автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Интенсификация эксплуатации и восстановления безнапорных водоотводящих сетей в условиях больших городов

кандидата технических наук
Хантаев, Ислам Саидамиевич
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.23.04
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Интенсификация эксплуатации и восстановления безнапорных водоотводящих сетей в условиях больших городов»

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация эксплуатации и восстановления безнапорных водоотводящих сетей в условиях больших городов"

На правах рукописи ХАНТАЕВ Ислам Саидамиевич

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ БЕЗНАПОРНЫХ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ В УСЛОВИЯХ БОЛЬШИХ ГОРОДОВ

Специальность 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2009

003466735

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

кандидат технических наук, профессор Орлов Владимир Александрович доктор технических наук, профессор Алексеев Леонид Сергеевич; кандидат технических наук Харькин Владислав Альбертович ГУП «НИИМосстрой»

Защита диссертации состоится «¿£» Л-Ч. 2009 г. в ауд. №

в Стасов на заседании диссертационного совета Д 212.138.10 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан «

20»

Учёный секретарь диссертационного совета

Алексеев Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Активное строительство водоотводящих сетей в Москве началось в конце XIX века и в основном завершилось в 50-60 годы. В настоящее время около 60% водоотводящих сетей г. Москвы находится в первозданном виде. Это приводит к тому, что из-за её ветхости ежегодно увеличивается число аварий на сетях, ведущих к серьезным экономическим и социальным последствиям: подтоплению территорий, изливу сточных вод на рельеф местности, нарушению эффективной работы канализационных очистных сооружений за счет спонтанного увеличения или уменьшения расхода поступающих на обработку сточных вод и т.д.

В крупных городах России в настоящий момент вопрос предупреждения выхода из строя водоотводящих сетей приобретает особую актуальность. В коммунальном секторе старение трубопроводных коммуникаций и другого оборудования достигли критических уровней: свыше 70% находятся в неудовлетворительном состоянии. Из общей протяженности российских водоотводящих сетей в 163 тыс. км немедленной замены требуют 58 тыс. км.

В связи со сложившейся ситуацией для реализации долгосрочных экономических, социальных и экологических проблем, стоящих перед современным городом в рамках реформирования ЖКХ, решение задачи интенсификации эксплуатации сетей, предотвращения или сокращения аварий и раннего старения трубопроводов становится одной из актуальнейших проблем коммунальных служб большинства регионов РФ.

Современные тенденции широкого использования в коммунальном хозяйстве новых труб из различных материалов (в том числе синтетических) в период ремонта и модернизации старых сетей приводят к тому, что водоотводящая сеть городов из года в год становится все более разнородной, что сказывается на трудностях оценки гидравлических показателей. Поэтому при проектировании ремонта и проведения восстановительных работ на водоотводящих сетях, а также их эксплуатации значительная роль должна отводиться гидравлической составляющей для исключения или сведения до минимума гидравлического дисбаланса.

Цели и задачи работы.

Целью настоящей работы является:

-проведение анализа факторов, дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети Московской канализации по отдельным районам эксплуатации канализационной сети (РЭКС);

-выявление превалирующих дестабилизирующих факторов для условий Москвы на основе результатов визуального осмотра, инженерных изысканий и теледиагностики трубопроводов (видеоархива МГУП «Мосводоканал»);

-определение функциональных зависимостей между различными дестабилизирующими факторами в единой системе воздействия на трубопровод и выявление рейтинговой значимости факторов (проведение ранжирования факторов по балльной системе);

-составление паспорта ранжирования участков сети и разработка автоматизированной программы очередности восстановления водоотводящих трубопроводов;

-проведение комплексных гидравлических экспериментов на безнапорных трубопроводах в целях оценки совместимости труб из различных материалов и их влияния на интенсификацию работы водоотводящей сети.

Для достижения поставленной цели были решены частные задачи: -выявлены и детально рассмотрены внешние факторы, оказывающие прямое и косвенное влияние на техническое состояние и эффективность эксплуатации водоотводящей сети, т.е. на повышение надёжности её работы;

-разработаны научно-обоснованные методические подходы к определению объекта восстановления и значимости гидравлической составляющей при выборе соответствующего метода ремонта сетей.

Научная новизна работы состоит в следующем:

-по архивным и другим материалам проведен комплексный анализ и получена общая картина проявления и взаимовлияния основных дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети факторов; установлены функциональные зависимости между различными дестабилизирующими факторами и динамика изменения их элементов состояния;

-по результатам обработки статистических данных по всем РЭКС выявлена значимость факторов «наличие подземных вод», «глубина залегания трубопроводов», «дефекты внутренней поверхности», «деформация тела трубы» и «нарушение в стыках»;

-произведена корреляция результатов практических исследований по обработке статистических данных МГУП «Мосводоканал» и теоретических выкладок на основе графово-матричного метода; произведено рейтинговое моделирование, разработан технический паспорт участка сети, создана автоматизированная программы поиска наиболее ущербного участка водоотводящей сети;

-разработана и испытана специальная конструкция гидравлического поверочного стенда для труб диаметром 100 мм; разработана унифицированная методика проведение экспериментов на поверочных стендах;

-установлены полуэмпирические зависимости 0=^11), т.е. коэффициента Шези С от гидравлического радиуса К для новых материалов труб (покрытий).

Практическая значимость работы состоит в разработке системного подхода к поэтапному решению задач интенсификации проектирования и эксплуатации безнапорных водоотводящих сетей, а именно:

-автоматизированного поиска и составления перечня первоочередных и приоритетных объектов восстановления на базе детальной паспортизации участков сети с рекомендацией оптимального метода реновации объектов;

-построения унифицированных таблиц гидравлического расчета для трубопроводов с полимерным покрытием, с цементио-песчаным покрытием и полиэтиленовых труб.

IIa защиту выносятся:

-результаты исследований по выявлению и анализу дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети факторов;

-рейтинговое моделирование и создание алгоритма и автоматизированной программы поиска наиболее ущербного участка безнапорной водоотводящей сети;

-результаты опытно-промышленных исследований по определению гидравлических параметров работы трубопроводов из различных материалов (покрытий) и условия их гидравлической совместимости.

Апробация работы. Базовые теоретические положения и результаты стендовых гидравлических исследований докладывались на; Общероссийской научно-практической конференции по бестраншейным технологиям, 21-23 ноября 2006 г. в МГГУ (Московский государственный горный университет); конкурсе молодых ученых и инженеров ГУП «МосводоканалНИИпроект» (Диплом лауреата I степени) 6 апреля 2007 года; Всероссийской научно-практическая конференция аспирантов и студентов «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» (Диплом лауреата I степени), 26-27 июня 2007 г. в Москве, ВДНХ.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы, список литературы из 78 наименований. Общий объём диссертационной работы: 148 страниц машинописного текста, 38 таблиц, 54 рисунка, приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе на базе литературных источников произведен анализ факторов, дестабилизирующих нормальную работу водоотводящей сети с отражением специфики ее эксплуатации в больших городах-мегаполисах (Москва, Санкт-Петербург и других крупных городов, в том числе зарубежных).

В результате обработки литературных источников изучен и творчески переработан опыт выдающихся ученых, занимавшихся вопросами надежности водоотводящих сетей, оценки их состояния и интенсификации эксплуатации, а также совершенствования гидравлического расчета. К таким работам в первую очередь относятся труды Яковлева C.B., Воронова Ю.В., Альтшуля А.Д., Лукиных H.A., Шевелева Ф.А., Калицуна В.И., Кармазинова Ф.В. Храменкова C.B., Примина О.Г., Ермолина Ю.А., Алексеева М.И., Шези А. (Франция), Гончаренко Д.Ф., Коринько И.В. (оба из Украины), Куличковского А., Звиршовской А. (оба из Польши) и многих других.

