарів земельних ділянок не вилучаються, але в їх межах може бути введено особливий режим їх використання, який обмежує або забороняє ті види діяльності, які не сумісні з метою встановлення зон.

Землі промисловості та іншого спеціального призначення, зайняті об'єктами, віднесеними до ведення Російської Федерації, є федеральною власністю. Інші землі можуть бути у власності суб'єктів РФ, муніципальних утворень. Звідси можна зробити висновокпро те, що, якщо гідротехнічна споруда перебуває у приватній власності, то земельна ділянка, яку він займає, може перебувати у приватній власності фізичних осіб (громадян) та юридичних осіб.

Стаття 89 Земельного кодексу РФ присвячена землям енергетики. До таких відносяться землі, які використовуються або призначені для забезпечення діяльності організацій та (або) експлуатації об'єктів енергетики. Йдеться про розміщення гідроелектростанцій, обслуговуючих їх споруд та об'єктів, повітряних ліній електропередачі, підстанцій, розподільчих пунктів, інших споруд та об'єктів енергетики. Для забезпечення діяльності організацій та експлуатації об'єктів енергетики можуть встановлюватись охоронні зони електричних мереж. Правила визначення розмірів земельних ділянок для розміщення повітряних ліній електропередачі та опор ліній зв'язку, які обслуговують електричні мережі, встановлюються правовими актами Урядом РФ 5 .

Дискусійним є питання долі земельної ділянки та об'єкта нерухомості. На думку І.Д.Кузьміної, правове оформлення долі цих двох об'єктів слід здійснити в рамках цивільного, а не земельного законодавства 6 . Тим часом, згідно з пп. 5 п. 1 ст. 1 Земельного кодексу РФ одним із принципів земельного законодавства є єдність долі земельних ділянок та міцно пов'язаних з ними об'єктів. Цей принцип доповнюється положеннями ст. 273 ГК РФ, в силу якої при переході права власності на будівлю та споруду, що належить власнику земельної ділянки, на якій вона знаходиться, до набувача будівлі (споруди) переходять права на земельну ділянку, що визначаються угодою сторін. У такий спосіб досягається, на наш погляд, міжгалузеве (комплексне) регулювання даних суспільних відносин.

Гідротехнічні споруди зазвичай пов'язані з експлуатацією водних об'єктів. Стаття 1 Водного кодексу РФ визначає водний об'єкт як зосередження вод лежить на поверхні суші у формах її рельєфу чи надрах, має межі, обсяг і риси водного режиму. Залежно від фізико-географічних, гідрорежимних та інших ознак водні об'єкти поділяються на: поверхневі водні об'єкти; внутрішні морські води; територіальне море РФ; підземні водяні об'єкти. Гідротехнічні споруди переважно пов'язані з поверхневими водними об'єктами. Поверхневі водні об'єкти - постійне або тимчасове зосередження вод на поверхні суші у формах її рельєфу, що має межі, об'єм та риси водного режиму. Вони складаються з поверхневих вод, дна та берегів. Поверхневі водні об'єкти поділяються на: поверхневі водотоки та водосховища на них; поверхневі водойми; льодовики та сніжники.

Поверхневі водотоки є поверхневими водними об'єктами, води яких перебувають у стані безперервного руху. До них відносяться річки та водосховища на них, струмки, канали міжбасейнового перерозподілу та комплексного використання водних ресурсів.

Поверхневі водоймища є поверхневі водні об'єкти, води яких перебувають у стані уповільненого водообміну. До них відносяться озера, водосховища, болота та ставки. Відокремлені водні об'єкти (замкнуті водойми) – це невеликі за площею та непроточні штучні водойми, які не мають гідравлічного зв'язку з іншими поверхневими водними об'єктами. Вони належать до нерухомого майна і є складовою земельної ділянки. Тому положення водного законодавства застосовуються до відокремлених водних об'єктів тією мірою, якою це не суперечить цивільному законодавству.

У Росії її встановлено федеральна власність на водні об'єкти. Муніципальна та приватна власність допускається лише на відокремлені водні об'єкти. Відокремлені водні об'єкти можуть належати на праві власності муніципальним утворенням, громадянам та юридичним особам відповідно до цивільного законодавства. Зокрема, ст. 13 ЦК України відносить до нерухомих речей відокремлені водні об'єкти.

Водні об'єкти, що знаходяться у федеральній власності, надаються громадянам або юридичним особам у довгострокове та короткострокове користування залежно від цілей використання, ресурсного потенціалу та екологічного стану водних об'єктів. Право короткострокового користування водним об'єктом встановлюється терміном до трьох років, право довгострокового користування – від трьох до двадцяти п'яти.

Серед цілей використання водних об'єктів Водний кодекс РФ (ст. 85) виділяє такі: а)для промисловості та енергетики; б)для гідроенергетики. Статтю 137 Кодексу присвячено питанням використання водних об'єктів для промисловості та енергетики, ст. 139 – для гідроенергетики.

Отже, гідротехнічні споруди є об'єктами нерухомості У свою чергу ознаки нерухомого майна закріплені у ст. 130 ЦК України і отримали розвиток у науці громадянського права. Так, І. Д. Кузьміна виділяє такі особливості об'єктів нерухомості: 1) рукотворне походження; 2) міцний зв'язок з іншим самостійним об'єктом нерухомості – земельною ділянкою; 3) складна внутрішня структура; 4) необхідність постійного обслуговування та ремонту для використання за призначенням; 5) постійне «споживання» та «переробка» сировинних та енергетичних ресурсів, води в процесі експлуатації та одночасне «викидання» поза відходами, стічні води 7 . При цьому зазначається, що міцний зв'язок із землею є загальною системною ознакою нерухомих речей. 8 .

Як об'єкти нерухомості гідротехнічні споруди виступають як підприємства, якщо вони повністю відповідають ознакам підприємства, закріпленим у законодавстві. Відповідно до ст. 132 ЦК України підприємствомяк об'єктом прав визнається майновий комплекс, що використовується для підприємницької діяльності. Підприємство загалом як майновий комплекс визнається нерухомістю.

Отже, однією з ознак підприємства є комерційна спрямованість використання. Звідси випливає: якщо гідротехнічна споруда як об'єкт цивільних прав не використовується для здійснення підприємницької діяльності, такий майновий комплекс з позиції ст. 132 ГК РФ не можна визнати як підприємство.

Звичайно, можна критикувати положення Кодексу, вказавши на те, що ознака комерційної спрямованості для характеристики підприємства як об'єкта цивільних прав не слід розглядати як обов'язковий. Але, як кажуть, закон (навіть недосконалий) має виконуватися.

Підприємство не є річчю чи складною річчю; це сукупність майна 9 . Підприємство є особливий об'єкт цивільних прав, тому було б доцільно доповнити ст. 128 ГК РФ нормою про підприємство 10 .

Визнавши підприємство нерухомістю, ДК РФ не підпорядковує його автоматично всім загальним правилам про нерухомість, а встановлює формалізованіший і суворіший режим угод з підприємствами 11 . При цьому законодавець не визнає, як правило, двояку природу підприємства: як об'єкта права (майнового комплексу) та як суб'єкта підприємницької діяльності 12 . Термін «підприємство» як суб'єкт підприємницької діяльності застосовується лише щодо унітарних підприємств. Цей висновок повною мірою стосується і гідротехнічних споруд.

Для характеристики гідротехнічних споруд важливе значення мають їх тип, рік початку будівництва, рік введення в експлуатацію, балансова вартість, відсоток зносу, будівельний об'єм, максимальна висота, довжина, максимальна ширина на підставі, наявність зсувних ділянок, тектонічних та деформаційних порушень в основах та берегових примикання, а також мінімальне перевищення позначки гребеня водопідпірних споруд та інші показники. Саме ці показники дають змогу індивідуалізувати гідротехнічну споруду як об'єкт цивільного права.

Вважаємо за доцільне передбачити у Законі про гідротехнічні споруди положення (правила) про паспорт ГС, в якому підлягають обов'язковій вказівці відповідні показники ГС, що індивідуалізують.

Види виробничої діяльності гідротехнічних споруд також мають правове значення. Залежно від типу споруд може бути: а)регулювання режимів роботи водяних об'єктів (регулювання стоку вод); б)вироблення електроенергії; в)вироблення теплової енергії; г)водопостачання; д)інші види діяльності. Відповідно, вид виробничої діяльності ГС впливає формування правового режиму тієї чи іншої гідротехнічної споруди.

Крім земельних ділянок та водних об'єктів, гідротехнічні споруди включають до свого складу будівлі, споруди, інвентар та т.д.

