Эксплуатация и техническое обслуживание гидротехнических сооружений
Общие требования
Задачами технического обслуживания являются:
постоянный эксплуатационный уход за гидротехническими сооружениями (осмотры, устранение мелких дефектов, уборка мусора и растительности, расчистка канав, расчистка снега в зимнее время и т.д.);
наблюдение за сооружениями, проведение необходимых наблюдений и обследований;
выявление дефектов, устранение которых требует проведения ремонтных работ;
ведение технической документации по оценке состояния сооружений.
Для проведения технического обслуживания и эксплуатации гидротехнических сооружений эксплуатирующая организация должна иметь разрешение на эксплуатацию гидротехнических сооружений, выданное органом государственного надзора на основании утверждения декларации безопасности гидротехнических сооружений и документа о внесении гидротехнического сооружения в Российский Регистр ГТС.
Техническое обслуживание гидротехнических сооружений должно осуществляться специализированными производственными подразделениями эксплуатирующей организации или специализированной организацией на условиях договора (контракта).
5.5.1.4 Лица, ответственные за безопасность гидротехнических сооружений, назначаются приказом руководителя ГЭС.
Ответственность лиц, назначенных приказом, определяется положением о службе, должностными инструкциями, производственными инструкциями по эксплуатации гидротехнических сооружений и другими нормативными документами (раздел 2 Правил).
Бетонные и железобетонные гидротехнические сооружения
-
При эксплуатации бетонных гидротехнических сооружений следует:
при появлении необратимых процессов в работе плотины, проявляющихся в увеличении фильтрации, повышении напряжений, увеличении глубины раскрытий швов, в том числе – на контакте с основанием, следует установить причины этих явлений и обосновать необходимость ремонтных мероприятий по восстановлению монолитности тела плотины;
при обнаружении трещин (особенно сквозных) в теле сооружения необходимо определить причины их появления (возможно, дополнительными исследованиями) и провести ремонтные работы по их ликвидации или локализации;
при противодавлении в основании гидротехнических сооружений, превышающем установленные предельно-допустимые значения, необходимо принять меры по его снижению улучшением разгрузки фильтрационного потока путем прочистки старых скважин или пробуриванием новых дрен, направленных в сторону напорной грани.
Состояние дрен в теле плотины можно определять по степени их зарастания продуктами выщелачивания и промывками.
Принимаемые меры необходимо согласовывать с Генпроектировщиком (со специализированной организацией).
При появлении необратимых процессов в работе плотины, проявляющихся в увеличении фильтрации, повышении напряжений, увеличении глубины раскрытий швов, в том числе – на контакте с основанием, следует установить причины этих явлений и обосновать необходимость ремонтных мероприятий по восстановлению монолитности тела плотины.
До наступления периода отрицательных температур следует провести осмотр температурных швов сооружений. Уровень битумной мастики в шпонках швов должен превышать максимальный расчетный уровень воды в бьефах.
Если уровень битумной мастики в шпонках ниже максимального УВБ, необходимо организовать своевременный прогрев шпонок с добавкой, при необходимости, мастики.
Контроль работы шпонок производится в смотровых колодцах, расположенных за шпонками. Смотровые колодцы должны поддерживаться в рабочем состоянии.
Смотровые галереи должны быть сухими, хорошо освещаться и вентилироваться.
-
Регулирование уровней и расходов на головном узле деривации должно осуществляться с целью:
обеспечить бесперебойную подачу воды в деривацию по заданному графику нагрузки ГЭС;
предупредить опасные размывы в нижнем бьефе;
использовать паводковые воды для удаления сора и промыва наносов;
ускорить ледостав в верхнем бьефе на заданном уровне в целях аккумулирования шуги или обеспечения ее пропуска либо избегать ледостава в деривационных каналах и переохлаждения воды за счет увеличения ее скоростей;
обеспечить нормальный режим забора воды потребителям, находящимся как ниже, так и выше гидроузла.
Забор воды в деривационный несаморегулирующийся канал должен обеспечиваться таким открытием затвора водоприемника, которое дает требуемое наполнение головного участка канала и пропуск необходимого расхода воды.
