Повышение надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений

Гаврилюк, Сергей Михайлович

Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Повышение надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений

кандидата технических наук: Гаврилюк, Сергей Михайлович
город: Новочеркасск
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.23.04
цена: 450 рублей

Диссертация по строительству на тему «Повышение надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений»

Автореферат диссертации по теме "Повышение надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений"

005000919

На правах рукописи

ГАВРИЛЮК СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПРИ УСТОЙЧИВОЙ ТЕНДЕНЦИИ ПОСАДКИ РУСЛА В МЕСТАХ РАЗМЕЩЕНИЯ БЕРЕГОВЫХ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

05.23.16 Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ

1 7 НОЯ 2011

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2011

005000919

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новочеркасской государственной мелиоративной академии.

Научный руководитель

кандидат технических наук, профессор

КУВАЖИН

АЛЕКСЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

МУСАЕЛЯН САРКИС МОВСЕСОВИЧ ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитеетурно-строительный университет»

кандидат технических наук, профессор

ЧЕБОТАРЕВ

МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ ООО «Проектводстрой»

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Южно-Российский

Государственный технический университет» (Новочеркасский политехнический институт)

Защита состоится 18 ноября 2011 г. в 11— на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 при ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 18 октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Юрьев Ю.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из важнейших аспектов проблемы водоснабжения является обеспечение надежности работы водозаборов. На крупных водохозяйственных объектах широко используются береговые водозаборные сооружения. Многолетние наблюдения показали высокую работоспособность данного типа водозаборов, но выявили недостаточную их функциональную надежность в современных условиях в связи с тенденцией ежегодного снижения горизонта низких вод (ГНВ) ниже расчетного. За последние 50-60 лет произошли изменения, которые обусловили значительное снижение ГНВ в створах водозаборов в результате, так называемой «посадки» речного русла, причинами которой являются, как естественные гидрологические процессы, так и хозяйственная деятельность, проводимая в бассейне. Эти факторы проявляют себя по-разному во времени и для различных рек и участков водотоков. Так, снижение ГНВ в русловой части рек, которые являются источниками централизованного водоснабжения городов средней полосы России, Южного Урала и Западной Сибири, в среднем составляет 3-5 см в год.

Природные источники воды являются важнейшей из внешних (ассоциированных) систем водоснабжения, от которой в значительной степени зависит успешное выполнение функций водоснабжения объекта. Отказ источника влечет полное нарушение функций водоснабжения, т.е. представляет наиболее серьезную опасность, чем все возможные отказы элементов самой системы водоснабжения. Поэтому надежностная оценка и, соответствующие мероприятия для устранения отказа источника, намеченного к использованию, является задачей первостепенной важности в системе мер по повышению надежности систем водоснабжения.

Показатели надежности работы береговых водозаборных сооружений устанавливаются в соответствии с требованиями СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» к обеспечению гарантированных уровненных и расходных характеристик в водотоке в створах водозаборов, которые могут быть установлены расчетами или путем строительства регулирующих сооружений.

Решение проблемы обеспечения надежности поверхностных источников водоснабжения в условиях наблюдаемого явления посадки русла должно осуществляться, прежде всего, за счет инженерных мероприятий на участках размещения водозаборов для устранения отказа источника в неблагоприятных условиях водности и дальнейшей тенденции понижения уровней ГНВ.

Для обоснования таких мероприятий необходим системный подход, который предполагает совместное исследование и моделирование гидрологических и гидравлических закономерностей на расчетном участке, определяющих обеспеченность водными ресурсами систем водоснабжения, а также разработку, анализ и оптимизацию вариантов проектных решений по повышению надежности источника водоснабжения в соответствии с фактическим водопотреблением и поступлением водного стока. Это также предполагает оценку технико-экономической эффективности и надежности источника водоснабжения в новых условиях, т.е. после выполнения мероприятий.

Данные вопросы явились предметом исследования диссертационной работы.

Исследования выполнялись в соответствии с Планом мероприятий, утвер-

жденных распоряжением правительства Республики Башкортостан №141-р от 01.03.2004 года «Меры по обеспечению оптимальной водности рек в маловодные периоды».

Цель работы - разработать и научно обосновать инженерные мероприятия для повышения надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла на основе оперативного регулирования водного режима и гидравлической структуры потока на участках рек в местах размещения береговых водозаборных сооружений.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- анализ современного состояния проблемы обеспечения надежности поверхностных источников систем водоснабжения в составе которых используются береговые водозаборные сооружения;

- проведение натурных исследований состояния русловых процессов и существующих тенденций изменения гидрологических и гидравлических условий работы береговых водозаборов;

- оценка характеристик поверхностного источника водоснабжения и уровня его надежности в створах размещения водозаборов в современных условиях на основе методики статистического моделирования;

- создание физической пространственной модели участка реки в районе размещения береговых водозаборов для исследования гидравлических характеристик источника водоснабжения и его взаимодействия с водозаборными сооружениями;

- проведение лабораторных гидравлических исследований и обоснование комплекса инженерных мероприятий, повышающих надежность источников водоснабжения в районе размещения береговых водозаборов;

Основная идея работы состоит в повышении надежности поверхностных источников водоснабжения в районе размещения береговых водозаборных сооружений путем обеспечения необходимого уровенного режима и гидравлической структуры потока на участке реки на основе инженерных мероприятий.

Методы исследования включали: аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, лабораторные и натурные исследования, моделирование изучаемых процессов, обработку экспериментальных данных методами математической статистики и корреляционного анализа с применением ПЭВМ и сертифицированных программ «Microsoft Excel» и «MathCAD Professional».

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована результатами лабораторных гидравлических исследований с использованием законов подобия и физического моделирования; применением при проведении лабораторных и натурных исследований средств измерения, аттестованных метрологической службой; применением методов математического моделирования и обработки экспериментальных данных; сопоставлением результатов, полученных автором, с данными других ученых.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- получены оригинальные экспериментальные данные, характеризующие гидравлический режим участка реки и показатели надежности источника водоснабжения в районе расположения береговых водозаборных сооружений на со-

временном уровне, а также после реализации инженерных мероприятий;

- впервые предложена комплексная компоновочная схема инженерных регулирующих сооружений, обеспечивающих проектные показатели надежности источника водоснабжения путем формирования необходимой гидравлической структуры потока в местах размещения береговых водозаборных сооружений;

- разработан численный алгоритм и его компьютерная реализация для статистической оценки водохозяйственной обстановки в бассейне; получены уточненные на современном уровне гидрологические характеристики в створах расположения береговых водозаборных сооружений, характеризующих уровень надежности источников водоснабжения;

- впервые установлены эмпирические численные зависимости для описания характера взаимосвязи регулирующих сооружений с русловым потоком в створах размещения береговых водозаборных сооружений.

Практическое значение работы:

- на основе натурных исследований получены данные о современном состоянии русловых процессов и состояния поверхностных источников водоснабжения в среднем течении р. Белой;

- выполнена оценка современной водохозяйственной обстановки в бассейне р. Белой, характера гидрологического режима в створе водозаборов ОАО «Са-лаватнефтеоргсинтез» и уровня надежности источника водоснабжения в современных условиях, в том числе с учетом предложенных мероприятий;

- разработаны рекомендации по выбору и обоснованию регулирующих конструкций инженерных сооружений, повышающих надежность поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при разработке мероприятия для обеспечения проектной надежности источника водоснабжения на участке расположения береговых водозаборных сооружений НС-1, НС-2 и НС-3 ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» на р. Белой Республики Башкортостан, что подтверждено актом внедрения в ООО ПКФ «ПРОМИВХ», г. Ростов-на-Дону, РФ.

На защиту выносятся:

- комплекс инженерных мероприятий для обеспечения проектной надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений;

- экспериментальные данные, характеризующие гидравлический режим участка р. Белой в районе расположения береговых водозаборных сооружений ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» для различных условий водности, в том числе после осуществления предложенных инженерных мероприятий;

- численный алгоритм статистической оценки показателей надежности источников водоснабжения на выделенных участках бассейна и результаты полученных статистических надежностных оценок для участка размещения водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

Апробация. Основные результаты диссертационной работы были представлены, обсуждены и получили положительную оценку на всероссийской на-

учно-практической конференции «Мелиорация и водное хозяйство» (г. Новочеркасск, 2008), международной научно-практической конференции «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия» (г. Краснодар, 2009), научно-практической конференции «Гидравлическая эффективность мелиоративных каналов и сооружений» (г. Новочеркасск, 2011), на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия».

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе четыре работы по перечню научных изданий, рекомендованных ВАК Минобразования РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и общих выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Общий объем диссертации включает 147 страниц основного текста, содержащего 14 таблиц, 46 рисунков, список использованных источников из 198 наименований и 5 приложений на 44 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы, сформулированы ее цель, задачи, научная новизна и практическая ценность.

В первой главе проанализировано современное состояние обеспечения надежности береговых водозаборных сооружений и систематизированы имеющиеся в литературе сведения об их работе с учетом влияния сложившегося водохозяйственного комплекса и гидрологических процессов, протекающих на водосборной площади бассейна. Большой вклад в исследование проблем надежности работы водозаборов систем водоснабжения внесли: Абрамов H.H., Арцев А.И., Беляева Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В., Вдовин Ю.И., Журба М.Г., Ереснов Н.В., Ильин Ю.А., Курганов A.M., Образовский A.C., Остриков В.В., Оводов B.C., По-рядин А.Ф., Примин О.Г., Репин Б.Н.. В области моделирования и исследования сложных водохозяйственных систем в аспекте их надежности как источников водоснабжения хорошо известны работы Бондаренко В.Л., Горстко А.Б., Гончарова В.Н., Данелия Н.Ф., Маккавеева Н.И., Попова И.В., Пряжинской и др.

Критический анализ проблемы показал, что до настоящего времени недостаточно изучены вопросы работы водозаборных сооружений в условиях широко распространенного для многих российских рек такого явления, как понижение отметок дна («посадка» русла) и, как следствие, снижение уровней ГНВ в створах водозаборов, находящихся в длительной эксплуатации. Наиболее распространенные причины данного явления: добыча песка и гравия из русла в строительных целях, устройство верховых водохранилищ, препятствующих поступлению твердого стока с верхних участков бассейна, строительство искусственных сооружений (мостов, причалов, подводных переходов трубопроводов), высокие показатели водопотребления, водоотведения и регулирования стока, путевые дноуглубительные работы и т.д. Это явление имеет место и носит устойчивый характер для многих рек уже на протяжении нескольких десятилетий и подтверждается данными многолетних наблюдений.

