Какво се отнася за хидротехническите съоръжения. Хидротехническите съоръжения като недвижими имоти

Използването на водните ресурси винаги е било едно от основните условия за поддържане на човешкия живот. Нуждата от тях се обуславя не само от питейните нужди, но и от икономическите, а в наши дни все повече и индустриални задачи. Регулирането на използването на водоизточниците се осигурява от хидротехнически съоръжения, които имат различни формии функционално съдържание.

Общи сведения за хидротехническото строителство

В общ смисъл хидротехническото съоръжение може да бъде представено като всяка функционална структура или структура, която взаимодейства с водата по един или друг начин. Това могат да бъдат не само създадени от човека инженерни системи, но и естествени регулатори, първоначално създадени от природата, но по-късно използвани от хората. Какви задачи изпълняват съвременните хидротехнически съоръжения? Основните могат да бъдат представени, както следва:

• Съоръжения, предназначени за използване на водните ресурси. По правило това са обекти с водоснабдителни комуникации и оборудване.
• Водозащитни съоръжения. Комплекси, в чиято инфраструктура могат да се изпълняват няколко задачи. Най-често срещаните ограничения за такива обекти са ограничения за използване и въздействие върху хидроложката среда с цел предотвратяване на вредни въздействия върху нея.
• Промишлени сгради. Инженерни системи, в които циркулацията на водата може да се използва като източник на енергия.

Разбира се, това е само част от функциите, които изпълнява хидроинженерството. Рядко се случва на такива структури да се възлагат една или две задачи. Обикновено големи комплексиподдържа няколко работни процеса наведнъж, включително екологични, защитни, регулаторни и др.

Основни и второстепенни хидротехнически съоръжения

Като начало си струва да се определи основната класификация, в която има постоянни видове хидравлични конструкции и временни. Според стандартите първата група включва основни и второстепенни обекти. Що се отнася до основните структури, те означават техническа инфраструктура, чието унищожаване или увреждане може да доведе до спиране на нормалното функциониране на икономиката, обслужвана от водни ресурси. Това може да включва спиране на подаването на вода към напоителната система, спиране на работата на електроцентрали, намаляване на корабоплаването и т.н. Важно е да се има предвид, че енергията на хидрологичните турбини може да обслужва цели предприятия (морски, кораборемонтни, отоплителни). Съответно спирането на водоподаването ще наруши функционалността на такива съоръжения.

Категорията на вторичните конструкции включва хидротехническо строителство, чието унищожаване или увреждане няма да доведе до горните последици. Например, ако основните хидравлични съоръжения доставят на предприятията производствени ресурси, тогава вторичните могат да участват в регулирането на този процес, без да влияят значително на резултата.

Заслужава да се споменат и характеристиките на временните конструкции, които се използват по време на периоди на ремонтни дейности. Ако на същото основно водоснабдително съоръжение възникне разхерметизация например, екипът по поддръжката с проектанта ще трябва да създаде технически условия за отстраняване на проблема. Решението на този проблем може да бъде организирането на временен водопровод.

Класификация по метод на взаимодействие с ресурса

Същата задача може да бъде изпълнена различни начини. Както вече беше отбелязано, един комплекс е в състояние да поддържа няколко функционални процеса, но това, което се различава фундаментално, са условията на взаимодействие с резервоар или дренаж и съответно естеството на изпълнение на определена функция. Въз основа на тези характеристики се разграничават следните структури:

• Задържаща вода. Проектиран да блокира водно течение, ограда на резервоар или езерце чрез абсорбиране на водното налягане. При оценка на водно течение се отбелязва нивото над водозадържащата станция (нагоре) и под долното течение. Разликата между тези нива се нарича глава на хидроложката структура.
• Многофункционални мелиоративни станции. Това могат да бъдат изпускатели, шлюзове, язовири и водоотделители. В рамките на тази група е предоставена и класификация на хидравличните конструкции, според която се прави разлика между свързващи и блокиращи комплекси.
• Водопроводими. Обикновено мрежова инфраструктура, образувана от канали, тунели, тръбопроводи и тави за пренасяне на вода. Тяхната задача е проста - доставяне на ресурса от събирателната точка до резервоара за съхранение или крайното място на използване на водата.
• Водозаборници. Ресурсът се събира от същите задвижвания за транспортиране до потребителите.
• Преливници. За разлика от всмукателните конструкции, такива станции отстраняват само излишната вода. Тези обекти включват дълбоки преливници, отводнителни канали, преливници и др.
• Регулаторен. Те контролират взаимодействието на потока с канала, предотвратявайки изтичането на вода извън границите на оградата, ерозията и утаяването.

Опасни хидротехнически съоръжения

Тази група структури може да включва представители на всички хидротехнически съоръжения, независимо от предназначението им. Една станция може да бъде опасна поради висок риск от авария, изоставено състояние, намиране в рискова зона поради влиянието на фактори на трети страни и т.н. Списъците на опасните обекти се съставят от специалисти от Министерството на извънредните ситуации и служители на Росприроднадзор. За всеки регион се извършва цялостен одит за идентифициране на обекти, които представляват заплаха. Хидравличните конструкции се признават за опасни след извършване на следните процедури:

• Идентифицирани и изяснени са морфометричните характеристики на обекта.
• Решен техническо състояниеконструкции и степента на нейната безопасност.
• Определя се потенциалният размер на щетите, които могат да настъпят в случай на авария (например след разрушаване на тялото на язовира).
• Районът около съоръжението е зониран с площ, която ще зависи от степента на риск и заплаха от дадена структура.

След като обектът бъде признат за опасен, се организира неговото наблюдение и се изготвя график за поддръжка, ремонт и възстановителни работи, насочени към премахване или минимизиране на заплахата.

Общи и специални хидротехнически съоръжения

Под общи съоръжениясе отнася за повечето хидротехнически обекти, свързани с регулация, водоснабдяване, водовземане и канализационни станции. Те са обединени от единен принцип на изпълнение на функциите си, който може да бъде технологично приложен различни условияоперация.