Обобщая разработки отечественных и зарубежных ученых и специалистов в диссертации отмечается, что к основным факторам и воздействиям, дестабилизирующим надежную работу трубопроводов городских водоотводящих сетей могут быть отнесены следующие: год укладки; толщина стенки; нарушения в стыках труб; дефекты внутренней поверхности; засоры различного происхождения; нарушение герметичности в теле трубы; деформация тела трубы; глубина залегания труб; состояние грунтов вокруг трубопровода; наличие подземных вод вокруг трубопровода; интенсивность транспортных потоков.

На основе выявления и предварительной оценки факторов был сделан вывод о необходимости установки между ними прямой или косвенной связи в системе, которая может быть осуществлена путем использования математического аппарата, в частности, построения физических и математических моделей на базе широкого использования результатов теледиагностических и инженерно-изыскательских работ на трассе.

Богатый опыт МГУП «Мосводоканал» свидетельствует, что важнейшую роль в определении первоочередного объекта реновации на водоотводящей сети играет фактор «наличие засоров различного происхождения», на чем сегодня строится практика выбора объектов восстановления (особенно для труб диаметром от 100 до 250 мм). Однако сущность и причины проявления данного частного фактора пока полностью не раскрыты, несмотря на имеющийся в подразделениях значительный статистический материал по засоряемости действующих безнапорных водоотводящих сетей. Из литературных источников следует, что причиной засоров может служить гидравлическая несовместимость участков труб из различных материалов вблизи стыков. По этому вопросу авторами публикаций, к сожалению, представлены лишь теоретические выкладки, не подтвержденные практическим опытом. Таким образом, вопросы гидравлической совместимости, а точнее определение вариантов оптимального подбора материала трубопроводов по соответствующим гидравлическим характеристикам, также были положены автором диссертации для рассмотрения и последующей интерпретации с учетом реальных условий эксплуатации.

В диссертации анализируется опыт ряда зарубежных стран (Германии, Франции, Великобритании, Польши, Украины и т.д.) в выборе подходов к разработке стратегии реновации сетей.

Согласно литературным источникам в крупных городах Европы (Гамбург, Дюссельдорф, Лондон, Копенгаген, Ливерпуль и других) на сегодняшний день не существует какого-либо единого и целенаправленного подхода к реновации водоотводящих сетей, а также сколько-нибудь законченной стратегии выбора приоритетного объекта санации или обновления. При этом обращает на себя внимание отсутствие такого важного компонента системы как ранжирование участков сетей по тому или иному признаку на приоритетность к реновации. За критерий выбора объекта ремонта или реконструкции берётся аварийная ситуация на сети или предпочтение отдается проведению восстановительных работ на том или ином объекте по финансовым соображениям. Налицо нередка и такая ситуация, когда плановых инспекционных обследований и диагностики

не производится и, таким образом, стратегии широкомасштабного

устранения дефектов не существует (например, в Ливерпуле). В этом случае городские коммунальные службы руководствуются так называемой стратегией «пожарной команды» или «штопанья дыр». Иногда критерием принятия решений является лишь совокупность дефектов (в основном в процентном выражении по отношению к длине трубопровода) без выявления среди них какого-либо приоритетного.

Анализ литературных источников показал, что препятствием разработки стратегии реновации сетей может служить и достаточно разрозненный характер имеющейся информации, особенно для участков сетей, находящихся в эксплуатации несколько десятилетий. Это можно объяснить следующим: неполной информацией о трубопроводе (включая, в частности, его возраст, интенсивность отказов и т.д.); недостаточной информацией о структуре окружающей почвы, горизонте грунтовых вод; отсутствием достоверных данных об эффективности эксплуатации за весь период работы трубопровода. При этом для выбора объекта реновации чаще других рассмотрению подлежат следующие критерии: ситуация с грунтовыми водами, качественные характеристики воды, степень инфильтрации и эксфильтрации и другие показатели. Однако до настоящего момента не выделена их взаимосвязь и очередность рассмотрения. В конце первой главе сформулирована постановка задачи исследований, которые представлены автором в разделе цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе произведена комплексная оценка состояния подлежавших ремонту безнапорных водоотводящих керамических и чугунных трубопроводов диаметром 150-250 мм, принадлежащих 10 районам эксплуатации канализационной сети (РЭКС). Представлен детальный анализ внешних дестабилизирующих работу водоотводящей сети факторов на основе собранных статистических материалов по проектированию, эксплуатации и ремонту за 2002-2005 годы, а также анкетированию и натурных данных по визуальному осмотру и теледиагностики (материалы видеоархива) выборочных участков.

Основными задачами обработки данных явилось выявление динамики изменения отдельных дестабилизирующих работу трубопроводов внешних факторов и их взаимовлияния на техническое состояние безнапорной трубопроводной сети. В результате анкетирования и обработки информации о состоянии подлежавших ремонту сетей общей протяженностью более 41 км выявлены и описаны в единой системе дестабилизирующие работу сети факторы и последствия их проявления. В качестве примера, на рисунке 1 представлена динамика изменения количества ремонтных участков погодам укладки.

Характер графиков рисунка 1 свидетельствует, что воздействию дестабилизирующих факторов наиболее подвержены участки 1956-1965 года укладки, что в последующем было учтено при разработке семантической и математической моделей работы сети, а затем создания алгоритма и автоматизированной программы очередности проведения восстановительных работ на безнапорных трубопроводах.

Количество ремонтов, единицы

м К» Ы ^ (Л Ф ^ Об ^ в I

1890 Н

1895

1900

1905 Ч

1910

1915 -I

1920

1925

1930 Н

1935

1940 Н

1945

1950 Н

1955

1960

1965

1970

1975

?

& 1980Н

о*

1985 ■

»

й- 1990 1995 Н 2000

По результатам работы с архивными и анкетными данными выявлена результирующая информация о техническом состоянии подлежавших восстановлению трубопроводов и определены общие корреляционные зависимости для каждого и всех РЭКС. В таблице 1 приведена сводная информация по анализу фактора «глубина залегания трубопровода».

На базе данных таблицы 1 по физическому состоянию участков трубопроводов при различных глубинах их залегания в зависимости от места расположения участка, преобладающего типа нарушения герметичности, наличия препятствий течению сточной жидкости, типа нарушений в стыках и типа деформации были построены соответствующие математические зависимости, которые позволили на следующем этапе работы произвести рейтинговую (балльную) оценку факторов.

В качестве общих выводов по анализу динамики роста повреждений на участках труб следует отметить, что дестабилизирующему фактору «Глубина залегания» необходимо уделять существенное внимание. С увеличением глубины залегания трубопровода увеличивается количество различных дефектов (патологий). Аналогичная зависимость проявлялась для дестабилизирующего фактора «Наличие грунтовых вод» от глубины залегания трубопровода. По результатам обработки данных выявлена следующая тенденция: наличие воды над трубопроводом при заложении его на глубинах 3,5-4,0 м наблюдается в 46,9-54,5 % случаев; на средних глубинах залегания (2,5 - 3,0 м) количество случаев наличия воды над трубопроводом снижается до 25,5 - 34,3 %, а при малых глубинах (1,5 - 2,0 м) составляет 10, 0 - 21,7 %. В качестве выводов было отмечено, что учет дестабилизирующего работу сети фактора «Наличие грунтовых вод над трубопроводом» при определении приоритетных объектов реновации должен быть расширен сведениями об агрессивности подземных вод к материалу трубопровода и стыковочным узлам, т.е. необходимости учета степени минерализации окружающей трубопровод подземной воды (слабоминерализованная, среднеминерализованная и высокоминерализованная).