Решение проблемы обеспечения надежности поверхностных источников водоснабжения до настоящего времени осуществлялось в основном путем проведения локальных временных мероприятий без учета процессов, происходящих на вышерасположенных участках водосборной площади и общих тенденций изменения гидрологического режима в бассейне, что позволяло решать проблему лишь на непродолжительный период времени. Как известно, водозаборные устройства систем водоснабжения устанавливаются на проектной отметке. Отбираемый расход воды из русла (я, м3/с) зависит от действующего напора на пороге водослива, т.е. я = А[Н). Напор на водосливе (Н) зависит от глубины речного потока (Ь) в русле реки и соответственно расхода (0) в данном русле на рассматриваемом участке (створе). Надежность работы береговых водозаборов (рис.1), прежде всего, определяется сезонными колебаниями уровней воды в водотоке и горизонтом низких вод (ГНВ), который должен быть не ниже расчетного на который запроектированы параметры действующих водозаборных сооружений, а также расчетными расходами в русле, позволяющими вести отбор заданного объема воды.

Согласно СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» в качестве критерия надежности поверхностного источника водоснабжения следует рассматривать вероятность превышения (ВП) расчетных (проектных) уровней ГНВ для работы водозабора в зависимости от его категории (ВП=97% для I категории водозаборов) и расчетного минимального расхода в реке (с ВП на уровне 95%), позволяющего вести отбор заданного расхода с учетом сохранения в реке минимальной санитарной проточ-ности и транзита для нижерасположенных водопользователей. Соблюдение этих условий и понимается как обеспечение надежности источника водоснабжения.

Под отказом источника водоснабжения понимается наступление такого его состояния, в котором он не имеет возможности обеспечить получение из него воды вообще или в требуемом количестве и требуемого качества. Таким образом, в условиях снижения ГНВ в качестве отказа берегового водозаборного сооружения подразумевается снижение ниже расчетных (проектных) уровней ГНВ, не позволяющего вести отбор заданного расхода, либо катастрофическое повышение уровня, в результате которого происходит затопле- рис 1 Схша обеспечения надежности ние водоприемных устройств или не- источника водоснабжения

возможность всасывания воды насосами.

Обеспечение необходимого уровня надежности источников водоснабжения в современных условиях изменения водности и уровней ГНВ достигается на основе специальных инженерных мероприятий. Для разработки последних необходимы современные данные статистических оценок колебания расходов и уровней, определение обеспеченных их значений и сопоставление этих характеристик с нормативом надежности по ВП (согласно упомянутого СНиП 2.04.02-84).

Наблюдения за режимом и состоянием поверхностных водных объектов осуществляется в основном Росгидрометом, а также ведомственными службами предприятий и организаций. Такие данные фиксируют только измеренные показатели для текущего периода времени. В условиях проводимых водохозяйственных мероприятий, строительства и ввода в действие новых объектов, изменения правил регулирования стока и водопотребления на вышерасположенных участках бассейна, фактические ряды гидрометрических измерений невозможно использовать для получения надежностных статистических оценок в силу их неоднородности и несопоставимости во времени. Для большинства речных створов такие наблюдения весьма скудные, либо отсутствуют вовсе (большая часть гидрометрических постов государственной и ведомственной сети наблюдений над расходами и уровнями закрыта в 90-е годы). Поэтому для получения надежнос-ных статистических оценок необходимо использовать методику статистического водохозяйственного баланса, как основного метода, широко используемого в практике проектирования и обоснования параметров водохозяйственных установок и мероприятий на водных объектах, в том числе объектов водоснабжения.

Методология бассейнового планирования на основе водохозяйственного баланса (ВХБ) достаточно хорошо разработана в трудах отечественных и зарубежных специалистов. В научной и проектной практике при анализе ВХБ используются в основном календарный метод расчета ВХБ по восстановленному статистическому ряду расходов воды в расчетных (опорных) створах, а также метод расчета ВХБ по годам характерной водности. Расчеты баланса выполняются за каждый год принятого статистического ряда лет по выбранным интервалам времени (сезоны, месяцы, декады, и т.д.) для каждого участка. Основные процессы, подлежащие оценке - это работа водохранилищ, распределение водных ресурсов на участках бассейна, расходы в расчетных створах для выделенных интервалов времени, определение заданных показателей вероятности превышения гидрологических величин. На основе последних и выполняются статистические надежностные оценки поверхностного источника водоснабжения.

С учетом полученных данных о фактических колебаниях расходов и уровней в створе водозабора необходима детализация гидравлических показателей на выделенном участке с использованием физической гидравлической модели, экспериментальное обоснование компоновочной схемы и параметров регулирующих сооружений для обеспечения надежности источника водоснабжения.

В соответствии с изученными вопросами сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе определены направления исследований в рамках реализации цели и задач на примере водохозяйственного комплекса среднего течения

р.Белой в Республике Башкортостан: натурные исследования; оценка современной водохозяйственной обстановки в бассейне и надежностных показателей для расходов и уровней в створах размещения водозаборных сооружений ОАО «Са-лаватнефтеоргсинтез»; проведение гидравлических исследований на пространственной физической модели для выделенного участка размещения водозаборов в целях разработки инженерных мероприятий для повышения надежности рассматриваемого источника водоснабжения.

В натурные исследования входили геоморфологическое описание участков реки, отбор проб донных отложений на участках перекатов, анализ условий работы береговых водозаборов в современных условиях. Установлены и описаны факторы, определяющие современную тенденцию русловых деформаций в водотоках, в результате чего происходит нарушение нормальной эксплуатации водозаборных сооружений.

Натурными исследованиями условий формирования русловых процессов и гидравлических режимов на участке р. Белой от створа Юмагузинского гидроузла до водозаборов г. Уфы установлены наиболее неблагоприятные участки реки для водоснабжения ТЭЦ-2, ОАО «Уфимский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», ОАО «Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Уфанефтехим», выполнена оценка закономерностей изменения уровневого режима в районах расположения береговых насосных станций.

Для оценки водохозяйственной обстановки в бассейне разработана структура унифицированного численного алгоритма моделирования водохозяйственного баланса в зависимости от водности, режимов регулирования стока, водопотребления, водоотведения, деформации стока на расчетных участках, потерь воды из водохранилищ. Разработана типовая модульная структура водохозяйственного комплекса и различные схемы сопряжения ее элементов, информационное обеспечение различных элементов и подсистем водохозяйственной модели бассейна, схема организации численных алгоритмов для решения задач: оценка водохозяйственной обстановки на произвольных участках речного бассейна; моделирование состояния и режимов работы водохранилищ; оценка обеспеченных расходов и уровней в расчетных створах. Предложенная схема и типовые алгоритмы использованы для генерации модели ВХБ верхнего и среднего течения р. Белой, расчетная схема которой укрупненно представлена на рисунке 2.

.НугутсЕое адхр.

Рис. 2 • Расчетная схема ВХС р. Белой

I I - промышленное и коммунальное водоснабжение; £2} - сельскохозяйственное

¿р. ф ¿—> - сельскохозяи

1 | водопотребяение;

/ Ч - мелкие участки орошения; О - рыбохозяйственное потребление;

* водозабор; - - *■ водосброс;

"гТКумертау I - раСЧвТНЫЙ СТВОр

Гидравлические исследования проводились в гидротехнической лаборато-

рии НГМА. Схема специально разработанной пространственной модели участка р. Белой в районе расположения насосных станций НС-1, НС-2, НС-3 ОАО «Са-лаватнефтеоргсинтез» представлена на рисунке 3. Моделирование рассматриваемого участка р. Белой и гидравлические исследования выполнялись в соответствии с рекомендациями, изложенными в работах Зегжда А.П., Леви И.И., Лапшенкова B.C., Мордвинцева М.М. и др.

Рис. 3. Гидравлическая пространственная модель участка р. Белой в районе расположения НС: 1 - НС-1, НС-2, НС-3; 2 - струенаправляющие шпоры; 3 - подпорное сооружение; 4 - оградительная дамба

В третьей главе изучены гидрологические и гидравлические условия работы водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», выполнено обоснование комплекса регулирующих инженерных сооружений для повышения надежности рассматриваемого источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» и приведены результаты научных исследований.

Статистическая оценка колебаний расходов (а через гидравлические кривые - и уровней) в расчетных створах размещения водозаборов, выполнена расчетным путем на основе методики водохозяйственного баланса по календарному ряду восстановленных гидрологических рядов за период 82 года, что дает репрезентативный результат для получения значений обеспеченных расходов и уровней в рассматриваемых створах.

В результате определены лимитирующие периоды и критические характеристики расходов и уровней ГНВ в створах водозаборов, а также их повторяемость в пределах расчетного статистического ряда. Определена кривая обеспеченности уровней ГНВ в створах НС-1, НС-2 и НС-3 в современных условиях. Установлено в частности, что распределение уровней ГНВ не отвечает нормативным требованиям по обеспечению надежности источника водоснабжения. Обеспеченность расчетного уровня ГНВ в створах НС в современных условиях оказалось на уровне 75% вместо установленных нормативных 97% согласно СНиП 2.04.02-84, а современный уровень ГНВ, отвечающий обеспеченности 97% оказался на 35 см ниже расчетного, что можно квалифицировать как отказ источника.

Согласно полученных данных о современном гидрологическом режиме в створе водозаборов обоснован план проведения гидравлических лабораторных

исследований на пространственной физической модели для компоновки регулирующих инженерных сооружений в целях обеспечения надежности источника водоснабжения. Целью рассмотренной компоновочной схемы является регулирование гидравлической структуры потока на участке размещения НС ОАО «Сала-ватнефтеоргсинтез» для обеспечения: 1) расчетного уровня ГНВ; 2) незаиляемо-сти русла в местах расположения водозаборов; 3) беспрепятственного прохождения на участке ледохода, шугохода и наносов в периоды половодного стока; 4) защиту водозаборных сооружений от попадания водорослей, фитопланктона, мелкого сора и др.