От своя страна специалните хидротехнически обекти са предназначени за използване в тесни зони, където е необходимо да се вземе предвид специфичното използване на оборудването. Това важи за дизайнерските нюанси, строителните изисквания, както и за директната работа на хидравличните конструкции. Примери за този вид обекти са добре демонстрирани от инфраструктурата на водния транспорт:

• Транспортни брави.
• Съоръжения за поддръжка морска технология.
• Рафтинг на кораби и кейове.
• Горски спускания.
• Асансьори за лодки.
• Къщи за лодки.
• Докове.
• Вълноломи и др.

В рибарството се използват рибни езера, рибни лифтове и рибни стълби. В социалната и развлекателната инфраструктура това могат да бъдат водни паркове с басейни и аквариуми. Във всеки случай дейностите по поддръжка ще имат свои специфики, които се вземат предвид на етапа на разработване на проекта. Заданието за изграждането на хидротехническото строителство обаче трябва да се разглежда отделно.

Проектиране на хидротехнически съоръжения

Проектната документация включва технически изчисления на конструкциите, характеристиките на използваното оборудване, както и резултатите от полеви наблюдения на условията на работа на бъдещата конструкция за своевременно откриване на неблагоприятни процеси и появата на възможни дефекти. Заобикалящата ситуация трябва да бъде цялостно и изчерпателно оценена, за да се предвиди първоначално и евентуално да се предотврати заплахата от аварии.

По-специално проектът за хидравлична конструкция включва следните данни:

• Списък на диагностични и контролируеми показатели на обекта и неговата основа, включително критерии за безопасност.
• Списък на контролираните въздействия и натоварвания върху конструкциите от околната среда.
• Състав на визуални и инструментални наблюдения.
• Резултати и условия на работа на контролно-измервателна апаратура.
• Технически и конструктивни решения и структурна схема на състоянието на елементите на обекта, както и информация, прогнозираща поведението на конструкцията при взаимодействие с техногенни и природни фактори.

Специално внимание се обръща на критериите за безопасност, въз основа на които се вземат решения и за използването на оборудване с определени характеристики. В допълнение, основните видове хидротехнически съоръжения за постоянна експлоатация се допълват от проекти за аварийни действия. Тази документация по-специално описва мерките, насочени към предотвратяване на извънредни ситуации.

Изисквания за сигурност

От момента на разработване на проекта и през целия период на експлоатация безопасността на хидротехническото съоръжение се осигурява въз основа на изискванията на съответната декларация. Това е основният документ, който идентифицира рисковете, заплахите и оперативните нюанси, които трябва да бъдат взети предвид от персонала по поддръжката. Основните изисквания за безопасност на хидравличните конструкции включват следното:

• Поддържане на приемливо ниво на рискове от злополуки.
• Редовна диагностика на конструкциите и оборудването с последващи корекции в декларацията за безопасност.
• Осигуряване на непрекъснатост на работата на съоръжението.
• Поддържане на мерки за организиране на защитно оборудване и технически контрол на конструкциите.
• Мониторинг на потенциални заплахи за съоръжението.

Изграждане на хидротехнически съоръжения

На първо място се определят средствата за строителни работи. Въпросът за степента на механизация на процеса е фундаментален, тъй като в повечето случаи изпълнението на проекти за хидравлични електроцентрали става с помощта на специално оборудване. На първите етапи на строителството се извършват изкопни работи с булдозери, самосвали, товарачи и багери, които ви позволяват бързо да оборудвате окопи, дупки, кладенци и просто да изчистите работната площадка.

В някои случаи се извършва уплътняване на почвата. Например при създаване на резервоари с почвена купа. Такива операции се извършват слой по слой върху изчистена земя с помощта на специални ролки. За по-малки обекти могат да се използват дизелови или бензинови трамбовки. Експертите обаче все още препоръчват да се изоставят ръчните инструменти в полза на механиката. Препоръката е свързана не толкова с ускоряване на темпото на работния процес, а с качеството на резултата. И това важи особено за изграждането на хидротехнически съоръжения в основния етап на строителството. Бетонните работи изискват висококачествена армировка с ленти, използване на учебни материали и добавяне на водоустойчиви пластификатори.

На последния етап се извършва инженерно подреждане на конструкцията. Монтирани са функционални възли, технически средства и са прокарани комуникации. Ако говорим за автономна станция, тогава се използват енергонезависими генератори, които също ще изискват подходящи условия за поддръжка в инфраструктурата на комплекса.

Експлоатация на хидротехническото строителство

Основните дейности на обслужващия персонал са свързани с поддържане на оптимално ниво на техническо състояние на конструкцията, както и наблюдение на нейните основни функции. Що се отнася до първата оперативна част, тя се свежда до задачите за актуализиране на консумативи, диагностика на оборудване, комуникации и т.н. По-специално, операторите проверяват техническото състояние на енергийните мрежи, блокове и целостта на конструктивните материали. В случай на откриване на сериозни проблеми или повреди, правилата за експлоатация на хидротехническите съоръжения изискват изготвянето на отделен проект за ремонтни и възстановителни мерки, като се вземат предвид наличните материални резерви.

Втората част от оперативните задачи е насочена към контролните функции. Използвайки автоматика, комуникации и телемеханика, друг екип от оператори регулира работата на конструкцията и нейните функционални звена, разчитайки на контролни операции по стандартни параметри с допустими натоварвания.

Реконструкция на хидротехнически съоръжения

Процесите на остаряване на конструкциите и нарастващите изисквания към функционалния и енергийния потенциал на обекта неизбежно водят до необходимостта от модернизация. По правило основните работни модули и агрегати се реконструират без спиране на работата им. Това обаче ще зависи от естеството на планираните промени. Във всеки случай се обследват хидротехническите съоръжения за възможност за реконструкция. Крайните цели могат да бъдат повишаване на надеждността на основата на съоръжението, увеличаване честотна лента, увеличаване на капацитета на помпено оборудване и др. След това се изпълняват специфични операции, свързани с промени в техническите и експлоатационните свойства на конструкцията. Целите се постигат чрез укрепване на почвата, подмяна на строителни материали и добавяне на нови конструктивни елементи.

Хидротехника и опазване на околната среда

Още на етапа на проектиране, заедно с декларация за безопасност, се изготвя доклад за мерките, които по време на експлоатация трябва да доведат до подобряване на околната среда. Първоначално ситуацията се оценява в естествени условия естествена среда, а в бъдеще разработчиците правят цялостна поправка, за да поддържат защитата на природните обекти след изпълнението на проекта. По-специално се разработват биотехнически мерки, насочени към защита на населението от аварии на хидротехнически съоръжения и създаване на условия за неутрализиране на отрицателните експлоатационни фактори.