Полученные выводы по динамике изменения отдельных факторов использованы в дальнейших исследованиях для разработки стратегии проведения восстановительных работ на водоотводящих сетях.

Глава 3 является логическим продолжением предыдущих исследований дестабилизирующих работу безнапорной сети факторов и посвящена разработке баз данных, физической и математической моделей работы системы самотечных трубопроводов на основе результатов теледиагностики и инженерных изысканий, а также созданию алгоритма и программы очередности восстановления водоотводящих трубопроводов, в основе которых лежат рейтинговые значения (баллы значимости) участков сети.

На основе использования графово-матричного метода с учетом результатов, описывающих динамику изменения отдельных дестабилизирующих факторов установлены ранги значимости каждого дестабилизирующего фактора, проведено ранжирование элементов состояния факторов и разработан вариант паспорта ранжирования трубопровода на основании балльной системы.

Таблица 1 Сводная информация по анализу фактора «Глубина залегания трубопрово

Глубина

залегания Места расположения участков Тип нарушения Типы

трубы, м герметичности \

Газоны Проезжая часть Автомо- Открытые Закрытые Прорастай и

бильные трещины трещины корней

магистрали деревьев

4,0 39 33 12 37 33 19

3,5 23 18 9 13 23 13

3,0 24 18 4 15 20 13

2,5 22 11 5 16 16 12

2,0 18 7 5 20 6 10

1,5 5 4 2 5 5 4

Глубина залега- Типы нарушений в стыках Типы деформации т

ния

трубы, м

Нарушение Продоль- Разрушение Дефект Дефект Перелом, Измене- Мес

угла ное торца трубы заделки опорного просадка ние в дефс

стыковки смещение, сдвиг стыка кольца днища профиле Ц1

4,0 6 11 25 "18 2 16 3 1

3,5 7 10 7 9 1 7 2

3,0 2 12 11 11 1 12 4

2,5 1 3 8 13 0 15 1

2,0 4 3 10 14 1 17 0

1,5 5 1 5 2 1 2 0

Определение соответствующих баллов (рейтингов) значимости каждого фактора и элементов его состояния базировалось на установленных связях, выраженных полученными ранее различными (в количестве 18) математическими зависимостями. В качестве примера, зависимость количества ремонтных участков (Y) от глубины залегания (X) труб под проезжей частью дорог оценивалось степенной зависимостью Y = 1,7205х*'0428, динамика интенсивности засоров для керамических труб в зависимости от их диаметров -экспоненциальной зависимостью вида Y = 17,787е"0'0209 и т.д.

На основании результатов статистической обработки натурных данных по дефектам водоотводящих сетей и опыта эксплуатации автором предложена следующая иерархическая последовательность принятие решения о планировании проведения ремонтно-восстановительных работ на безнапорной водоотводящей сети: I. «отсев неблагоприятных участков», т.е. участков сети с превышенным нормативным сроком эксплуатации, явными структурными и функциональными дефектами, например, выявленными по результатам визуального осмотра или средствами теледиагностики, а также значительной степенью (частотой) засоряемости; II. выбор приоритетных объектов восстановления из числа «отсеенных» на основе комплексной ущербности по совокупности воздействия дестабилизирующих факторов; III. выбор первоочередных объектов восстановления из числа приоритетных (по распечатанному списку) на базе таких характеристик участков как: вид сети (дворовая, городская), значимость их в системе водоотведения города, количества и характера обслуживаемых ими абонентов, возможности переключений при ремонте, экологической опасности в случае аварийной ситуации и другие.

Предлагаемая автором трёхуровневая иерархическая система позволит специалистам комплексно и научно обоснованно подойти к поиску наиболее ущербного участка и планированию на нем соответствующих восстановительных работ с минимальными ошибками в выборе метода реновации. За критерий выбора приоритетного для восстановления участка водоотводящей сети принимается максимальный балл, характеризующий степень его ущербности по комплексу показателей.

Приведён пример использования автоматизированной программы для решения конкретной задачи выбора объектов реновации и распределения участков сетей по приоритетности реновации в зависимости от коэффициентов относительной значимости, назначаемых эксплуатирующими организациями в зависимости от их возможностей и конкретных обстоятельств.

Четвёртая глава посвящена результатам стендовых натурных гидравлических исследований по оценке совместимости труб, выполненных из различных материалов (покрытий).

Целью проводимых натурных экспериментов являлось: определение коэффициентов Шези С, Дарси X, гидравлических элементов потока и других параметров для труб из различных материалов; использование полученных опытных значений коэффициента Шези С и наполнения h/d в качестве критерия

приближенного гидравлического подобия и построение

унифицированных таблиц гидравлического расчета труб из разных материалов (или с различными защитными покрытиями); выявление условий гидравлической совместимости участков трубопровода, расчета и проектирования самотечных трубопроводов выполненных из различных материалов.

В качестве исследуемых на стенде ремонтных материалов трубопроводов рассмотрены следующие: тонкий полимерный рукав, нанесенный на внутреннюю поверхность стального трубопровода диаметром 100 мм; полиэтиленовая труба ПНД ГОСТ 18599-03 1 ЮС 200 условным диаметром 100 мм; цементно-песчаное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность стального трубопровода диаметром 100 мм (с учетом защитного слоя внутренний диаметр нового трубопровода составляет 90 мм).

Для проведения натурных экспериментов был запроектирован (при участии автора) и смонтирован опытный поверочный гидравлический стенд (лаборатория кафедры водоснабжения МГСУ, Ярославское шоссе, 26, аудитория 112 в). Стенд включает две емкости (накопительную габаритами 2x2x1 м и промежуточную 2x1x0,8 м), расположенные на расстоянии 15 м друг от друга, экстакаду с жестко закрепленными на ней тремя параллельными трубопроводами диаметрами 100 мм (двумя стальными с полимерным и цементно-песчаным покрытиями и полиэтиленовым). Эстакада выполнена с возможностью изменения уклона трубопроводов за счет механического домкрата, обеспечивая диапазон уклонов i=0,001-0,035. На трех трубопроводах в двух точках с расстоянием между ними 10 м установлены пьезометры и трубки Пито для отбора статического и динамического давлений.

Для подачи воды использовались два центробежных насоса марки АЦМП-80А/130-3,0/2 (расход 43,2 м3/ч, напор 13,6 м, п = 2900 об/мин) с регулируемым автоматическим приводом, обеспечивающим изменение частоты вращения рабочего колеса от 0 до 2900 об/ мин.

Эскиз опытной установки представлен на рисунке 2.

Для проведения экспериментов автором была разработана специальная комплексная методика, сущность которой выражалась в следующей последовательности действий: снятие показаний давлений с пьезометров и трубок Пито, определения величин наполнений и скоростных напоров V2 / 2g в живых сечениях с последующим расчетом скоростей воды в каждом сечении, подсчета средней скорости потока и потерь напора на

I v2

экспериментальном участке по формуле Дарси-Вейсбаха > в

широком диапазоне уклонов трубопроводов (0,005-0,03); замер расхода воды объемным методом с последующим расчетом средних значений гидравлических элементов потока для трубопровода соответствующего диаметра и определения величин коэффициентов Шези С и Дарси X с построением эмпирических и полуэмпирических зависимостей C=f(i), C=f(R), C=f(h/d) и X=f(h/d); использование полученных зависимостей для перехода от

исследуемого диаметра (100 мм) к большим диаметрам (150, 200 мм и т.д.) с построением таблиц гидравлического расчета для каждого трубопровода с соответствующим покрытием; оценка гидравлической совместимости при решении конкретных вопросов проектирования ремонта безнапорных трубопроводов как традиционным траншейным, гак и бестраншейным методом, т.е. определения оптимальных уклонов и скоростей течения при требуемых расходах протекаемой жидкости.