В результате анализа возможных способов применения и конструкций инженерных сооружений на водных объектах, а также целевых исследований на физической модели сформирован комплекс сооружений на участке расположения водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинез» (рис. 4): правобережная оградительная дамба, струенаправляющие шпоры различной длины и сквозности, подпорное сооружение шандорного типа, каждое из которых несет определенное функциональное назначение и дополняет другие. В качестве укрепления берега в районе расположения береговых водозаборных сооружений проводятся конструктивные берегозащитные мероприятия.

Расчетные

Рис. 4. Компоновочная схема инженерных регулирующих сооружений

Исследования по обоснованию размещения и параметров инженерных сооружений на участке размещения НС-1, НС-2 и НС-3, обеспечивающих достижение поставленных целей по регулированию гидравлической структуры потока включали в себя 5 серий опытов. Серия I - исследование структуры потока при устройстве водоподпорного сооружения, ограждающей дамбы и струенаправляющих шпор разной длины. Серия II - исследование структуры потока с тремя первыми сплошными шпорами длиной 40 м в натуре. Серия III - исследование структуры потока со средней шпорой длиной 60 м первые 2 по 40 м. Серия IV - исследование структуры потока при заилении пространства за шпорами серии III наносами и образованием линии берега. Серия V - исследование структуры потока без шпор с оградительной дамбой и водоподпорным сооружением. Угол расположения струенаправляющих шпор по отношению к береговой линии изменялся от 30 до 90° и был принят 45 , что позволило сформировать динамическую ось потока, обеспечивающую максимальную транспортирующую способность потока, незаиляемость русла и предотвращение пагубных последствий на сооружениях при прохождении ледохода и шу-

гохода в местах расположения насосных станций. Параметры водоподпорного сооружения определялись из условия обеспечения гарантированных уровней в реке на отметке 138,0 м абс. для обеспечения надежной работы водозаборов в меженный период, но с учетом беспрепятственного прохождения на участке льда и наносов в периоды половодного стока.

Параметры инженерных сооружений для регулирования уровня ГНВ в реке рассчитывались на минимальный расход 95% вероятности превышения в створе расположения водозаборов, согласно расчетного по водохозяйственному балансу расхода р. Белой - 35,6 м3/сек при котором обеспечиваются расчетные уровни воды для надежной работы водозаборов (138,0 м абс.), а также гарантийный суммарный водоотбор предприятия - 3,5 м3/сек из живого тока реки. Исследование гидравлических процессов на участке в период половодья проводилось при расчетном руслоформирующем, обеспеченностью 75%, расходе 0= 1000 м3/с, и максимальном, обеспеченностью 1%, расходе 1700 м3/с, согласно расчетного ВХБ с учетом правил работы Нугушского и Юмагузинского водохранилищ. Характеристика расчетных максимальных и минимальных уровней ГНВ, подтвержденных статистическими водохозяйственными расчетами на модели ВХБ, до и после осуществления мероприятий приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Расчетные уровни в районе расположения береговых водоза-

борных сооружений до и после осуществления мероприятий

Характеристика уровня Максимальные уровни обеспеченностью, % Минимальные уровни обеспеченностью, %

1 3 5 10 25 50 75 50 75 95 97

Ретроспективные (при создании НС) 144,1 143,5 143,2 143,1 142,4 141,7 141,0 138,4 138,3 138,1 138,0

Незарегулирован-ные (естественные) 143,8 143,4 143,1 142,7 142,0 141,3 140,6 137,9 137,8 137,7 137,0

зарегулированные 142,2 141,9 141,9 141,9 141,9 140,7 140,1 138,2 138,0 137,85 137,65

После проведения предложенных мероприятий 142,2 141,9 141,9 141,9 141,9 140,7 140,1 138,2 138,0 138,0 138,0

После реализации мероприятий на основе физического и численного моделирования установлена надежность обеспечения проектных уровней воды в местах расположения водозаборов по ВП - 99%.

По результатам исследований в схеме функционирования предлагаемого комплекса инженерных мероприятий дополнительно учтен фактор пропуска донного льда и шуги через сооружения в период весеннего половодья за счет регулирования уровня и гидравлической структуры потока. Для исключения навала льда на водоподпорном сооружении на момент подъема паводка, в верхнем бьефе устроены ледорезы, предотвращающие пагубные последствия на сооружения при прохождении ледохода, а шпоры в плане отвернуты от реки под углом 45°. Однако, на принятом объекте исследования столь серьезной проблемы с шугой и ледоходом не отмечено и негативное влияния данных процессов решается эксплуатационными мероприятиями. Эксплуатация водозаборных сооружений показала, что вращающиеся сетки задерживают и извлекают из камер водоприемника шуго-

ледовые образования даже при интенсивном шугоходе, планктон, водоросли, мелкий сор и т.д., прошедшие через сороудерживающие решетки (в том числе и при очистке решеток от шугольда баграми), но при этом сетки вращаются и промываются непрерывно. Для повышения шу го извлекаю щей способности вращающиеся сетки предусмотрены с ковшеобразными звеньями.

Предлагаемый комплекс инженерных мероприятий с учетом регулирования уровня на участке размещения водозаборов полностью исключает влияние сгонно-нагонных явлений на работу водозабора за счет поддержания стабильного уровенного режима на участке.

В результате исследований на пространственной физической модели участка режимов работы инженерных сооружений, обеспечивающих необходимую гидравлическую структуру потока (рис. 5), получены гидравлические параметры потока, по численным значениям которых были построены экспериментальные зависимости Уср=1"(Ь,В), (рис. 7), где Уср - средняя скорость на участке м/с; И -глубина потока, м; В - ширина русла, м. Полученные эмпирические зависимости, позволяют определять транспортирующую способность потока в створах водозаборных насосных станций. В зависимости от регулирования плановой и высотной формы речного русла для обеспечения необходимой транспортирующей способности с целью предупреждения завала и продления сроков службы водозаборных сооружений получена необходимая средняя скорость в зоне водозабора, которая значительно превышает среднюю скорость в створе водозабора (рис. 6).

а) б)

Рис. 5. Эпюры скоростей в створах водозаборов в соответствии с сериями опытов

® серия 1 И серия 3

0 серия 2 Н серия 4 О серия 5

:о ь * * " а) створ 4 (НС-1);

"V,- 60 б) створ 6 (НС-2);

в) створ 7 (НС-3).

Приведенные формулы отражают распределение скоростей по ширине потока и иллюстрируется графиком, наглядно показывающим распределение скоростей

100 120 140

Шщшна русла. В, м

Рис. 7. Распределение скоростей водного потока по ширине русла при руслофор-мирующем расходе (Q = 1000 м3/с) в створе расположения НС-1 -»Характер распределения скоростей при устройстве комплекса регулирующих сооружений

-^Характер распределения скоростей в естественном русле

до устройства струенаправляющих шпор и после. Такое распределение с максимальным смещением динамической оси потока к левому берегу гарантирует смещение наносов к правому берегу, что проверено в результате серии лабораторных экспериментов на физической модели. Практическое значение этой формулы заключается в аппроксимации экспериментальных данных и придании им аналитической формы, что необходимо на стадии проектирования, как неотъемлемая часть параметров и характеристик комплекса регулирующих сооружений, а также последующего мониторинга гидравлических характеристик участка для сопоставления с проектным для условия руслоформирующего попуска из водохранилищ.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что самый лучший результат дает комплекс инженерных сооружений, который исследовался в серии III (рис. 7), где первые две шпоры по 40 м, третья 60 м, а четвертая и пятая 36 и 42 м. В этом случае осредненные скорости у НС-1 при расходах Q от 1000 м3/с до 1700 mj/c находились в пределах V=l,42 м/с и V=l,81 м/с соответственно, которые способствуют формированию необходимой структуры водного потока, смещая удельные расходы к вогнутому берегу (к насосным станциям). vc„. м/с ,.........................................................................................................................-...................................................................................................-.........................

Рис. 6. Средняя скорость водного потока в створе расположения НС-1после проведения инженерных мероприятий

-»Средняя скорость потока в зоне водозабора после проведения мероприятий

-• Средняя скорость потока в створе береговых водозаборных сооружений

з.оо

Исследования, выполненные на пространственной модели участка р. Белой в районе расположения береговых водозаборов системы водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» дали ряд важных практических решений:

- разработан комплекс регулирующих сооружений (правобережная огради-

тельная дамба длиной 936 м, струенаправляющие шпоры различной длины и сквозности, подпорное сооружение шандорного типа 40 см, берегоукрепление монолитными железобетонными плитами (6 х 1,5 х 0,18 м) с каменной наброской), который формирует необходимую гидравлическую структуру потока, обеспечивающую защиту водозаборных отверстий НС-1, НС-2 и НС-3 от льда, шуги, наносов и необходимый уровень воды в реке, обеспечивающий напор воды на порогах водозаборных окон при различных расходах воды на заданном участке реки;

- определен характер планового расположения и взаимодействия с речным потоком комплекса регулирующих сооружений на участке р. Белой в районе расположения береговых водозаборных сооружений (НС.-1, НС-2 и НС-3);

- выполнена проверка транспортирующей способности потока, обеспечивающего защитную функцию регулирующих сооружений на данном участке р. Белой от заиления участка реки в районе размещения водозаборов.

При минимальном расчетном уровне в реке 138,0 м для обеспечения надежной работы водозаборов, минимальные горизонты воды в створе водозаборов в современных условиях до осуществления мероприятий составляли:

при расходе 095% = 35,6 м3/с- 137,00 м.; при = 33,8 м3/с- 136,95 м; горизонты воды в створе водозаборов после проведения инженерных мероприятий:

при расходе = 35,6 м7с - 138,00 м; при = 33,8 м7с - 138,00 м. Уровни при максимальных расчетных расходах воды составили: при максимальном расходе 05% = 1700 м7с - 142,20 м.; при максимальном поверочном расходе СЬ%= 1700 м3/с - 142,20 м. абс.

На рисунке 8 приведены фактическая и расчетная после проведения инженерных мероприятия кривые уровней в створах береговых водозаборных сооружений НС-1, НС-2, НС-3.

10(10 1200 1400 1600 1800 2000 (} м7с

Рис. 8. Фактическая и расчетная после проведения инженерных мероприятия кривые уровней в створах береговых водозаборных сооружений НС-1,НС-2,НС-3, ........ до проведения мероприятий;-после проведения мероприятий

|138м,{2 < 200;

[//(0 = 3,16 )п(х) +138,09, д > 200 Я2 = 0,994

На рис.9, приведена статистика отказов источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» за период 2006-2011 гг.