Отже, у правовому режимі гідротехнічних споруд проглядається кілька напрямів. По перше, гідротехнічні споруди є об'єктами нерухомості та ними поширюється приватноправовий режим майна. Це стосується питань виникнення та переходу права власності, а також його припинення, обов'язків власників та організацій, що експлуатують гідротехнічні споруди. Приватноправовий режим гідротехнічних споруд стосується також їх оренди та відшкодування шкоди, заподіяної внаслідок порушень законодавства про безпеку гідротехнічних споруд. По-друге, Гідротехнічні споруди є нерухомим майном з особливим правовим режимом, що проявляється в тому, що більшість ГС призначені для використання водних ресурсів. З іншого боку, ГС мають своє цільове призначення. По-третє, будучи підприємством, гідротехнічна споруда підпадає під дію ст. 132 ГК РФ з усіма наслідками. Зокрема, підприємство загалом як майновий комплекс визнається нерухомістю. Далі, підприємство в цілому або його частина може бути об'єктом купівлі-продажу, застави, оренди та інших угод, пов'язаних із встановленням, зміною та припиненням речових прав. У тих випадках, коли гідротехнічна споруда не є підприємством (оскільки не має на меті отримання прибутку), її можна віднести до майнового комплексу, не призначеного для здійснення підприємницької діяльності. Майновий комплекс- Це самостійний вид об'єктів цивільних прав. Поняття «майновий комплекс» та «підприємство» співвідносяться як рід та вид. Сфера застосування поняття майнового комплексу має обмежуватися майном комерційних організацій. Дане поняття застосовується і щодо некомерційних організацій з тією різницею, що майновий комплекс не використовується за загальним правилом для здійснення підприємницької діяльності 13 .

Поряд із терміном «майновий комплекс» сучасне законодавство та практика знають і термін «технологічний комплекс». Так, спільним наказом Мін'юсту, Мінекономрозвитку, Мінімущества, Держбуду від 30 жовтня 2001 р. № 289/422/224/243 було затверджено Методичні рекомендації щодо порядку проведення державної реєстрації прав на об'єкти нерухомого майна – енергетичні виробничо-технологічні комплекси електростанцій та електромережі 14 . У Методичних рекомендаціях наголошується, що при проведенні державної реєстрації прав на подібну споруду та угод з нею рекомендується брати до уваги, що до її складу можуть входити різнорідні речі, що утворюють єдине ціле, що передбачає їх використання за загальним призначенням і розглядаються як одна складна річ.

Технологічні комплексипредставляють виробничі системи, що мають мережну будову. У зв'язку з цим ми згодні з думкою О. А Григор'євої, яка пропонує з метою збереження їх цілісності закріпити в цивільному законодавстві правовий режим даних майнових комплексів як складну річ і відповідну внести зміни до ст.134 ЦК України в наступній редакції: «Складною річчю є комплекс майна, об'єднаний загальною виробничо-господарською метою (трубопроводи, лінії енергопередач, залізниці, порти, транспортні термінали та інші)» 15 . Проте технологічний комплекс не можна змішувати, з погляду, з майновим комплексом підприємства.

Гідротехнічні споруди можна поділити на окремі види. Закон №117-ФЗ з урахуванням цільового призначення та характеру конструкції називає греблі, будівлі гідроелектростанцій, водоскидні, водоспускні та водовипускні споруди, тунелі, канали, насосні станції, судноплавні шлюзи, суднопідйомники і т.п. постійні та тимчасові 16 . Постійні споруди використовуються при експлуатації об'єкта необмежений час, тимчасові – лише в період його будівництва чи ремонту (перемички, тимчасові стіни, що огороджують, і дамби, будівельні тунелі). У свою чергу, постійні ГС поділяються на основні та другорядні. До основних належать споруди, ремонт чи аварія яких призводять до повної зупинки роботи об'єкта або суттєво знижують ефект його дії. Другорядними є ГС та їх окремі частини, припинення роботи яких не тягне за собою настання значних наслідків. До основних ГС входять греблі, греблі, водоскиди, водозабірні споруди, канали, тунелі, трубопроводи та інших. Прикладами другорядних ГС можуть бути берегоукрепительные споруди, ремонтні затвори.

7.Умовно можна виділяти три етапи сучасної земельної реформи:

У першому етапі істотне значення у розвиток сучасного земельного законодавства мав Земельний кодекс РРФСР 1991 року, який містив деякі засади прогресивного розвитку ринкових земельних відносин. Але становлення сучасної моделі земельних відносин слід пов'язати, перш за все, з прийняттям конституційних норм про різноманіття та рівний правовий захист усіх форм власності на землю, гарантованості приватної власності. У зв'язку з цим Президентом Російської Федерації було підписано Указ від 24 грудня 1993 року № 2287 «Про приведення земельного законодавства у відповідність до Конституції Російської Федерації», згідно з яким із Земельного кодексу РРФСР було виключено 48 статей і він фактично перестав задовольняти вимогам, що пред'являються до кодифікації нормативним правовим актам.

Надалі правові основи розвитку земельних відносин визначалися Указами Президента Російської Федерації від 27 жовтня 1993 № 1767 «Про регулювання земельних відносин і розвиток аграрної реформи в Росії», від 16 грудня 2003 № 2144 «Про федеральні природні ресурси», від 7 березня 1996 року № 337 "Про реалізацію конституційних прав громадян на землю". Дані нормативні правові акти закріпили всі істотні ідеї, що розвиваються сучасним Земельним кодексом Російської Федерації (це і надання земельним ділянкам статусу об'єктів нерухомості, і закріплення правила про судовий порядок вирішення земельних спорів, і надання майнового характеру сучасним земельним відносинам в цілому). А загалом земельне законодавство періоду середини 90-х містило численні прогалини.

Земельне законодавство кінця 90-х – 2000-х років ознаменувало другий етап земельної реформи, що реалізує тенденцію підвищення нормативної значущості правового регулювання земельних відносин, яка виражалася у посиленні ролі федеральних законів у системі джерел. Практично не залишилося чинних Указів Президента Російської Федерації з питань регулювання земельних відносин в Росії, 25 жовтня 2001 прийнятий Земельний кодекс Російської Федерації, в подальшому - цілий комплекс спеціальних федеральних законів, що реалізуються постановами Уряду Російської Федерації та нормативними актами федеральних органів виконавчої влади.

Федеральне законодавство про використання та охорону земель на даному етапі можна розділити на кілька груп. Це:

нормативні акти, що встановлюють уніфіковані земельно-правові норми (Земельний, Містобудівний, Цивільний кодекси Російської Федерації);

нормативні акти, що реалізують та розвивають ідею приватної власності на землю (федеральні закони «Про оборот земель сільськогосподарського призначення», «Про селянське (фермерське) господарство», «Про особисте підсобне господарство», «Про садівницькі, городницькі та дачні некомерційні об'єднання громадян») ;

нормативні акти, що регулюють організаційно-управлінські відносини (федеральні закони «Про державний кадастр нерухомості», «Про землеустрій», «Про переведення земель та земельних ділянок з однієї категорії до іншої»);

нормативні акти, що регулюють економіко-правовий механізм земельної реформи (Податковий кодекс, підзаконні акти про кадастрову оцінку земель) та

нормативні акти, що регулюють відносини з охорони земель (федеральні закони «Про меліорацію земель», «Про державне регулювання забезпечення родючості земель сільськогосподарського призначення», «Про природні території, що особливо охороняються», «Про території традиційного природокористування корінних нечисленних народів Півночі, », Лісовий, Водний кодекси, Закон Російської Федерації «Про надра»).

На даному етапі земельної реформи спостерігалася тенденція посилення спеціальних норм, що цілком зрозуміло складністю земельних відносин та їх яскраво вираженим регіональним характером.

Сучасне земельне законодавство - унікальне явище в законотворчій діяльності Росії. Його комплексний характер породжує численні протиріччя. Законодавство про використання та охорону земель не вільне від недоліків та прогалин. Норми Земельного кодексу мають здебільшого відсилочний характер, спостерігаються протиріччя між нормами земельного та цивільного законодавства, особливо у частині речових прав на земельні ділянки. Законодавство в цій сфері перебуває на шляху розробки та реалізації оптимальної моделі правового регулювання, здатної врахувати як приватні інтереси, так і суспільний характер відносин щодо використання та охорони земель. Все це багато в чому ознаменувало наступ наступного - третього етапу земельної реформи 1 .