Забор воды в саморегулирующуюся деривацию следует производить при полностью поднятых затворах водоприемника.
В случае если расход воды в реке превышает максимальный расход ГЭС, необходимый уровень воды на головном узле деривации должен поддерживаться путем маневрирования затворами водосбросов, при этом в первую очередь используются водосбросные отверстия наименьшей пропускной способности.
Для предотвращения повреждения крепления деривационного канала или оползания откосов канала и земляных сооружений скорость изменения уровней не должна превышать расчетного значения.
Предельно допустимые скорости воды в деривационном канале должны быть указаны в стандарте ГЭС (производственной инструкции).
Не допускается эксплуатация безнапорных водоводов в напорном режиме.
Мероприятия по защите от воздействий наносов
Затруднения в эксплуатации гидроузлов, расположенных на реках с большим количеством твердого стока, возникают из-за заиления водохранилищ и значительного абразивного износа рабочих колес гидротурбин.
Основными мероприятиями по борьбе с наносами должны быть:
эксплуатация ГЭС в режимах, обеспечивающих благоприятные условия максимального транзита поступающего твердого стока;
проведение берегоукрепительных и мелиоративных работ для предотвращения разрушения и эрозии берегов водохранилища;
периодические промывы водохранилища по специальным программам, согласованным со всеми водопользователями и обеспечивающим требования охраны окружающей среды;
механическое удаление наносов с использованием землесосных или землечерпальных снарядов, а также механических рыхлителей с последующим гидравлическим промывом.
Наиболее благоприятные условия для транзитного пропуска наносов и промыва водохранилищ обеспечиваются при снижении уровня верхнего бьефа. Поскольку основное количество твердого стока проходит в паводковый период, к моменту прохождения паводка водохранилище должно быть опорожнено до минимальных отметок, при которых, согласно гидрологическому прогнозу, обеспечивается его последующее наполнение.
Промывы водохранилища должны осуществляться по специальным программам, исходя из условий экономической целесообразности, требований водопользователей и водопотребителей, а также условий охраны окружающей среды.
При удалении наносов, в зависимости от местных условий, следует сочетать гидравлический и механический способы их удаления.
-
Для защиты берегов, подверженных интенсивному разрушению, необходимо выполнение берегоукрепительных и мелиоративных работ, предусматривающих:
сохранение лесного покрова и облесение склонов водохранилища, а также закрепление склонов растительностью;
закрепление действующих оврагов и горных склонов, уменьшающее эрозийную деятельность водных потоков;
борьбу с селевыми выносами устройством запруд и закреплением откосов.
Промыв порогов водоприемника с донными промывными отверстиями должен осуществляться путем сброса излишков воды. Для наиболее эффективного промыва зоны у водоприемника сброс излишков воды в начале паводка следует производить через донные промывные отверстия порога водоприемника, а затем, по мере увеличения расхода в реке, включить ближайшие к водоприемнику отверстия плотины.
При недостатке воды для промыва порога водоприемника одновременно всеми промывными отверстиями промыв следует производить поочередно, начиная с открытия промывного отверстия, ближайшего к водосбросному отверстию плотины, что обеспечит больший эффект промыва.
Мероприятия по борьбе с наносами, предварительно разработанные в проекте, должны корректироваться на основе опыта и конкретных условий эксплуатации. Они должны согласовываться с заинтересованными организациями (водопользователями).
Грунтовые сооружения
При обнаружении промоин, трещин, оползней, просадок, выпучивания грунта и вымыва его в дренаж, разрушений ливнеотводящих устройств необходимо определить причины их появления и провести соответствующие ремонтные работы.
Места возможного промерзания дренажной сети должны быть утеплены теплоизоляционными материалами, присыпкой грунта или подручными средствами. В случае малой эффективности этих мер необходима реконструкция дренажной сети на этом участке. Дренажная вода из выпусков должна выходить в непромерзаемую зону или на открытую поверхность без подпора (допускающую периодическую расчистку дренажного выхода).
