10416

61

- с появлением свободного стока, но с частичной сработкой водохранилища перед паводком и окончательным заполнением до планируемых объемов в паводок, в маловодные годы - с момента появления свободного стока;

-наполнение водохранилищ, емкость которых составляет больше 50% среднемноголетнего объема годового стока реки, рекомендуется производить: в многоводные годы - в зависимости от прогноза паводковых расходов, но со сбросом излишков воды перед паводком, в маловодные годы - с появлением свободного стока воды.

Наполнение водохранилища многолетнего регулирования стока определяется положениями проекта и правил эксплуатации водохранилищ и производится с появлением свободного стока воды в реке. При сработке водохранилища в нем должны сохраняться остаточные запасы воды, величина которых проверяется на основании сопоставления известного водопотребления и расчетного стока групп маловодных лет.

При многолетнем регулировании и наличии прогноза о многоводности последующего года для улучшения качества воды целесообразно максимально срабатывать чашу водохранилища.

Наполнение и опорожнение водохранилищ производится такими темпами, которые не вызывают опасные деформации в теле плотины, обеспечивают устойчивость откосов и целостность крепления. Скорости наполнения и опорожнения водохранилищ, рекомендованные проектом, могут уточняться в процессе эксплуатации специальными исследованиями по установлению оптимальных темпов наполнения и сработки водохранилища на разных отметках.

Темпы первоначального наполнения водохранилища, зависящие от свойства грунта, конструкции и способа возведения плотины, задаются проектом и приводятся в правилах временной эксплуатации.

Ориентировочно скорости наполнения и скорости сработки водохранилища рекомендуются следующие:

-наполнение - для нижних слоев тела плотины, значительную часть года находящихся под действием фильтрационной воды, темп наполнения можно не

62
ограничивать (для средних принимать 0,5…1,0	м/сут.; для верхних слоев -
0,25…0,5 м/сут.; для последних 2…3 м - 0,05…0,1	м/сут.);

- сработка - для верхних уровней 0,3 м/сут.; для средних - 0,5 м/сут. и для нижних - 1,0 м/сут.

Взимних условиях при шугоходе, совпавшем с наполнением водоема, шуга задерживается в водохранилище и накапливается в зоне выклинивания кривой подпора. В этом случае глубокая сработка уровней воды недопустима из-за возможной надвижки тела зажора на сооружение.

При опорожнении водохранилища шугу по возможности необходимо пропускать в нижний бьеф, стараясь не создавать зажора (затора) перед сооружением и в нижнем бьефе, а также в непосредственной близости от них.

Особенно следует обращать внимание на возможность забивки шугой (льдом) водозаборных отверстий (решеток донных отверстий).

Максимально возможный для зимних условий уровень воды в водохранилище должен устанавливаться с учетом подпора его ледяным покровом.

Всуровые зимы при образовании ледяного покрова значительной толщины, уровень воды лучше всего держать постоянным, стараясь сбрасывать, всю поступающую воду в нижний бьеф. При необходимости сработки уровня воды темпы снижения должны быть значительно уменьшены против обычных, чтобы не вызвать разрушений крепления откосов. Лед должен плавно оседать на откосы. Поднятие уровня воды можно производить только после начала таяния льда.

3.7. Эксплуатация грунтовых плотин и дамб

Информацию о работе сооружений, их состоянии, возможных дефектах получают путем проведения наблюдений. Последние могут быть визуальными или инструментальными.

В соответствии с [20] плотины должны оснащаться контрольноизмерительной аппаратурой (КИА) для проведения натурных наблюдений. Натурные наблюдения могут быть контрольными и специальными.

63

Контрольные наблюдения следует проводить в целях изучения основных параметров работы плотины и основания, анализа их состояния и оценки надежности.

При контрольных наблюдениях следует определять:

-отметки УВБ и УНБ;

-положение депрессионной поверхности в теле плотины и примыканиях

кберегам;

-качество работы дренажа и противофильтрационных устройств;

-расходы воды, фильтрующейся через плотину, её основание и в примыканиях;

-осадку тела плотны, основания и береговых примыканий;

-горизонтальные смещения гребня, берм, противофильтрационных устройств;

-ледовые воздействия.

В состав контрольных наблюдений следует включать систематические визуальные наблюдения за состоянием креплений и местными деформациями откосов и гребня, водосбросных кюветов, появление выходов профильтровавшейся воды, размывами откосов и берегов, появлением наледи, заилением и зарастанием дренажных траншей.

Для плотин IV класса и их оснований следует предусматривать комплексные визуальные наблюдения. Инструментальные наблюдения можно ограничивать наблюдениями за смещениями, осадкой, положением депрессионной поверхности и фильтрационными расходами. При соответствующих условиях допускается не проводить инструментальных наблюдений.

Специальные натурные наблюдения проводят при соответствующем обосновании в целях получения данных для уточнения методов и результатов расчетов, обоснования конструкций, улучшения условий эксплуатации и т.п.