Наступ цього етапу можна також пов'язати з прийнятим у першому читанні 27 квітня 2012 року проект федерального закону № 47538-6 «Про внесення змін до частини першої, другої, третьої та четвертої Цивільного кодексу Російської Федерації, а також до окремих законодавчих актів Російської Федерації», який спрямований на врегулювання механізму права власності та обмежених речових прав на земельні ділянки та інші природні об'єкти. Одночасно на розгляді Державної Думи знаходиться проект федерального закону № 50654-6 «Про внесення змін до Земельного кодексу Російської Федерації та окремі законодавчі акти Російської Федерації в частині скасування категорій земель та визнання таким, що втратив чинність Федерального закону «Про переведення земель або земельних ділянок з однієї категорії до іншу». Дані законопроекти по суті характеризують різноспрямовані тенденції подальшого розвитку земельного законодавства, що вимагають докорінного оновлення більшої частини земельно-правових норм, при тому, що законопроект № 47538-6 щодо земельних відносин побудований на категорійності земель.

До того ж, одночасна концептуальна зміна цивільного, земельного та містобудівного законодавства за відсутності практики застосування змін, що вносяться, негативно позначиться на інвестиційному кліматі країни. В даний час земельне та містобудівне законодавство потребує уніфікації, гармонізації та усунення прогалин та колізійних норм.

Слід визнати, що чинне земельне законодавство, покликане сприяти підвищенню ефективності використання та охорони земель, ці завдання не виконує. Для подолання ситуації доцільно розробити концепцію вдосконалення земельного законодавства.

Крім проблеми ефективного законодавчого забезпечення, практична реалізація земельно-правових норм не забезпечена інформаційно - очевидна відсутність повноти відомостей про земельні ділянки та земельний фонд.

В даний час законодавчі зусилля повинні бути зосереджені на розробці пакету проектів федеральних законів, що реалізують положення прийнятого в першому читанні проекту федерального закону № 47538-6, прийняття якого спричинить виникнення великої кількості колізій, на час усунення яких практично неможливо здійснювати надання та використання земельних ділянок, ділянок лісового фонду, водних об'єктів та ділянок надр. До того ж постає проблема співвідношення титулів, що пропонуються проектованою главою 19.2 Цивільного кодексу з чинним земельним законодавством. У зв'язку з цим необхідно звернути увагу і на запровадження можливості встановлення публічних сервітутів для будівництва, реконструкції комунальних, інженерних, електричних та інших ліній та мереж, об'єктів транспортної інфраструктури.

Дуже актуальною залишається проблема зменшення обсягу підзаконних нормативних актів внаслідок внесення їх у тексти федеральних законів із підвищення ефективності практичного застосування земельно-правових норм.

Залишаються актуальними питання оптимізації умов надання земельних ділянок у власність або в оренду, у тому числі вдосконалення механізму торгів, створення ефективної системи управління земельними ресурсами, завершення процесу оформлення прав на земельні ділянки, підвищення ефективності нагляду (контролю) за використанням та охороною земель, удосконалення нормативної правової бази землеустрою, кадастру нерухомості та моніторингу земель, завершення розробки документів територіального планування, містобудівного зонування та іншої містобудівної документації відповідно до вимог новітнього законодавства, суттєвого покращення інформаційного забезпечення органів влади та зацікавлених осіб, у тому числі шляхом здійснення інвентаризації земель, консолі

12.Тема 4. Правові форми використання земель

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, розмиву 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.

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.

Критерії класифікації гідротехнічних споруд
(затв. постановою Уряду РФ від 2 листопада 2013 р. № 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 берегоукрепительных 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:

Огляд документа

Встановлено критерії класифікації гідротехнічних споруд.

Виділено 4 класи їх небезпеки: I клас – споруди надзвичайно високої небезпеки; II клас – високої небезпеки; III клас – середньої небезпеки; IV клас – гідротехнічні споруди низької небезпеки.

Класифікація проводиться залежно від висоти гідротехнічних споруд та типу ґрунту їх основ, призначення та умов експлуатації, максимального напору на водопідпірні споруди та наслідків можливих гідродинамічних аварій.

Якщо гідротехнічну споруду можна віднести до різних класів, їй надають найвищий з них.

Зазначимо, що з урахуванням класу визначаються заходи щодо забезпечення безпеки гідротехнічної споруди.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru

1. Загальні положення

Галузь науки і техніки, яка за допомогою розробки спеціальних комплексів споруд, обладнання та пристроїв займається використанням водних ресурсів та веде боротьбу з їхньою шкідливою дією, називається гідротехнікою.

У гідротехніці визначилися такі основні галузі її застосування:

використання водної енергії, при якому енергія води, що рухається (падаючої), перетворюється в механічну, а потім в електричну;

меліорація (покращення) земель шляхом зрошення (іригації) посушливих районів та осушення заболочених, а також шляхом захисту від шкідливої ​​дії вод (затоплення, підтоплення, ерозії тощо);

водний транспорт - покращення судноплавних умов річок та озер, будівництво портів, шлюзів, каналів тощо;

водопостачання та каналізація населених місць та промислових підприємств.

Усі перелічені галузі гідротехніки не є відокремленими, а тісно пов'язані між собою та переплітаються при комплексному вирішенні проблем водного господарства.

За своїм призначенням гідротехнічні споруди поділяються на загальні та спеціальні. До перших, що використовуються у всіх галузях гідротехнічного будівництва, відносяться: водопідйомні споруди, що створюють натиск і підтримують його - греблі, греблі тощо; водопропускні, що служать для корисного водозабору або скидання зайвих вод; водопровідні - канали, лотки, трубопроводи та тунелі; регуляційні – для регулювання русел, захисту берегів від підмиву тощо; сполучні, службовці для поєднання б'єфів і різних гідротехнічних споруд - перепади, бистоструми, підвалини, роздільні бики; льодо-і шугоскидні та наносовидалюючі. До спеціальних гідротехнічних споруд, що застосовуються тільки в певних умовах, належать: гідроенергетичні – машинні будівлі ГЕС, дериваційні споруди; воднотранспортні – шлюзи, канали, портові споруди; гідромеліоративні – водозабори, водоводи, очисні споруди.

Гідротехнічні споруди зводять зазвичай у вигляді комплексу споруд, що включають водопідйомні, водопропускні, водозбірні, транспортні, енергетичні та ін. Такий комплекс споруд називають гідровузлом. Залежно від призначення можуть бути енергетичні, іригаційні чи судноплавні (транспортні) гідровузли. Однак у більшості випадків будують комплексні гідровузли, що вирішують одночасно кілька водогосподарських завдань.

Гідротехнічне будівництво створює інтенсивний інженерний вплив на природні умови, змінюючи на ділянці водосховища положення базису ерозії навколишньої території, викликаючи зміну умов живлення та руху підземних вод, активізуючи схилові процеси (зсуви), змінюючи мікроклімат району тощо. Крім того, створення водосховищ з великим запасом вод може спричинити при аварії катастрофічні затоплення долини річки нижче за споруду. Все це потребує особливо ретельного вивчення території розміщення гідровузлів.

У процесі проектування, виходячи з призначення споруд та конкретних природних умов, проводиться вибір найбільш раціонального створу розташування основних споруд гідровузла, його компонування, вибір типу та параметрів водонапірних споруд, глибини врізання та спирання на породи основи, сполучення з масивом порід у примиканнях до бортів долини , а також схеми виконання будівельних робіт.

Історія гребель показує, що ті з них руйнування яких спричинило жахливі катастрофи, обрушилися в 2/3 випадках не завдяки допущеним помилкам у розрахунках або у виборі матеріалу, а через недоліки підстав - на поганих грунтах, часто водонасичених, що було наслідком недостатньої обізнаності про геологічні та гідрогеологічні умови ґрунтів основи. Приклад цього катастрофа на водоймищі Вайонт в Італії.

У 1959 р. на VI конгресі за великим греблями, італійські гідротехніки Л. Семенца, Н. Біадене, М Панчіні доповідали про найвищу у світі арочну греблю на р. Вайонт, висотою 265,5 м (70 км на північ від Венеції). У доповіді дуже докладно висвітлювалися конструктивні особливості греблі. Для скидання паводкових вод на гребені греблі передбачався водозлив з 10 отворами, кожен по 6,6 м, два тунельні і один донний водоспуск. Для зміцнення основи греблі передбачена майданна цементація скелі, з об'ємом бурових робіт 37000 м3. Для запобігання фільтрації під греблею та в берегах було влаштовано цементаційну завісу з об'ємом бурових робіт 50000 м3. Розрахунок греблі проводився 4 аналітичними методами (незалежних арок, пробних навантажень та ін.). Крім того, конструкція греблі була піддана вивченню на двох моделях в інституті в м. Бергамо (в масштабі 1:35). Модельні випробування дозволили полегшити греблю з допомогою деякого скорочення її товщини. Про геологічні умови було лише сказано, що долина Вайонт складена вапняками та доломітами, характерними для східних Альп, що пласти падають нагору за течією річки і це сприятливо для спирання греблі (рис. 1).