Особено внимание се отделя на въздействието на строителните конструкции и съоръжения върху хидрологичните ресурси. Например, в резервоари са подготвени специални легла за съхранение или изхвърляне на течни отпадъци. Всяко съоръжение също съдържа технически средстваза премахване на източници на опасни химикали или просто мръсни вещества. За непрекъснато наблюдение на екологичния фон инфраструктурата на хидротехническите съоръжения е допълнена с измервателни уреди, които записват биологични и химични показатели на водната и въздушната среда. Основните характеристики на този вид включват цвят, насищане с кислород, концентрация на определени елементи, санитарни показатели и др.

Заключение

Високата отговорност на хидроложките обекти се определя от широчината на техните области на приложение и значимостта на проблемите, които решават. По правило хидравличните съоръжения действат само като връзка в работната верига на големи производствени и икономически цикли. Но крайните цели, които се постигат чрез поддръжката на такива обекти, могат да бъдат изключително важни. Например енергетиката, мелиорацията, транспортът, водоснабдяването са само част от областите, в които се използват водните ресурси.

Хидротехнически съоръжения(GTS) – вид инженерни съоръжения, предназначени да осигурят различни видовеизползване на водата (водоползване) и/или за борба с вредното въздействие на водите чрез въздействие върху режима и свойствата на природните водни тела и съдържащата се в тях вода.

Първите хидротехнически съоръжения

Изграждането на първите хидротехнически съоръжения датира от епохата на 4-то и 3-то хилядолетие пр.н.е. д. до ерата на шумерската цивилизация. След като се установяват в Месопотамия, те постепенно усвояват напояването, навигацията и корабоплаването по реки и канали. Построени са каналите Итурунгал и И-нина-гена, Арахту, Апкалату и Ме-Енлила, както и каналът Зуби. Появата на първите напоителни системи сравнително рано формира икономическата основа за появата на обширна система от икономически отношения в Месопотамия. Следствие от изграждането на каналите е и изграждането на нови градове по бреговете им, които стават икономически, политически и културни средищаШумерите. Има легенда, че разрушаването на Вавилон през 7 век. пр.н.е д. от асирийския цар Сенахериб е извършено с помощта на специално създаден и след това освободен (чрез разрушаване на язовира) резервоар на Ефрат.

В Европа първите резервоари, доколкото може да се съди по наличните данни, са се появили преди нашата ера. И така, в Испания, вероятно през 2 век. пр.н.е д. на реката Албарегас, язовир Карналбо е построен с резервоар от 10 милиона m3 (все още съществува). Вероятно през тази епоха са създадени резервоари в Гърция, Италия, Южна Франция и други средиземноморски страни, но нямаме конкретни сведения за тях. Това може да се съди косвено, например, по оцелелите останки от хидравлични съоръжения в района на Рим. През I хил. сл. Хр. са издигнати и подпорни конструкции. д. във връзка с изграждането на мелници и за напояване. В Галия първите мелници се появяват през 3-4 век; Така близо до град Арл са запазени останките от комплекс от 16 мелници. Строителството на воденични бентове става широко разпространено през 8–9 век и особено през 12–13 век. Резервоарите, образувани от мелни язовири, имаха, разбира се, малък обем и съвременна класификацияизкуствени водоеми, към които могат да се причислят през по-голямата часткъм езерата. По-големи водохранилища в Европа се появяват по-късно, с развитието на рудодобива, металообработването, дъскорезството и др.

Значителни хидравлични съоръжения са построени от ацтеките, маите и инките в предколумбова Америка. Няколко резервоара за събиране разтопена водасъществува в подножието на Андите, като резервоара в долината Непеня, дълъг 1,2 km и широк 0,8 km. Много язовири за водовземане са построени от народа на маите; добре известен резервоар древен градТикал. За да снабдяват градовете с вода, маите построяват множество открити резервоари с непроницаемо дънно покритие; някои от тях оцеляват до 19 век. Ацтеките построиха грандиозни за онези времена хидравлични съоръжения, например 16-километровия язовир Нетзуалкойотл, който разделяше езерото. Texcoco и формира резервоара Мексико Сити. Испанските конкистадори унищожават повечето от древните хидравлични съоръжения на ацтеките, инките и маите. Подобни структури, създадени от испанците, често са били по-ниски по сложност и размер от предишните. Все пак през този период са построени няколко големи резервоара: Журурия с обем 220 милиона m 3 и повърхностна площ 96 km 2 (все още се използва) и Chalviri с обем 3 милиона m 3 за водоснабдяване на сребърните мини в Потоси.

Русия е богата на вода, така че в древността не е имало нужда от хидравлични съоръжения. В същото време от X–XIв. В градовете са изградени водоснабдителни и канализационни системи. И тъй като реките са били използвани като средство за комуникация, често са били инсталирани канали за изправяне на завои - наречени прости. Такива канали, придобили напълно естествен вид през вековете, съществуват на различни места и до днес. Най-старият хидротехнически проект на Волга беше разширяването и задълбочаването на канала в района на езерото Стерж (тук Волга е малък поток), за да се осигури преминаването на кораби в реката. Павел и по-нататък до Новгород.

От древни времена хидравличните електроцентрали - водни мелници - са широко разпространени. Те често задвижваха не само механизми за смилане на брашно, но и дъскорезници, металургични и други индустрии, все още запазвайки името на мелници („дъскорезници“ и др.). Изграждането на мелниците включваше изграждането на язовир, блокиращ реката, което беше забранено за плавателни реки (според Кодекса на Съвета от 1649 г. - „за да не се поеме корабоплаването на тези реки“), но изобилието на малките реки, неподходящи за използване като комуникационни пътища, се откриха широки възможности за използване на тяхната водна енергия. Водени мелници е имало през 18-19 век. много, те бяха толкова познат атрибут на живота и пейзажите, че статистиците и географите просто не ги забелязаха в описанията си. През втората половина на 19в. Плиткото течение на Волга започва да заплашва Русия със загубата на основния си комуникационен път, „артерията на руската земя“. И причината за плиткото определено се нарича не само изсичането на горите и разораването на земите в басейна му, но и унищожаването на десетки хиляди воденични езера след реформите от 1861 г. Въпреки това в началото на ХХ век. в басейна на Волга имаше 13 326 водноелектрически централи, а по отношение на общия им капацитет Русия, според GOELRO, се нарежда на трето място в света след САЩ и Канада.