и ю

8 «

2 О

201)5 20116

—»-НС-1

—НС-2 Не*НС-5

-•-итого

2008 2009 2010 2011 2012 2013

Рис. 9. Отказы источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» за период 2006-2011 гг. (после 2008 г. реализованы предложенные мероприятия)

В четвертой главе приводятся рекомендации по проектированию и эксплуатации предложенных инженерных мероприятий, обеспечивающих надежность источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» (НС-1, НС-2, НС-3) при различных расходах на расчетном участке р. Белой.

На основе рекомендуемых инженерных мероприятий надежности источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» выполнено экономическое обоснование инвестиций на строительство регулирующих сооружении на участке размещения НС-1, НС-2, НС-3. Оценка инвестиционных показателей выполнена методом анализа денежных потоков на жизненном цикле эксплуатации создаваемого комплекса инженерных сооружений.

На основе статистики эксплуатации водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» за последние 10 лет определено среднегодовое количество отказов в системе водоснабжения, связанных с катастрофическим снижением уровней воды в местах водозаборов, в результате которых временно прекращалась подача воды на производственные нужды, а также на коммунально-бытовые нужды населения. В результате определены прямые финансовые потери предприятия от недовыпуска продукции (по удельным показателям), а также недопоставок воды коммунальному хозяйству города (согласно отпускному тарифу).

В качестве альтернативного варианта для проведения сравнительного анализа рассматривалось отсутствие перебоев в системе водоснабжения, после реализации предложенных мероприятий, вызванных снижением расчетных уровней воды в реке, обеспечивающих стабильную работу водозаборов. Опыт последних трех лет эксплуатации водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез», после реализации предложенных мероприятий подтверждает отсутствие таких перебоев.

Дисконтируемый период окупаемости затрат на строительство составит 4 года. Чистый дисконтированный доход за жизненный цикл 30 лет составит 82,4 млн. рублей при объеме капитальных затрат 44,9 млн. рублей в ценах II квартала 2010 года. Внутренняя норма доходности составила 36%, что в сравнении с принятой в расчетах нормой дисконта 12% определяет достаточный «запас прочности» инвестиционного проекта и его экономическую эффективность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое инженерно решение актуальной на-

учно-технической проблемы повышения надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений путем обеспечения необходимого уровен-ного режима и гидравлической структуры потока на участке реки в створах расположения береговых водозаборных сооружений на основе инженерных мероприятий. На основании результатов проведенных натурных и экспериментальных исследований, а также практической реализации можно сделать следующие основные выводы по работе:

1. На основе результатов комплексных (натурных, лабораторных, численных) исследований состояния русловых процессов и условий работы береговых водозаборных сооружений, на примере среднего течения р. Белой Республики Башкортостан, выявлены основные причины снижения надежности источника водоснабжения, вызванные, как естественными гидрологическими процессами, так и антропогенной деятельностью на водосборной площади. Эти факторы обусловили устойчивую тенденцию понижения уровней воды в створах водозаборов.

2. Решение проблемы повышения надежности поверхностных источников водоснабжения в современных условиях наблюдаемого явления посадки русла должно осуществляться, прежде всего, за счет инженерных мероприятий на участках размещения водозаборов для устранения отказа источника в неблагоприятных условиях водности и дальнейшей тенденции понижения уровней ГНВ, которые должны устанавливаться на основе системного подхода.

3. Разработана расчетная схема статистической оценки водохозяйственного баланса, позволяющая автоматизировать расчеты водохозяйственной обстановки и параметров обеспеченного стока на расчетных участках речного бассейна; физическая пространственная модель участка реки в районе размещения водозаборов; реализована серия статистических расчетов (на разработанной модели ВХБ бассейна р. Белой) и натурных (на физической пространственной модели) экспериментов по обоснованию гидролого-водохозяйственных и гидравлических условий, определяющих надежность источника водоснабжения на рассматриваемом участке размещения водозаборов, отвечающих нормативно установленным требованиям.

4. Результатами численных статистических расчетов на модели ВХБ является выполненная оценка характера гидрологического режима р. Белой в районе водозаборов в современных условиях. Установлен лимитирующий период самого низкого в году речного стока, кривые распределения минимальных расходов воды и уровней горизонта низкой воды (ГНВ). Обеспеченность расчетного (проектного) уровня ГНВ в створах НС равного 138,0 м абс. составила в современных условиях 75% вместо установленного, согласно нормативу СНиП 2.04.02-84 - 97%, что не отвечает требованиям надежности к обеспечиваемому уровню. Также расчетами установлено, что современный уровень ГНВ, отвечающий нормативной обеспеченности 97% на 35 см ниже установленного расчетного.

5. На основе результатов гидравлических и конструктивных исследований (на пространственной модели М 1:100) определен характер формирования гидравлической структуры речного потока в зависимости от расхода в реке. Предложен и экспериментально обоснован комплекс регулирующих инженерных сооружений, обеспечивающий надежность источника водоснабжения ОАО «Салаватнефте-

оргсинтез»: водоподпорное регулирующее сооружение (высотой 40 см), ниже створа НС-3, пять струенаправляющих шпор различной длины (36-60 м) и сквоз-ности (0-50 %), правобережная оградительная дамба длиной 936 м. В результате мероприятий расчетная обеспеченность нормативного уровня ГНВ для работы водозаборов НС-1, НС-2, НС-3 составила 99%.

6. Получены экспериментальные зависимости Vcp=f(h,B), позволяющие выполнять прогнозные расчеты по определению характера распределения скоростей в русловом потоке при проектировании и эксплуатации береговых водозаборных сооружений. Экспериментально обоснована транспортирующая способность речного потока, обеспечивающего незаиляемость русла в створах береговых водозаборов. Учтены мероприятия по берегоукреплению, защите сооружений от ледохода, шуги, донного льда, планктона, водорослей, мелкого сора и др.

7. Выполнено инвестиционное обоснование плана реконструкции береговых водозаборных сооружений НС-1, НС-2, НС-3 системы водоснабжения ОАО «Сала-ватнефтеоргсинтез». Выполненные расчеты подтверждают экономическую эффективность предложенных мероприятий.

8. Результаты исследований внедрены в проект по реконструкции береговых водозаборных сооружений НС-1, НС-2, НС-3 системы водоснабжения ОАО «Са-лаватнефтеоргсинтез» на р. Белой Республики Башкортостан. Акт внедрения находится в приложении к диссертации.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

Публикации в ведущих рецензируемых научно-технических журналах и изданиях, определенных ВАК РФ по направлению «Строительство»

1. Гаврилнж, С.М. Обеспечение функциональной надежности и экологической безопасности береговых водозаборных сооружений систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / B.JI. Бондаренко, В.В. Гутенев, A.B. Кувал-кин, С.М. Гаврилюк // Проблемы региональной экологии. - М., 2011. №1. С.134-139.

2. Гаврилюк, С.М. Результаты гидравлических исследований участка реки Белой на пространственной модели [Текст] / С.М. Гаврилюк // Вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: Волг-ГАСУ, 2010. - Вып. 20(39). С.136-142.

3. Гаврилюк, С.М. Результаты комплексных исследований береговых водозаборных насосных станций систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Труды Кубанского гос. аграр. ун-та. -Краснодар, 2010. Вып. 1(22). С.195-200.

4. Гаврилюк, С.М. Системный подход в обосновании мероприятий повышения функциональной надежности береговых водозаборных сооружений / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2011. №65(01). Шифр информрегистра: 0421100012/0007. Режим доступа: http://ei.kubagro.ru/2011/01 /pdf/05.pdf.

Патенты

5. Гаврилюк, С.М. заявка на полезную модель №2011123631/17 от 09.06.2011г. Комплекс устройств для обеспечения надежной работы береговых водозаборных сооружений / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин, В.Н. Щедрин.

Отраслевые издания и материалы конференций

6. Гаврилюк, С.М. Влияние тенденции посадки русла на надежность работы береговых водозаборных сооружений находящихся в длительной эксплуатации [Текст] / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2011. № 2(02). Режим доступа: hffiy./Vwww.rosniipm-sm.ru/dl files/udb files/udb 13-rec33-field6.pdf.

7. Гаврилюк, С.М. Обоснование мероприятий повышения функциональной надежности береговых водозаборных сооружений на основе системного подхода [Текст] / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин // Водоочистка, Водо-подготовка, Водоснабжение. - М., 2011. №4/40 С.48-52.

8. Гаврилюк, С.М. Повышение надежности систем водоснабжения промышленных предприятий на основе системного подхода [Текст] / В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин, С.М. Гаврилюк // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ». Новочеркасск: ООО «Геликон», 2010. Вып. 44. С.173-179.

9. Гаврилюк, С.М. Влияние комплексных мероприятий по повышению функциональной надежности систем водоснабжения промышленных предприятий на развитие бассейновой геосистемы [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотр. фак-та механизации / Новочерк, гос. мелиор. акад. Новочеркасск: Лик, 2009. С. 157-162.

10. Гаврилюк, С.М. Результаты комплексных исследований береговых водозаборных насосных станций систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия: материалы 2-й междунар. науч.-практ. конф. (14-16 октября 2009 г., г. Краснодар) / Кубанский гос. аграр. ун-т. Краснодар: ЭДВИ, 2009. С.39-51.

11. Гаврилюк, С.М. Безопасность экологически устойчивого развития водоснабжения [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность / Кубанский социально-экон. ин-т. Краснодар, 2009. С.54-59.

12. Гаврилюк, С.М. Показатели региональной гидросистемы и факторы, влияющие на ее состояние // Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: сб. ст. студ. и молодых учен. [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Новочерк. гос. мелиор. акад.; редкол.: А.Г. Кондратьев (отв. ред.). Новочеркасск, 2008. Т4. С.75-81.

13. Гаврилюк, С.М. Современная водохозяйственная обстановка в среднем течении реки Белой (от створа Юмагузинского водохранилища до г. Стерлитамак) [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Мелиорация и водное хозяйство: материалы всерос. науч.-практ. конф. (25-26 сентября. 2008 г., г. Новочеркасск) / Новочерк. гос. мелиор. академия. Новочеркасск: Лик, 2008. Вып.6. С.145-158.