7 и 7 ■ скоростные напоры; d - внутренний диаметр, м;

2g 2g

Нщ 11 Н2П " показания пьезометра, м; i - уклон трубопровода (0,005-0,03);

H пот- потери напора, м; I -длина опытного участка, м;

А - перепад высот при соответствующих уклонах, м;

1-1 - уровень в трубах Пито, м; II-II - уровень в пьезометрах, м;

Рис. 2 Эскиз экспериментального стенда

На рисунке 3 представлены наиболее характерные сводные зависимости C=f(R) по полученным полуэмпирическим формулам для 4-х типов труб (для керамической трубы использованы данные из таблицы Лукиных Н.А.).

Согласно кривым, представленным на рисунке 3, для расчетных наполнений 0,5 и одинаковых уклонах значения коэффициентов Шези С больше всего для полимерного покрытия и меньше всего для керамической трубы, что свидетельствует о большей скорости течения воды и соответственно большей пропускной способности труб из исследуемых материалов согласно формуле Шези: V = С •

и 80

и 75 ' В

т 4*

а 70 ^

3

5

5 65

£ 60

55 50 45 40 35 30 25

1 1

1 1 ^^

1 ^ X --- --"-Л

110.11 мер у/ полиэтилен |

1 1

Лцпп 1 1 »

кер; 1 мнка . ..

—----1 1

1 1

^Расчётное у, ' наполнение^ =0,5

0,005 0,01 0,015 0,02

Рис. 3 Сводные графики зависимостей С= Г(К)

0,025 0,03 0,035

Гидравлический радиус, к, м

Приведены примеры практического использования результатов работы для оценки гидравлической совместимости при нескольких вариантах проектирования ремонтно-восстановительных работ бестраншейным методом: нанесения на внутреннюю поверхность трубопровода цементно-лесчаного покрытия; то же полимерного покрытия; протягивания в старый трубопровод новой полиэтиленовой трубы меньшего диаметра; разрушения старого трубопровода и протягивание в освободившееся пространство с сохранением проектного уклона новой полиэтиленовой трубы идентичного диаметра; протягивания в свободном подземном пространстве новой полиэтиленовой трубы идентичного, меньшего или большего диаметра.

В пятой главе приведены технико-экономические показатели различных вариантов принятия решения по реновации трубопровода несколькими описанными выше бестраншейными методами с учетом гидравлической совместимости труб. Сравнение проводилось по базовым стоимостным показателям отдельных методов (на 1 пог. м трубопровода. В результате сопоставительного анализа технико-экономических и гидраштических показателей для конкретной задачи реновации наиболее ущербного сети установлено, что при минимальном значении гидравлического дисбаланса (12,6 %) оптимальным вариантом реновации может являться протягивание в свободном подземном пространстве новой полиэтиленовой трубы идентичного диаметра (базовые затраты на 1 пог. м составят 751,33 рубля), а наиболее дорогим разрушение старого трубопровода и протягивание нового полимерного (базовые затраты на 1 пог. м составят 3381,36 рублей) при большем гидравлическом дисбалансе (18,56 %). Таким образом, может быть достигнута экономия средств порядка 45 % при относительных гарантиях сохранения гидравлических показателей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что на сегодняшний день в мировой и отечественной практике эксплуатации водоотводящих сетей больших городов отсутствуют научно-обоснованные универсальные подходы по совершенствованию эксплуатации и разработке долгосрочной стратегии предотвращения аварийных ситуаций и реновации выходящих из строя трубопроводов.

2. На основе изучения архивной базы данных 2002-2004 года по аварийности безнапорных сетей малого диаметра (150 - 250 мм) по отдельным районам эксплуатации канализационной сети (РЭКС) Москвы установлена общая картина проявления дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети факторов с математическим описанием динамики их изменения, определены функциональные зависимости между дестабилизирующими факторами и произведена оценка степени значимости их по отношению к другим в единой системе.

3. На основе обработки проектных, инвентаризационных и статистических данных по эксплуатации участков водоотводящей сети, протяженностью более 41 км, выявлены и проанализированы основные факторы, дестабилизирующие их нормальное функционирование; определены наиболее значимые дестабилизирующие факторы, в частности, «глубина заложения труб» и «наличие грунтовых вод», которые должны рассматриваться как приоритетные при

планировании объектов реновации сетей, та к как в настоящее время в результате подтоплений наличие грунтовой воды над трубопроводами при заглублении их на глубинах 3,5 м и более наблюдается в 46,9-54,5 % случаев.

4. В целях интенсификации эксплуатации разработаны иерархические уровни принятия решения по очередности восстановления водоотводящих сетей, где в качестве основного принят уровень, базирующийся на статистических данных по техническому состоянию водоотводящих сетей; на основе корреляции результатов практических исследований и теоретических выкладок по ранжированию участков сети по степени их ущербности составлен паспорт участка, а также разработаны алгоритм и автоматизированная программа поиска приоритетного для реновации участка.

5. Приведен пример использования автоматизированного комплекса для поиска объекта реновации в реальных условиях Московской канализации, позволяющий интенсифицировать процесс реновации трубопроводов.

6. Проведены комплексные гидравлические исследования на специальных полупроизводственных стендах с трубопроводами диаметром 100 мм из различных материалов и определены условия их гидравлической совместимости в случае взаимозамены (ремонта) труб при проведении восстановительных работ на сетях.

7. Разработана унифицированная методика проведения экспериментов на поверочных стендах для выявления зависимостей коэффициента Шези С от уклона 1 и гидравлического радиуса Я для любых типов материалов труб в реальном исполнении, т.е. для фактической шероховатости после заводского изготовления.

8. Получены полуэмпирические зависимости коэффициента Шези С от гидравлического радиуса Я и диаметра с1 для различных материалов труб (покрытий), на основе которых построены унифицированные таблицы гидравлического расчета для безнапорных трубопроводов: для полимерного покрытия: С=17,0431пЯ - 17,0381п(с1) + 208,2; для полиэтиленовой трубы С==14,2451пЯ - 14,2391п(с1) + 179,29; для цементно-песчаного покрытия С=20,7131пК-19,898!п(с1)+233,84.

9. Проведено технико-экономическое сравнение различных вариантов проектирования реновации безнапорных сетей малого диаметра и предложены варианты принятия решения, соответствующие минимальному значению стоимости производства ремонтных работ и минимальному гидравлическому дисбалансу при использовании различных бестраншейных технологий и материалов (защитных покрытий) трубопроводов.

10. Отдельные положения работы (паспорта безнапорных трубопроводов, алгоритм принятия решения) внедрены в практику ремонтно-восстановительных работ МГУП «Мосводоканал».

Основные положения диссертации и результаты исследований опубликованы в следующих работах автора.

