Состояние гидротехнических сооружений Орловской области

Детальное обследование 151 гидроузла Орловской области, выполненное в 2005 г. Возможные последствия прорыва напорного фронта для объектов и территорий, расположенных в нижнем бьефе гидроузлов. Распределение гидроузлов в зависимости от степени готовности.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 19.05.2018
Размер файла 108,2 K

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

Файл не выбран
Обзор

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//

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»

Состояние гидротехнических сооружений Орловской области

Г.М. Каганов - д-р техн. наук; В.И. Волков - канд. техн. наук,

И.А. Секисова - канд. техн. наук

В течение ряда лет Московским государственным университетом природообустройства разрабатываются различные аспекты проблемы безопасности низконапорных (IV класса) плотин Российской Федерации. В том числе была разработана и апробирована более чем на 1500 подобных объектах методология детальных обследований гидротехнических сооружений; создана электронная база данных, позволяющая обрабатывать значительный объем накопленной информации [1…4].

Составной частью данной работы являлось детальное обследование 151 гидроузла Орловской области, выполненное в 2005 г., результаты которого позволили получить достаточно полную информацию о техническом состоянии объектов, выделить среди них наиболее опасные, в том числе требующие выполнения неотложных мер по ремонту (реконструкции) и наметить комплекс организационных мероприятий по их использованию в дальнейшем, а также выявить ряд актуальных проблем, характерных для современной системы обеспечения безопасности низконапорных гидроузлов данного региона.

На подавляющем количестве гидроузлов 114 (75,5 %) оказалась безвозвратно утеряна проектная документация, на восстановление которой понадобятся годы работы проектных институтов и значительное вложение денежных средств. Учитывая то обстоятельство, что, по мнению специалистов, некоторая часть (пусть малая) этих объектов была в свое время возведена хозспособом, восстановление проектной документации представляется довольно дорогостоящей работой.

Из-за отсутствия документации, ряд выводов по результатам обследований технического состояния гидротехнических сооружений был сделан на основе экспертных заключений высококвалифицированных специалистов-гидротехников, и требует в дальнейшем подтверждения путем выполнения необходимых расчетов, базирующихся на современных нормативных документах и методиках. Поэтому представляется необходимым в кратчайшие сроки и, в первую очередь для наиболее опасных объектов, требующих срочного проведения ремонтных работ, подготовить исполнительную документацию и выполнить необходимое расчётное обоснование в соответствии с современными СНиП; в том числе гидрологические расчёты, проверку пропускной способности водопропускных сооружений, расчёты прорывной волны с нанесением на топографическую основу затопляемых территорий.

Еще одной острой проблемой, касающейся обеспечения безопасности низконапорных гидроузлов Орловской области является отсутствие службы эксплуатации - по данным обследования такая служба отсутствует на 118 объектах, что составляет 78,1 % обследованных сооружений. Имеет место острый недостаток кадров водников, как в районах, так и на более высоких уровнях. Отсутствие служб эксплуатации приводит к невозможности проведения мониторинга, невозможности организации и выполнения своевременных ремонтных работ.

Именно по причине отсутствия контроля настолько высок процент гидроузлов, состояние которых соответствует неудовлетворительному и опасному уровням безопасности (92,7%), большинство из которых к тому же, представляет потенциальную опасность для территории нижнего бьефа (57,1 %). Положение усугубляется еще и тем, что большинство сооружений эксплуатируется достаточно долгое время. На рис. 1 представлена информация о распределении гидротехнических сооружений по году строительства и сроку эксплуатации.

Сведения об остаточной стоимости имеются только по 84 объектам (что составляет 55,6% от общего количества обследованных гидроузлов); она составляет порядка 69,56 млн руб. (или в среднем примерно 0,83 млн на гидроузел), износ сооружений при этом достаточно высок и составляет порядка 42,2%. Установлено, что 7 (4,6%) сооружений находятся в аварийном состоянии, 129 (85,4%) требуют проведения капитального ремонта и 13 (8,6%) проведения текущих ремонтных работ.

Рис. 1. Распределение гидроузлов Орловской области по сроку эксплуатации

Был подсчитан, основываясь на весьма осторожных экспертных оценках, примерный объем средств, необходимых для проведения ремонтных мероприятий без учета стоимости работ, необходимых для разработки проектных обоснований. Общая стоимость составила 534,2 млн руб. или (в среднем) ? 3,5 млн руб. на каждый гидроузел. Следует, однако, отметить, что для уточнения возможной величины ущерба материального, экологического, социального - необходимо выполнить в дальнейшем расчёты волны прорыва и нанести на топографические карты местности зоны затопления. Наличие такой информации позволит повлиять на своевременное принятие необходимых решений и исключить возникновение чрезвычайных ситуаций.