14. Гаврилюк, С.М. Гидравлическое моделирование участка р. Белой в районе расположения береговых насосных станций водоснабжения г. Салават Республики Башкортостан [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк //Мелиорация и водное хозяйство: материалы всерос. науч.-практ. конф. (25-26 сентября. 2008г., г. Новочеркасск) / Новочерк. гос. мелиор. академия. Новочеркасск: Лик, 2008. Вып.6. С.140-145.

ГАВРИЛЮК СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

05.23.04 Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов 05.23.16 Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 12.10.2011г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 327.

Отпечатано в типографии НГМА 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Гаврилюк, Сергей Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА В ИССЛЕДОВАНИИ НАДЕЖНОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

1.1 Критический анализ современного состояния береговых водозаборных сооружений и способов обеспечения надежности поверхностных источников водоснабжения.

1.2. Анализ работы водозаборов как элементов водохозяйственной системы бассейна реки на основе принципов бассейнового подхода.

1.3. Моделирование водохозяйственной обстановки на выделенном участке размещения водозаборов на основе метода водохозяйственного баланса.

1.3.1 Общие методические положения.

1.3.2. Построение расчетной схемы водохозяйственной системы.

133. Исходная информация для моделирования ВХБ и источники ее получения.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ В СТВОРАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ БЕРЕГОВЫХ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

2.1 Натурные исследования участка реки на примере среднего течения р. Белой от поселка Юмагузино до г. Стерлитамак.

2.1.1 Гидрологическая характеристика рассматриваемого водохозяйственного участка и задачи натурных исследований.

2.1.2 Геоморфологическое описание участка.

2.1.3 Результаты анализа проб донных отложений.

2.1.4 Анализ эксплуатационных условий работы водозаборов.

2.2 Расчетная модель водохозяйственного баланса бассейна р. Белой для оценки гидрологической обстановки в створе г. Салавата.

2.2.1 Особенности построения алгоритма расчета ВХБ для оценки современной водохозяйственной обстановки на выделенном участке размещения водозаборов.

2.2.2 Формализация алгоритма водохозяйственного баланса бассейна реки.

2.2.3 Моделирование водохозяйственной обстановки в заданных створах.

2.2.4 Структура модели ВХБ верхнего и среднего течения реки Белой.

2.3. Постановка вопроса комплексных исследований района водозаборных сооружений системы водоснабжения предприятия ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

2.3.1 Современное состояние работы водозаборов.

2.3.2 Моделирования параметров гидравлических характеристик.

2.3.3 Модель и методика проведения лабораторных исследований.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ:.

3 ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА РЕГУЛИРУЮЩИХ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ВОДОЗАБОРОВ ОАО

САЛАВАТНЕФТЕОРГСИНТЕЗ».

3.1 Обоснование расчетных значений расходов и уровней воды в районе размещения водозаборов в среднем течении р. Белой.

3.2 Обоснование компоновочной схемы и параметров регулирующих инженерных сооружений для обеспечения надежности работы водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ:.

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНЖЕНЕРНОГО КОМПЛЕКСА СООРУЖЕНИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО ИСТОЧНИКА ВОДОЗАБОРОВ ОАО «САЛАВАТНЕФТЕОРГСИНТЕЗ».

4.1 Основные положения и технические условия строительного проектирования по рекомендуемым инженерным сооружениям.

4.2 Влияние регулирующих инженерных сооружений на уровненный режим грунтовых вод на близлежащей территории.

4.3 Прогноз изменения уровней воды в створах береговых водозаборных сооружений.

4.4 Прогноз изменения ледового режима р. Белой.

4.5 Влияние регулирующих инженерных сооружений на максимальный и минимальный режимы уровней р. Белой.

4.6 Влияние регулирующих инженерных сооружений на режим донных наносов р. Белой.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ:.

Введение 2011 год, диссертация по строительству, Гаврилюк, Сергей Михайлович

Для обоснования таких мероприятий необходим системный подход, который предполагает совместное исследование и моделирование гидрологических и гидравлических закономерностей на расчетном участке, определяющих обеспеченность водными ресурсами систем водоснабжения, а также разработку, анализ и оптимизацию вариантов проектных решений по повышению надежности источника водоснабжения в соответствии с фактическим водопотреб-лением и поступлением водного стока. Это также предполагает оценку технико-экономической эффективности и надежности источника водоснабжения в новых условиях, т.е. после выполнения мероприятий.

Данные вопросы явились предметом исследования диссертационной работы.

Исследования выполнялись в соответствии с Планом мероприятий, утвержденных распоряжением правительства Республики Башкортостан №141-р от 01.03.2004 года «Меры по обеспечению оптимальной водности рек в маловодные периоды».

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

Научная новизна работы состоит в том, что:

Практическое значение работы:

- выполнена оценка современной водохозяйственной обстановки в бассейне р. Белой, характера гидрологического режима в створе водозаборов ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» и уровня надежности источника водоснабжения в современных условиях, в том числе с учетом предложенных мероприятий;

На защиту выносятся:

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Гаврилюк, С.М. Обеспечение функциональной надежности и экологической безопасности береговых водозаборных сооружений систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / B.JI. Бондаренко, В.В. Гутенев, A.B. Кувалкин, С.М. Гаврилюк // Проблемы региональной экологии. - М., 2011. №1. С.134-139.

2. Гаврилюк, С.М. Результаты гидравлических исследований участка реки Белой на пространственной модели [Текст] / С.М. Гаврилюк // Вестник Вол-гогр. гос. арх.-строит. ун-та; Сер.: Строительство и архитектура. - Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. - Вып. 20(39). С.136-142.

3. Гаврилюк, С.М. Результаты комплексных исследований береговых водозаборных насосных станций систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Труды Кубанского гос. аг-рар. ун-та. - Краснодар, 2010. Вып. 1(22). С.195-200.

4. Гаврилюк, С.М. Системный подход в обосновании мероприятий повышения функциональной надежности береговых водозаборных сооружений / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2011. №65(01). Шифр информре-гистра: 0421100012/0007. Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2011/01 /pdf/05.pdf.

Патенты

5. Гаврилюк, С.М. заявка на полезную модель №2011123631/17 от 09.06.2011г., положительное решение от 20.10.2011г. Гидротехническое сооружение для обеспечения надежной работы береговых водозаборных сооружений / С.М. Гаврилюк, В.Л. Бондаренко, A.B. Кувалкин, В.Н. Щедрин.

Отраслевые издания и материалы конференций

6. Гаврилюк, С.М. Влияние тенденции посадки русла на надежность работы береговых водозаборных сооружений находящихся в длительной эксплуатации [Текст] / С.М. Гаврилюк, B.JL Бондаренко, A.B. Кувалкин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2011. № 2(02). Режим доступа: http://www.rosniipm-sm.ru/dlfiles/udbfiles/udbl3-rec33-field6.pdf.

7. Гаврилюк, С.М. Обоснование мероприятий повышения функциональной надежности береговых водозаборных сооружений на основе системного подхода [Текст] / С.М. Гаврилюк, B.J1. Бондаренко, A.B. Кувалкин // Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение. - М., 2011. №4/40 С.48-52.

8. Гаврилюк, С.М. Повышение надежности систем водоснабжения промышленных предприятий на основе системного подхода [Текст] / B.JI. Бондаренко, A.B. Кувалкин, С.М. Гаврилюк // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ». Новочеркасск: ООО «Геликон», 2010. Вып. 44. С.173-179.

9. Гаврилюк, С.М. Влияние комплексных мероприятий по повышению функциональной надежности систем водоснабжения промышленных предприятий на развитие бассейновой геосистемы [Текст] / B.JI. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Технологии и средства механизации в АПК: сб. науч. тр. сотр. фак-та механизации / Новочерк. гос. мелиор. акад. Новочеркасск: Лик, 2009. С. 157162.

10. Гаврилюк, С.М. Результаты комплексных исследований береговых водозаборных насосных станций систем водоснабжения промышленных предприятий [Текст] / B.JI. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия: материалы 2-й междунар. науч.-практ. конф. (14-16 октября 2009 г., г. Краснодар) / Кубанский гос. аграр. ун-т. Краснодар: ЭДВИ, 2009. С.39-51.

11. Гаврилюк, С.М. Безопасность экологически устойчивого развития водоснабжения [Текст] / B.JI. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Чрезвычайные ситуации: промышленная и экологическая безопасность / Кубанский социально-экон. ин-т. Краснодар, 2009. С.54-59.

13. Гаврилюк, С.М. Современная водохозяйственная обстановка в среднем течении реки Белой (от створа Юмагузинского водохранилища до г. Стер-литамак) [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Мелиорация и водное хозяйство: материалы всерос. науч.-практ. конф. (25-26 сентября. 2008 г., г. Новочеркасск) / Новочерк. гос. мелиор. академия. Новочеркасск: Лик, 2008. Вып.6. С.145-158.

14. Гаврилюк, С.М. Гидравлическое моделирование участка р. Белой в районе расположения береговых насосных станций водоснабжения г. Салават Республики Башкортостан [Текст] / В.Л. Бондаренко, С.М. Гаврилюк // Мелиорация и водное хозяйство: материалы всерос. науч.-практ. конф. (25-26 сентября. 2008г., г. Новочеркасск) / Новочерк. гос. мелиор. академия. Ново-черкасск: Лик, 2008. Вып.6. С. 140-145.

Заключение диссертация на тему "Повышение надежности поверхностных источников водоснабжения при устойчивой тенденции посадки русла в местах размещения береговых водозаборных сооружений"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 На основе результатов комплексных (натурных, лабораторных, численных) исследований состояния русловых процессов и условий работы береговых водозаборных сооружений, на примере среднего течения р. Белой Республики Башкортостан, выявлены основные причины снижения надежности источника водоснабжения, вызванные, как естественными гидрологическими процессами, так и антропогенной деятельностью на водосборной площади. Эти факторы обусловили устойчивую тенденцию понижения уровней воды в створах водозаборов.

2 Решение проблемы повышения надежности поверхностных источников водоснабжения в современных условиях наблюдаемого явления посадки русла должно осуществляться, прежде всего, за счет инженерных мероприятий на участках размещения водозаборов для устранения отказа источника в неблагоприятных условиях водности и дальнейшей тенденции понижения уровней ГНВ, которые должны устанавливаться на основе системного подхода.