При наблюдениях за деформациями (рис. 3.1) следует различать: обвалы - отрыв и падение отдельных масс грунта; оползни - сползание масс грунта обычно по контакту разнородных слоев; оплывы - оползание грунта под влия-

64

нием сильного насыщения водой; осыпи - сползание сухого сыпучего грунта откосов или крутых склонов; трещины - разрыв грунта на поверхности сооружения; просадки - местные впадины на поверхности сооружения; выпор - местный подъем грунта под давлением сооружения или фильтрационного потока; пучение - местный подъем грунта при промерзании.

Состояние бетонных креплений верховых откосов плотин определяют по просадкам крепления, деформациям или разрушениям плит, их оползаниям или другим перемещениям, деформациям швов и т.п. Особое внимание следует проявлять при наблюдениях за креплениями откосов в периоды сильных волнений, зимней сработке водохранилища, ледоходе.

Низовые откосы плотин характеризуются состоянием травяной растительности, повреждением землеройными животными, размывами и деформациями. Необходимо обращать внимание на состояние ливнесбросной сети. Возможно ее засорение, заиление, зарастание, разрушение, деформация лотков, кюветов, канав.

Наиболее ответственны наблюдения за фильтрацией воды. При этом к особо опасным явлениям, которые могут быть обнаружены при визуальных наблюдениях, относятся: выход фильтрационных вод на низовой откос, в береговых примыканиях, выше дренажных устройств; выпор грунта на низовом откосе или в основании; появление мутной профильтровавшейся воды; ощутимые просадки в зонах суффозии (выноса грунта); образование значительной сосредоточенной фильтрации. При определении характера фильтрации отмечают: мокрые пятна - слабая фильтрация в виде пятен на поверхности сухого грунта; просачивание - фильтрация в виде отдельных капель, скатывающихся по откосу; протечки - фильтрация в виде слабых струй воды или лужиц; свищи - сосредоточенная фильтрация в виде отдельных струй; грифоны - то же, но в виде небольших фонтанчиков; ключи - выходы сосредоточенной фильтрации в виде значительных, но отдельных струй.

65

Рис. 3.1 Характерные повреждения земляных плотин:

а - обрушение откоса; б - размыв откоса дождевыми водами; в -фильтрационный вынос грунта; 1 - откос до деформации; 2 - откос после деформации; 3 - массив обрушившегося грунта; 4 - поверхность сдвига; 5 - уровень грунтовых вод в теле плотины; 6 - зона фильтрационного разрушения откоса.

Вместах сосредоточенной фильтрации устраивают канавки и ямкиотстойники для измерения расхода воды и фиксирования выносимого грунта.

Впериоды отрицательной температуры воздуха в местах выхода фильтрации могут образовываться наледи, которые также фиксируют.

Для нормальной работы плотин большое значение имеет правильная эксплуатация дренажных устройств.

Дренажные устройства плотины должны быть всегда в рабочем, состоянии. При появлении симптомов, свидетельствующих об ухудшении их работы

66

(прекращение поступления воды, намокание откосов, выход фильтрационной воды выше дренажа, заболачивание у подошвы низового откоса), дренаж должен быть тщательно осмотрен, установлены места нарушения, засорения, заиления и приняты меры к его расчистке и восстановлению.

Ни в коем случае нельзя допускать образование подпоров, зарастания, заиления и оплывания отводящих открытых дрен, коллекторов, заиления смотровых колодцев и труб закрытых дрен.

В непосредственной близости к земляным сооружениям запрещается рыть котлованы.

При зарастании растворенными в воде солями фильтры дренажных колодцев обрабатываются ингибированной кислотой, их внутренние стенки могут очищаться металлическим ершом на штанге или же "воздушным ершом".

Дренажные трубы даже при самом тщательном обслуживании постепенно заиляются. Наносы из труб удаляются промывкой или прочисткой. Промывка производится под давлением чистой водой с помощью автоцистерны, устанавливаемой поочередно над смотровыми колодцами, начиная с верхней (по течению) части трубы, или водопроводной водой, подаваемой в дренаж из гидрантов.

Дренажные трубы можно прочищать проталкиванием по трубам от колодца к колодцу ершей или резиновых шаров. В первые годы эксплуатации дренажные трубы промываются один раз в год, затем один раз в 2 года.

При невозможности прочистки заросшего, заиленного или засоренного фильтра производится его замена или перебуривание колодца.

При значительных просадочных явлениях по трассе дренажа, при их повторном появлении, в случае серьезных повреждений труб или обсыпки производятся вскрытие трубчатого дренажа и замена поврежденного участка. В процессе ремонта отвод воды осуществляется перекачкой в ближайший исправный колодец.

При подготовке к зиме следует:

- утеплять устья пьезометров в трубах-люках;

67

-устанавливать вехи у пьезометров;

-обеспечивать незамерзаемость воды в пьезометрах.

Взимнее время нельзя допускать промерзания дренажных устройств, для чего необходимо следить за выходом фильтрационных вод (образованием наледей), утеплять подручными средствами соответствующие места.

3.8.Эксплуатация водопропускных сооружений

Вбетонных и железобетонных водопропускных плотинах I-III классов в соответствии с [21] необходимо предусматривать установку КИА для проведения натурных наблюдений и исследований как в период строительства, так и в процессе эксплуатации. Для плотин IV класса и их оснований установка КИА не обязательна.