Мащабното хидротехническо строителство започва при Петър I - построена е корабоплавателната система Вишневолоцк за снабдяване на Санкт Петербург с хляб от Волга. Тя включваше канали, язовири и корабни шлюзове. От началото на 19в. чак до железопътния „бум“ от 1860–1880 г. Изключително активно беше изграждането на плавателни хидротехнически системи. Тогава Волга, в допълнение към системата за корабоплаване Вишневолоцк, получи още две връзки със Санкт Петербург: системите Тихвин (1811 г.) и Мариинск (1810 г.) (последната придобива доминиращо значение от средата на 19 век). Построен е канал на името на херцог Александър Вюртембергски (сега Севернодвински), свързващ Волга със Северна Двина (1825–1829); е завършена системата Северна Екатерининская (връзка на Кама със Северна Двина през река Вичегда); строителството е възобновено, започнато и изоставено от Петър I през 1711 г. поради загубата на Азовския Ивановски канал (връзка на Ока и Дон); изградена е връзка между Волга и Москва по реките Сестра и Истра и канала между тях; изградени са връзките на Днепър със Западна Двина (Березинская система), Неман (Огинская система) и Висла (Днепър-Бугска система). Проектирани са връзките на Кама с Иртиш, Волга с Дон в района на Царицин и др.

Тъй като както в превоза на товари, така и в загрижеността на правителството, системата Мариински (сегашният Волго-Балтийски канал) се използва от средата на 19 век. доминиран, в продължение на един век от неговите ремонти и реконструкции, няколко поколения инженери разработиха оптималните типове дървени хидротехнически конструкции - язовири и шлюзове от типа "руски" или "Мариински".

През XVIII–XIX век. В Русия се развиват търговски и военни пристанища на Балтийско, Черно и Бяло море. Във връзка с това са изградени големи оградни и швартовни съоръжения.

Класификация на хидротехническите съоръжения

Според съвременната класификация хидравличните конструкции могат да бъдат разделени на следните видове и видове:

IN в зависимост от водния обект, върху който са разположени хидротехническите съоръжения, те могат да бъдат речни, езерни, морски.

от относително местоположение земната повърхност разграничаване на надземни и подземни хидротехнически съоръжения.

IN в съответствие с предоставените видове водоползванеХидротехническите съоръжения се делят на дренажни (дренажни, водоснабдителни, напоителни), водни транспортни, хидроенергийни, рибни, за водоснабдяване и отводняване, за използване на водни ресурси, за спортни цели и др.

от характер на взаимодействие с водно тяло Има водозадържащи, водоснабдителни, регулаторни, водовземни и водоотвеждащи хидротехнически съоръжения.

Водозадържащите конструкции, поддържащи водно течение, създават налягане или разлика в нивата на водата във водното течение пред и зад конструкцията и възприемат водното налягане, което възниква в резултат на налягането. Това са преди всичко язовири - структури, които блокират речните канали (и често горните части на речните долини), за да повишат нивото на водата (например за нуждите на корабоплаването) или да създадат резервен обем вода в резервоар ( езерце, резервоар). Задържащите язовири могат да бъдат защитни язовири, които ограждат крайбрежната зона и предотвратяват нейното наводняване по време на наводнения, приливи, вълни и бури в моретата и езерата. Подпорните конструкции са също речни коритни сгради на водноелектрически централи, корабни шлюзове и някои водовземни съоръжения.

Водоснабдителните съоръжения (водопроводи) служат за пренос на вода (подаване или отвеждане) от една точка в друга. Това са канали, тунели (хидравлични), канали, тръбопроводи.

са предназначени за целенасочено въздействие върху условията на оттока на водните течения, защита на техните корита и речни брегове от ерозия, отлагане на седименти, излагане на лед и др. брегозащитни конструкции (използват се „облекла”), конструкции, които регулират движението на лед и плаващи тела (тави, ледени стени, ледорези и др.).

Водовземните (водовземни) конструкции са подредени за събиране на вода от водоизточник и насочването й във водопровод. Те обикновено са оборудвани с устройства, които предпазват водоснабдителните конструкции от навлизане на лед, киша, утайки, плаващи тела и др.

Преливниците (преливниците) се използват за изпускане („заустване“) на излишната вода от резервоари, канали, напорни басейни и др. Те могат да бъдат руслови и крайбрежни, повърхностни и дълбоки, позволяващи частично или пълно изпразване на водоемите. За регулиране на количеството изпусната (изпусната) вода, преливните конструкции често са оборудвани с хидравлични порти.

По предназначениеРазграничават се общи хидравлични съоръжения, които осигуряват всички видове (или няколко вида) използване на вода, и специални, изградени за всеки един вид използване на вода.

Хидротехническите съоръжения с общо предназначение включват всички водозадържащи и дренажни съоръжения и отчасти водоснабдителни, регулиращи и водовземни съоръжения - ако не са част от съоръженията със специално предназначение.

Специалните (промишлени) хидравлични съоръжения включват следното:

В някои случаи могат да се комбинират общи и специални хидротехнически съоръжения: например, преливник е разположен в сградата на водноелектрическа централа, водноелектрическа централа е разположена в тялото на преливна стена („комбинирана водноелектрическа централа“). , транспортен шлюз може да служи като преливник и др.

При извършване на комплексни водностопански дейности хидротехническите съоръжения, обединени функционално и разположени на едно място, образуват комплекси, наречени хидротехнически възли или хидротехнически възли.

В момента (от 1 януари 2014 г.) съществува класификация на хидротехническите съоръжения според степента на опасност. В съответствие с него всички хидротехнически съоръжения са разделени на четири класа: ниска, средна, висока и изключително висока опасност.

В зависимост от класа се определя степента на надеждност на хидравличните конструкции, т.е. установяват се запасите на тяхната здравина и устойчивост, прогнозният максимален разход на вода, качеството на строителните материали и др.

