Гидротехнические сооружения находятся в сложных условиях эксплуатации, обусловленных их значительными объемами, взаимодействием с основанием, воздушной и водной средами, воздействием волн, льда, атмосферных осадков, температуры, солнечной радиации, землетрясений и т. д. Тяжелые катастрофические последствия возможных аварий гидротехнических сооружений, особенно работающих под напором воды, предъявляют повышенные требования к их надежности.
Надежностью сооружения называется свойство сооружения выполнять свои функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени - срока службы. Основными эксплуатационными показателями гидротехнических сооружений являются:
- параметры конструктивной надежности - устойчивость, прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и др.;
- технологические параметры - напор, расход водообеспечения, выработка электроэнергии и др.;
- факторы архитектурного соответствия назначению сооружения - форма конструкций, фактура их поверхности, цвет, освещение и пр.;
- параметры экономичности возведения и эксплуатации - стоимость укладки 1 м3 бетона или грунта, процент армирования бетона, стоимость 1 кВт-ч электроэнергии или 1 м3 воды и др.
Надежность закладывается на стадии проектирования при расчетах гидротехнических сооружений на устойчивость, прочность, фильтрацию и т. п. В процессе строительства надежность сооружения обеспечивается выполнением требований проекта, использованием высококачественных материалов и соблюдением технологии производства работ.
Эксплуатация надежно запроектированных и качественно построенных гидротехнических сооружений со временем может быть нарушена в результате постепенного износа - «старения» сооружения под воздействием непредвиденных стихийных и чрезвычайных природных факторов или вследствие нарушения правил его технической эксплуатации, т. е. произойдет отказ сооружения. Отказом называют событие, после появления которого эксплуатационные показатели сооружения выходят за допустимые пределы. Надежность сооружения можно оценивать тремя основными характеристиками: безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью.
Безотказность - это способность сооружения не иметь отказов в течение требуемых интервалов времени при его эксплуатации в заданных условиях. Численно безотказность характеризуется вероятностью безотказной работы сооружения. Свойство сооружения длительно сохранять свои эксплуатационные показатели в заданных пределах до момента разрушения или другого предельного состояния называется долговечностью сооружения.
Численно долговечность характеризуется сроком службы сооружения, который определяется в зависимости от условий обеспечения безопасности или экономических соображений. Различают физическую и моральную (технологическую) долговечность. Физическая долговечность определяется физическими и техническими характеристиками сооружений: прочностью, устойчивостью, водонепроницаемостью и т. д. Моральная долговечность зависит от соответствия сооружения современным требованиям по своему назначению или технологическому процессу, происходящему в нем.
Приспособленность сооружения к предупреждению, обнаружению и устранению отказов называется его ремонтопригодностью. Численно ремонтопригодность характеризуется временем, которое потребуется на предупреждение, отыскание места, причин отказа и его устранение.
Гидротехнические сооружения классифицируют по нескольким признакам. В зависимости от того, воспринимают ли они напор воды, их делят на напорные и безнапорные. У напорных сооружений уровень воды перед сооружением всегда выше, чем за ним; эту разность уровней называют напором. У безнапорных сооружений уровни воды перед сооружением и за ним практически равны.
Одни гидротехнические сооружения применяют во всех отраслях водного хозяйства, другие только в некоторых из них. В зависимости от этого их делят на сооружения общего и специального назначения.
К гидротехническим сооружениям общего назначенияотносятся следующие:
- Водоподпорные (водоподъемные) сооружения, создающие и поддерживающие подпор воды, т.е. поднимающие уровень в реках и озерах до заданных отметок; к ним относятся все типы плотин и дамб, которыми перегораживают естественные и искусственные водотоки, приплотинные здания ГЭС, напорные водозаборы.
- Водозаборные (водоподводящие) сооружения строятся для подачи воды из рек, озер, водохранилищ, прудов к местам ее потребления и использования; в зависимости от природных условий они бывают в виде каналов, лотков различных сечений и конструкций, трубопроводов туннелей.
Регуляционные и берегоукрепительные сооружения предназначены для регулирования речных русел в целях создания благоприятных условий для протекания в них водного потока и предотвращения его разрушающего действия на русло, защиты населенных пунктов и земельных угодий от затоплений; улучшения условий пропуска шуги, внутриводного и поверхностного льда на зажорно-заторных участках рек и селей на селеопасных участках рек; улучшения условий подхода водных потоков к отверстиям мостовых переходов и дорожных труб. К этим сооружениям относятся струенаправляющие дамбы, запруды и полузапруды, траверсы, прокопы, а также подпорные стенки, ограждения и укрепления для предохранения берегов от размыва и др.
Сопрягающие сооружения служат для безопасного сопряжения потоков, озер, водохранилищ, расположенных на разных отметках, при их соединении между собой; для сопряжения с нижним бьефом потоков, протекающих через водосбросы плотин. Эти сооружения возводят при прокладке каналов в местах сосредоточенного падения местности, где возникает угроза размыва русел. Сопрягающие сооружения устраивают при некоторых типах ГЭС, используя как аварийные сбросы воды.
Водосбросные (водосливные) сооружения предназначены для сброса излишков воды из водохранилищ во избежание их переполнения в периоды половодий и паводков, а также для опорожнения водохранилищ.
По основному строительному материалу, используемому при создании гидросооружений, они подразделяются на сооружения:
а) из местных строительных материалов (земляные, деревянные, каменные);
б) из дальнепривозных материалов (бетонные, железобетонные, металлические).