Территория за низовым откосом плотины должна предохраняться от заболачивания путем поддержания в исправности системы отвода профильтровавшейся воды. В случае обнаружения ключей фильтрующейся воды, выбивающихся на поверхность вблизи основания низового откоса плотины, необходимо установить тщательный контроль за дебитом источника и попытаться установить причину появления грифонов; место выхода воды должно быть засыпано обратным фильтром с пригрузкой поверх него крупной щебенкой (камнем) для обеспечения непромерзания.
Размещение грузов и устройство каких-либо сооружений на гребнях, бермах и откосах плотин, дамб, каналов и у подпорных стенок допускается только после проектного обоснования.
Грунтовые плотины и дамбы должны быть предохранены от размывов и переливов воды через гребень. Крепления откосов, дренажная и ливнеотводящая сети должны поддерживаться в исправном состоянии. Грунтовые сооружения, каналы в насыпях, плотины и дамбы, должны предохраняться от повреждений животными.
Бермы и кюветы каналов должны регулярно очищаться от грунта осыпей и выносов; не должно допускаться зарастание откосов и гребня земляных сооружений деревьями и кустарниками, если оно не предусмотрено проектом.
Подводящие и отводящие воду сооружения
На каналах необходимо устранять все препятствия, стесняющие живое сечение и вызывающие местные потери напора по каналу: неубранные остатки свай, опоры временных мостов, остатки ремонтных заграждений, перемычек, несрезанные выступы берегов и т.п.
Если канал пересекает населенные пункты, необходимо иметь спуски для бытового забора воды, оснащенные дополнительными средствами по условиям техники безопасности. Выбор пунктов водозабора должен быть согласован с эксплуатирующей организацией и местными органами власти.
Сооружения по трассе деривации (селедуки, селепроводы, ливнесбросы, нагорные канавы и другие) должны своевременно очищаться от наносов и заилений и поддерживаться в работоспособном состоянии.
Безнапорные туннели должны периодически очищаться от наносов. Поврежденные места облицовки должны своевременно восстанавливаться. Отдельные вываливающиеся камни необлицованных туннелей должны убираться в период осмотра туннеля.
Аэрационные и вентиляционные отверстия туннелей должны постоянно находиться в рабочем состоянии. Запрещается закрывать решетки аэрационных и вентиляционных отверстий щитами и крышками.
В зимний период аэрационные и вентиляционные каналы должны быть защищены от обмерзания и обледенения.
Аэрационные устройства напорных водоводов должны быть надежно утеплены и при необходимости оборудованы системой обогрева. Систематически, в сроки, указанные местной инструкцией, должна проводиться проверка состояния аэрационных устройств.
Плановые остановы ГЭС должны использоваться для осмотра трубопроводов, туннелей и каналов ГЭС, очистки их от наносов и мусора, а также для проведения ремонтных работ.
Плановые осмотры открытых каналов ГЭС без их осушения должны проводиться не реже двух раз в год (весной и осенью).
Закрытые трубопроводы и туннели осматриваются с периодичностью, установленной производственными инструкциями.
Подземные гидротехнические сооружения
Подземные аванкамеры, подводящие и отводящие туннели должны осматриваться в соответствии с графиком осмотров, установленным правилами ГЭС (производственной инструкцией), но не реже 1 раза в 5 лет.
При отсутствии показателей, свидетельствующих об ухудшении работы подводящих и отводящих подземных коммуникаций (повышенные потери напора, вывалы породы, повреждение облицовок) допускается производить осмотры без полного осушения.
При эксплуатации подземных сооружений, обслуживаемых эксплуатационным персоналом, должны быть обеспечены санитарные нормы воздухообмена в подземных помещениях, а также непрерывный отвод профильтровавшейся в подземные помещения воды.
Подземные необлицованные выработки должны систематически осматриваться, особое внимание необходимо обращать на состояние анкерных креплений. Если скальные поверхности покрыты торкрет-бетоном, необходимо следить за появлением трещин, которые могут свидетельствовать о подвижках и смещениях скальной породы как в своде, так и на стенах.
Скальные поверхности подземных выработок должны подвергаться оборке нависающих и плохо закрепленных камней и отдельностей.
Периодичность оборки должна быть определена стандартом ГЭС, но не реже одного раза в год.
Бетонные и железобетонные облицовки и несущие конструкции подземных сооружений должны систематически осматриваться и подвергаться ремонту (гидроизоляция, цементация трещин и др.).