3 Разработана расчетная схема статистической оценки водохозяйственного баланса, позволяющая автоматизировать расчеты водохозяйственной обстановки и параметров обеспеченного стока на расчетных участках речного бассейна; физическая пространственная модель участка реки в районе размещения водозаборов; реализована серия статистических расчетов (на разработанной модели ВХБ бассейна р. Белой) и натурных (на физической пространственной модели) экспериментов по обоснованию гидролого-водохозяйственных и гидравлических условий, определяющих надежность источника водоснабжения на рассматриваемом участке размещения водозаборов, отвечающих нормативно установленным требованиям.

4 Результатами численных статистических расчетов на модели ВХБ является выполненная оценка характера гидрологического режима р. Белой в районе водозаборов в современных условиях. Установлен лимитирующий период самого низкого в году речного стока, кривые распределения минимальных расходов воды и уровней горизонта низкой воды (ГНВ). Обеспеченность расчетного (проектного) уровня ГНВ в створах НС равного 138,0 м абс. составила в современных условиях 75% вместо установленного, согласно нормативу СНиП 2.04.0284 - 97%, что не отвечает требованиям надежности к обеспечиваемому уровню. Также расчетами установлено, что современный уровень ГНВ, отвечающий нормативной обеспеченности 97% на 35 см ниже установленного расчетного.

5 На основе результатов гидравлических и конструктивных исследований (на пространственной модели М 1:100) определен характер формирования гидравлической структуры речного потока в зависимости от расхода в реке. Предложен и экспериментально обоснован комплекс регулирующих инженерных сооружений, обеспечивающий надежность источника водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»: водоподпорное регулирующее сооружение (высотой 40 см), ниже створа НС-3, пять струенаправляющих шпор различной длины (36-60 м) и сквозности (0-50 %), правобережная оградительная дамба длиной 936 м. В результате мероприятий расчетная обеспеченность нормативного уровня ГНВ для работы водозаборов НС-1, НС-2, НС-3 составила 99%.

6 Получены экспериментальные зависимости У^Щ^В), позволяющие выполнять прогнозные расчеты по определению характера распределения скоростей в русловом потоке при проектировании и эксплуатации береговых водозаборных сооружений. Экспериментально обоснована транспортирующая способность речного потока, обеспечивающего незаиляемость русла в створах береговых водозаборов. Учтены мероприятия по берегоукреплению, защите сооружений от ледохода, шуги, донного льда, планктона, водорослей, мелкого сора и др.

7 Выполнено инвестиционное обоснование плана реконструкции береговых водозаборных сооружений НС-1, НС-2, НС-3 системы водоснабжения ОАО «Салаватнефтеоргсинтез». Выполненные расчеты подтверждают экономическую эффективность предложенных мероприятий.

Библиография Гаврилюк, Сергей Михайлович, диссертация по теме Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

1. Абакумов В.А. Экологические модификации и критерии экологического нормирования JL: Гидрометеоиздат, 1991. С. 18-40.

2. Абрамов H.H. Водоснабжение: учебник для вузов. Зе изд., перераб. Стройиздат, 1982. 440 с.

3. Абрамов H.H. Надежность систем водоснабжения. 2е изд., М.: Стройиздат, 1984. 216 с.

4. Абрамов H.H. Теория и методика расчета систем подачи и распределения воды. М.: Стройиздат, 1972. 288 с.

5. Алабян A.M., Сидорчук А.Ю. Метод расчёта переформирований разветвлённого русла при изменении гидрологического режима // Метеорология и гидрология. 1987. № 10. С. 82-89.

6. Алпатьев A.M. Развитие, преобразование и охрана природной среды Л.: Наука, 1983. 240 с.

7. Алтунин B.C. Экологический мониторинг водных ресурсов // Гид-ротехн. стр-во. 1997. №3. С. 1-4.

8. Амиров Ю.Д. Основы конструирования // Творчество. Стандартизация. Экономика. М.: Изд-во стандартов, 1991. 390 с.

9. Анахаев К.Н. Речные водозаборные сооружения: практикум для студ. по спец. 270104- «Гидротехн. стр-во» / НГМА. Новочеркасск. 2005. 81с.

10. Анохин П.К. Узловые вопросы теории функциональных систем. М.: Наука, 1980.

11. Антонов A.B. Системный анализ: учебник для вузов М.: Высш. шк.2008.

12. Анфилатов B.C., Емельянов A.A., Кукушин A.A. Системный анализ в управлении: учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2005.

13. Арцев А.И. Инженерно-геологические и гидрогеологические исследования для водоснабжения и водоотведения. М.: Недра, 1979. 285 с.

14. Асарин А.Г. Новое в водохозяйственном проектировании и современные требования к охране окружающей среды // Теория и методы управления ресурсами вод суши. М.: Наука, 1982. С. 89-95.

15. Бабкин В.И., Вуглинский B.C. Водный баланс речных бассейнов JL: Гидрометеоиздат, 1982. 191 с.

16. Бакальао К. Использование математического моделирования при проектировании водохранилищ // Информ. бюл. по водному хозяйству: обмен достижениями науки и передовым опытом в водном хоз-ве стран-членов СЭВ М. 1978. Вып. 1(21). С. 45-47.

17. Безобразов Ю.Б., Курганов A.M., Лапшев H.H. Гидрология и гидротехнические сооружения / ЛИСИ. Л., 1986. 164 с.

18. Беляев Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В. Надежность технических систем. М.: Радио и связь, 1985. 608 с.

19. Беляшевский H.H., Пивовар Н.Г., Калантыренко И.И. Расчеты нижнего бьефа за водосбросными сооружениями на нескальных основаниях К.: Наукова Думка. 1973. 292 с.

20. Бобков С.Ф. Основные факторы учета пропускной способности гидроузлов при декларации их безопасности // Гидротехн. стр-во. 1999. № 4. С. 2-9.

21. Бондаренко В.Л., Белоконев E.H., Филонов C.B. Оценка гидравлической безопасности донного тоннельного водовыпуска водосброса Юмагузин-ского гидроузла // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2001. Т.З, №3. С. 277-289.

22. Бондаренко В.Л., Дьяченко В.Б. Оценка экологического состояния бассейновой геосистемы в процессах использования водных ресурсов // Проблемы региональной экологии. 2005. № 2. С. 86-92.

23. Бондаренко В.Л., Дьяченко В.Б. Теоретические основы оценки уровня безопасности водоподпорных гидротехнических сооружений // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2001. Т.З, №2. С. 159162.

24. Бондаренко В.Л., Клюкович З.А. Прогнозирование и методика оценки ущерба при чрезвычайных ситуациях для объектов народного хозяйства: учебное пособие. Ростов-н/Д: ООО «Тера», 2001. 80 с.

25. Бочкарев Я.В., Гамбарян А.О., Лавров Н.П. Каналы-быстротоки со сверхбурным режимом течения и сооружения на них. Фрунзе: Кыргызстан, 1986. 126 с.

26. Будыко М.И., Дроздов O.A. О влагообороте на ограниченной территории суши // Вопросы гидрометеорологической эффективности полезащитного лесоразведения Л.: Гидрометеоиздат, 1950. С. 14-21.

27. Булавко А.Г. Прогнозирование изменений водного баланса под влиянием хозяйственной деятельности // Водные ресурсы. 1973. №4. С. 50-58.

28. Бусалаев И.В. Сложные водохозяйственные системы. Алма-Ата: Наука, 1980. 231 с.

29. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977. 240 с.

30. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем М.: Наука, 1977.399 с.

31. Василевский А.Г., Стефанишин Д.В. Понятия, определения, критерии и подходы при анализе надежности и безопасности гидротехнических сооружений //Гидротехн. стр-во. 1990. №3. С. 49-50.

32. Вдовин Ю.И. Водоснабжение на Севере. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. 161 с.

33. Вдовин Ю.И. Водоснабжение населенных пунктов на Севере. — Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1980. 135 с.

34. Векслер А.Б. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: спра. пособие. М.: Энергоатомиздат, 1988. 624 с.

35. Великанов А.Л., Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Моделирование процессов функционирования водохозяйственных систем. М.: Наука, 1983. 105 с.

36. Великанов А.Л., Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Моделирование процессов функционирования водохозяйственных систем. М.: Наука, 1983. 105 с.

37. Великанов А.Л., Озиранский Ю.С. Составление перспективных водохозяйственных балансов с учетом управления водными ресурсами //Водные ресурсы. 1985. N2. С.5-14.

38. Вендров С.Л. Проблемы преобразования речных систем СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 207 с.

39. Вендров С.Л. Проблемы преобразования речных систем. Л.: Гидрометеоиздат. 1970. 236 с.

40. Вербицкий A.C., Лякмунд А.Л. Возможности упрощения методики определения расчетных расходов воды // Строительство и архитектура: экспресс информ. 1984, Вып. U.C. 39-43.

41. Водные ресурсы СССР и их использование. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 302 с.

42. Водный кодекс Российской Федерации: по сост. на 10 апр. 2009 г.: принят Гос. Думой 12 апр. 2006 г.; одобрен Советом Федер. 26 мая 2006 г. М.: Проспект, 2009. 40 с.

43. Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников // A.C. Образовский, Е.В. Ереснов, В.Н. Ереснов и др.; под ред. К.А. Михайлова, И.С. Образовского. М.: Стройиздат, 1976. 368 с.

44. Водонапорные башни: расчет и проектирование: учеб. пособие / В.А. Волосухин, JI.H. Фесенко, Т.Н. Меркулова, В.А. Кузнецов; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т; Новочерк. гос. мелиор. академия. 2-е изд. испр. и доп. Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2009. 156 с.

45. Водосбор / Рос. науч. исслед. ин-т комп. использования и охр. водн. Ресурсов; Под ред. A.M. Черняева. Екатеринбург, 1994. 159 с.

46. Водохранилища и их воздействия на окружающую среду. / А.Б. Авакян и др. М.: Наука, 1986. 367 с.

47. Водохранилища мира. / АН СССР, ин-т водных проблем; отв. ред. Г.В. Воропаев, C.JI. Вендров. М.: Наука, 1979. 287 с.

48. Волкова В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа: учебник для вузов. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1999.

49. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Моделирование водохозяйственных систем аридной зоны СССР. М.: Наука, 1984. 312 с.

50. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Принципы построения имитационной модели и опыт ее применения для водохозяйственных систем бассейнов рек АмуДарьи и СырДарьи // Водные ресурсы. 1980. №4. С. 55-81.