Опасные гидротехнические объекты. К группе опасных гидротехнических объектовмогут относиться представители всех гидротехнических объектов независимо от назначения. Опасной станция может быть по причине высокого риска аварии, бесхозного состояния, нахождения в зоне риска из-за влияния сторонних факторов. Перечни с опасными объектами формируются специалистами МЧС и сотрудниками Росприроднадзора. По каждому региону производится комплексная ревизия с выявлением создающих угрозу объектов.
Опасными гидротехнические сооружения признаются после выполнения следующих процедур:
- Идентифицируются и уточняются морфометрические характеристики объекта.
- Определяется техническое состояние сооружения и степень его безопасности.
- Определяется потенциальный размер вреда, который может иметь место в случае развития аварии (например, после разрушения тела плотины).
- Производится зонирование местности вокруг объекта с площадью, которая будет зависеть от степени риска и угрозы от конкретного сооружения.
После признания объекта опасным организуется его наблюдение, а также составляется график проведения обслуживающих, технико-ремонтных и восстановительных работ, направленных на устранение или минимизацию угрозы.
Проектирование гидротехнических объектов
В состав проектной документации входят технические расчеты конструкций, характеристики применяемого оборудования, а также результаты натурных наблюдений за условиями эксплуатации будущего сооружения для своевременного выявления неблагоприятных процессов и появления возможных дефектов. Должна всесторонне и комплексно оцениваться окружающая обстановка, чтобы изначально предусмотреть и, возможно, предотвратить угрозы аварий.
В частности, проект для гидротехнического сооружения включает следующие данные:
- Список диагностических и управляемых показателей объекта и его основы, в том числе критерии безопасности.
- Список управляемых воздействий и нагрузок на конструкции со стороны окружающей среды.
- Состав визуальных и инструментальных наблюдений.
- Результаты и условия работы контрольно-измерительной аппаратуры.
- Технико-конструкционные решения и структурную схему состояния элементов объекта, а также сведения с прогнозированием поведения сооружения при взаимодействии с техногенными и природными факторами.
Отдельное внимание уделяется именно критериям безопасности, исходя из которых также принимаются решения об использовании оборудования с определенными характеристиками. Кроме того, основные виды гидротехнических сооружений для постоянной эксплуатации дополняются проектами аварийных действий. В этой документации, в частности, описываются мероприятиям, направленные на предотвращения чрезвычайных ситуаций.
С момента проектной разработки и на протяжении всего периода эксплуатации безопасность гидротехнического объекта обеспечивается на основе требований соответствующей декларации. Это основной документ, в котором указываются риски, угрозы и эксплуатационные нюансы, которые должны учитываться обслуживающим персоналом.
К основным требованиям безопасности гидротехнических сооружений можно отнести следующие:
- Поддержание допустимой степени рисков аварий.
- Регулярная диагностика конструкций и оборудования с последующими корректировками в декларации безопасности.
- Обеспечение непрерывности эксплуатации объекта.
- Поддержание мер по организации средств защиты и технического контроля сооружений.
- Мониторинг потенциально возможных угроз для объекта.
Процессы устаревания конструкций и повышение требований к функциональному и силовому потенциалу объекта неизбежно приводят к необходимости модернизации. Как правило, основные рабочие модули и агрегаты подвергаются реконструкции без прекращения их работы. Впрочем, это будет зависеть от характера планируемых изменений. В каждом случае проводится обследование гидротехнических сооружений на предмет возможностей для реконструкции. Конечными целями может выступать повышение надежности основания объекта, увеличение пропускной способности, наращивание мощностей насосного оборудования и т. д. После этого реализуются конкретные операции, связанные с изменениями технико-эксплуатационных свойств сооружения. Достигаются поставленные задачи путем укрепления грунтов, замены стройматериалов и добавления новых конструкционных элементов.
Еще на этапе проектирования вместе с декларацией безопасности составляется отчет о мероприятиях, которые в процессе эксплуатации должны будут привести к улучшению окружающей экологической обстановки. Изначально оценивается ситуация в условиях естественной природной среды, а в дальнейшем разработчики делают комплексную поправку на поддержание защиты природных объектов уже после реализации проекта.
Особое внимание уделяется влиянию строительных конструкций и оборудования на гидрологические ресурсы. Например, в водохранилищах подготавливаются специальные ложа для хранения или отведения жидких отходов. На каждом объекте также содержатся технические средства по ликвидации источников химических опасных или просто грязных веществ. Для постоянного мониторинга экологического фона инфраструктура гидротехнических сооружений дополняется измерительными приборами, которые фиксируют биологические и химические показатели водной и воздушной сред.
Высокая ответственность объектов гидрологического назначения обуславливается широтой сфер их применения и значимостью задач, которые они решают. Как правило, гидротехнические сооружения выступают лишь в качестве звена в рабочей цепочке крупных производственных и хозяйственных циклов. Но конечные цели, которые достигаются при поддержке таких объектов, могут быть крайне важными. Например, энергетика, мелиорация, транспорт, водоснабжение – лишь часть направлений, в которых задействуются водные ресурсы.
Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если у вас остались вопросы, специалисты ООО ПЛЦ «Эксперт» готовы дать вам более подробную информацию, проконсультировать онлайн или по телефону.
Обязательно свяжитесь с нами:
ООО ПЛЦ «Эксперт» г. Ставрополь
Генеральный директор:
Ямковой Сергей Алексеевич +7 918-754-7000;
Руководитель отдела маркетинга:
Корхонен Ирина Александровна +7 918-744-19-06;
Cайт: plc-еxpert.ru
E-mail: info@a7000.ru
#соут #охрана труда #обучение по охране труда #заказать соут #трудовой кодекс