Статистический анализ показал, что практически отсутствуют гидроузлы, сооружения которых могли бы быть отнесены к нормальному уровню безопасности (2%); некоторые сооружения соответствуют пониженному (7,9%), большая же часть (90,1%) относится к неудовлетворительному и опасному уровням безопасности.

На рисунке 2 приведены данные о распределении гидроузлов по уровням безопасности в соответствии с российским Регистром ГТС.

На основе экспертных заключений специалистов представлены возможные последствия прорыва напорного фронта для объектов и территорий, расположенных в нижнем бьефе гидроузлов. По степени опасности гидротехнических сооружений в зависимости от возможного ущерба для территории нижнего бьефа были экспертно выделены три категории:

не опасные - в нижнем бьефе не располагаются населенные пункты и объекты народного хозяйства;

опасные - в нижнем бьефе располагаются объекты народного хозяйства;

особо опасные - в нижнем бьефе располагаются населенные пункты, сюда также

входят гидроузлы, прорыв напорного фронта которых способен спровоцировать аварийную ситуацию на нижерасположенном гидроузле или вызвать экологическое бедствие.

В нижнем бьефе 87 (57,6 %) гидроузлов располагаются населенные пункты и объекты народного хозяйства; среди них особо опасными для нижнего бьефа являются 5 (3,3%). Не представляет потенциальной опасности для территории нижнего бьефа возможный прорыв напорного фронта 59 (39%) гидроузлов.

Среди гидроузлов, представляющих потенциальную опасность для территории нижнего бьефа - 56 объектов (37% от общего количества обследованных гидроузлов) отнесены к неудовлетворительному и 24 (15,9%) к опасному уровням безопасности.

Рис. 2. Распределение гидроузлов Орловской области в соответствии с уровнем безопасности

Среди обследованных гидроузлов только 66 (43,7%) объектов имеют в своем составе сооружения, предусматривающие предпаводковую сработку водоема, и только на 40 (60,6%) из них эти сооружения находятся в исправном состоянии.

Резервом строительных материалов обладают только 6 (4%) гидроузлов, дежурство во время паводка не предусмотрено ни на одном из объектов, средств оповещения об аварийных ситуациях нет в наличии также ни на одном из объектов.

Общее состояние гидроузла определяется в основном состоянием его основных конструктивных элементов: напорного (плотины) и водосбросного сооружений.

Значительная часть гидроузлов имеет в своем составе плотины, техническое состояние которых соответствует неудовлетворительному и опасному уровням безопасности (47,7%), также велико количество гидроузлов, имеющих в своем составе неисправные водосбросные сооружения (76,8%).

При проведении обследований и последующем анализе результатов для оценки надежности тех или иных типов водосбросов была выполнена детальная классификация существующих водопропускных сооружений при земляных плотинах (табл. 1) и по каждому типу сооружений установлен уровень безопасности.

Таблица 1

Количество водосбросных сооружений, состояние которых соответствует неудовлетворительному и опасному уровням безопасности в зависимости от их типа (в скобках даны проценты от количества водосбросов соответствующих данному типу)

Тип водосброса

Всего

Неудовлетво

рительный

Опасный

1

2

3

4

Открытые береговые водосбросы

10

9 (90%)

0

в том числе: регулируемые

8

7

0

нерегулируемые

2

2

0

Открытые регулируемые водосбросы в теле плотины

2

2 (100%)

0

Водосбросные плотины

4

1 (25%)

1 (25%)

Трубчатые водосбросы

112

76 (67,8%)

13 (11,6%)

а) с башенными оголовками

36

21

5

в том числе нерегулируемые

24

13 (54,2%)

3 (12,5%)

регулируемые

12

8 (66,7%)

2 (16,7%)

б) с ковшовыми оголовками

39

31 (79,5%)

2 (51,3%)

в) безбашенны

33

22 (66,7%)

5 (15,1%)

регулируемые

3

3

0

нерегулируемые

30

19

5

г) сифонные

4

2 (50%)

1 (25%)

Обводные каналы

8

5 (62,5%)

1 (12,5%)

Проран в теле плотины (из-за разрушения водосброса)

8

0

8 (100%)

Водосброс разрушен

3

0

3 (100%)

Итого

147

93 (63,3%)

26 (17,7%)

Таким образом, к пропуску паводка потенциально готова лишь небольшая часть гидроузлов Орловской области (11,3%), остальные же представляют потенциальную опасность с точки зрения возможного возникновения чрезвычайной ситуации, связанной с аварией гидротехнических сооружений.

В таблице 2 приведено распределение обследованных гидроузлов по степени готовности к пропуску паводка и по уровню безопасности в зависимости от года строительства и срока службы. На рис. 3 представлено распределение гидроузлов в зависимости от их степени готовности к пропуску расчетных паводковых расходов и приведен процент основных гидротехнических сооружений (плотина, водосброс), техническое состояние которых не обеспечивает безопасность гидроузла при пропуске паводков.