51. Воскресенский К.П., Соколов A.A., Шикломанов И.А. Ресурсы поверхностных вод СССР и их изменение под влиянием хозяйственной деятельности // Водные ресурсы. 1973. №2. С. 33-58.

52. Газиев Э.Г. Экспертная система диагностики и прогноза поведения плотин для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений // Гидро-техн. стр-во. 2000. №6. С. 22-26.

53. Гайдученко В.П. Пульсации скоростей и размывающая способность потока за пространственным прыжком, образующимся за перепадом в расширяющемся плане русла // Тезисы докладов XVIII респуб. науч.-техн.конф./ Укр. иссл. ин-т водн. х-ва. Ровно: УИИВХ, 1969.

54. Гигиенические требования к охране поверхностных вод: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: СанПиН 2.1.980-00: утв. По-стан. глав. гос. санитарного врача РФ 11.06.2000г. М., 2002.- 28 с.

55. Годес Э.Г., Нарбут P.M. Водозаборные и очистные сооружения в условиях Севера. Д.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1980. 230 с.

56. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков Л.: Гидрометеоиздат, 1962.374 с.

57. Горстко А.Б, Математическое моделирование и проблемы использования водных ресурсов Ростов-н/Д.: Изд-во. Рост, ун-та., 1976. 64 с.

58. ГОСТ 17.1.1.02-77. Гидросфера. Классификация водных объектов, изд. офиц. М.: Изд-во стандартов, 1992. 20 с.

59. ГОСТ Р 22.02-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определение основных понятий, изд. офиц. М.: Изд-во стандартов, 1995.- 20 с.

60. Грин Г.Б. Попуски в нижние бьефы. М.: «Энергия». 1971. 95 с.

61. Гришанин К.В. Динамика русловых потоков Л.: Гидрометеоиздат, 1979.311 с.

62. Гришин H.H. Механика природных наносов. М.: Наука, 1982. 160 с.

63. Данелия Н.Ф. Водозаборные сооружения на реках с обильными донными наносами. М.: Колос, 1964. 336 с.

64. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши, Т.1, вып.25. Бассейн р. Камы.

65. Железняков Г.В. Гидравлическое обоснование методов речной гидрометрии М.: Речиздат, 1950. 164 с.

66. Железняков Г.В. Пропускная способность русел рек и каналов Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 312 с.

67. Закон об охране окружающей природной среды: утв. Президентом РСФСР №2060-1 от 19.12.91 г. // Ведомости съезда нар. депутатов РФ. и Верх. Совета СССР, 1992. №10. ст. 457.

68. Зюбенко С.Ш. Количественные характеристики надежности больших каналов // Тр. / ВНИИГ и М.: Гидрометеоиздат. 1972. Т.50: Гидротехника.1. С. 117-131.

69. Иванов Э.И. Исследование кинематической структуры открытых водных потоков с использованием разработанных автоматизированных измерительных систем: дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Новочеркасск. 1975. 124 с.

70. Ивашинцов Д.А., Стефанишин Д.В., Векслер А.Б. Некоторые результаты расчета социального риска, связанного с трансформацией русла реки в нижнем бьефе гидроузла //Гидротехн. стр-во. 1995. № 4. С 30-35.

71. Ильин Ю.А. Выбор схем транспортировки воды с учетом категории надежности ее подачи. // межвуз. сб. тр. / Ленингр. инж.-строит. ин-т. Л., 1981. С. 34-36.

72. Ильин Ю.А. Расчет надежности подачи воды. М.:Стройиздат, 1987.320 с.

73. Исследование повторяемости и продолжительности периодов различной водности на реках СССР / В.Г. Андреянов, К.П. Воскресенский, Н.Я. Глущенко и др. // Тр./ Гос. гидрол. ин-т. 1965. Вып. 127. С. 227-276.

74. Карасев И.Ф. Эколого-гидрогеологические характеристики водного режима рек//Гидротехн. стр-во. 1997. №5. С. 40-45.

75. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции с центробежными насосами. М.: Стройиздат, 1983. 224 с.

76. Кириллов A.A., Курганов A.M. Рыбозащитные устройства водозаборных сооружений / Ленингр. инж.-строит. ин-т. СПб., 1993. 64 с.

77. Козлов Д.В., Никитенков Б.Ф. Водохозяйственные балансы. Учебное пособие для студентов. М., МГУП, 1995.

78. Комплексная оценка перспектив водохозяйственного баланса р. Белой для рационального ее использования: науч. отчет / БГМО УралНИИВХ. Уфа, 1981. 181 с.

79. Коренева И.Б., Христофоров A.B. Об оценке минимального экологически достаточного стока воды в реках // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1993. №1. С. 77-84.

80. Коробова Д.Н., Пойзнер В.И. Некоторые вопросы разработки математических моделей для водохозяйственных исследований // Проблемы изучения и комплексного использования водных ресурсов. М.: Наука, 1978. С. 162174.

81. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Водохозяйственные расчеты. Л.: Гид-рометеоиздат, 1952. 392 с.

82. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления водохозяйственными системами. М.: Наука, 1982. 271 с.

83. Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г. Большаков Б.Е. Система природа -общество человек: устойчивое развитие / Гос. науч. центр Рос.Фед.ВНИИ геосистем «Дубна». М., 2000. 410 с.

84. Кузьмин Ю.М., Кошеляев H.H. Водоснабжение. Л.: ЛВВИСКУ, 1981.460 с.

85. Курганов A.M., Федоров И.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: справочник. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. 439 с.

86. Курганов A.M. Водозаборные сооружения систем коммунального водоснабжения: учеб.пособие. М.; СПб.: АСВ, 1998. 246 с.

87. Лапшенков B.C. Прогнозирование русловых деформаций в бьефах речных гидроузлов Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 240 с.

88. Лапшенков B.C. Русловая гидротехника: практ. пособие. Новочеркасск: НГМА, 1999. 408 с.

89. Лапшенкова C.B. Анализ характеристик потока и транспорта наносов в песчаных руслах // Водные ресурсы. 2002.№1. С. 120-122.

90. Ле Лонг. Оптимизация систем водоснабжения СРВ на надежность: автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 1984. 34 с.

91. Леви И.И. Динамика русловых потоков М.: Госэнергоиздат, 1948.224 с.

92. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа М.: Наука, 1979. 904 с.

93. Лятхер В.М. Турбулентность в гидросооружениях М.:ГЭИ, 1968.408 с.

94. Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в её бассейне М.: Изд-во АН СССР, 1955, 346 с.

95. Методика водохозяйственного районирования территории Российской Федерации: Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 25 апреля 2007 г. N 111 // Гарант Эксперт 2010 Электронный ресурс. «Гарант-Сервис», 2010.

96. Методика расчета водохозяйственных балансов водных объектов: Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 30 ноября 2007 г. N 314 // Гарант Эксперт 2010 Электронный ресурс. «Гарант-Сервис», 2010.

97. Методические основы экологического нормирования безвозвратного изъятия стока рек / В.Г. Дубинина, и др. // Экологическое нормирование: проблемы и методы: (тез. научно-коорд. совещ., (Пущино, 13-17 апреля 1992 г.): М. 1992. С. 50-51.

98. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: (утв. Минэкономики Р.Ф. Минфином РФ и Госстроем РФ 21 июня 1999 г. № ВК 477), 2-е изд. испр. и доп. М., 2000. 129 с.

99. Методическое руководство по составлению водохозяйственных балансов и ведению водного кадастра. М.: СЭВ, 1981.

100. Методы расчета водных балансов. Международное руководство по исследованиям и практике. Л., Гидрометеоиздат, 1986.

101. Мечитов И.И., Гершкович М.И. Водохозяйственные балансы. Тбилиси.: Собчата Сокартвело, 1970.

102. Минкин Е.Л. Взаимосвязь подземных к поверхностных вод и ее значение при решении некоторых гидрогеологических и водохозяйственных задач. М.: Стройиздат, 1973. 103 с.

103. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механики эрозии русел Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 303 с.

104. Мирцхулава Ц.Е. Проектирование гидромелиоративных сооружений с учетом критериев надежности // Тр. / Груз НИИГиМ. Тбилиси, 1972. Вып. 29: Вопросы гидромелиорации. С. 80-112.

105. Мирцхулава Ц.Е., Магомедова A.B. Применение методов теории случайных функций при расчете надежности работы наносотранспорт. М.: Колос, 1988. 242 с.

106. Михайлова H.A. Перенос твердых частиц турбулентным потоком воды Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 236 с.

107. Михеев П.А. Анализ гидравлических условий в зоне всасывающего оголовка насосной станции // Актуальные вопросы водного хозяйства и мелиорации. Новочеркасск, 1994. С. 51-54.

108. Моделирование водохозяйственных балансов: учеб. пособие для студентов; под ред. А.Е. Косолапова. Новочеркасск. НГМА, 1999. 86 с.

109. Мордвинцев М.М. Эксплуатация комплексных гидроузлов: курс лекций для студ. спец. 280302-«Комплексное использование и охрана водных ресурсов» / Новочерк. гос. мелиор. акад. Новочеркасск, 2007. 75 с.

110. Науменко И.И. Надежность сооружений гидромелиоративных систем. К.: Вища школа, 1987. 224 с.

111. Николаенко В.Т. Лес и защита водоемов от загрязнения. М.: Лесная пром-сть. 1980. 264 с.

112. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного М.: Мир, 1990. 425 с.

113. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах М.: Мир, 1979. 440 с.

114. Оводов B.C. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение: учебник по спец. гидромелиорация. Зе изд., перераб. М.: Сельхозгиз, 1960. 656 с.

115. Овчаренко И.Х. Способ расчета быстротоков прямоугольного сечения и других сооружений при наличии косых стоячих волн // Труды / НИМИ. Новочеркасск, 1969. Т.11, Вып.4: Гидравлика сооружений оросит, систем. С. 111-124.

116. Одум Ю. Основы экологии / пер. с англ. М.: Мир, 1987. С. 40-60.

117. Оценка надежности гидросооружений / В.М. Лятхер, Л.А. Золотов, И.Н. Иващенко, В.Б. Янгер // Гидротехн. стр-во. 1985. №2. С. 6-12.

118. Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании водохозяйственного комплекса Зеленчукской ГЭС / В.Л. Бондаренко, В.В. Гутенев, В.В. Приваленко, Е.С. Поляков // Теоретическая и прикладная экология, 2007. № 1. С. 47-54.

