СНиП 2.06.01-86. Гідротехнічні споруди. Основні положення проектування ( 2.06.01-86 ) (СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования)

СНиП 2.06.01-86

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Дата введения 1987-07-01

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (канд. техн. наук А.П.Пак - руководитель темы; канд. техн. наук Д.Д.Сапегин, д-р техн. наук А.А..Храпков; кандидаты техн. наук М.С.Ламкин и Р.А.Ширяев; А.В.Караваев, Г.Л.Рубинштейн, Т.Ф.Липовецкая), Гидропроектом им. С.Я.Жука (А.Г.Осколков; д-р техн. наук С.А.Фрид; канд. геогр. наук С.М.Успенский; Б.П.Петухов), ЛО Атомтеплоэлектропроект (Т.П.Папп, Н.Н.Сизов), СКБ Мосгидросталь Минэнерго СССР (А.Р.Фрейшист), Гипроречтрансом (д-р техн. наук В.Б.Гуревич; канд. техн. наук В.Э.Даревский), ЛИВТ Минречфлота РСФСР (канд. техн. наук В.В.Баланин), ВО Союзводпроект Минводхоза СССР (канд. техн. наук Б.В.Орлов; Н.И.Пупышев), Гипрогором Госстроя РСФСР (И.М.Шнайдер), Гипрокоммунстроем Минжилкомхоза РСФСР (З.А.Королева), ЛПИ им. М.И.Калинина Минвуза РСФСР (канд. техн. наук А.Л.Можевитинов; С.А.Кузьмин), Союзморниипроектом Минморфлота (д-р техн. наук В.Д.Костюков; канд. техн. наук В.Г.Апельсин; Г.М.Гидаль), ЦНИИС Минтрансстроя СССР (д-р техн. наук А.И.Кузнецов), Проектным институтом Минсудпрома (П.Ф.Кучерявенко; канд. техн. наук Ю.М.Гуткин), ВНИПИморнефтегазом Мингазпрома (канд. техн. наук Д.А.Мирзоев; канд. физ.-мат. наук В.Э.Нагрелли), МИСИ им В.В. Куйбышева Минвуза СССР (канд. техн. наук С.Н.Левачев).

ВНЕСЕНЫ Минэнерго СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (Д.В. Петухов, В.А. Кулиничев).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госстроя СССР от 28 мая 1986 г. № 71

С введением в действие СНиП 2.06.01-86 с 1 июля 1987 г. утрачивают силу СНиП II-50-74 «Гидротехнические сооружения речные. Основные положения проектирования» и СНиП II-51-74 «Гидротехнические сооружения морские. Основные положения проектирования».

В СНиП 2.06.01-86 "Гидротехнические сооружения. Основные положения проектриования" внесено изменение N 1, утвержденное постановлением Госстроя СССР от 1 ноября 1988 г. N 218 и введенное в действие с 1 января 1989 г.. Пункты, таблицы, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих Строительных нормах и правилах знаком (К).

Изменения внесены  по официальному изданию Госстроя СССР (М: ЦИТП, 1989 год).     

Настоящие строительные нормы и правила распространяются на проектирование вновь строящихся, расширяемых и реконструируемых гидротехнических сооружений.

При проектировании гидротехнических сооружений следует соблюдать требования нормативных документов на отдельные виды этих сооружений, их конструкций и оснований, утвержденных или согласованных Госстроем СССР, а также действующих в стране основ водного и земельного законодательств и законодательств по охране природы.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Гидротехнические сооружения подразделяются на постоянные и временные.

К временным относятся сооружения, используемые только в период строительства и ремонта постоянных сооружений.

1.2. Постоянные гидротехнические сооружения (см. справочное приложение 1) в зависимости от их назначения подразделяются на основные и второстепенные.

К основным следует относить гидротехнические сооружения, разрушение или повреждение которых приводит к нарушению нормальной работы электростанций, прекращению или уменьшению подачи воды для водоснабжения и орошения, подтоплению осушаемой и затоплению защищаемой территорий, прекращению или сокращению судоходства, деятельности речного и морского портов, судостроительного и судоремонтного предприятий, может привести к выбросу нефти и газа из морских скважин, хранилищ, трубопроводов, ущербу рыбным запасам.

К второстепенным следует относить гидротехнические сооружения, разрушение или повреждение которых не влечет за собой указанных последствий.

1.3. Гидротехнические сооружения в зависимости от возможных последствий их разрушения или нарушения эксплуатации подразделяются на классы.

Назначать класс гидротехнического сооружения следует в соответствии с обязательным приложением 2.