1. Орлов В.А., Хантаев И.С./ Функциональные зависимости между факторами, дестабилизирующими техническое состояние водоотводящих сетей // Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций,- 2006,- № 13-2.- с. 30-39 (0,5 п.л., лично автором 0,25);

2. Орлов В.А., Хантаев И.С. / Анализ дестабилизирующих факторов, влияющих на техническое состояние водоотводящих сетей // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ Госстроя РФ, Обзорная информация, вып. 4,

2006, серия инженерное обеспечение объектов строительства, с. 79-92 (0,5 п.л., лично автором 0,25);

3. Хантаев И.С. / Разработка алгоритма и компьютерной программы «Автоматизированная система планирования восстановления канализационных трубопроводов» // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ Госстроя РФ, Обзорная информация, вып. 4, 2006, серия инженерное обеспечение объектов строительства, с. 93-97 (0,25 п.л.);

4. Хантаев И.С., Орлов Е.В., Саломеев В.П., Орлов В.А. / Оценка состояния трубопроводов городских водопроводной и водоотводящей сетей для выбора объекта ремонта или реконструкции // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ Госстроя РФ, Обзорная информация, вып. 6, 2006, серия инженерное обеспечение объектов строительства, 76-87 с. (0,5 п.л., лично автором 0,1);

5. Отставнов A.A., Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Определение приоритетных участков ремонта систем водоснабжения и водоотведения // Журнал Водоснабжение и санитарная техника. - 2007. - № 3 - с. 25-29 (0,25 п.л., лично автором 0,1);

6 Отставнов A.A., Хантаев И.С., Орлов Е.В. / К выбору труб для бестраншейного устройства трубопроводов водоснабжения и водоотведения // Пластические массы. -2007. - с.40-43 (0,5 п.л., лично автором 0,1);

7. Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Исследование гидравлической совместимости трубопроводов из новых материалов для обеспечения их надежной работы //Сборник научных докладов научно практической конференции. -ВДНХ. -

2007. (26-29 июня).- с. 90 (0,2 п.л., лично автором 0,1);

8. Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Исследование гидравлической совместимости трубопроводов из новых материалов // ГУП «МосводоканалНИИпроект.- 2007. -с. 26-28 (Диплом I степени Лауреата Открытого конкурса на соискание премии ГУП «МосводоканалНИИпроект» молодым ученым и инженерам в области водоснабжения и водоотведения в номинации «Научные исследования»); (0,2 п.л., лично автором 0,1);

9. Орлов В.А., Хантаев И.С., Орлов Е.В. / Влияние дестабилизирующих факторов на работоспособность водоотводящих сетей урбанизированных территорий // Экология урбанизированных территорий.- 2007.- № 3. с. 43-51 (0,5 п.л., лично автором 0,15);

10. Отставнов A.A., Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Первоочередность восстановления трубопроводов водоснабжения и водоотведения // Строительный инжиниринг.-2007 - № 10.- с. 44-49 (0,25 п.л., лично автором 0,1);

И. Хантаев И.С., Орлов Е.В. / Трубы для реализации бестраншейных технологий протягивания и продавливания // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ, Обзорная информация, вып. 2, 2007, серия инженерное обеспечение объектов строительства, 75-86 с. (0,5 п.л., лично автором 0,25);

12. Орлов В.А., Хантаев И.С. / Исследование дестабилизирующих факторов, влияющих на работоспособность водоотводящих сетей // Журнал «Вестник МГСУ,- 2008,- № 4,- 116-121 (0,25 п.л., лично автором 0,1);

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 экз. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.: 8-499-185-7954,8-906-787-7086

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Хантаев, Ислам Саидамиевич

Введение.

Глава 1. Техническое состояние безнапорных водоотводящих трубопроводов и условия для их обновления и эффективной работы

1.1. Описание и анализ факторов, дестабилизирующих нормальное функционирование водоотводящей сети

1.2. Мероприятия по обновлению водоотводящих сетей и оптимизации их эксплуатации.

1.3. Постановка задачи исследований по интенсификации работы безнапорных водоотводящих сетей.

1.4. Краткие выводы по главе

Глава 2. Аналитические исследования по результатам натурного статистического анализа эффективности работы безнапорной водоотводящей сети.

2.1. Общая картина и анализ факторов, дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети.

2.1.1. Поиск функциональных зависимостей между различными дестабилизирующими факторами, влияющими на техническое состояние участков сети отдельных районов эксплуатации канализационных сетей (РЭКС).

2.1.2. Сводная аналитическая результирующая информация по всем РЭКС о техническом состоянии подлежавших восстановлению трубопроводов.

2.2. Интерпретация результатов статистического анализа надежности по различным дестабилизирующим факторам.

2.2.1. Оценка интенсивности отказов по отдельным дестабилизирующим работу безнапорной сети факторам.

2.2.2. Выявление зависимости проявления отдельных дестабилизирующих факторов от глубины залегания трубопроводов —

2.2.3. Выявление зависимости проявления дестабилизирующего фактора «Наличие грунтовых вод» от глубины залегания трубопровода.

2.3. Краткие выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка баз данных, физической и математической моделей, алгоритма и программы планирования восстановления водоотводящих трубопроводов.

3.1. Разработка физической и математической моделей планирования ремонта.

3.1.1. Обоснование иерархических уровней принятия решения по проведению санации на водоотводящих сетях Московской канализации.

3.1.2. Построение физической и математической моделей связности внешних дестабилизирующих факторов.

3.1.3. Сопоставление и интерпретация теоретической рейтинговой значимости внешних факторов и опытных данных по интенсивности отказов по данным дестабилизирующим факторам.

3.1.4. Внутреннее логическое ранжирование элементов состояния внешних факторов с присвоением им баллов значимости.

3.1.5. Интерпретация рейтинговой значимости элементов состояния фактора «глубина залегания труб».

3.1.6. Составление паспорта ранжирования для планирования ремонтно-восстановительных работ на безнапорных водоотводящих сетях.

3.2. Разработка алгоритма и компьютерной программы «Автоматизированная система планирования восстановления водоотводящих трубопроводов»

3.2.1. Предназначение и общие сведения об информационнопоисковой системе планирования восстановления водоотводящих трубопроводов

3.2.2. Иллюстрация работы автоматизированной программы по комплексной оценке технического состояния участков водоотводящей сети.

3.3. Краткие выводы по главе

Глава 4. Проведение стендовых исследований по определению гидравлических характеристик безнапорных трубопроводов, выполненных из различных материалов.

4.1. Общие сведения об оптимизации гидравлического расчета безнапорных сетей и обоснование проведения натурных исследований по гидравлической совместимости участков трубопровода из различных материалов.

4.2. Описание опытной установки. Методика проведения натурных исследований.

4.3. Интерпретация полученных результатов экспериментов.

4.4. Практическое использование результатов экспериментов

4.5. Краткие выводы по главе 4.

Глава 5. Технико-экономические показатели отдельных методов реновации трубопроводов.

5.1. Технико-экономическая оценка эффективности санации трубопроводов.

5.2 Краткие выводы по главе 5.

Введение 2009 год, диссертация по строительству, Хантаев, Ислам Саидамиевич

В начале XX века из 1063 городов и населенных пунктов Российской империи система сплавной канализации эксплуатировалась лишь в 11 городах. В это число не входила тогдашняя столица России - Петербург, а Москва была канализована только в пределах Садового кольца. Мысль о сооружении в Москве канализации была высказана впервые инженером-гидротехником М.А. Поповым. Он по собственной инициативе составил проект, проведя предварительные изыскания за свой счет, и представил его в 1874 г. в Городскую Думу. Канализационная сеть центральной части города была построена в начале XX века, а в конце 30-х годов Москва, наконец, оказалась полностью канализованным городом. Теперь, спустя несколько десятилетий, можно констатировать, что около 60% Московских канализационных сетей находится в первозданном виде. Это приводит к тому, что из-за её ветхости ежегодно увеличивается число аварий на сетях. В свою очередь аварии ведут к серьезным экономическим и социальным последствиям (подтоплению территорий), изливу сточных вод на рельеф местности, нарушению эффективной работы канализационных очистных сооружений за счет спонтанного увеличения или уменьшения расхода поступающих на обработку сточных вод и т.д. [1, 2, 3].