119. Пехович А.И. Основы гндроледотермики. Л.: Энергоатомиздат, 1983.200 с.

120. Поздняков A.B. Эволюционное развитие и устойчивость целостных систем // Самоорганизация геоморфосистем. Проблемы самоорганизации. Томск: ТНЦСОРАН, 1996. Вып.З. С. 15-20.

121. Попов И.В. Деформация речных русел и гидротехническое строительство Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 363 с.

122. Порядин А.Ф. Водоснабжение в Сибири: ист. очерк. Л.: Стройиз-дат. Ленингр. отд-ние, 1983. 135 с.

123. Порядин А.Ф. Устройство и эксплуатация водозаборов. М: Строй-издат, 1984. 183 с.

124. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. / Гос. ком. СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 448 с.

125. Потапов В.М., Одинцов В.В. Опыт применения пневмозащиты для борьбы с шугой на водозаборе // Водоснабжение и санитарная техника. 1975. №1. С. 36-37.

126. Прангишвили И.В. Системный подход и общесистемные закономерности М.: СИНЕГ, 2000. 206 с.

127. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур. М.: «МИР», 2002. 460 с.

128. Пригожин И., Стенкерс И. Порядок и Хаос. М.: Прогресс. 1986. 432 с.

129. Проект методики расчета водохозяйственного баланса на ПЭВМ при- менительно к задачам Роскомвода: Отчет о НИР / СевКавНИИВХ, ТОО "Фирма "РИО". Москва, 1993. 112 с.

130. Расход жидкости в открытых потоках: методика выполнения измерений при помощи стандартных водосливов и лотков: МИ2122-90. Казань. 1990. 73 с.

131. Рахманов В.В. Водоохранная роль лесов М.: Гослесбумиздат. 1962.136 с.

132. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник М.: «Мысль», 1990. 637 с.

133. Рекомендации по гидравлическому расчету крупных каналов / Со-юзгипроводхоз. М., 1988. 153 с.

134. Репин Б.Н., Запорожец С.С. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. М.; Высш. шк., 1995. 431 с.

135. Ромашин В.В. Вариации типов руслового процесса в связи с определяющими факторами // Труды ГГИ, 1968, вып. 155, С. 56-63.

136. Россия: Вводно-ресурсный потенциал / под ред. A.M. Черняева / Рос. науч.-исслед. ин-т комп. Использования и охр. водн. ресурсов. Екатеринбург, 1998.341 с.

137. Россия: водохозяйственное устройство / Рос. науч.-исслед. ин-т комп. использования и охр. водн. ресурсов; под ред. A.M. Черняева. Екатеринбург, 1999.398 с.

138. Россия: речные бассейны / Рос. науч.-исслед. ин-т комп. использования и охр. водн. ресурсов; под ред. A.M. Черняева. Екатеринбург: Изд-во «Агрокосмоэкология», 1999. 520 с.

139. Россия: социально-экологические водные проблемы / Рос. науч.-исслед. ин-т комп. использования и охр. водн. ресурсов; под ред. A.M. Черняева. Екатеринбург: Изд-во «Агрокосмоэкология», 1999. 272 с.

140. Руководство по составлению водохозяйственных балансов. (ЕЭК ООН). Нью-Йорк, 1974.

141. Руководство по составлению водохозяйственных балансов. Нью-Йорк. 1974. 89 с.

142. Румянцев И.С., Козлов Д.В. Экологические проблемы водохранилищ России и конструктивная гидроэкология // Гидротехн. стр-во. 1999. №6. С. 53-54.

143. Румянцев И.С., Крамер Р. Использование методов инженерной биологии в практике гидротехнического и природоохранного строительства М.: Изд-во МГУЦ, 2003. 259 с.

144. Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. СП 33-101-2003: Санкт-Петербург, ПТФ МИЭЭ, 2003 г. 70 с.

145. Сервер ГУП Управления «Башмелиоводхоз».- URL: http://www.bashmelio.ru.

146. Сервер журнала Водное хозяйство,- URL: http://www.waterjournal.ru.

147. Сервер журнала Креативная экономика.- URL: http://www.creativeconomy.ru.

148. Сервер ОАО «Салаватнефтеоргсинтез».- URL: http://www.snos.ru.

149. Сервер Федерального агентства водных ресурсов.- URL: http://voda.mnr.gov.ru.

150. Системный подход в оценке воздействия водохранилищ на окружающую среду / B.JT. Бондаренко и др. // Проблемы региональной экологии. 2006. №5. С. 6-12.

151. Системный подход к исследованию проблемы межбассейновой переброски стока (на примере переброски части стока северных рек СССР в Волгу) / A.C. Березнер, и др. // Водные ресурсы. 1981. №1. С. 5-22.

152. Слисский С.М. Гидравлические расчеты высоконапорных гидротехнических сооружений: учебное пособие 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатом из дат, 1986. 334 с.

153. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения, изд. офиц. М.: Стройиздат, 1985. 134 с.

154. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования, изд. офиц. М.: Стройиздат, 1985. 134 с.

155. Соколовский Д.Л. Речной сток: основы теории и методики расчетов Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 540 с.

156. Справочник по гидравлике / В.А. Большаков, Ю.М. Константинов, В.Н. Попов и др. 2е изд. перераб. и доп. К.: Вища, школа. 1984. 344 с.

157. Стальные конструкции: СНиП. П-23-81: взамен гл. СНиП ІІ-В.3-72 и П.9-62; СН 376-67: дата введ. 01.01.82. изд. офиц. М.: Стройиздат, 1982. 93 с.

158. Старинский В.П., Михайлик Л.Г. Водозаборные и очистные сооружения коммунальных водопроводов: учеб. пособие для вузов. Минск: Вышэй-шая школа, 1989. 269 с.

159. Стефанишин Д.В. Оценка нормативной безопасности плотин по критерию риска // Гидротехн. стр-во. 1997. №2. С. 44-47.

160. Сумароков C.B. Математическое моделирование систем водоснабжения. Новосибирск: Наука, 1983. 164 с.

161. Технико-экономическое обоснование Юмагузинского водохранилища на р. Белой в Республике Башкортостан. Ростов-н/Д., 2000. 176 с.

162. Тугай A.M. Водоснабжение, Водозаборные сооружения: учеб. пособие для вузов. Киев: Вища школа, 1984. 200 с.

163. Тугай A.M. Расчет и конструирование водозаборных узлов. Киев: Будивельник, 1978. 160 с.

164. Турутин Б.Ф. Подрусловые инфильтрационные сооружения при кольматацни. Красноярск: изд-во Красноярского ун-та, 1987. 180 с.

165. Управление водными ресурсами в бассейне реки / Рос. науч.-исслед. ин-т комп. использования и охр. водн. ресурсов; под ред. A.M. Черняева. Екатеринбург, 1993. 120 с.

166. Фащевский Б.В. Экологические обоснования допустимой степени регулирования речного стока // Охрана окр. среды: обз. информ. Сер. 87.19.91. / Центральный НИИ компл. использования водных ресурсов. Минск. 1989. С. 52.

167. Федеральный закон Рос. Федерации «О безопасности гидротехнических сооружений»: принят 21.07.1997 № 117 // Гидротехн. стр-во. 1997. №12. С. 1-7.

168. Федеральный закон Рос. Федерации «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: принят 21.12.1994 №68 ФЗ // Собрание законодательства РФ. 1994. №35. Ст. 3648.

169. Федоров М.П. Экологическая безопасность гидротехнических объектов нового поколения//Гидротехн. стр-во. 1990. № 10. С. 27-29.

170. Федоров М.П. Экологический инжиниринг в гидротехнике. СПб, 1995. 84 с.

171. Физико-географическое районирование Башкирской АССР // Ученые записки /БГУ. Уфа, 1964. Т. 16. сер. №1. География. 210 с.

172. Хазен A.M. Разум природы и разум человека М.: РИО «Мособлуп-рполиграфиздат», 2000. 607 с.

173. Хоружий П.Д. Расчет гидравлического взаимодействия водопроводных сооружений. Львов: Вища школа, 1984. 152 с.

174. Цивин М.Н. Электронная приставка для измерения скорости водного потока частотными датчиками // Информ. листок № 595-84. / Ростовский ЦНТИ. Ростов-н/Д., 1984. 4 с.

175. Чалов P.C. Морфодинамика русел равнинных рек. М.: Изд-во МГУ, 1998.288 с.

176. Чеботарев А.И. Общая гидрология Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 544 с.

177. Чернышев Ф.М. Об изменении уровней воды при сохранении водности потока // Метеорология и гидрология, 1980. №5.

178. Шари Дж. Гидравлическое моделирование / пер. с англ. Л.А. Ленина; под ред. С.С. Григоряна. М.: Мир, 1984. 280 с.

179. Шахов И.С. Методика расчета экологических попусков по рекам Урала. // Охрана природных вод Урала. Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во. 1980. №11. С. 112-120.

180. Шестаков В.М. Динамика подземных вод М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 368 с.

181. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 334 с.

182. Эдельштейн К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения М.: Изд-во ГЕОС, 1998. 277 с.

183. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе М.: Мир, 1987. 268 с.

184. Chorley R.J. Geomorphology and General System theory //U.S. Geological Sarvey, Professional Paper. 1972. Vol. 10.

185. Colombiani Olivery J.C. Phenomenes exceptionnels d'érosion et de transport solide en Afrique aride et semi-aride // IAHS Publ., 1984. № 144. P. 295300.

186. Eisma D. Supply and dispersal of suspended matter from the Zaire River // Mitt. Geol. Paloontol.Inst. Hamburg. 1992. № 52. P. 419-428.

187. Ervin D., Blasé, M. The conservation reserve: potential impacts and problems // J.Soil and Water Conserv., 1986. V.41. № 5. P. 371-373.

188. Kapur R. Realiability in Design / R. Kapur, K. Lamberson // John Willey & Sons. 1977. 352 p.

189. Mirtshoylava Ts.E., Balkhenia A. Reliability of Hydro-Reclamation In-stalations // Rotterdam, 1987. 297 p.

190. Piesold David Civil Engineering Practice: Engineering success by Analysis of failure / David Piesold // McGraw-Hill, 1990.

191. Yen B. Ch.-Stochastic and Risk Analysis in Hydraulic Engineering / B. Yen // Water Resources Publication USA. 1986, 286 p.

Похожие работы

Строительство
05.23.00