Особенности технической диагностики длительно эксплуатируемых водопроводящих сооружений

Фрагмент профиля георадарного зондирования облицовочных бетонных плит. Три основные состояния водопроводящих сооружений. Применение приборов неразрушающего контроля при обследовании водопроводящих сооружений. Профили георадарного зондирования участка.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 29.05.2017
Размер файла 815,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

«Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Особенности технической диагностики длительно эксплуатируемых водопроводящих сооружений

М.А. Бандурин

Производственная деятельность человечества закономерно обусловлена увеличением нагрузки на водные объекты. Дефицит водных ресурсов на планете становится острее из года в год. Качество потребляемой воды в значительной мере определяет характер и уровень продовольственной безопасности России. Оросительные системы на площади 2,20 млн. га требуют реконструкции. Наибольший удельный вес орошаемых земель в России имеется на юге, и составляет 2269,5 тыс. га или 50 % от площади (4546,1 тыс. га) орошаемых земель в России [1].

Протяжённость распределительной сети оросительных систем юга России составляет 99,1 тыс. км, в том числе межхозяйственные каналы 26,0 тыс. км. (26,2 %) и внутрихозяйственные каналы 73,1 тыс. км. (73,8 %), в основном это длительно эксплуатирующиеся каналы в земляном русле (около 91 % общей протяженности) с КПД оросительной сети от 0,47 до 0,75, что ведёт к потерям оросительной воды, поднятию уровня грунтовых вод, подтоплению агроландшафтов населённых мест и территорий. На площади около 500 тыс. га (23,1 %) орошаемых земель юга России мелиоративное состояние оценивается как неудовлетворительное, более 52 % орошаемых земель нуждаются в реконструкции [2].

Большинство оросительных систем построены в период с 1949 по 1977 г.г. срок эксплуатации их водопроводящих сооружений составляет от 30 до 60 лет. До 90-х годов прошлого столетия постоянно выделялись средства, расходуемые на уход за сооружениями, расчистки от наносов и ремонтно-восстановительные работы. В последующие годы эксплуатации данных сооружений финансирование сократилось, что привело к ухудшению технического состояния водопроводящих сооружений [3].

По результатам визуальной инвентаризации наблюдается высокий уровень разрушения элементов входных оголовков и крепления нижнего бьефа водозаборных сооружений, требуется проведения ремонта водовыпусков и металлических затворов. Разрушение стыковых соединений облицовочных плит достигло критической отметки в 55 % и более, что обусловлено подъёмом грунтовых вод и заболачивание орошаемых земель.

Несвоевременно выявленные и неустранённые дефекты и повреждения нередко перерастают в серьезные конструктивные нарушения водопроводящих сооружений и невозможности эксплуатации всей распределительной сети оросительных систем. Поэтому важно правильно и своевременно оценить состояние элементов водопроводящих сооружений и предусмотреть мероприятия по ремонту их повреждений на ранней стадии развития. Новый Водный кодекс, введенный с 1 января 2007 года предполагает (статья 30) Государственный мониторинг водных объектов, включающий мониторинг за водохозяйственными системами, в том числе за гидротехническими сооружениями, а также за объёмом вод при водопотреблении и водоотведении. Существующие на сегодняшний день методы определения эксплуатационной надежности подобных сооружений относятся к визуальным и используют разрушающие методы ударного воздействия, точность измерения которых недостаточна. В связи с этим одной из важных задач является разработка технологий продления эксплуатационного ресурса длительно эксплуатируемых водопроводящих сооружений оросительных систем ориентируемые на повышение их надёжности и снижению фильтрационных потерь, а также степени риска аварии конкретного сооружения.

В настоящее время отсутствуют методы количественной оценки технического состояния и методики эксплутационного мониторинга водопроводящих сооружений с использованием приборов неразрушающего контроля. Для совершенствования технической диагностики водопроводящих сооружений были проведены исследования направленные на разработку методов оценки их технического состояния, и степени риска аварии каждого сооружения. Техническое состояние водопроводящих сооружений определялось с применением приборов неразрушающего контроля в сочетании с численным исследованием методом конечных элементов технического состояния конструкции сооружения на основе выявления следующих факторов:

- геометрических размеров сооружений и их сечений;

- наличие трещин, их размеров, а также отколов и разрушений;

- количественных параметров прогибов и деформаций конструкций;

- фактических значений сцепления арматуры с бетоном после длительной эксплуатации сооружения;

- наличия разрыва арматуры;

- степени коррозии бетона и арматуры.