Будівля греблі була закінчена в 1960 р., а 9 жовтня 1963 р. відбулася одна з найжахливіших катастроф в історії гідротехнічного будівництва, внаслідок якої загинуло понад 2600 осіб. Причиною став зсув, що обрушився у водосховище. Найвища у світі тонка аркова гребля вціліла, всі розрахунки проектувальників виявилися правильними. Як показав аналіз матеріалів після катастрофи: геологи не зважили на те, що шари вапняків утворюють синклінальну складку, вісь якої збігається з напрямком долини. При цьому північне крило розсічене розломом. У 1960 р. на лівому березі поблизу греблі утворився зсув об'ємом 1 млн. м3.

У 1960-1961 pp. було пробито 2-кілометровий тунель катастрофічного водоскиду, якщо зсуви відновляться. Для спостереження за розвитком зсувних процесів було закладено мережу геодезичних реперів, але виявилося репера не підсікли головну поверхню ковзання. З 1961-1963 років. спостерігався безперервний гравітаційний крип. Пізно ввечері 9 жовтня 1963 р. 240 млн. м3 ґрунту змістилося у водосховище за 30 секунд, зі швидкістю 15-30 м/с. Величезна хвиля висотою 270 м за 10 секунд перетнула 2-кілометровий резервуар водосховища, перехльоснула через греблю і, змітаючи все на своєму шляху, обрушилася на долину. Сейсмічні струси були зареєстровані у Відні та Брюсселі.

Мал. 1. Геологічний розріз долини нар. Вайонт (Італія): 1 - верхня крейда; 2 - нижня крейда; 3 – мальм; 4 – доггер; 5 – лейас. Цифри в гуртках: 1 головна поверхня ковзання; 2 - зсувний блок; 3 – розлом; 4 – дно льодовикової долини; 5 - напрямок давніх тріщин; 6 - напрямок молодих тріщин; 7 - водосховище

2. Гідровузли

Гідровузол енергетичного призначення на рівнинній річці включає гідроелектростанцію. Щоб турбіни гідроелектростанції працювали, потрібні як безперервний витрата води, а й натиск - різницю рівнів між верхнім і нижнім бьефами, тобто. ділянками річки вище та нижче гідроелектростанції за течією. Напір концентрується у зручному для використання місці внаслідок зведення греблі або іншої водопідпірної споруди та наповнення водосховища. Ці два елементи є важливими складовими частинами гідровузла. Водосховище необхідно також регулювання нерівномірного стоку річки, приведення їх у відповідність із водоспоживанням, тобто. в даному випадку з графіком електричного навантаження гідроелектростанції. Гідроелектростанції на багатоводних рівнинних річках розташовуються в їх руслі і носять назви або руслових низьконапірних, або приплотинних, якщо натиск досить великий.

Оскільки акумулювати у водосховищі рідкісні багатоводні паводки економічно недоцільно і оскільки споживання електричної енергії, тобто. використання запасу води може внаслідок аварії перерватися, у складі гідровузла повинен бути водоскид для пропуску води з верхнього б'єфу в нижній крім турбін, щоб уникнути переповнення водосховища і переливу води через греблю з руйнівними наслідками. Пропуск води в нижній б'єф крім турбін у разі зупинки агрегатів гідроелектростанції може бути необхідний також і при ненаповненому водосховищі, якщо без надходження цієї води зазнають збитків водокористувачі, що розташовані нижче по річці - гідроелектростанції, водний транспорт, зрошувальні системи і т.д. Для вирішення цього завдання у складі гідровузла будують водопропускні споруди із глибинними отворами – водовипуски.

Пропуск води в нижній б'єф може знадобитися також для спорожнення водосховища для огляду та ремонту споруд гідровузла. Тоді у його складі мають бути передбачені водоспуски з глибинними чи донними отворами. Щоб подати велику кількість води за основним призначенням - до турбін гідроелектростанції, очистивши її від небезпечних включень - льоду, шуги, наносів, сміття тощо, необхідні спеціальні споруди - водоприймачі.

Гідроелектростанція може бути розташована на гірській річці не біля греблі, а нижче за течією на березі; вода до неї підводиться від водоприймача спеціальним водоводом і відводиться від неї в річку теж спеціальним водоводом, які в сукупності називають деривацією, а порізно - дериваціями, що підводить і відводить. Мета пристрою деривації та ж, що й спорудження греблі, концентрація напору для зручного використання. У гірських річках вода спадає з великим нахилом поверхні, розсіюючи свою потенційну енергію. Прокладений берегом з мінімальним ухилом канал підводить воду до гідроелектростанції з рівнем поверхні, що мало відрізняється від рівня верхнього б'єфу.

В результаті станція використовує більший натиск, падіння більшої ділянки річки не тільки завдяки підпору греблі, а й за рахунок різниці ухилів річки та каналу. Аналогічна роль відводить деривації; рівень води в ній мало відрізняється від рівня води в річці в кінці деривації, так що на початку деривації, що відводить, у гідроелектростанції рівень виявляється нижче, ніж поруч у паралельно поточній річці. Так, станція набуває ще більшого тиску, використовуючи падіння додаткової ділянки річки. Дериваційні гідровузли мають велику протяжність, тому в їх складі виділяють головний вузол з греблею, водоскидом і водоприймачем, станційний вузол з напірним басейном, що завершує деривацію, що підводить, трубопроводами, що підводять воду до турбін, і будівлею гідроелектростанції і згадані раніше елементи деривації.

Мал. 2. Русловий низьконапірний гідровузол з гідроелектростанцією та судноплавним шлюзом

На рис. 3 зображена гідроелектростанція з коротким дериваційним каналом на гірській річці. У складі головного вузла – бетонна водозливна гребля, водоприймач з відстійником для наносів. У складі станційного вузла - напірний басейн та холостий водоскид. На рис. 9 зображена, частково в розрізі, підземна гідроелектростанція з тунельною деривацією. Видно висока водозливна гребля, глибинний водоприймач, а також зрівняльний резервуар в кінці напірної деривації, що підводить.

Мал. 3. Гідроелектростанція з дериваційним каналом

У складі гідровузла за наявності греблі мають бути водоскиди, а також водовипуски, необхідні для судноплавства. Обидві ці функції часто поєднуються в одній споруді. Внаслідок побудови греблі між б'єфами виникає перепад (різниця рівнів), для подолання якого судам як тим, хто йде вгору за течією, так і спускаються вниз необхідні суднопропускні споруди (шлюзи, суднопідйомники. Часто поряд з гідровузлом будують порт із захищеною від штормових хвиль акваторією, причал для зимівлі судів.

Підхідні канали до суднопропускної споруди, верхової та низової, утворюють свого роду деривацію, якою йдуть судна, але тече мало води, тільки для наповнення та спорожнення камери шлюзу в процесі шлюзування суден. Іноді ці канали набувають значної довжини, якщо необхідно пройти незручну для судноплавства ділянку річки - спрямувати круте закрут, обійти пороги. Канали великої довжини з багатьма шлюзами поєднують різні річки між собою.

Використання водних ресурсів для зрошення сільськогосподарських земель та обводнення посушливих територій вимагає зведення своїх комплексів гідротехнічних споруд, висуває вимоги до регулювання стоку річки. Площа зрошуваних земель зазвичай дуже велика, а розташовані на ній гідротехнічні споруди настільки численні, що їх комплекс не можна назвати гідровузлом, їх називають зрошувальною системою. Частина споруд, компактно розташована на річці, що використовується, у складі греблі, що утворює водосховище для регулювання стоку річки, водоскиду для пропуску паводку, водоприймача і відстійника для осадження наносів з води, взятої на зрошення, називається головним вузлом зрошувальної системи.

Від головного вузла до зрошуваних земель вода подається магістральним водоводом, найчастіше каналом. Його довжина вимірюється десятками та сотнями кілометрів, на шляху від нього відгалужуються розподільники, від них - зрошувачі. Невикористані залишки води з полів збираються колекторам та відводяться у водотік. Якщо частина зрошуваних земель розташована вище за рівень води в магістральному каналі, вода для цих земель подається насосними станціями. На самій зрошувальній мережі розташовуються регулятори, перепади, скидні споруди тощо.

Осушувальні системи в районах надмірного зволоження земель, розповсюдження боліт, звісно, ​​не вимагають зведення гребель. До комплексу споруд цих систем входять дренажі, малі та великі канали, різні споруди на осушувальній мережі; виконуються виправні роботи на водотоках (спрямування, розчищення, заглиблення, берегові греблі). Осушувальна система може бути самопливною, проте, якщо рельєф території надто рівний, можуть знадобитися насосні станції на мережі та для перекачування води у водотік.