Хидротехническите конструкции се различават от всички граждански и промишлени сгради по наличието на влияния върху тях от воден поток, лед, утайки и други фактори. Тези ефекти могат да бъдат механични (статични и хидродинамични натоварвания, отстраняване на частици от почвата чрез филтрационен поток (суфозия) и др.), физични и химични (абразия на повърхности, корозия на метали, бетон), биологични (гниене на дървени конструкции, износване на дървесина от живи организми и др.).

Освен това, за разлика от гражданските и промишлени сгради, условията за изграждане на хидротехническите съоръжения се усложняват от необходимостта от преминаване през коритото на реката и незавършените конструкции по време на тяхното изграждане (обикновено няколко години) т. нар. строителни разходи на реката, т.к. както и лед, сплавен дървен материал, кораби и др.

Особеностите на поддръжката и експлоатацията на хидротехническите съоръжения в Руска федерацияе разпокъсаността им по ведомствено-отраслова принадлежност и форми на собственост. По този начин, според общата балансова стойност, селското стопанство притежава 29% от всички хидротехнически съоръжения, промишлеността - 27%, жилищно-комуналните услуги - 20%, хидроенергията - около 15%, водният транспорт - около 6%, рибарството - 2%, на балансът на структурите на ресурсите на Федералната агенция по водите - по-малко от 2%. В допълнение, от 29,4 хиляди напорни хидротехнически съоръжения, 1931 обекта (7%) са федерална собственост, 7675 обекта (26%) са регионална собственост, 16087 обекта (54%) са общинска собственост, около 4 хиляди обекта (13%) са без собственик.

Ю.В. Богатирева, А.А. Беляков

В съответствие с чл.4 Федерален закон„За безопасността на хидравличните конструкции“ Правителството на Руската федерация решава:

1. Установете, че хидравличните конструкции са разделени на следните класове:

Клас I - хидротехнически съоръжения с изключително висока опасност;

II клас - хидротехнически съоръжения с висока степен на опасност;

III клас - хидротехнически съоръжения със средна опасност;

IV клас - хидротехнически съоръжения с ниска опасност.

2. Одобрява приложените критерии за класификация на хидротехническите съоръжения.

3. Установете, че ако една хидравлична конструкция, в съответствие с критериите, одобрени от тази резолюция, може да бъде класифицирана в различни класове, такава хидравлична конструкция принадлежи към най-високия от тях.

Критерии за класификация на хидротехническите съоръжения
(одобрен с постановление на правителството на Руската федерация от 2 ноември 2013 г. № 986)

1. Класове хидротехнически съоръжения в зависимост от тяхната височина и вида на фундаментната почва:

Забележки: 1. Почвите се делят на: А - скалисти; Б - песъчливи, едрозърнести и глинести в твърдо и полутвърдо състояние; B - глинеста, водонаситена в пластично състояние.

2. Височината на хидротехническото съоръжение и оценката на фундирането му се определят съгласно проектната документация.

3. В позиции 4 и 7 вместо височината на хидротехническото съоръжение се взема дълбочината на основата на хидротехническото съоръжение.

2. Класове хидротехнически съоръжения в зависимост от тяхното предназначение и условия на работа:

Забележки: 1. Класът на хидротехническите съоръжения на хидро- и топлоелектрически централи с инсталирана мощност под 1000 MW, посочени в позиция 2, се увеличава с единица, ако централите са изолирани от енергийните системи.

2. Класът на хидротехническите съоръжения, посочени в позиция 6, се увеличава с единица за канали, транспортиращи вода в сухи райони в труднодостъпни планински терени.

3. Класът на хидротехническите съоръжения на участъка на канала от главния водоприемник до първия регулаторен резервоар, както и каналните участъци между регулаторните резервоари, предвидени в позиция 6, се намалява с единица, ако водоснабдяването на основния водопотребител в периода на ликвидиране на последствията от авария на канала може да се осигури благодарение на регулиращия капацитет на резервоари или други източници.

4. Класът на хидравличните конструкции на речните пристанища, посочени в позиция 10, се увеличава с единица, ако повредата на хидравличните конструкции на речните пристанища може да доведе до извънредни ситуации от федерален, междурегионален и регионален характер.

5. Класът на хидротехническите съоръжения, посочени в позиции 13 и 14, се увеличава с единица в зависимост от сложността на строящите се или ремонтирани кораби.

6. Класът на хидротехническите съоръжения, посочени в позиция 16, се увеличава с единица, ако повредата на такива хидротехнически съоръжения може да доведе до авария.

7. Класът на хидротехническите конструкции, посочени в позиция 17, се увеличава с единица, ако повредата на хидротехническите конструкции за защита на брега може да доведе до извънредни ситуации от федерален, междурегионален и регионален характер.

3. Класове защитни хидротехнически съоръжения в зависимост от максималното налягане върху водозадържащата конструкция:

4. Класове хидротехнически съоръжения в зависимост от последствията от възможни хидродинамични аварии:

Преглед на документа

Установени са критерии за класификация на хидротехническите съоръжения.

Има 4 класа на тяхната опасност: Клас I - конструкции с изключително висока опасност; II клас - висока опасност; III клас - средна опасност; IV клас - хидротехнически съоръжения с ниска степен на опасност.

Класификацията се извършва в зависимост от височината на хидротехническите съоръжения и вида на почвата на техните основи, предназначението и условията на работа, максималното налягане върху водозадържащите конструкции и последствията от възможни хидродинамични аварии.

Ако една хидравлична конструкция може да се класифицира в различни класове, тя се присвоява на най-високия от тях.

Имайте предвид, че като се вземе предвид класът, се определят мерки за осигуряване на безопасността на хидравличната конструкция.

Водата е източник на живот. Но въпреки факта, че от незапомнени времена заселниците се заселват близо до реки и езера, те никога не са преставали да се страхуват от силата на потока. Наводнения, наводнения, промени в речното корито и други природни бедствия могат да променят всичко нормален живот. За да се „опитоми“ водата е необходимо да се изградят язовири и други преградни съоръжения. В тази статия ще говорим за хидравличните конструкции - какви са те и какво се отнася за такива обекти.

Защо се монтират хидротехнически съоръжения?