В крупных городах России в настоящий момент вопрос предупреждения выхода из строя водоотводящих сетей приобретает особую актуальность, так как в коммунальном секторе старение трубопроводных коммуникаций и другого оборудования различного назначения достигло критического уровня: свыше 70% находятся в неудовлетворительном состоянии [4]. Из общей протяженности Российских водоотводящих сетей в 163 тыс. км немедленной замены требуют 58 тыс. км [5]. По данным МЧС России аварийные ситуации, связанные с выходом из строя морально и физически устаревшего оборудования городски коммунальных сетей, составляют 31% от общего количества чрезвычайных ситуаций, уступая пожарам и взрывам (34%).

Актуальность работы. Предупреждение старения и оперативная ликвидация последствий аварийных ситуаций являются одними из главных задач служб эксплуатации коммунальных объектов крупных городов [6]. Для современного этапа развития и эффективности эксплуатации развитой подземной инженерной инфраструктуры больших городов должен быть выработан новый подход, максимально ориентированный на использование новых технологий с научно-обоснованной стратегией восстановления выходящих из строя трубопроводов на базе выявленных приоритетов и однозначных критериев. Данный подход должен способствовать снижению обостряющейся из года в год проблемы последствий аварийных ситуаций, связанных с состоянием и содержанием подземных инженерных коммуникаций, способствовать сохранению существующей экологической обстановки, а также снижению техногенного воздействия подземных трубопроводов на геологическую среду с одновременным повышением уровня коммунального обслуживания городского населения.

Особое значение при решении данных проблем отводится городским водоотводящим (канализационным) сетям, которые являются одними из наиболее значимых подземных инженерных сооружений, оказывающих наибольшее влияние на окружающую природную среду.

Решение задачи предотвращения аварийных ситуаций и раннего старения трубопроводов на базе новых подходов и разработанных на их основе нормативов технического обслуживания и ремонта будет способствовать реализации долгосрочных социальных и экологических проблем, стоящих перед современным городом, а также постепенному отказу от стратегии «пожарной команды» или «штопаний дыр», характерной для коммунальных служб ряда современных городов.

Большое количество используемых в городском хозяйстве методов реновации водоотводящих трубопроводов и их многочисленных модификаций также требует осмыслений в плане их применения на конкретном объекте ремонта и реновации с учетом сохранения гидравлических параметров работы сетей после проведения ремонтных работ.

Цели и задачи работы. Целью настоящей работы является: -анализ факторов, дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети Московской канализации по отдельным районам канализационной сети (РКС) на основе собранных статистических данных по эксплуатации и ремонту отдельных участков трубопроводов;

-выявление конкретных превалирующих дестабилизирующих факторов для условий Москвы на основе обработки данных по визуальному осмотру и теледиагностики трубопроводов (видеоархива МГУП «Мосводоканал»);

-определение функциональных зависимостей между различными дестабилизирующими факторами в единой системе воздействия на трубопровод (проведение ранжирования факторов по балльной системе значимости);

-интерпретация результатов статистического анализа эффективности работы водоотводящей сети с оценкой интенсивности отказов по отдельным дестабилизирующим факторам (например, наличию грунтовых вод над участком трубопровода, глубины залегания трубопровода и т.д.);

-разработка базы данных, физической и математической моделей планирования восстановления безнапорных водоотводящих сетей на базе выявленной рейтинговой значимости отдельных дестабилизирующих факторов, а также составление паспорта ранжирования участков сети для планирования ремонтно-восстановительных работ;

-разработка автоматизированной программы планирования восстановления водоотводящих трубопроводов;

-проведение комплексных гидравлических экспериментов на безнапорных трубопроводах в целях оценки совместимости труб из различных материалов и их влияния на интенсификацию работы водоотводящей сети;

-обоснование иерархических уровней последовательности принятия решения по проведению ремонтно- восстановительных работ с конкретизацией их методов на основании гидравлической совместимости, а также с учетом экономической и экологической составляющих.

Для достижения поставленной цели были решены частные задачи: -выявлены и детально рассмотрены внешние факторы, оказывающие прямое и косвенное влияние на техническое состояние и эффективность эксплуатации водоотводящей сети, т.е. на повышение надёжности её работы;

-разработаны научно-обоснованные методические подходы к определению объекта восстановления с учетом значимости гидравлической составляющей при выборе соответствующего метода ремонта.

Научная новизна работы состоит в следующем:

-по архивным материалам проведен комплексный анализ и получена общая картина проявления и взаимовлияния 11 основных дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети факторов; установлены функциональные зависимости между различными дестабилизирующими факторами;

-по результатам обработки статистических данных по всем РЭКС выявлена значимость фактора «наличие подземных вод»; установлена тенденция наличия подземных вод над трубопроводами: в 46,9-54,5 % случаев при залегании труб на 3,5-4,0, в 25,5 - 34,3 % случаев при залегании труб на 2,5 - 3,0 м и 10, 0 -21,7 % при малых глубинах залегания (1, 5 - 2 м);

-выявлены математические зависимости, описывающие динамику изменения отдельных дестабилизирующих работу сети параметров с проведением операций по замене диапазона вероятности, выраженной в %, на баллы значимости для составления технических паспортов отдельных участков водоотводящей сети;

-произведена корреляция результатов практических исследований по обработке статистических данных МГУП «Моеводоканал» и теоретических выкладок на основе графово-матричного метода; произведено рейтинговое моделирование и создан алгоритм и автоматизированная программы поиска наиболее ущербного с технической точки зрения участка водоотводящей сети.

-разработана и апробирована специальная конструкция гидравлического поверочного стенда для трубопроводов диаметром 100 мм; разработана унифицированная методика проведения экспериментов на поверочных стендах;

-получены полуэмпирические зависимости коэффициента Шези от гидравлического радиуса С=ДД) для новых материалов труб (покрытий).

Практическая значимость работы состоит в разработке системного подхода к поэтапному решению задач интенсификации работы безнапорных водоотводящих сетей, а именно:

-составления паспортов объектов реновации, поиска и определения перечня первоочередных, приоритетных и потенциальных объектов восстановления на основе использования автоматизированного программного комплекса,

-выбора оптимального метода реновации объекта на основе учета гидравлической совместимости труб из различных материалов и стоимостных показателей.

-построения унифицированных таблиц гидравлического расчета для трубопроводов из новых материалов: труб с полимерным покрытием, с цементно-песчаным покрытием и полиэтиленовых.

На защиту выносятся:

-результаты исследований по выявлению и анализу повреждений (патологий) участков безнапорной водоотводящей сети;

-рейтинговое моделирование и создание алгоритма и автоматизированной программы поиска наиболее ущербного по комплексу показателей участка безнапорной водоотводящей сети;

-результаты натурных исследований по определению гидравлических параметров работы трубопроводов из различных материалов (покрытий) и условий их гидравлической совместимости.

Апробация работы. Базовые теоретические положения и результаты стендовых гидравлических исследований докладывались на:

-Общероссийской научно-практической конференции по бестраншейным технологиям, 21-23 ноября 2006 г. в МГГУ (Московский государственный горный университет);

-Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов "Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях", 26-27 июня 2007 г. в Москве, ВДНХ (пав. 57).

Структура и объём диссертации. Диссертация включает введение, пять глав, общие выводы, список литературы из 78 наименований. Общий объём диссертационной работы: 148 страниц машинописного текста, 38 таблиц, 54 рисунка, приложения в виде таблиц и справка о внедрении.

Заключение диссертация на тему "Интенсификация эксплуатации и восстановления безнапорных водоотводящих сетей в условиях больших городов"

Общие выводы

1. Установлено, что на сегодняшний день в мировой и отечественной практике эксплуатации водоотводящих сетей больших городов отсутствуют научно-обоснованные универсальные подходы по совершенствованию эксплуатации и разработке долгосрочной стратегии предотвращения аварийных ситуаций и реновации выходящих из строя трубопроводов.