Дуже складні та різноманітні комплексні системи водопостачання – водовідведення (каналізації). Різноманітність залежить переважно від виду водоспоживача - комунально-побутове чи промислове водопостачання. Для багатьох галузей промисловості потрібно безперервне подання великих мас води, до них відносяться, наприклад, целюлозно-паперова, металургійна, хімічна, теплові (і атомні) електростанції (для охолодження конденсаторів). Перш ніж частина цієї води, що залишилася, змінена у своїй якості (стічні води), буде скинута у водотік або повернена на виробництво (оборотне водопостачання), вона повинна бути очищена, знезаражена, охолоджена і т. п. До складу комплексної системи водопостачання-водовідведення, крім головного вузла споруд на річці та мережі водоводів у споживача, входять насосні станції та система очищення води, що забирається з водотоку, а також складніша система очищення води, що відводиться від споживача.

3. Водосховища

Водосховище - штучна водойма значної місткості, утворена зазвичай в долині річки водопідпірними спорудами для регулювання її стоку та подальшого використання в народному господарстві. У табл. 1 наведено найбільші водосховища світу.

Таблиця 1. Найбільші водосховища світу

У водосховищі розрізняють такі основні елементи та зони (рис. 4).

Мал. 4. Основні елементи та зони водосховища. Основні елементи режиму: 1 – межений рівень води до підпору; 2 – половодний рівень до підпору; 3 – нормальний підпірний рівень; 4 - рівень половини в умовах підпору

Пропускна здатність гідровузла (його турбін, водозливних прольотів, донних отворів, шлюзів) з економічних та рідше технічних міркувань обмежена. Тому коли водосховище йде витрата дуже рідкісної повторюваності (раз на сто, тисячу, а то й десять тисяч років), гідровузол не в змозі пропустити всю масу води, що йде по річці. У цих випадках рівні води по всьому водосховищу і у греблі підвищуються, збільшуючи його об'єм іноді на значну величину; одночасно збільшується пропускна спроможність гідровузла. Такий підйом рівня вищий за НПУ в період проходження високих повінь рідкісної повторюваності називається форсуванням рівня водосховища, а сам рівень - форсованим підпірним (ФПУ). На водосховищах, використовуваних для водного транспорту чи лісосплаву, спрацювання рівня у період навігації обмежується рівнем, у якому річковий флот за станом глибин може продовжувати нормальну роботу. Цей рівень, що знаходиться між НПУ та УМО, називається рівнем навігаційного спрацювання (УНС). Рівні води, особливо при НПУ та ФПУ, у греблі, у середній та верхній зонах водосховища не однакові. Якщо у греблі рівень відповідає відмітці НПУ, то в міру віддалення від неї він підвищується спочатку на сантиметри, а потім і на десятки сантиметрів. Це явище зветься кривою підпору.

Крім великої та безперечної користі, яку приносять водосховища, після їх наповнення виникають супутні, часто негативні наслідки. До них належать такі. Найбільші збитки народному господарству завдають постійного затоплення територій з розташованими на них населеними пунктами, промисловими підприємствами, сільськогосподарськими угіддями, лісами, надрами, залізницями та автомобільними дорогами, лініями зв'язку та електропередачі, археологічними та історичними пам'ятниками та іншими об'єктами. Під постійно затоплюваними маються на увазі території, розташовані нижче за нормальний підпірний рівень. Тимчасове затоплення територій, що знаходяться на берегах водосховищ у межах від нормального до форсованого підпірного рівня, теж шкодить, але відбувається рідко (1 раз на 100 - 10 000 років).

Підвищення рівня ґрунтових вод на прилеглій до водосховища території веде до її підтоплення - заболочування, затоплення підземних споруд та комунікацій, що також є збитковим.

Переформування (переробка) берегів водоймищ хвилями та течіями може призвести до руйнування великих ділянок корисної, освоєної території. На берегах водосховищ виникають або активізуються зсувні процеси. Докорінно змінюються умови судноплавства та лісосплаву на річці, річка перетворюється на озеро, глибини зростають, швидкості падають. Зменшуються підмостові габарити, необхідні водного транспорту.

Сильно змінюється зимовий режим річки, подовжується льодостав на водосховище, пропадає шуга, якщо вона була. Мутність зменшується, оскільки наноси осідають у водосховищі.

У числі заходів щодо компенсації збитків, які завдають затоплення та підтоплення земель, здійснюють перенесення та відновлення на нових незатоплюваних місцях міст, робочих селищ, колгоспних садиб, а також промислових підприємств. Переносять окремі ділянки доріг, нарощують їхнє полотно, зміцнюють укоси насипів тощо. Переносять чи захищають пам'ятки історії та культури, а якщо це неможливо, вивчають та описують їх. Піднімають прогонові будови мостів та перевлаштовують мостові переходи. Річкові судна замінюють озерним флотом, мольовий сплав - буксируванням плотів. Виробляють лісозведення та лісоочищення території водосховища. Закінчують розробку корисних копалин (наприклад, вугілля, руди, будівельних матеріалів тощо) або забезпечують можливість їхньої подальшої розробки за наявності водосховища. Іноді виявляється економічно доцільним замість винесення господарських об'єктів та населених пунктів із зони затоплення водоймища здійснити заходи їхнього інженерного захисту.

До комплексу гідротехнічних та меліоративних заходів, що об'єднуються назвою інженерний захист, входять обвалування або огородження об'єктів та цінних земель, осушення підтоплених або обвалованих територій за допомогою дренажу та відкачування води, зміцнення берегів на окремих ділянках водосховища та ін.

4. Гребель

Плотиною називається споруда, що перегороджує водотік, яка підпирає воду до більш високого, ніж побутової, рівня і концентрує, таким чином, в одному місці зручний для використання натиск, тобто різницю рівнів води перед і за греблею. У складі будь-якого напірного гідровузла гребля займає важливе місце.

Греблі зводяться в різних кліматичних та природних умовах - у північних широтах та в районах вічної мерзлоти, а також на півдні, у тропічних та субтропічних зонах, з високими позитивними температурами. Місцем їх розташування бувають багатоводні рівнинні річки, що течуть у руслах, складених нескальними ґрунтами - пісками, супесями, суглинками та глинами, а також гірські річки, що протікають у глибоких скелястих ущелинах, де часто повторюються сильні землетруси. Різноманітність природних умов, цілей створення гребель, масштабів та технічної оснащеності будівництва призвело до безлічі їх типів та конструкцій. Як і інші споруди, греблі можна класифікувати за багатьма ознаками, наприклад, за висотою, матеріалом, з якого вони зводяться, можливості пропуску води, характером їх роботи як підпірних споруд та ін.

Гідротехнічні водопідпірні споруди, до яких відносяться греблі, сприймають різні за походженням, характером та тривалістю дії сили, сумарний вплив яких значно більший і складніший, ніж вплив сил на будівлі та споруди промислово-цивільного типу.

Щоб зрозуміти умови роботи водопідпірних споруд, розглянемо схему бетонної греблі з основними навантаженнями, що діють на неї. Як і всі протяжні бетонні споруди, гребля розрізається на секції швами, що дозволяють секціям вільно деформуватися при температурних впливах, усадці та опадах, що запобігає утворенню тріщин. На кожну секцію греблі довжиною L, висотою Н і шириною по підставі діють наступні сили.

Вага секції греблі G визначається за геометричними її розмірами та питомою вагою бетону g=rґg (як відомо, питома вага речовини дорівнює добутку його щільності на прискорення вільного падіння).

Мал. 5. Поперечні профілі сучасних гребель у порівнянні з силуетами інших споруд (розміри в метрах): 1 – Дніпровська; 2 – Бухтармінська; 3 – Красноярська; 4 – Братська; 5 – Чарвакська; 6 – піраміда Хеопса; 7 – Токтогульська; 8 – Чиркейська; 9 - Саяно-Шушенська; 10 - Усойський завал; 11 – Нурекська; 12 – Московський держуніверситет; 13- Інгурська

Тиск води, що фільтрується, на підошву греблі виникає завдяки підземному струму води, що протікає під натиском по порах і тріщинам в грунті основи греблі з верхнього б'єфу в нижній. Наближено значення цієї сили, яка називається протитиском, дорівнює:

U=ґgBL,

де Н1, Н2 – глибини води в б'єфах; g-питома вага води; a - знижуючий коефіцієнт, що враховує вплив протифільтраційних пристроїв та дренажу на підставі греблі.

Гідростатичний тиск води з боку верхнього та нижнього б'єфів визначається формулами:

W1=gH12L/2; W2 = gH22L/2.