Рис. 1. Фрагмент профиля георадарного зондирования облицовочных бетонных плит

В ходе обследования водопроводящих сооружений в Ростовской области, Краснодарском крае, Ставропольском крае, Кабардино-Балкарской Республике произведена классификация дефектов и повреждений. Были выделены три основные состояния водопроводящих сооружений:

Группа № 1 - объекты, не подлежащие восстановлению в ходе ремонта;

Группа № 2 - объекты, которые могут быть восстановлены в результате выполнения ремонта;

Группа № 3 - объекты с нормальным техническим состоянием, несмотря на выработку их срока службы.

При проведении оценки технического состояния водопроводящих сооружений были использованы проборы неразрушающего контроля, с применением ультразвукового метода и метода ударного импульса, по определению геометрических характеристик их дефектов и повреждений, георадар ОКО-2, и фактической прочности бетона в местах нахождения дефектов и повреждений, электронный измеритель прочности ИПС-МГ4.01 [4].

Система наблюдений включала в себя съёмку профилей. С целью установления фактической прочности лотковых каналов оросительных систем были обследованы, входящие в комплекс эксплуатации методом ударного импульса, электронным измерителем прочности ИПС-МГ4.01. Места измерений были привязаны к георадарным обследованиям для определения прочности каждой конструкции в характерных точках профилей [5] (см. рис. 1).

В ходе натурных исследований были выявлены дефекты и повреждения водопроводящих сооружений. В результате установлено на примере лотковых каналов оросительных систем, что разрушение в донной части лотков происходит в большинстве случаев из-за того, что лоток в этом месте находится в наиболее неблагоприятных условиях. В зимнее время дно лотка оказывается наиболее увлажненным, из-за выпадающих осадков (снег, дождь), а последующее циклическое замораживание и оттаивание приводит к накоплению дефектов и повреждений. Наличие этих повреждений после длительного срока эксплуатации лотков обусловлено несовершенной технологией производства элементов лоткового канала оросительных систем, а также несовершенством строительно-монтажных работ (см. рис. 2).

а)

б) в)

Рис. 2. Фрагменты профилей георадарного зондирования участка лоткового канала Азовской оросительной системы а, б) с дефектами; в) без дефектов

георадарный зондирование водопроводящий

По результатам обследований водопроводящих сооружений были построены твердотельные модели, напряжённо деформированного состояния. Все теоретическое обоснование математических модель базируется на основе полученных экспериментальных данных.

Таким образом, применение приборов неразрушающего контроля при обследовании водопроводящих сооружений позволяет оперативно, без дополнительных повреждений, получать объективную оценку их технического состояния, а именно: установить факт наличия дефектов и повреждений, определить их геометрические параметры (ширину, глубину и длину), а также величину фактической прочности бетона в местах нахождения дефектов. При использовании данного подхода появляется возможность обоснование параметров дефектов и повреждений, которые невозможно установить при визуальном осмотре.

Литература

1. Бандурин, М.А. Обследование состояния оросительных лотковых каналов Азовской оросительной системы неразрушающими методами / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2006. № 24. С. 72-76.

2. Бандурин, М.А. К вопросу о состоянии железобетона лотковых каналов Азовской оросительной системы / Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2006. № 24. С. 82-86.

3. Зильберова И.Ю., Саар О.В. Проблемы применения совместного производства работ по строительству, реконструкции и модернизации инженерных сетей и телекоммуникационных систем на территории Ростовской области // Инженерный вестник Дона, 2010. № 1. http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1e2010/168/(доступ свободный).

4. Моргун В.Н. Размышлении о эффективности стеновых материалов // Инженерный вестник Дона, 2008. № 4. http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2008/97//(доступ свободный).

5.Чантха Хо Оценка фактического НДС конструкций жилого дома в г. Белово Кемеровской по результатам инструментального обследования //Инженерный вестник Дона,2012.№ 1. http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2012/623//(доступ свободный).

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Трассирование линейных сооружений. Цели инженерно-геодезических изысканий для линейных сооружений. Геодезические работы при проектировании линейных коммуникаций и при прокладке трасс сооружений. Установление положения автодороги в продольном профиле.

    контрольная работа [319,9 K], добавлен 31.05.2014

  • Классификация гидротехнических сооружений и их применение. Разведочное и эксплуатационное бурение. Островные сооружения, платформы для глубин более 50 м. Конструкции систем подводной добычи. Опыт эксплуатации ледостойких нефтегазопромысловых сооружений.

    реферат [3,3 M], добавлен 12.02.2012

  • Анализ состояния разрушений зданий на территории России. Физико-географическая характеристика района проведения работ по наблюдению за осадками здания. Основные источники погрешностей геометрического нивелирования. Наблюдение за осадками сооружений.

    курсовая работа [438,9 K], добавлен 30.01.2016

  • Классификация промышленных гидротехнических сооружений. Проектирование гидротехнических сооружений. Влияние различных факторов на качество строительства. Современные материалы для строительства. Мероприятия, обеспечивающие требуемое качество воды.