2. На основе изучения архивной базы данных 2002-2004 года по аварийности безнапорных сетей малого диаметра (150 — 250 мм) по отдельным районам канализационной сети (РЭКС) Москвы установлена общая картина проявления дестабилизирующих работу безнапорной водоотводящей сети факторов с математическим описанием динамики их изменения, определены функциональные зависимости между дестабилизирующими факторами и произведена оценка степени значимости их по отношению к другим в единой системе. s

3. На основе обработки проектных, инвентаризационных и статистических данных по эксплуатации участков водоотводящей сети, протяженностью более 41 км, выявлены и проанализированы основные факторы, дестабилизирующие их нормальное функционирование; определены наиболее значимые дестабилизирующие факторы, в частности, «глубина заложения» и «наличие грунтовых вод», которые должны рассматриваться как приоритетные при планировании объектов реновации сетей, так как в настоящее время в результате подтоплений наличие грунтовой воды над трубопроводами при заглублении их на глубинах 3,5 м и более наблюдается в 46,9-54,5 % случаев.

4. Разработаны иерархические уровни принятия решения по очередности восстановления водоотводящих сетей, где в качестве основного принят уровень, базирующийся на статистических данных по техническому состоянию водоотводящих сетей; на основе корреляции результатов практических исследований и теоретических выкладок по ранжированию участков сети по степени их ущербности составлен паспорт участка, а также разработаны алгоритм и автоматизированная программа поиска приоритетного для реновации участка.

5. Приведен пример использования автоматизированного комплекса для поиска объекта реновации в реальных условиях Московской канализации.

6. Проведены комплексные гидравлические исследования на специальных полупроизводственных стендах с трубопроводами диаметром 100 мм из различных материалов для определения условий их гидравлической совместимости в случае взаимозамены труб при проведении восстановительных работ на сетях

7. Разработана унифицированная методика проведения экспериментов на поверочных стендах для выявления зависимостей коэффициента Шези С от уклона и гидравлического радиуса для любых типов материалов труб в реальном исполнении, т.е. для фактической шероховатости после заводского изготовления.

8. Установлены полуэмпирические зависимости коэффициента Шези С от гидравлического радиуса Я и диаметра для различных материалов труб (покрытий), на основе которых построены унифицированные таблицы гидравлического расчета для безнапорных трубопроводов: для полимерного покрытия: 0=17,04311111 - 17,0381п(с1) + 208,2; для полиэтиленовой трубы С=14,2451п11 - 14,2391п(с1) + 179,29; для цементно-песчаного покрытия С=20,7131пЯ-19,8981п(с1)+233,84.

9. Проведено технико-экономическое сравнение различных вариантов проектирования реновации безнапорных сетей малого диаметра и предложены варианты принятия решения, соответствующие минимальному значению стоимости производства ремонтных работ и минимальному гидравлическому дисбалансу при использовании различных бестраншейных технологий и материалов (защитных покрытий) трубопроводов.

10. Отдельные положения работы (паспорта безнапорных трубопроводов, алгоритм принятия решения) внедрены в практику ремонтно-восстановительных работ МГУП «Мосводоканал».

Библиография Хантаев, Ислам Саидамиевич, диссертация по теме Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

1. Храменков C.B. / Обеспечение надежности систем водоснабжения и канализации г. Москвы в условиях чрезвычайных ситуаций // ВиСТ.-2006.-№ 1.- с. 2-6

2. Махнев П.П. / Обеспечение устойчивости работы систем водоснабжения и канализации Санкт-Петербурга в чрезвычайных ситуациях // ВиСТ.-2006.-№ 1.- с. 7-9

3. Примин О.Г., Орлов В.А. /Оценка и прогноз технического состояния трубопроводов // ВиСТ.- 2006.-№ 1.- с. 25-287. «Правила и нормы технической эксплуатации жилого фонда» // Издание Госстроя РФ.- 2003.

4. Яковлев C.B., Карелин Я.А. и др. / Канализация // Стройиздат.-1982.-715с.

5. Яковлев C.B., Воронов Ю.В. /Водоотведение и очистка сточных вод // АСВ.-2004.- 702 с.

6. Храменков С. В., Примин О.Г., Орлов В.А./Бестраншейные методы восстановления трубопроводов // Прима-Пресс-М. 2002. - 185 с.

7. Орлов В.А., Орлов Е.В. /Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами // Инфра-М. -2007.- с. 221.

8. Кармазинов Ф.В./Отведение и очистка сточных вод г. Санкт-Петербурга// Санкт-Петербург.- 1999.- 123 с.

9. Гончаренко Д.Ф., Клейн Е.Б., Коринько И.В. / Ремонтно-восстановительные работы на канализационных сетях // Украина, Харьков, Изд. «Прапор». 1999.- 157 с.

10. Гончаренко Д.Ф., Коринько И.В. / Ремонт и восстановление канализационных сетей и сооружений // Украина, Харьков, Изд. Рубикон.-1999,-364 с.

11. Апельцина Е.И., Оленева О.С. / Биоразлагаемые органические вещества и повторный рост микроорганизмов в воде //Строительство и архитектура, Экспресс-информация, Инженерное обеспечение объектов строительства.-1991.- выпуск 7.- с. 4-10

12. Орлов В.А. / Эксплуатация, реконструкция и строительство водопроводных и водоотводящих сетей с учётом экологического фактора // Строительство и архитектура. 1997. - вып. 2. - с. 33

13. Сапожников М.М. /Справочник трубопроводчика //Стройиздат.- 1960. 214 с.

14. Храменков C.B., Примин О.Г. / Опыт бестраншейного восстановления водопроводных и водоотводящих сетей г. Москвы // РОБТ, Изд. ТИМР, 2001, № 5, с. 22-28

15. Харькин В.А. / Систематизация и анализ патологий водоотводящих сетей, подлежащих восстановлению // РОБТ, Изд. ТИМР, 2001, 2, с. 13-25

16. Храменков C.B., Орлов В.А., Харькин В.А./ Оптимизация восстановления водоотводящих сетей //Стройиздат.- 2002г., стр. 52.

17. Продоус О.А./Совершенствование методов использования бестраншейных технологий для ремонта городских канализационных сетей / Автореферат. Дис. докт. тех. наук. МАИ, 1999. с. 41.

18. Алексеев М.И., Ермолин Ю.А. / Использование оценки надежности стареющих канализационных сетей при их реконструкции // ВиСТ.- 2004.- № 6.-с. 21-23

19. Орлов В. А. /Адресная прочистка водоотводящих сетей //Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ Госстроя РФ, Экспресс-информация вып. 6, 2002, серия инженерное обеспечение объектов строительства с. 7-19

20. Храменков C.B., Примин О.Г., Орлов В.А. /Реконструкция трубопроводных систем.//АСВ.-2008. 215 с.

21. Методические рекомендации по оценке риска и ущерба при подтоплении территорий // ФГУП НИИ ВОДГЕО.- 2001. -37 с.

22. Отставнов A.A., Харькин В.А. / К выбору участков безнапорных трубопроводов для приоритетного бестраншейного восстановления // Сантехника, Изд. «Авок-Пресс», 2004, № 5, с. 44-50

23. Реконструкция канализационных трубопроводов // РОБТ. 2003. - №7, с. 28.

24. Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий //Стройиздат.-1963,- 456 с.

25. Храменков C.B., Орлов В.А., Харькин В.А. / Технологии . восстановления подземных трубопроводов бестраншейными методами // АСВ. -2004.-236 с.

26. Орлов В.А. / Лабораторный практикум по реконструкции и восстановлению инженерных сетей // АСВ. — 2004.- 120 с.