Таблица 2

Распределение гидротехнических сооружений по степени готовности к пропуску паводка в зависимости от года строительства и срока службы

Год строительства

по 1969 г. вкл.

1970-1979 вкл.

после 1979

Всего

Срок эксплуатации Т, лет

40

40 > Т 30

30 > Т

В целом гидроузлов

Кол-во

33

40

78

151

в %

21,8

26,5

51,7

100

Степень готовности к пропуску паводка

Достаточная

Кол-во

1

2

14

17

в %

3,0

5,0

17,9

11,2

Недостаточная

Кол-во

32

38

64

134

в %

97,0

95,0

82,1

88,8

Рис.3. Распределение гидроузлов в зависимости от их степени готовности (достаточная или недостаточная) к пропуску расчетных паводковых расходов

гидротехнический гидроузел напорный

Выводы

1. Анализ состояния гидротехнических сооружений позволяет отметить ряд важных моментов, от которых существенно зависит безопасность гидротехнических сооружений Орловской области. В той или иной мере они отмечались и ранее, но за прошедшие годы ряд принципиальных вопросов, решение которых позволило бы коренным образом изменить ситуацию и реализовать основные положения закона о безопасности гидротехнических сооружений в Орловской области, не нашли решения. Среди них: отсутствие необходимого финансирования; отсутствие хозяйствующей структуры (федеральной или региональной), которая реализовывала бы хозяйственные функции, обеспечивающие ремонт, проектирование; отсутствие служб эксплуатации и проектной документации, отсутствие или пробелы в законодательных и нормативных актах.

2. Как уже отмечалось, практически на всех объектах отсутствует проектная документация и какое-либо расчётное обоснование гидротехнических сооружений. Необходимо безотлагательно приступить к выполнению исполнительной документации и расчётному обоснованию гидротехнических сооружений, в первую очередь объектов, выделенных как опасные. Для них необходимо выполнить уточнённые гидрологические расчёты (с учётом изменившихся условий) и расчёты прорывной волны, расчеты пропускной способности водопропускных сооружений.

3. Имеет место практически полное отсутствие квалифицированных гидротехников (да и вообще специалистов водного хозяйства) как на высшем уровне, так и на местах - в районах). Представляется необходимым при одном из Министерств Орловской области создать специальное Управление, которое занималось бы проблемами безопасности гидротехнических сооружений. Область могла бы на контрактной основе направить на учёбу необходимое количество студентов; возможна, очевидно, и подготовка специалистов по ускоренной программе, которые получали бы высшее или среднее специальное образование.

4. Приведённые данные по стоимости ремонтных работ могут представлять интерес при анализе возможности привлечения средств из федерального бюджета от соответствующих министерств и ведомств, а также при привлечении внебюджетных средств, требующихся для проведения ремонтно-восстановительных работ.

5. Представляется необходимым создать в Орловской области хозяйствующую структуру, которая финансировалась бы из федерального бюджета, из бюджета Орловской области (в частности, из «водных» денег), из внебюджетных средств собственников. Форма предполагаемой структуры может быть уточнена; возможно её следовало бы создавать в виде ГУП или ФГУ при Министерстве сельского хозяйства или Министерстве строительства Орловской области.

6. К настоящему времени проведение детальных обследований было направлено на напорные гидротехнические сооружения. Представляется необходимым приступить к инвентаризации и иных, в том числе безнапорных, гидротехнических сооружений - водозаборов, дюкеров, акведуков, насосных станций и других, авария которых также может привести к катастрофическим последствиям.

7. Выполненные работы, связанные с обследованием гидротехнических сооружений, подтвердили один из выводов, сделанных и для других субъектов федерации, о необходимости системного подхода для реализации проблемы безопасности гидротехнических сооружений Орловской области.

Библиографический список

Каганов, Г.М., Некоторые проблемы обеспечения безопасности гидротехнических сооружений [Текст] / Г.М. Каганов, В. И. Волков // Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем // Материалы международной научно-практической конференции. - М.: МГУП, 2006. Ч. 1. С. 426.

Каганов, Г.М. Результаты предпаводкового обследования 2006 г. гидроузлов Московской области [Текст] / Г. М. Каганов, В.И. Волков, И.А. Секисова //Гидротехническое строительство. 2007. № 4. С. 2-9.

Kaganov, G.M. To the problem of safety provision for small dams [The text] / G.M. Kaganov, V.I. Volkov, I.M. Evdokimova, I.A. Sekisova // ICOLD 75th Annual Meeting Saint Petersburg, Russia, June 24-29, 2007. Symposium: «Dam Safety Management Role of State, Private Companies and Public in Designing, Constructing and Operating of Large Dams»//, session №3, report 87, p. 1 - 11.