SP 58.13330.2012 и SNiP 33-01-2003 ще помогнат да се отговори на този въпрос - това са основните документи, които регулират целия дизайн и строителни работи. В раздела „Условия” на правилника има указание какво представляват водните съоръжения. Може да принадлежат на различни групи, в зависимост от това какво ще помогнат за постигането на една от следните цели:

• Опазване на водните ресурси от отрицателно въздействиехората и тяхната жизнена дейност.
• Предотвратяване на въздействието на замърсените води върху заобикаляща среда.
• Защита от разрушаване на бреговете.
• Съхранение на течни отпадъци след производство или селско стопанство.
• За акостиране на кораби и къпане на населението.
• Комуникация с производството - подаване на вода от резервоара и изпускане на използваната течност.

Има много такива цели. Всъщност всяка структура, която е разположена частично или изцяло върху воден ресурс с естествена или изкуствена дълбочина, се счита за хидравлична структура. Най-често, когато например речната вода се използва в производството, комплексите от мерки и задачи не се събират в едно, производствено. Задължителни са и защитните функции на хидротехническото строителство, които компенсират щетите, причинени на резервоара.

Поради изобилието от структури, които могат да бъдат класифицирани в тази категория, е трудно да се даде ясна класификация на всички сгради. Ще подчертаем основните характеристики и след това ще предоставим примери за проекти на хидравлични конструкции.

Проектирането на сгради е невъзможно без висококачествен софтуер. Фирма ZVSOFT предлага мултифункционален CAD. Неговите възможности могат да бъдат разширени и чрез инсталиране на модулите – и . Тези софтуерни продукти ви позволяват да автоматизирате процеса на създаване на проект и свързаната с него документация.

Временни и постоянни хидротехнически съоръжения

Сред тези хидротехнически съоръжения, които работят денонощно, има основни и вторични съоръжения. Първата категория включва всички структури, чийто провал ще доведе до нарушаване на работата на големи предприятия. Това може да бъде свързване на водоснабдителна система, напоителна система, блокиране на плавателна река без такъв вид язовир и т.н.

Вторият тип сгради обикновено не засягат производствените или други процеси, а само ги регулират. Заради повреда обаче няма да има пълно спиране на работа.

Освен изброените има и временни водопроводи. Това е оборудване, което се монтира за определен период, например по време на ремонтни дейности на основната хидротехническа конструкция.

Видове хидротехнически съоръжения в зависимост от взаимодействието с водните ресурси

Повечето дизайни представляват бариера, която прави нивото между два водни потока различно. Разликата осигурява налягане, а пространството между двата язовира може да се използва като резервоар. Нека разгледаме класификацията въз основа на лечението на реката.

Водозадържащ

Такива прегради се изграждат през коритото на реката. Те са предназначени да блокират потока, като по този начин се постига изкуствена разлика в нивото. Това несъответствие между обема на водата и нормалния поток води до появата на налягане. Този механизъм се използва от станции, които използват хидротехнически съоръжения като енергийно съоръжение. Силата на водата в налягането се превръща в енергия.

Друга функция на водозадържащата конструкция е създаването на изкуствени резервоари и резервоари. Надолу и нагоре по течението са двете точки с максимална разлика в нивата. Такива сгради осигуряват контрол върху изменението на климата, което може да наруши инфраструктурата на цял град, ако възникне наводнение. Следователно такива язовири се считат за най-опасни в случай на неправилно проектиране или изграждане или по-нататъшна поддръжка.

Те са и най-необходимите. Такава изкуствена бариера позволява да се строят къщи по коритото на реката, без да се страхуват от наводнения и други бедствия.

Приемане на вода

От името вече става ясно, че функцията на такива структури е да контролират потока. Не само да взема кубически метри вода, но и да ги пренася през определени територии, пускайки ги в шлюзове и отклонявайки ги от определен канал. Тази система се използва в корабоплаването, когато е необходимо да заседнете или, напротив, да извадите натоварен кораб от пристанище.

Малките водоприемници регулират и отвеждат излишната течност от резервоари и други изкуствени водни системи. Това са малки клапани, които имат дупки в дренажите отдолу.

В допълнение, основната цел на водовземните хидравлични съоръжения е да доставят необходимите количества студена речна влага на фабрики и големи предприятия. Кубичните метри са необходими за охлаждане, филтриране или други функции. Редица индустрии извършват вторична филтрация и връщат течността във водоснабдителната система. За други цели е необходим само поток, например за напояване. Напояването на големи земеделски земи изисква големи запаси от вода. В същото време се изпълнява и друга функция - почистване от лед, отломки и други примеси. На такива приемни точки се монтира по-голяма или по-фина филтрация, която премахва ненужните елементи.

Приемането на вода може да се извърши:

• от повърхността на река или езеро - това е лесно за проектиране хидравлична структура, но често е неефективно поради повърхностно замърсяване, което изисква по-задълбочено почистване;
• от дълбочина - нивото на оградата минава значително под повърхността, това е по-трудно за изграждане, но това елиминира необходимостта от изграждане на защита срещу лед, а също така гарантира, че ще се доставя влага дори през сухи периоди, когато нивото на водата спада значително;
• от дъното - това е най-стабилният и монументален вариант, който ще продължи дълго време, но неговата особеност е в силата на структурата (устойчивост на натиска на водната маса) и дълбока филтрация от тиня; и също така става по-трудно да се извършват ремонти и поддръжка.

Големите предприятия най-често използват многостепенен прием на вода. Така че тръбите с помпи са монтирани на различни разстояния, което дава постоянно налягане.

Съществуват и различни системни конфигурации според метода на събиране:

• Крайбрежен. Те са монтирани на стръмен, стръмен бряг с предна стена, изведена до земята. Големи, масивни стоманобетонни полупръстени правят скалата подходяща за използване. От бетонната стена на определено ниво излизат тръби, които са предназначени да изпомпват течност.
• Каналски реки. Това също са системи, които са разположени на брега на реката, но за разлика от предишните, те са по-малко монументални и скъпи и не изискват толкова големи конструкции. Те са разположени на полегати брегове, а главата е отнесена в канала.
• Плаващ. Такива острови са разположени на шлепове. На тях са монтирани помпи, които изпомпват вода от повърхността и я изпращат по тръбопровод до брега.
• Кофа. В този дизайн има кофа, тоест голям резервоар голям бройлитра, което отива надолу и нагоре. В същото време влагата прелива.