Перелічені вище сили відносяться до категорії найголовніших та постійно діючих. Крім них, у необхідних випадках за особливими формулами враховують динамічний тиск хвиль, тиск льоду, наносів, що відклалися у водосховище, а також сейсмічні сили. Додатковий вплив на міцність бетонної греблі надають нерівномірні коливання температури. Охолодження поверхонь греблі викликає в них напруги, що розтягують, і в бетоні, що слабко їм опирається, можуть утворитися тріщини. В умовах дії перерахованих сил і напору води гребля має бути міцною, стійкою проти зсуву та водонепроникною (ця вимога поширюється і на її основу). З іншого боку, гребля має бути економічної, тобто. із усіх варіантів, що задовольняють згаданим вимогам, має бути обраний варіант, що характеризується мінімумом витрат.

p align="justify"> Особливе місце в гідротехніці займають питання, пов'язані з фільтрацією води з верхнього б'єфу в нижній. Явище це неминуче, і завдання гідротехніки полягає у її прогнозуванні та організації, і запобіганні небезпечним чи збитковим наслідкам за допомогою інженерних заходів. Шляхами фільтраційних струмів можуть бути: тіло споруди, навіть якщо зведено з бетону; основа споруди, особливо коли вона являє собою нескельні або тріщинуваті скельні породи; берега у місцях примикання до них напірних споруд. Шкідливими наслідками фільтрації є непродуктивні втрати води з водосховищ, яка не використовується, таким чином, для народногосподарських цілей, протитиск, що знижує ступінь стійкості напірної споруди, та фільтраційні порушення або деформації тіла ґрунтової греблі або нескальної основи, зокрема у вигляді суффозії або випору.

Суффозією зазвичай називається винос фільтраційним потоком дрібних частинок через пори між більшими частинками; вона відбувається в незв'язних (сипких) ґрунтах - різнозернистих піщаних, піщано-гравелистих. При хімічній суффозії розчиняються солі, що залягають у скельних породах. Випор - це винесення підземним потоком, що фільтрується з-під напірної споруди в нижній б'єф, значних обсягів ґрунту основи, що складається з зв'язкових порід, наприклад суглинків, глин тощо.

Для забезпечення нормальної роботи споруди та ліквідації небезпечних явищ під час проектування споруди передбачають раціональний підземний контур (рис. 6). Це досягається збільшенням шляху фільтрації під спорудою, створенням водонепроникного покриття у верхньому б'єфі (понура) та потужного водобою в нижньому б'єфі, закладкою шпунтових або інших завіс, зубів або іншими заходами.

Мал. 6. Схема греблі на фільтруючій підставі (за С.Н. Максимовим, 1974): 1 - тіло греблі, 2 - водобій, 3 - рисберма, 4 - понур, 5 - лінії струму, 6 - шпунти

Греблі з ґрунтових матеріалів.

Стародавній тип напірних гідротехнічних споруд - це греблі із ґрунтових матеріалів. Залежно від використовуваних ґрунтів греблі бувають однорідні та неоднорідні, у поперечному профілі тіло останніх складається з кількох видів ґрунтів. Для зведення однорідної ґрунтової греблі використовуються різні маловодопроникні ґрунти - піски, морена, лес, супіски, суглинки та ін. За конструкцією греблі та її сполучення з основою - це найбільш простий тип напірної споруди.

Неоднорідні ґрунтові греблі, у свою чергу, поділяються на греблі з екраном з маловодопроникного ґрунту, що укладається з боку верхового укосу греблі, і греблі з ядром, у яких ґрунт грунтово розташовується в середині профілю греблі. Замість ґрунтового ядра можуть застосовуватися неґрунтові діафрагми з асфальтобетону, залізобетону, сталі, полімерів та ін. Екрани також можуть виконуватися із зазначених неґрунтових матеріалів.

Залежно від способу виконання робіт грунтові греблі бувають насипні, з механічним ущільненням грунту, що насипається, і намивні, що зводяться за допомогою засобів гідромеханізації; останній спосіб зведення ґрунтових гребель за наявності відповідних умов (забезпечення водою, енергією та обладнанням, наявність відповідного складу ґрунтів тощо) відрізняється високою продуктивністю, що сягає 200 тис. м3/сут.

Кам'яно-земляні греблі зводяться в основному обсягу з начерку каменю; їх водонепроникність досягається пристроєм екрану або ядра, що укладаються з маловодопроникних ґрунтів (суглинків тощо). Між каменем і дрібнозернистим ґрунтом влаштовуються зворотні фільтри - перехідні шари з піску і гравію із зростаючою убік каменю крупністю, щоб запобігти суффозії ґрунту протифільтраційних пристроїв.

Такі греблі знайшли широке застосування у високонапірних гідровузлах на гірських річках. Так, висота греблі Нурекської ГЕС р. Вахше складає 300 м-коду.

Перевагою їх, в порівнянні з іншими типами гребель, є використання наявних на місці будівництва каменю та ґрунту, можливість широкої механізації основних видів робіт (начерк каменю та відсипання ґрунтів), а також достатня сейсмостійкість. Порівняно з іншими типами ґрунтових гребель кам'яно-земляні відрізняються більшою крутістю укосів, тобто. меншим обсягом матеріалів.

Мала ширина малопроникного контакту кам'яно-земляної греблі з основою ускладнює конструкцію їхнього водонепроникного сполучення. У нескельних ґрунтах потрібно забиття шпунтового ряду або закладка бетонної шпори, а в скельних влаштовують цементаційну завісу шляхом нагнітання цементного розчину через пробурені свердловини в тріщини породи. Подібні сполучення запобігають небезпечним фільтраційним явищам в основі напірних споруд.

Кам'яно-накидні греблі зводяться шляхом начерку або відсипання каменю, а їх водонепроникність забезпечується екраном на верховому укосі або діафрагмою в середині профілю, що споруджуються з неґрунтових матеріалів (залізобетон, дерево, асфальтобетон, сталь, пластмаси та ін.). Кам'яні греблі зводяться із сухої кам'яної кладки, що також вимагає влаштування екранів, або з кам'яної кладки на розчині. Ці греблі нині будують рідко.

Греблі зі штучних матеріалів.

Дерев'яні греблі є одним із найстаріших типів напірних споруд, що налічують багато сотень років існування. У цих гребельах основні навантаження сприймаються дерев'яними елементами, а стійкість їх проти зсуву і спливання забезпечується закріпленням дерев'яних конструкцій в основі (наприклад, забиванням паль) або завантаженням баластом з каменю або ґрунту (у рядових конструкціях). Дерев'яні греблі будують для малих напорів, від 2 до 20 м-коду.

Тканинні греблі почали зводити порівняно недавно через появу міцних водонепроникних синтетичних матеріалів. Основними елементами конструкції тканинних гребель є сама оболонка, наповнена водою або повітрям і роль затвора (водослива), що грає, анкерні пристрої для прикріплення оболонки до бетонного флютбету, система трубопроводів і насосне або вентиляторне обладнання для наповнення і спорожнення оболонки. Область застосування тканинних гребель рідко виходить за межу напорів 5 м.

Бетонні греблі мають широке застосування у гідротехнічному будівництві. Вони будуються в різних природних умовах і допускають перелив води через спеціальні прольоти на їхньому гребені (водоскидні греблі), що неможливо або нераціонально в греблях із ґрунтових матеріалів. Конструктивні форми їх дуже різні, що від багатьох чинників. Найбільша висота бетонної греблі гравітаційного типу Гранд Діксанс (Швейцарія) складає 284 м. У Росії зведена Саяно-Шушенська гребель арково-гравітаційного типу на Єнісеї заввишки 240 м. Гребля має скельну основу. Водоскидні греблі гідровузлів Свірського та Волзького каскадів зведені на нескельній основі у складних геологічних умовах. Полегшені бетонні греблі з'явилися пізніше за масивні і мають у Росії порівняно невелике поширення. За конструкцією бетонні греблі поділяються на три різновиди: гравітаційні, арочні та контрфорсні. Найбільш відомим різновидом цих гребель є контрфорсні греблі. Перевагою їх перед масивними є менший обсяг бетонних робіт. У той же час вони вимагають міцнішого бетону, посилення його арматурою.

Гравітаційні греблі при впливі на них основних сил гідростатичного тиску забезпечують достатній опір зсуву, в основному завдяки великій вазі. З метою боротьби з фільтрацією води на підставі греблі влаштовують цементаційні завіси (у скельних основах), забивають шпунтові ряди (у нескельних основах). Для підвищення стійкості греблі організують дренажі, влаштовують порожнини, що знижують протитиск та інші заходи.