Каганов, Г.М. К оценке состояния низконапорных гидротехнических сооружений при отсутствии проектной документации [Текст] / Г. М. Каганов, В. И. Волков // Природообустройство. - M.: ФГОУ ВПО МГУП, 2008. №3. С. 41-48.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • 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

  • 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

  • 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

  • Проектирование комплексного гидроузла. Физико-технические характеристики грунтов основания. Гидравлические расчеты водосливной плотины. Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты. Гидравлический расчет пропуска строительных расходов.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.12.2010

  • 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

  • Физико-географические условия формирования стока. Водные объекты Краснодарского края: реки, озера, лиманы, водохранилища. Загрязнение водных объектов. Проблема нецентрализованных источников водоснабжения. Современное состояние гидротехнических сооружений.

    дипломная работа [7,8 M], добавлен 20.07.2015

  • Основные требования к проектам гидросооружений. Определение класса гидротехнического сооружения. Проверка на пропуск поверочного расхода. Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе и параметров принятых гасителей. Конструирование подземного контура.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.11.2021

  • Природно-климатические условия территории водохранилища Краснодарского края. Его уровенный режим, поступление и сброс воды. Русловые процессы в нижнем бьефе водохранилища. Механический рыбоподъемник и водосбросное сооружение. Загрязнение реки Кубань.

    дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.12.2014

  • Физико-географическая характеристика участка реки Ангары, рельеф и геологическое строение бассейна. Транспортная характеристика и расчет экономических показателей использования флота. Факторы русловых деформаций, методика вычисления просадки уровня.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 09.06.2016

  • Вариант гидроузла с каменно-земляной плотиной. Паспорт гидроузла, определение отметки гребня грунтовой плотины. Состояние строительства плотин из укатанного бетона в мире. Гидравлический расчет водосбросного сооружения. Водосбросное сооружение, его выбор.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2009

  • Краткая физико-географическая характеристика Архангельской области. Построение эпюры грузонапряженности и установление категории дороги. Проектирование автомобильной дороги в продольном профиле. Понятие о водоснабжении. Расчет водопропускных сооружений.

    курсовая работа [206,3 K], добавлен 18.09.2013

  • Разработка методики анализа результатов наблюдений за осадками и смещениями крупных электроэнергетических объектов, расположенных в Мексике. Применение спутниковых методов измерений. Научное ее обоснование и определение путей практической реализации.

    автореферат [205,2 K], добавлен 04.01.2009

  • Физико-географические, геологические, геоморфологические, тектонические и гидрогеологические условия территории Москвы. Экологическое состояние и возможные проявления экзогенно-геологических процессов. Оценка природных условий участка строительства.

    курсовая работа [88,3 K], добавлен 21.04.2009

  • Проектирование бетонной водосборной плотины, компоновка сооружений гидроузла и гидравлические расчеты. Порядок конструирования тела плотины и ее элементов. Расчет фильтрации, нагрузки и воздействия на плотину. Планирование затрат на строительство.

    курсовая работа [119,3 K], добавлен 12.07.2009

  • Анализ и интерпретация материалов 3D-сейсморазведки на примере сейсморазведочных работ на Ново-Аганском месторождении в Тюменской области. Особенности характеристик волнового поля в районе геологических работ и определение перспективных объектов.

    дипломная работа [9,7 M], добавлен 18.10.2013

  • Задачи и содержание дешифрирования снимков застроенных территорий. Методы дешифрирования материалов аэро- и космических съемок. Классификация демаскирующих признаков. Процесс автоматизированного распознавания образов на основе нейросетевых методов.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 15.02.2017

  • Характеристика района возведения гидроузла. Выбор основных размеров профиля плотин. Определение отметки гребня в глубоководной зоне. Откосы, бермы и дренажные устройства. Фильтрационный расчет грунтовой плотины. Проектирование водовыпускного сооружения.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.04.2015

  • Водные ресурсы и водообеспеченность Днепропетровской области. Забор и использование воды, загрязнение водных ресурсов и его источники. Радиационное загрязнение и микробиологическая оценка качества воды. Состояние и методы очистки возвратных вод.

    реферат [40,8 K], добавлен 29.05.2009

  • Применение лазерного сканирования в промышленности на примере исполнительной съемки. Создание трехмерной цифровой модели и комплекта обмерных чертежей Майнского гидроузла. Основные технические характеристики наземного лазерного сканера Z+F IMAGER 5006h.

    курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.03.2015

  • Хемогенные и органогенные осадочные горные породы. Геологическая деятельность рек. Развитие речных долин. Тектоническое районирование Российской Федерации. Элементы залегания геологических объектов. Горные породы и полезные ископаемые Кемеровской области.

    контрольная работа [255,0 K], добавлен 25.01.2015

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.