Всички те могат да бъдат комбинирани с помпено оборудване и свързани към тях водопроводи.

Регулаторни или коригиращи структури

Те имат за цел изкуствено да пречат на посоката на течението на реката, тоест да променят течението. Конструкциите се наричат ​​струйни водачи. Изграждат се на няколко етапа - коригират се бреговете, ширината на реката, а след това, ако е необходимо, и дълбочината. Това може да се постигне чрез подплата на дъното в определена зона. Ограничителите и водачите на потока формират потока и неговата скорост в рамките на вече подготвени рамки. По този начин се поддържа оптимално ниво на фарватера, резервоарът не напуска мястото си и близкото производство може да се възползва от водния ресурс.

За да се изградят водовземни конструкции или язовири, които осигуряват насочен поток с висока мощност, понякога е необходимо правилно да се изчертае каналът. За да направите това, бреговете и дъното се развиват съгласно предишната схема.

Въз основа на властта има два вида регулаторни структури:

• постоянни - многостепенни инсталации за пълно изправяне на речното корито, кривина и скорост на течението;
• временни - по-леки устройства, които помагат на реката да намери по-оптимален завой, вместо да го променя.

Първите се състоят от големи язовири, язовири, язовири и шахти. При необходимост могат да свържат и помпена станция. Такъв интегриран подход позволява почти напълно да се поеме контролът върху елементите в човешки ръце.

Вторите са леки насипи и брегоукрепления. Такива мерки по-скоро предпазват от грешен поток и леко променят посоката.

Напоителни системи

Сред водовземните съоръжения се отделят напоителните съоръжения. Изчисляването на хидравличната конструкция за напояване на определени площи се извършва още в периода на вземане на решение за местоположението на резервоара, тъй като за тези цели езерата често се изкопават изкуствено, а язовирите също се правят от коритото на най-близката река. Ако хидравличната конструкция е разположена върху естествен воден ресурс, тогава има два вида:

• без стена - когато е избран оптималният завой за източване на вода, така че потокът да не замъглява течността;
• язовир - изгражда се специален бент, който насочва канала и го прегражда, образувайки напор.

Водосточни системи

Това са структури, които освобождават затворени резервоари от излишните валежи. Когато има твърде много от тях, течността тече през гребена на линейната структура. При постигане на по-широк кръг от цели могат да се изградят автоматизирани процеси - отваряне и затваряне на преливния клапан.

GTS за специални цели

Между тях:

• риболов;
• хидроенергия;
• доставка;
• рекултивация;
• утаители за течни отпадъци.

Общи норми и основни положения за проектиране и изграждане на хидротехнически съоръжения (HTS)

Всички изисквания са представени в документите:

• SP 58.13330.2012;
• SNiP 33.01.2003 г.

Те осигуряват безопасността и техническото регулиране на сградите. Основанията са законопроекти N 117-FZ „За безопасността на хидравличните конструкции“, N 184-FZ „За техническото регулиране“ и N 384-FZ „ Технически регламентиотносно безопасността на сгради и конструкции“. Правят се и препратки към правилата и GOST за строителство:

• SP 14.13330.2011 „Строителство в сеизмични райони“;
• SNiP 2.01.07-85 „Натоварвания и въздействия“;
• SNiP 2.05.03-84 „Мостове и тръби“;
• SNiP 2.06.07-87 „Подпорни стени, корабни шлюзове, рибни проходи и рибозащитни конструкции“;
• SNiP 2.06.15-85 „Инженерна защита на територии от наводнения и наводнения“;
• ГОСТ 19185-73 „Хидротехническо строителство. Основни понятия. Термини и дефиниции“;
• GOST 26775-97 „Размери под мостове на плавателни участъци на мостове на вътрешни водни пътища“ и др.

Основни положения за проектиране на хидротехнически съоръжения

Когато изготвяте проект, трябва да имате предвид:

• градоустройствена и инженерно-устройствена схема;
• технически показатели на конструкцията в зависимост от предназначението;
• резултати от проектни проучвания: геоложки, екологични, сеизмични, хидроложки, метеорологични и други;
• възможността за извършване на определени методи на работа и строителство при определени условия;
• въздействие върху околната среда и населението, ниво на замърсяване на водите и др.;
• интензивност на работа;
• строителни материали - стоманобетон, тръби и др.;
• необходимостта от използване на помпено оборудване, което означава доставка на електроенергия.

Тъй като броят на разновидностите на хидротехническите конструкции е много голям, е невъзможно да се отдели стандартен проект и да се дадат условията за неговото развитие. Всички проектни решения ще бъдат приложени в зависимост от задачите, целите и предназначението.

– помага при полагането на тръбопровода, позволява ви да вземете предвид всички пресичания, кладенци и тръбни секции в чертежа.

Проектирайте по-лесно и по-бързо с мултифункционалните програми на ZVSOFT.

Видове и класификация, за които говорим широк обхватизползването им. Всяка от тези структури е издигната върху водни ресурси- от реки и езера до морета или подпочвени води - и са необходими за борба с разрушителната сила на водната стихия. Всяка от системите има свои собствени характеристики на конструкция и работа.

Как се класифицират?

Хидравличните конструкции се разбират като системи, които позволяват ползотворното използване или предотвратяване на вредното въздействие на излишната вода върху околната среда. Всички съвременни водосбори, мелиорация) се наричат ​​"хидротехнически съоръжения". Техните видове и класификация, в зависимост от характеристиките на монтаж и работа, са както следва:

• море, езеро, река или езера;
• над земята или под земята;
• обслужвани от водния сектор;
• използвани от различни индустрии.

Съвременните хидротехнически съоръжения включват язовири, диги, преливници, водохващания и канали. Като цяло, всички системи, които са инсталирани на

Водозадържащ

Водозадържащите хидротехнически съоръжения са конструкции, които могат да се използват за създаване на налягане или осигуряване на разлика пред и зад язовира. Експертите казват, че водният режим в зоната на затона се променя в зависимост от природните и климатичните условия на района. Водозадържащите хидротехнически конструкции са най-важните структури за изграждане на язовири, тъй като те носят голямо натоварване поради водно налягане. Ако структурата за задържане на вода внезапно се повреди, фронтът на налягането на водата ще бъде трудно да се контролира и това може да доведе до тежки последици.