Арочні греблі криволінійні в плані з опуклістю у бік верхнього б'єфу, опираються дії гідростатичного тиску та інших горизонтальних навантажень, що зсувають в основному за рахунок упору їх у береги ущелини (або традиції). При зведенні арочних гребель обов'язковою вимогою є наявність досить міцних і мало піддатливих скельних порід у берегових примиканнях. Ці греблі не вимагають подібно гравітаційним значної ваги бетонної кладки, вони економічніші за гравітаційні греблі. Радіуси кривизни їх аркових елементів збільшуються знизу нагору.

Контрфорсні греблі складаються з низки контрфорсів, форма яких у бічному фасаді близька до трапеції, розташованих на певній відстані один від одного; на контрфорси спираються напірні перекриття, що сприймають навантаження, що діють з боку верхнього б'єфу. На контрфорси зверху спираються прольоти мостового переходу. У свою чергу контрфорси передають навантаження на основу. Найбільш відомі такі різновиди контрфорсних гребель: масивно-контрфорсні, з плоскими перекриттями, багатоарочні. Контрфорсні греблі бувають як глухими, і водоскидними. Вони зводяться на скельних та нескельних ґрунтах; в останньому випадку у них з'являється додатковий конструктивний елемент у вигляді фундаментної плити, призначення якої зменшити напругу в ґрунті основи. Для надання більшої сейсмостійкості контрфорсам за умов поперечного сейсму (поперек річки) вони іноді зв'язуються між собою масивними балками.

Особливістю контрфорсних гребель є збільшена ширина на підставі і нахил верхової грані, що призводить до того, що на останню передається значна вертикальна складова тиску води, що притискає греблю до основи і забезпечує стійкість проти зсуву, незважаючи на зменшену вагу. Протитиск у таких греблях менше, ніж у масивних гравітаційних.

Контрфорсні греблі вимагають менших обсягів бетону, ніж гравітаційні, проте витрати на підвищення якості бетону, арматуру та ускладнення виконання робіт робить їх за економічними показниками досить близькими один до одного. Найвища контрфорсна (багатоаркова) гребля Даніель-Джонсон заввишки 215 м побудована в Канаді.

5. Водоскиди

У складі гідровузла, крім глухої греблі, велике значення мають водоскиди, тобто. пристрої для скидання надлишків паводкових вод чи пропуску витрат іншого призначення. Є кілька різних рішень розташування водоскидів у гідровузлі.

Водоскидні прольоти можуть бути влаштовані в гребені бетонної греблі в руслі або на заплаві річки; тоді споруда набуде вигляду водоскидної греблі. Водоскид може бути влаштований незалежно від греблі у вигляді спеціальної споруди, що розташовується на береговому схилі і тому називається береговим водоскидом.

Як у тілі греблі, так і на береговому схилі водоскидні отвори можуть бути розміщені близько до позначки гребеня греблі або глибоко під рівнем верхнього б'єфу. Перші звуться поверхневих, другі - глибинних чи донних водоскидів.

Поверхневі прольоти водоскидних гребель можуть бути відкритими (без затворів), але зазвичай вони мають затвори, що регулюють рівень води верхнього б'єфу. Для запобігання переповненню водоймища затвори відкривають частково або повністю, не допускаючи підвищення рівня води вище за відмітку нормального підпірного рівня (НПУ). Для поліпшення умов пропуску води через греблю її надають плавне, округлене обрис, яке далі переходить в круто падаючу поверхню, що закінчується поблизу рівня нижнього б'єфу ще одним зворотним закругленням, що направляє потік в русло річки. Вся довжина водоскидного фронту ділиться за допомогою бугаїв на ряд прольотів. Бики, крім того, сприймають тиск води від затворів, а також є опорами мостів, призначених для обслуговування підйомних механізмів і затворів і транспортного зв'язку між берегами.

Вода, що скидається через греблю, має великий запас потенційної енергії, яка переходить у кінетичну. Боротьба з руйнівною енергією потоку, що скидається через греблю, ведеться різними способами. За водоскидною греблею на водобійній масивній бетонній плиті влаштовують гасники енергії у вигляді окремих бетонних масивів - шашок, пірсів або залізобетонних балок. Іноді в нижньому б'єфі водоскидної греблі організують поверхневий режим шляхом пристрою в нижній частині водозливу уступу і носіння, зриваючись з якого з більшою швидкістю, потік концентрується біля поверхні, а під ним утворюється валець з помірними зворотними швидкостями біля дна.

За водозливними греблями, що мають в основі нескельні породи, за водобоями робиться рисберма - укріплена водопроникна ділянка русла річки.

Зазвичай на березі водоскиди розташовують у гідровузлах з греблями з ґрунтових матеріалів, що не допускають пропуску витрат води через їх гребінь, а також у гідровузлах з бетонними греблями у вузьких ущелинах, де русло зайняте приплотинною будівлею ГЕС. Типи їх дуже різноманітні. Найбільш часто застосовуються поверхневі водоскиди, в яких потік, що скидається, тече по поверхні берега у відкритій виїмці. Вони розміщуються на одному або на двох берегах, часто поряд з греблею, і мають такі складові частини: канал, що підводить, власне водоскид з водозливними прольотами, биками і затворами (або автоматичної дії без затворів), що відводить канал у вигляді швидкоплину або ступінчастого перепаду (застосовується рідко). Завершуються берегові водоскиди водобійними пристроями, аналогічними тим, що влаштовуються у нижньому б'єфі водоскидних гребель - водобійним колодязем.

Якщо місцеві умови перешкоджають трасуванні каналу, що відводить, то його можна замінити відвідним тунелем; вийде береговий водоскид тунельного типу. Тунельні берегові водоскиди мають такі складові частини: підвідний канал, розташований на високих відмітках берегового схилу у верхньому б'єфі, сама водоскидна споруда з затворами і тунель, що відводить ділянкою каналу і водобійним пристроєм.

Глибинні та донні водоскиди розміщуються на позначках, близьких до дна водотоку, на якому зводиться гідровузол. Вони влаштовуються для таких цілей: для пропуску річкової витрати в період будівництва греблі в руслі річки (будівельні водоскиди), а в деяких випадках для пропуску всієї або частини скидної витрати. Основні різновиди їх - тунельні та трубчасті водоскиди. Водоскидні тунелі розташовуються в скельних берегових масивах, в обхід греблі, довжина їх становить кілька сотень метрів, розміри поперечного перерізу визначаються витратою, що пропускається. Форма перерізу будівельних водоскидів зазвичай підковоподібна. Інші тунелі, що працюють під великим натиском, мають круглий переріз.

Трубчасті водоскиди розташовуються у гідровузлі залежно від типу греблі. Якщо гребля бетонна (гравітаційна, контрфорсна або аркова), то водоскиди є трубами, що прорізають її тіло від верхнього б'єфу до нижнього і забезпечені затворами. Якщо гребля ґрунтова, то трубчасті водоспуски влаштовують під греблею, заглиблюючи в основу. Вони є баштою, від якої беруть початок сталеві або залізобетонні труби круглого або прямокутного перерізу в залежності від напору. Вони можуть бути одиночними або зібраними в своєрідні "батареї" залежно від витрати. У вхідній та вихідній частині труб розміщують затвори та механізми керування ними.

Затвори та підйомники. Основні затвори служать для регулювання скидних витрат і рівнів води у верхньому б'єфі, а також для пропуску в окремих випадках лісу, льоду, сміття, наносів. Ними можна повністю або частково закривати водопропускні отвори. Конструкція затворів залежить від їхнього розташування; затвори поверхневих отворів, часто великих розмірів, сприймають порівняно невеликий гідростатичний тиск; затвори глибинних отворів, що мають значно менші розміри, відчувають великий гідростатичний тиск. Затвори виготовляють найчастіше зі сталі, при невеликих напорах і прольотах отворів, що перекриваються - з дерева, в низьконапірних невідповідних спорудах з великими прольотами - з тканинних матеріалів (тканинні греблі). Найбільшого поширення у гідротехнічних спорудах набули плоскі затвори, які являють собою металеву конструкцію у вигляді щита, що переміщається у вертикальних пазах бугаїв та засад. Складовими частинами плоского затвора є: водонепроникна обшивка, що сприймає тиск води верхнього б'єфу, далі система балок, ферм і опорних конструкцій, що котяться або ковзають спеціальними рейками, закладеними в пазах. Маса рухомої частини затворів досить суттєва, при великих висотах і прольотах вона перевищує 100 т, що потребує потужних підйомних механізмів. Щоб зменшити підйомне зусилля механізмів, застосовують сегментні затвори, які при підйомі їх та опусканні обертаються навколо шарнірів, зароблених у биках та підвалинах. Такі затвори мають також широке застосування, але їх вартість перевищує вартість плоских затворів.

6. Водоприймачі

гідровузол греблі рівнинний водосховище

Призначення водоприймача. Водоприймачами називають частини водозабірних споруд, основне призначення яких - забір води з водотоку (річки, каналу) або водоймища (озера, водосховища); Дію, для якої вони призначені, можна називати водозабором.