1.4. Гидротехнические   сооружения   следует проектировать исходя из требований комплексного использования водных ресурсов, кооперирования объектов строительства на основе схем развития и размещения отраслей народного хозяйства и схем комплексного использования водотока или водоема.

1.5. Тип сооружений, их параметры и компоновку, а также расчетные уровни воды следует выбирать на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов и с учетом:

места возведения сооружений, природных условий района (климатических, инженерно-геологических, гидрогеологических, геокриологических, сейсмических, топографических, гидрологических, биологических и др.);

развития и размещения отраслей народного хозяйства, в том числе развития энергопотребления, изменения транспортной схемы и роста грузооборота, развития орошения и осушения, обводнения, водоснабжения, судостроения и судоремонта, комплексного освоения участков морских побережий, включая разработку месторождений нефти и газа;

водохозяйственного прогноза изменения гидрологического, в том числе ледового и термического, режима рек в верхнем и нижнем бьефах; заиления наносами и переформирования русла и берегов рек, водохранилищ и морей; затопления и подтопления территорий и инженерной защиты расположенных на них зданий и сооружений;

изменения условий и задач судоходства, лесосплава, рыбного хозяйства, водоснабжения и работы мелиоративных систем;

установленного режима природопользования (сельхозугодья, заповедники и т. п.);

условий быта и отдыха населения (пляжи, курортно-санаторные зоны и т. п.) ;

мероприятий, обеспечивающих требуемое качество воды: подготовки ложа водохранилища, соблюдения надлежащего санитарного режима в водоохранной зоне, ограничения поступления биогенных элементов (азотосодержащих веществ, фосфора и др.) с обеспечением их количества в воде не выше предельно допустимых концентраций;

условий постоянной и временной эксплуатации сооружений;

условий и методов производства работ; наличия трудовых ресурсов;

требований экономного расходования основных строительных материалов;

изменения термического режима и криогенного строения грунтов в районах распространения вечномерзлых грунтов;

возможности разработки природных ресурсов;

обеспечения эстетических и архитектурных требований к сооружениям, расположенным на берегах водотоков, водоемов и морей.

1.6. При проектировании гидротехнических сооружений надлежит обеспечивать и предусматривать:

надежность сооружений и требуемые условия их эксплуатации, а также условия для уменьшения неблагоприятного воздействия наносов, селей, льда, шуги и плавающих предметов;

постоянные наблюдения за работой и состоянием сооружений и оборудования в периоды строительства и эксплуатации;

надлежащее архитектурное оформление узла гидротехнических сооружений;

наиболее полное использование местных строительных материалов;

нормативную продолжительность строительства при наиболее высокой степени механизации работ и наименьших трудозатратах;

подготовку ложа водохранилища и прилегающей территории;

организацию рыбоохранных мероприятий;

охрану месторождений полезных ископаемых;

сохранность   ценных   сельскохозяйственных земель;

необходимые условия судоходства;

минимально необходимые расходы, а также благоприятный уровенный и скоростной режимы в нижнем бьефе с учетом интересов водопотребителей и водопользователей, а также благоприятный режим уровня грунтовых вод для освоенных земель;

пожарную безопасность и средства пожаротушения при строительстве и эксплуатации.

1.7. При проектировании гидротехнических сооружений надлежит рассматривать возможность и технико-экономическую целесообразность:

совмещения сооружений, выполняющих различные эксплуатационные функции;

возведения сооружений и ввода их в эксплуатацию отдельными пусковыми комплексами;

реконструкции существующих сооружений;

унификации компоновки оборудования, конструкций и их размеров и методов производства строительно-монтажных работ;

использования напора, создаваемого на гидроузлах мелиоративного, рыбохозяйственного и другого назначения, для целей энергетики.

1.8. Мероприятия по охране окружающей природной среды следует проектировать комплексно на основе прогноза ее изменения в связи с созданием гидротехнического комплекса.

1.9. При проектировании подземных гидротехнических сооружений I и II классов дополнительно необходимо учитывать структуру скального массива, его обводненность, газоносность и естественное напряженное состояние.

1.10. При проектировании сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов следует, как правило, учитывать возможные изменения физико-механических, теплофизических и фильтрационных свойств пород оснований и материалов сооружений при их переходе из мерзлого состояния в талое или наоборот, а также величину и скорость осадки сооружения в процессе оттаивания основания.

Принцип строительства (с сохранением или оттаиванием вечномерзлых грунтов) следует выбирать на основании технико-экономического анализа.

1.11. Для основных гидротехнических сооружений I и II классов и, как правило, для сооружений III класса надлежит предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для натурных наблюдений за работой сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и при эксплуатации для оценки надежности сооружений, своевременного выявления дефектов, назначения ремонтных мероприятий, предотвращения аварий и улучшения эксплуатации.