    реферат [23,3 K], добавлен 21.03.2012

  • Общая технологическая схема контроля осадок сооружений и их оснований. Сбор и анализ исходных данных для проектирования геодезического контроля осадок сооружения, выбор объектов и видов геометрических параметров. Проектирование схемы нивелирования.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 29.11.2014

  • Проблемы устойчивости зданий и инженерных сооружений в городе Якутске, их связь с инженерно-геокриологическими условиями территории, потеплением климата и протекающими на территории мерзлотными процессами. Меры по улучшению состояния городской застройки.

    реферат [5,5 M], добавлен 08.10.2014

  • Природные условия Большого Сочи. Исследование специфики прокладки линейных сооружений в районе Большого Сочи с учетом особенностей геологического строения и рельефа, климата и комплексной антропогенной нагрузки в зоне функционирования этих сооружений.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 21.10.2013

  • Понятие о гармонизации — системной методологии проектирования гидросооружений. Основные принципы и методология инженерных расчетов. Вероятностный метод расчета гидротехнических сооружений. Решение гидротехнических задач в вероятностной подстановке.

    реферат [959,5 K], добавлен 11.01.2014

  • Мониторинг объектов населенных пунктов: сущность и задачи, информационное обеспечение. Современные системы дистанционного зондирования: авиационные, космические, наземные. Применение аэро- и космических съемок при мониторинге объектов населенного пункта.

    дипломная работа [5,1 M], добавлен 15.02.2017

  • Создание разбивочной основы на строительной площадке. Программное обеспечение геодезических измерений. Закрепление монтажных осей и установка в проектное положение технологического оборудования. Определение взаимного расположения элементов сооружений.

    курсовая работа [554,8 K], добавлен 16.01.2015

  • Методика, позволяющая применять рекуррентный алгоритм, для контроля грубых ошибок и последующего уравнивания геодезических сетей при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений и земной поверхности. Блок программы для анализа плановых деформаций.

    автореферат [434,7 K], добавлен 14.01.2009

  • Особенности формирования земельных участков при строительстве линейных сооружений. Роль и значение геодезических измерений в кадастровой деятельности. Особенности проведения геодезических и кадастровых работ при строительстве дорожных сооружений.

    дипломная работа [973,6 K], добавлен 22.03.2018

  • Особенности дешифрования данных дистанционного зондирования для целей структурно-геоморфологического анализа. Генетические типы зон нефтегазонакопления и их дешифрирование. Схема структурно-геоморфологического дешифрирования Иловлинского месторождения.

    реферат [19,0 K], добавлен 24.04.2012

  • Выбор места расположения и типа водозабора. Разработка конструкций водозаборных сооружений и компоновка основного оборудования. Гидравлический расчет сооружений водозабора. Потери напора при пропуске расчетного расхода водозабора по одной линии в паводок.

    методичка [1,9 M], добавлен 21.11.2012

  • Разбивка на промышленной площадке шахты сооружений и зданий. Вынос в натуру осей фундаментов. Сущность гироскопического ориентирования. Камеральная обработка результатов ориентирно-соединительной съемки подземного горизонта шахты через вертикальный ствол.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 13.05.2014

  • Геодезический контроль точности выполнения строительно-монтажных работ. Высотная разбивка зданий и сооружений. Вынос обноски строительного нуля. Перенос на местность угла, проектной высоты, плоскости с заданным уклоном. Контрольная геодезическая съемка.

    курсовая работа [570,9 K], добавлен 09.04.2015

  • Компоновка гидроузла, выбор удельного расхода. Проектирование водобойного колодца. Выбор числа и ширины пролётов плотины. Конструирование водосливного профиля. Устройство и применение плоских затворов. Техническая безопасность гидротехнических сооружений.

    курсовая работа [144,0 K], добавлен 29.07.2012

  • Характеристика геодезических работ при строительстве промышленных сооружений на примере газопровода. Виды геодезических работ при строительстве и эксплуатации объектов. Технология инженерно-геодезических изысканий строительства нового газопровода.

    реферат [993,5 K], добавлен 13.03.2015

  • Выполнение геодезических работ для строительства площадных и линейных сооружений. Планировка участка под горизонтальную плоскость. Составление топографического плана участка и картограммы земляных масс. Обработка журнала тригонометрического нивелирования.

    курсовая работа [249,4 K], добавлен 29.11.2014

  • Гидрологические характеристики района проектирования. Определение полезного, форсированного и мертвого объемов водохранилища. Выбор створа плотины, трассы водопропускных сооружений. Построение плана и поперечного профиля плотины. Расчет входного оголовка.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.