Натурные наблюдения могут быть контрольными и специальными. Контрольные наблюдения в строительный период следует проводить за

деформациями основания, температурным режимом, напряженным состоянием раскрытием швов и трещинообразованием, фильтрацией в основании.

Контрольные наблюдения в период эксплуатации проводятся за вертикальными и горизонтальными смещениями, фильтрационным расходом, напряженным состоянием, раскрытием постоянных и временных швов, гидравлическим режимом потока воды в верхнем и нижнем бьефах и т.п.

Специальные наблюдения осуществляют в целях получения данных для подтверждения проектных решений, совершенствования методов расчетов, улучшения условий эксплуатации и др.

Всостав контрольных наблюдений следует включать натурные визуальные наблюдения.

Визуальными наблюдениями за водосбросами, водоспусками, водовыпусками необходимо в общем случае отслеживать:

- осадки и смещения сооружений и их оснований; - деформации конструкций;

- состояние деформационных швов и уплотнений в них;

68

-состояние напорных водоводов;

-работу дренажных и противофильтрационных устройств;

-режим уровней в бьефах гидроузла;

-воздействие потока на сооружение - размывы устройств нижнего бьефа, дна и берегов;

-воздействие льда на сооружения, их обледенение;

-состояние бетона - трещинообразование, истирание, коррозию;

-состояние металлоконструкций - повреждения, коррозию.

Весьма частыми причинами повреждений и аварий водопропускных сооружений малых гидроузлов являются (рис. 3.2):

-возникающая контактная фильтрация вдоль бетонных устоев, железобетонных или стальных водоводов;

-неразумное применение в конструкциях водосбросов сборных железобетонных элементов, склонных поддаваться деформациям в эксплуатационный период;

– высокая посадка устройств нижнего бьефа относительно дна реки при строительстве, приводящая впоследствии к оседанию и разрушению этих устройств.

На указанные обстоятельства следует обратить пристальное внимание при эксплуатации водопропускных сооружений с целью своевременной ликвидации повреждений и предупреждения аварий.

Гидроузлы на малых реках редко оборудуются контрольноизмерительной аппаратурой (КИА), поэтому описание инструментальных наблюдений за плотинами и водосбросами в данном пособии не приводится. Состав КИА и объем наблюдений определяются в необходимых случаях проектом гидроузла.

69

Рис. 3.2. Характерные повреждения водосбросов:

а) фильтрационный вынос грунта; б) контактный фильтрационный размыв; в) разрушение основания гасителя энергии; 1 -направление движения фильтрационного потока; 2 - деформационный шов; 3 - вынос грунта через деформационный шов; 4 - железобетонный трубопровод; 5 - зона контактного размыва; 6 - водобойный колодец; 7 - поверхность до раз-

мыва; 8 - поверхность после размыва.

3.9.Эксплуатация механического оборудования

Кмеханическому оборудованию относят затворы, сороудерживающие решетки, подкрановые пути, подъемно-транспортные механизмы, закладные части и направляющие устройства решеток и затворов, рыбозаградители, металлические трубопроводы, сифоны, грузовые эстакады, служебные мостики, лестницы, перильные ограждения и другие металлоконструкции.

Механическое оборудование гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации должно находиться под постоянным надзором, подвергаться периодическим ревизиям, профилактическим и плановым ремонтам с целью поддержания их в должном техническом состоянии.

70

Работа по надзору и ревизиям проводится работниками службы эксплуатации сооружений, а при необходимости и в порядке технической помощи, согласно соответствующему договору, - работниками проектной организации.

Обнаруженные в процессе эксплуатации дефекты, повреждения или отклонения в работе механического оборудования, которые не могли быть устранены силами персонала при текущем ремонте, подлежат включению в план капитального ремонта. Однако, дефекты, препятствующие безопасной эксплуатации, устраняются незамедлительно.

Мероприятия по поддержанию металлоконструкций и механического оборудования в должном техническом состоянии определяются конкретно для каждого вида конструкций. Механическое оборудование должно использоваться в соответствии с проектным и паспортными данными и содержаться в порядке, гарантирующем его полную сохранность и исправность.

Затворы

Затворы рабочие и ремонтные подвергаются ревизиям в соответствии с графиком профилактических мероприятий.

Затворы считаются исправными, когда они при работе под напором не имеют перекосов и заметных деформаций, когда движение их совершается планово, а прилегание и посадка на порог исключают утечку воды.

При ревизиях проверяются наличие деформаций и коррозионных повреждений основных связей конструкции, состояние уплотнений, планок и болтов для их крепления, надежность свободного от руки вращения, колес (для колесных затворов), состояние крепления грузовых винтов к проушинам затворов (для затворов с винтовыми подъемниками), состояние цепей, тросов и узлов их крепления, опорных шарниров (для сегментных затворов) и др.

Периодически проверяется работа ходовых частей соединений, передач, тормозов, проводящих частей затворов и других механизмов.

Обшивка затворов, сварные швы, а также места установки крепежных элементов в обшивке затворов должны быть плотными и не пропускать воду.