Водопроводими

Водоснабдителните съоръжения се състоят от водоприемници, преливници, преливници и канали. Това са хидравлични съоръжения, използвани за пренос на вода до определени точки. Водовземните системи, които вземат вода от резервоар и я подават към водноелектрически централи, водоснабдителни или напоителни съоръжения, заслужават специално внимание. Тяхната задача е да осигурят преминаването на вода във водопровода в установения обем, количество и качество в съответствие с графика за потребление на вода. В зависимост от местоположението може да бъде:

• повърхност: водата се взема на нивото на свободната повърхност;
• дълбоко: водата се поема под нивото на свободната повърхност;
• отдолу: водата се взема от най-ниската част на течението;
• стъпало: с тази структура водата се взема от няколко нива - това зависи от нейното ниво в самия резервоар и от нейното качество на различни дълбочини.

Най-често водовземните хидравлични съоръжения се монтират на реки. Снимката показва, че такива конструкции могат да бъдат високи и ниски.

Водовземания за различни водоеми

В зависимост от вида на източника водохващанията могат да бъдат речни, езерни, морски и резервоарни. Сред речните конструкции най-популярни са крайбрежни, плаващи и канални, които могат да се комбинират с помпени станции или да се монтират отделно:

• Трябва да се монтира брегова конструкция, ако брегът е стръмен. Този дизайн се състои от водовземни хидравлични конструкции, състоящи се от бетон или стоманобетон с голям диаметър. На снимката се вижда, че предната стена е обърната към брега.
• Системите с канали се поставят върху и се отличават с поставена глава
• Плаващите конструкции са понтон или баржа с монтирани върху тях помпи, през които водата се взема от реката и се подава по тръби до брега.
• Водовземните системи с кофа вземат вода от резервоар с помощта на кофа, разположена на брега.

Регулаторен

Регулаторни хидравлични конструкции - какви са те? По друг начин те се наричат ​​изправящи структури, тъй като ви позволяват да регулирате потока на реките. Това може да се постигне чрез изграждане на насочващи и ограничаващи съоръжения в самото речно корито и по бреговете на водоема. Благодарение на такива системи речният поток се формира така, че да се движи с относително ниска скорост и по този начин да поддържа фарватер с предварително определени минимални стойности на ширина, дълбочина и кривина. Тези хидравлични конструкции са популярни, чиито видове и класификация са както следва:

• капитални структури, които са част от общите системи за регулиране на реките и са насочени към дългосрочно използване;
• леки конструкции, които иначе се наричат ​​временни и се използват главно на реки с малък и среден обем.

Първите структури се състоят от язовири, ограждащи шахти, язовири и идеално се справят с ерозията и разрушителните ефекти на водата. Конструкциите за управление на светлината са завеси, плетове, изработени от храсти, които просто насочват или отклоняват потока на устройството.

Напоителни хидротехнически съоръжения

Видовете и класификацията предполагат разделение според наличието на язовири - безязовирни или язовирни. Първите системи включват създаването на изкуствен канал, който се отклонява от реката под определен ъгъл и отнема част от потока на водното течение. За да се предотврати навлизането на утайки от дъното в напоителния канал, такива структури са разположени на вдлъбнати участъци на брега. Ако водните потоци са значителни, тогава е необходимо изграждането на язовирни конструкции, които от своя страна могат да бъдат повърхностни или дълбоки.

Водостоци

Водосточните хидротехнически съоръжения са преливници и преливници. Тези системи се класифицират като контролирани или автоматични. С помощта на преливник излишната вода се изхвърля от резервоар, а преливникът е система, в която водата тече свободно над гребена на водозадържаща конструкция. В зависимост от характеристиките на движението на водата, такива системи могат да бъдат без налягане или налягане.

Със специално предназначение

Сред хидротехническите съоръжения със специално предназначение са: хидроенергийни съоръжения, напоителни и отводнителни съоръжения, мелиоративни системи и съоръжения за воден транспорт. Нека разгледаме по-отблизо тези структури:

• Водноелектрическите съоръжения могат да бъдат вградени, речни, язовирни или отклонителни. Такива системи се състоят от водосборни съоръжения, напорни тръбопроводи, турбини с генератори, изпускателни тръбопроводи и различни видове клапани. Водноелектрическите централи са необходими за преобразуване на енергията на водния поток в електричество.
• Воден транспорт: тези системи се състоят от шлюзове, корабни асансьори, пристанищни съоръжения, които са монтирани на реки и канали с различни водни нива в тях.
• Рекултивация: тези системи ви позволяват да мислите чрез мерки, насочени към радикално подобряване на земята. Като част от мелиорацията площите се отводняват и напояват. С помощта на дренажната система се отстранява излишната влага, а напоителната система осигурява навременно поливане на територията. Дренажните системи могат да бъдат хоризонтални и вертикални.
• Рибни пасажи: тези хидравлични съоръжения осигуряват преминаването на рибата от долното ниво на водата към горното, главно по време на хвърляне на хайвер. Има два вида такива системи: първите включват независимо преминаване на риба през специални рибни пасажи, втората - през специални рибни проходни шлюзове и рибни повдигачи.
• Утаителни резервоари: те са специални резервоари за съхранение, където се събират промишлени отпадъци и отпадъчни води.

В някои случаи се комбинират общи и специални конструкции, например преливна система се поставя в сградата на водноелектрическа централа. Такива сложни системи се наричат ​​възли на хидравлични конструкции.

Каква опасност?

Съществува и разделение на хидротехническите съоръжения според степента на тяхната опасност: те могат да бъдат ниски, средни, високи или изключително високи. висока степенопасност. Най-често основните фактори, влияещи върху опасността от хидротехническите съоръжения, са естествени натоварвания и въздействия, несъответствие на проектното решение с нормативните изисквания, нарушаване на условията на експлоатация на конструкциите или последствия и щети поради авария. Всякакви недостатъци и непредсказуеми въздействия могат да доведат до разрушаване на конструкциите и пробив на фронта на налягането.