Содержание и техническое обслуживание территории гидроузла
Границы отчуждения должны быть определены с учетом Федерального закона РФ «О безопасности объектов топливно-энергетического комплекса» от 21.07.2011 г. № 256-ФЗ и порядка, установленного соответствующими органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации.
Границы отчуждения территории гидроузла (береговые примыкания, водное пространство верхнего и нижнего бьефов, участки поймы в нижнем бьефе) должны быть обозначены видимыми знаками.
Во избежание террористических актов наиболее ответственные участки территории ГТС должны быть защищены системой физической защиты от несанкционированного проникновения.
Функционирование системы физической защиты объекта должно осуществляться во взаимодействии с территориальными органами МВД России. Территория гидроузла должна содержаться в чистоте и порядке. В исправном состоянии должны находиться все ограждения, железнодорожные и автодорожные пути, переезды через них, подъезды, проходы и пр.
На гидротехнических сооружениях гидроузла не допускается хозяйственная деятельность каких-либо организаций и физических лиц без разрешения собственника гидроузла и согласования с генеральным проектировщиком. В зоне отчуждения прилегающей к гидротехническим сооружениям не допускается хозяйственная деятельность каких-либо организаций и физических лиц без разрешения собственника гидроузла.
Отвод производственных и бытовых вод с территории гидроузла в бьефы допускается при условии их очистки. Ливневые воды и воды от таяния снега допускается сбрасывать в бьефы гидроузла при их соответствии санитарным нормам.
С целью недопущения камнепадов, угрожающих эксплуатации, должны регулярно обследоваться и очищаться от камней скальные откосы и борта каньонов. На откосах и бортах каньонов должны создаваться камнезащитные сооружения (тросовые сетки, ловушки, защитные стенки и т.д.), которые должны своевременно очищаться от накопившихся камней.
-
Необходимо проводить мероприятия по уменьшению объемов возможных селевых выносов, влияющих на безопасность и эксплуатацию гидротехнических сооружений. Эти мероприятия включают:
устройство фильтрующих запруд (из местных материалов) или специальных селезащитных сооружений на участках селеопасных балок;
изменения трассировки русел селеопасных балок;
террасирование селеопасных склонов с последующим их залесением.
-
Для обеспечения надлежащего эксплуатационного и санитарно-технического состояния территории, зданий и сооружений энергопредприятия должны быть предусмотрены и содержаться в исправном состоянии:
системы отвода поверхностных и грунтовых вод со всей территории гидроузла, от зданий и сооружений (дренажи, каптажи, канавы, водоотводящие каналы и др.);
глушители шума выхлопных трубопроводов, а также другие устройства и сооружения, предназначенные для локализации источников шума и снижения его уровня до нормы;
сети водопровода, канализации, дренажа;
источники питьевой воды, водоемы и санитарные зоны охраны источников водоснабжения;
железнодорожные пути и переезды, автомобильные дороги, пожарные проезды, подъезды к пожарным гидрантам, водоемам и градирням, мосты, пешеходные дороги, переходы и др.;
противооползневые, противообвальные, берегоукрепительные, противолавинные и противоселевые сооружения;
базисные и рабочие реперы и марки;
пьезометры и контрольные скважины для наблюдения за режимом грунтовых вод;
комплекс инженерно-технических средств охраны;
системы молниезащиты и заземления.
Кроме того, должно систематически проводиться озеленение и благоустройство территории.
Скрытые под землей коммуникации водопровода, канализации, теплофикации, а также газопроводы, воздухопроводы и кабели должны быть обозначены на поверхности земли указателями.
Систематически, и особенно во время дождей, должен вестись надзор за состоянием откосов, косогоров, выемок, и при необходимости следует принимать меры к их укреплению.
Весной все отводящие сети и устройства должны быть осмотрены и подготовлены к пропуску талых вод; места прохода кабелей, труб, вентиляционных каналов через стены зданий должны быть уплотнены, а откачивающие механизмы приведены в состояние готовности к работе.