Регулює витрати води зазвичай споживач. Забір води має бути забезпечений за будь-якого підпірного рівня - від нормального (НПУ) до найнижчого - рівня мертвого обсягу (УМО).

До функцій водозабірної споруди входить очищення води від домішок та сторонніх тіл.

Конструкції водоприймача. Конструкція та обладнання водоприймача значною мірою залежать від типу гідровузла та від виду водоводу напірний або безнапірний. Тому опис конструкцій та обладнання водоприймачів та їх роботи можливе лише окремо для кожного типу. Розміри водоприймача характеризуються габаритами його вхідного перерізу, де розташовуються решітки, що сорозатримують (часто їх називають сороудерживающими). Для полегшення очищення решіток та зменшення втрат напору на решітках швидкості течії на вході приймаються трохи більше 1,0 м/с. Площа входу водоприймачів великих турбінів вимірюється сотнями квадратних метрів.

Водоприймач цього типу, індивідуальний для кожної турбіни, являє собою прямокутний отвір в масиві греблі, що поступово звужується і переходить в круглий переріз турбінного водоводу.

Верхня частина входу закривається залізобетонною стінкою - забралом, опущеним нижче УМО. Забрало сприймає тиск льоду, затримує предмети, що плавають. У передній частині входу водоприймач встановлюється решітка 1 зі стрижнів смугової сталі для затримання зваженого у воді сміття, що може пошкодити турбіну. В процесі експлуатації накопичується у водоприймача і на решітці сміття забирається механічними граблями, грейфером, так як при засміченні решітки істотно зросте її опір перебігу води.

За ґратами в биках влаштовуються пази для установки 3 затвора і припинення подачі води в турбінний водовід. Щоб мати можливість утримувати у справності та ремонтувати затвор швидкодіючий, попереду нього влаштовуються пази 2 для ремонтного затвора. Потрапити до затвора для огляду та ремонту можна через оглядовий люк 6.Ремонтний затвор простіше, від нього не вимагають швидкодії, він опускається не в потік, а в спокійну воду. За затвором влаштовується повітропровід 7 - труба для подачі в турбінний водовід повітря, що заміщає воду, що йде через турбіну у разі закриття водоприймача аварійно-ремонтним затвором. Для зручності експлуатації над водоприймачем зводиться будівля, обладнана монтажним мостовим краном. У сприятливих кліматичних умовах будівлю не будують та застосовують монтажний кран портального типу.

Основний затвор регулює витрати води відповідно до графіка водоспоживання. Рух затвора здійснюється за допомогою гідроприводу.

При малих коливаннях рівня верхнього б'єфу водозабірну споруду мають у своєму розпорядженні на високих відмітках берега, це так званий поверхневий береговий водоприймач. При великому діапазоні експлуатаційних рівнів водосховища необхідно влаштовувати глибинний береговий водоприймач, маючи його трохи нижче УМО.

7. Водоводи

Призначення водоводів. Вода, що надійшла до водоприймача і очищена від домішок, повинна залишатися споживачеві відповідно до графіка споживання. Одна з основних вимог до водоводів (напірних та безнапірних) - водонепроникність їх стінок. Вода не повинна губитися шляхом, і ці втрати не повинні заболочувати прилеглу територію. Для гідроелектростанції необхідно також, щоб потенційна енергія потоку якомога менше губилася на шляху, ухил його вільної або п'єзометричної поверхні був невеликий. Для цього стінки водоводу повинні бути гладкими, характеризуватись малим опором течії. Гладкі стінки потрібні водоводам і зрошувальних систем та систем водопостачання - чим вище буде підведена вода, тим легше забезпечити її самопливну подачу споживачам, тим менші витрати енергії на роботу насосних станцій. Тільки для судноплавних каналів шорсткість стінок не має значення, оскільки швидкості в них малі або рівні нулю.

Стінки водоводів не повинні розмиватися швидкостями течії та хвилюванням (хвилі виникають, наприклад, під час руху суден каналами).

Розміри поперечного перерізу водоводу визначаються з урахуванням техніко-економічних розрахунків. Тип та конструкцію водоводу також визначають на основі техніко-економічних зіставлень. Залежно від призначення водоводу, його розмірів, природних умов та умов будівництва та експлуатації як водовод можуть застосовуватися канали, лотки, трубопроводи, тунелі. Перші два типи – безнапірні, третій – напірний; тунель може бути напірним і безнапірним (якщо він не заповнений водою доверху). Найчастіше оптимальне рішення досягається послідовним поєднанням ділянок водоводу різного типу.

Найпростішим і найдешевшим типом водоводу є зазвичай канал. Канали поширені у всіх галузях гідротехнічного будівництва. Трасу каналу бажано прокладати на плані так, щоб вода в ньому знаходилася у виїмці, висота гребель була невелика. Форма перерізу - трапецеїдальна (іноді складнішого обрису), крутість укосів визначається їх стійкістю; ґрунт не повинен обповзати.

У скельному ґрунті переріз каналу наближається до прямокутного. Ширина перерізу каналу більша за його глибину, щоб зменшити втрати води на фільтрацію з каналу, збільшити швидкість течії і знизити опір течії, тобто. ухил поверхні, дно і укоси каналу покривають облицюванням найчастіше бетонним або залізобетонним. Під облицюванням укладається шар крупнозернистого ґрунту (гравію) як дренаж.

Тунель - найдорожчий тип водоводу для одиницю його довжини. Якщо тунель прокладається в слабких, нескельних грунтах, його вартість особливо зростає. У зв'язку з цим його можна віддати перевагу поверхневим типам деривації тільки в тому випадку, якщо він значно коротший, дозволяє спрямувати трасу або якщо береговий схил, по якому може бути прокладена траса, малопридатний для поверхневої деривації - сильно пересічений рельєф, велика крутість, зсуви, лавини .

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Класифікація промислових гідротехнічних споруд. Проектування гідротехнічних споруд. Вплив різноманітних факторів на якість будівництва. Сучасні матеріали для будівництва. Заходи, що забезпечують необхідну якість води.

реферат, доданий 21.03.2012


Поняття про гармонізацію – системну методологію проектування гідроспоруд. Основні принципи та методологія інженерних розрахунків. Імовірнісний метод розрахунку гідротехнічних споруд. Розв'язання гідротехнічних завдань у імовірнісній підстановці.

реферат, доданий 11.01.2014


Класифікація гідротехнічних споруд та їх застосування. Розвідувальне та експлуатаційне буріння. Острівні споруди, платформи для глибини понад 50 м. Конструкції систем підводного видобутку. Досвід експлуатації кригостійких нафтогазопромислових споруд.

реферат, доданий 12.02.2012


Компонування гідровузла, вибір питомої витрати. Проектування водобійного колодязя. Вибір числа та ширини прольотів греблі. Конструювання водозливного профілю. Влаштування та застосування плоских затворів. Технічна безпека гідротехнічних споруд.

курсова робота , доданий 29.07.2012


Характеристика району зведення гідровузла. Вибір основних розмірів профілю гребель. Визначення позначки гребеня у глибоководній зоні. Укоси, берми та дренажні пристрої. Фільтраційний розрахунок ґрунтової греблі. Проектування водовипускної споруди.

курсова робота , доданий 25.04.2015


Фізико-географічні умови формування стоку. Водні об'єкти Краснодарського краю: річки, озера, лимани, водосховища. Забруднення водних об'єктів. Проблема нецентралізованих джерел водопостачання Сучасний стан гідротехнічних споруд.

дипломна робота , доданий 20.07.2015


Географічне розташування Березовського водосховища. Інженерно-геологічні та гідрогеологічні умови ділянки реконструкції. Визначення обсягів земляних робіт та організація будівництва проектованих споруд під час реконструкції водосховища.

курсова робота , доданий 25.01.2015


Розрахунок магістрального каналу гідротехнічної споруди, визначення рівномірного руху рідини за формулою Шезі. Визначення каналу гідравлічно найвигіднішого перерізу, глибин для заданих витрат. Обчислення багатоступінчастого перепаду.

курсова робота , доданий 12.07.2009


Трасування лінійних споруд. Цілі інженерно-геодезичних вишукувань для лінійних споруд. Геодезичні роботи при проектуванні лінійних комунікацій та при прокладанні трас споруд. Встановлення положення автодороги у поздовжньому профілі.

контрольна робота , доданий 31.05.2014


Гідрологічні властивості району проектування. Визначення корисного, форсованого та мертвого обсягів водосховища. Вибір створу греблі, траси водопропускних споруд. Побудова плану та поперечного профілю греблі. Розрахунок вхідного оголовка.