27. Загорский В.А. / Ремонт самотечных канализационных трубопроводов бестраншейным методом // ВиСТ. —1998 .-№ 9 .- с. 30

28. Храменков C.B., Орлов В.А., Харькин В.А. / Оптимизация восстановления водоотводящих сетей (монография) // Стройиздат. 2002.- 180 с.

29. Kuliczkowski A. / Rury kanalizacyjne // Wydawnictwo Politechniki Swietokrzyskiej. -2004.- p. 507

30. Zwierzchovska A. / Optymalizacja doboru metod bezwykopowej budowy // Politechnika swietokrzyska. -2003. p. 16

31. Храменков C.B. /Стратегия модернизации водопроводной сети // Стройиздат.- 2005.- 288 с.

32. Отставнов А.А. / Современные материалы и технологии для реализации задач реформы ЖКХ // Сантехника.- 2004. -№ 4. -с. 2-4

33. Tobin R.S. Qualité microbiologique de Г eau: la perspective federale // Sci. et techn. eau. -1990. № 1, - p. 93-96

34. Duchesne D. / Dénombrement des bacteries heterotrophs dans les reseau d'eau de ville de Laval // Sci., et techn. eau. 1989. - № 3. - p. 217-222

35. La rehabilitation du collecteur de Bievre: le savoir-faire du groupe Sogea // Tech., sci, meth. 1996,- № 9,- c. 577-579

36. Sewer pipe reelined while service continues // J. Prot. Coat. and Linings. -1996. 14. -№ 3. - c. 29-30

37. Laffrechine K., Breysse D., Le Gat Y., Bourgogne P. / Strategie puor l'etude du vieillissement et l'optimisation de la maintenance du reseau d'assainissement // Tech. Sci. Meth. -1998, -№ 6, p. 61- 64

38. Levi Y. / Etude sur pilote du comportement de Г eau en reseau // Eau, Ind., Nuise. 1989.-№ 126.-p. 39-40

39. Matériaux utilises pour la fabrication des canalisations et reservoirs des installations publiques // Techn., sci., meth. 1998. - № 11. - p. 37-62

40. Cretal R. Effets d'un traitement d'affinage de Г eau sur la qualité des eaux distribuées a 1' intérieur des immebles d'habitation // Techn., sci., meth., -1989. -№ 4.-p. 237-241

41. Ayotte P. La qualité de 1' eau de consommation en Quebec // Sci. et techn. eau. 1990. - 23, № 1, -p. 99-103

42. Benmansour A. / Etude pathologique de 90 km du reseau d'assenissement nantien // Tech., sci., meth. 1997. -№ 6. - c. 81-85

43. Zwierzchowska А. / Technologie bezwykopowej budowy sieci gazowych, wodociagowych i kanalizacyjnych // Politechnika swietokrzyska. -2006. p. 180

44. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения

45. Добромыслов А.Я. /Гидравлический расчет безнапорных трубопроводов // Трубопроводы и экология.- 2000. -№ 2.- с. 21-24

46. Калицун В.И. / Водоотводящие системы и сооружения // Стройиздат. -1987.- с. 345

47. Альтшуль А.Д., Калицун В.И. / О влиянии уклона дна на величину коэффициента Шези //Известия вузов.- 1961. -№ 9.-170 с

48. Калицун В.И. / Гидравлический расчет водоотводящих сетей // Стройиздат.- 1988.- 72 с.

49. Харькин В.А. / Разработка системного подхода и оптимизация эксплуатации безнапорных водоотводящих сетей (Автореферат кандидатской диссертации) //МГСУ- 2003. 20с.

50. Калицун В.И., Орлова В.В. / Гидравлическое сопротивление самотечных трубопроводов водоотводящих сетей // Сборник «Труды МИСИ».-раздел IV Водоотведение.- 1987,- 155-160 с.

51. Лукиных A.A., Лукиных H.A. /Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика H.H. Павловского //Стройиздат .- 1974.- 160 с.

52. Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей (утверждено НТС ГОССТРОЯ РОССИИ от 16.09.2003 за № 01-НС-15/3) // Прима-Пресс-М.- 2003. -40 с.

53. Альтшуль А.Д. / Гидравлические сопротивления // Недра.-1970. -216 с.

54. Киселев П.Г. / Справочник по гидравлическим расчетам // Энергия.-1972.-312 с.

55. Харькин В.А., Орлов В.А., Отставнов A.A. / К технико-экономическому обоснованию бестраншейного восстановления ветхих самотечныхтрубопроводов из традиционных труб полимерными // Сантехника,- 2004. -№ 4. -с. 30-34

56. Отставнов A.A., Харькин В.А., Орлов В.А. / К технико-экономическому обоснованию выбора способа бестраншейной реконструкции ветхих водопроводов // Сантехника.- 2004. -№ 3. -с. 34-36

57. Харькин В.А. / К вопросу выбора труб из полиэтиленов различных классов для бестраншейной замены ветхих напорных и самотечных трубопроводов // Сантехника.- 2003. -№ 5. -с. 34-38

58. Харькин В.А. / Гидравлические особенности канализационных сетей с участками из полимерных труб. Уложенных бестраншейно взамен ветхих трубопроводов из традиционных труб // Сантехника.- 2003. -№ 4. -с. 30-35

59. Отставнов A.A., Устюгов В.А., Дмитриев А.Н. / К вопросу минимизации затрат на устройство и эксплуатацию подземных водопроводов // Сантехника.- 2006. -№ 9. -с. 38-43

60. Территориальные сметные нормативы для определения стоимости строительства в Москве (МТСН 98), Сборник «Единые расценки на ремонтно-строительные работы» (глава 6) и Сборник «Наружные инженерные сети» (глава 66).

61. Орлов В.А., Хантаев И.С./ Функциональные зависимости между факторами, дестабилизирующими техническое состояние водоотводящих сетей // Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций,- 2006.-№13-2.- с. 30-39

62. Хантаев И.С. / Разработка алгоритма и компьютерной программы «Автоматизированная система планирования восстановления канализационных трубопроводов» // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ Госстроя

63. РФ, Обзорная информация, вып. 4, 2006, серия инженерное обеспечение объектов строительства, с. 93-97

64. Отставнов A.A., Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Определение приоритетных участков ремонта систем водоснабжения и водоотведения // ВиСТ.-2007. № 3.-с. 25-29

65. Отставнов A.A., Хантаев И.С., Орлов Е.В. / К выбору труб для бестраншейного устройства трубопроводов водоснабжения и водоотведения // Пластические массы. -2007. с.40-43

66. Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Исследование гидравлической совместимости трубопроводов из новых материалов для обеспечения их надежной работы //Сборник научных докладов научно практической конференции. -ВДНХ. -2007. (26-29 июня).- с. 90

67. Орлов В.А., Хантаев И.С., Орлов Е.В. / Влияние дестабилизирующих факторов на работоспособность водоотводящих сетей урбанизированных территорий // Экология урбанизированных территорий.-2007.-№3. с. 43-51

68. Отставное A.A., Орлов Е.В., Хантаев И.С. / Первоочередность восстановления трубопроводов водоснабжения и водоотведения // Строительный инжиниринг.-2007.- № 10.- с. 44-49

69. Хантаев И.С., Орлов Е.В. / Трубы для реализации бестраншейных технологий протягивания и продавливания // Строительство и Архитектура, Изд. ВНИИНТПИ, Обзорная информация, вып. 2, 2007, серия инженерное обеспечение объектов строительства, 75-86 с.

70. Орлов В.А., Хантаев И.С. Исследование дестабилизирующих факторов, влияющих на работоспособность водоотводящих сетей // Журнал «Вестник МГСУ.- 2008.- № 4.- 116-121 0,25