В случае обнаружения просадочных и оползневых явлений, пучения грунтов на территории энергопредприятия должны быть приняты меры к устранению причин, вызвавших нарушение нормальных грунтовых условий, и ликвидации их последствий.
Строительство зданий и сооружений на территории зоны отчуждения должно осуществляться только при наличии проекта. Выполнение всех строительно-монтажных работ в пределах зоны отчуждения допустимо только с разрешения руководителя гидроэлектростанции.
-
Ремонт и реконструкция гидротехнических сооружений
Задачами ремонтного обслуживания являются поддержание гидротехнических сооружений в работоспособном состоянии за счет проведения плановых и внеплановых ремонтных работ, выполняемых как собственными силами (хозспособом), так и силами подрядных организаций.
Проведение ремонтных работ на гидротехнических сооружениях должно осуществляться в соответствии с перспективными (многолетними), ежегодными и месячными планами работ.
Планы ремонтных работ составляются на основании результатов:
систематических осмотров гидротехнических сооружений, в том числе после прохождения паводков;
внеочередных осмотров после стихийных бедствий или аварий (отказов);
систематического контроля состояния сооружений, включающего в себя инструментальные наблюдения, периодические и специальные обследования и испытания;
предписаний органов государственного надзора.
На гидротехнических сооружениях, находящихся в предаварийном состоянии или имеющих повреждения, представляющие опасность для людей или создающие угрозу работоспособности напорных гидротехнических сооружений и технологического оборудования, ремонтные работы должны выполняться немедленно. Для этого заранее должны быть разработаны конструктивно-технологические решения по предотвращению развития возможных опасных повреждений и аварийных ситуаций, которые могут возникнуть в периоды строительства и эксплуатации сооружений.
Выполняемые работы на ГТС могут быть работами по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту, а также реконструкции. Текущие ремонты гидротехнических сооружений предусматривают выполнение работ по систематическому и своевременному предохранению конструктивных элементов гидротехнических сооружений от преждевременного износа путем устранения мелких повреждений и неисправностей.
К работам по капитальным ремонтам относятся такие работы, в процессе которых производится восстановление (замена) конструкций или отдельных элементов гидротехнических сооружений, повреждения которых снижают надежность и безопасность их эксплуатации или ограничивают их эксплуатационные возможности.
К работам по реконструкции относятся работы по замене узлов, элементов действующего оборудования, зданий, сооружений на более современные, без увеличения или с незначительным увеличением технико-экономических показателей, проводимые в целях: продления расчетного срока эксплуатации, повышения технического уровня (состояния) и надежности, снижения энергетических, материальных затрат и трудовых ресурсов при эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте, улучшения условий труда, и охраны окружающей среды, доведения технико-экономических показателей объекта до состояния не хуже первоначальных проектных, или даже их улучшающих.
Выполнению работ по реконструкции гидротехнического сооружения должна предшествовать разработка проекта, обосновывающего принятое техническое решение, принятый способ организации ремонтных работ, намеченные сроки ремонта, затраты. Проекты на реконструкцию должны составляться независимо от способа ремонта (хозяйственный, подрядный) и пройти государственную экспертизу в соответствии с нормами Градостроительного кодекса РФ.
К разработке проекта на реконструкцию наиболее ответственных элементов гидротехнических сооружений (дренажных и водоупорных элементов; поверхностей, подверженных воздействию высокоскоростных потоков; гасителей энергии потока в нижнем бьефе; контрольно-измерительной аппаратуры и т.п.), а также работ по укреплению их основания и береговых примыканий, должны привлекаться специализированные организации.
Запрещается применение неапробированных технологий и материалов при проведении ремонтных работ.
Применение новых материалов и технологий ремонтных работ допускается на опытных участках с целью определения и подтверждения полученных результатов по показателям качества, прочности и долговечности, предусмотренных проектом.
При выполнении ремонтов бетонных сооружений следует руководствоваться приложениями К, Л к Правилам.
Реконструкция гидротехнических сооружений осуществляется в соответствии с требованиями настоящих Правил и стандарта [6].
Ввод в эксплуатацию гидротехнических сооружений после реконструкции должен производиться после получения разрешения органа государственного строительного надзора в соответствии с нормами Градостроительного кодекса РФ.
|