Установка КИА в сооружениях IV класса, а также отказ от установки ее в сооружениях III класса должны быть обоснованы.

1.12. Для обоснования технических решений, принимаемых при проектировании гидротехнических сооружений I и II классов, как правило, следует проводить научно-исследовательские работы, в том числе экспериментальные и опытно-конструкторские.

Для сооружений III и IV классов такие работы допускается выполнять при надлежащем обосновании.

РЕКОНСТРУКЦИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1.13. Реконструкцию постоянных гидротехнических сооружений следует производить для повышения эксплуатационных и технико-экономических показателей объекта народного хозяйства, в том числе для:

увеличения выработки электроэнергии;

повышения водообеспеченности оросительных систем, улучшения режима грунтовых вод на орошаемых или осушаемых массивах и прилегающих к ним территориях, вдоль трасс каналов;

увеличения грузо- и судопропускной способности портов и судоходных сооружений;

интенсификации работ на стапельных и подъемно-спусковых сооружениях;

улучшения экологических условий зоны влияния гидроузла;

замены оборудования.

1.14. Реконструкцию основных сооружений следует производить, как правило, без прекращения выполнения ими основных эксплуатационных функций.

1.15. При реконструкции следует предусматривать максимальное использование существующих сооружений.

1.16. Техническое состояние, расчетные характеристики материалов и грунтов основания реконструируемых сооружений и их элементов следует определять специальными исследованиями.

2.  ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. Гидротехнические сооружения, их конструкции и основания следует рассчитывать по методу предельных состояний.

Расчеты необходимо производить по двум группам предельных состояний:

по первой (полная непригодность сооружений, их конструкций и оснований к эксплуатации) - расчеты общей прочности и устойчивости системы сооружение  основание, общей фильтрационной прочности оснований и грунтовых сооружений, прочности отдельных элементов сооружений, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружений; расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружений в целом, и др.;

по второй (непригодность к нормальной эксплуатации) -  расчеты оснований на местную прочность; расчеты по ограничению перемещений и деформаций, образованию или раскрытию трещин и строительных швов, нарушению местной фильтрационной прочности или прочности отдельных элементов сооружений, не рассматриваемой по предельным состояниям первой группы.

2.2. При расчетах гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований надлежит соблюдать следующее условие, обеспечивающее недопущение наступления предельных состояний:

где     

- коэффициент сочетаний нагрузок, принимаемый равным:

при расчетах по предельным состояниям первой группы для

основного сочетания нагрузок и воздействий в период

нормальной эксплуатации................................. 1,0

то же, для периода строительства и ремонта...............0,95

для особого сочетания нагрузок и воздействий.............0,90

 

при расчетах по предельным состояниям второй группы......1,0

F - расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния;

R - расчетое  значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра, устанавливаемого нормами проектирования;     

- коэффициент условий работы,  учитывающий  тип сооружения,  конструкции  или  основания,

вид материала, приближенность расчетных схем, вид предельного состояния и другие факторы и устанавливаемый действующими нормативными документами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований;           

- коэффициент    надежности по    ответственности   (назначению)  сооружения, учитывающий

капитальность и значимость последствий при наступлении тех или иных предельных состояний;

при расчетах по предельным состояниям первой группы принимается для класса сооружения:

I ..................1,25  

II..................1,20  

III.................1,15

IV................. 1,10              

при расчетах по предельным состояниям второй группы

следует принимать равным 1,0;

при расчете устойчивости естественных склонов

следует    принимать  как для класса

рядом расположенного проектируемого сооружения.     

2.3. Значения коэффициентов надежности по материалам

и грунтам

,

применяемых для определения расчетных сопротивлений материалов и характеристик грунтов, устанавливаются по СНиП на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.

В некоторых случаях расчетные сопротивления материалов и грунтов определяются после статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

2.4. Расчетное значение нагрузки определяется умножением нормативного значения нагрузки на    

соответствующий коэффициент надежности по нагрузке		.

Нормативные значения нагрузок следует определять по СНиП на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.   

Значения коэффициентов надежности по нагрузке

при расчетах по предельным

состояниям первой группы следует принимать в соответствии с обязательным приложением 3.

2.5. Расчеты   гидротехнических   сооружений,   их конструкций и   оснований  по  предельным      

состояниям второй группы следует производить с коэффициентом надежности по нагрузке

,

а также с коэффициентами надежности по материалам

и грунтам

,   равными 1,0,

за исключением случаев, которые установлены в СНиП на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.

2.6. Методы расчета гидротехнических сооружений устанавливаются соответствующими нормативными документами по проектированию отдельных видов конструкций и сооружений.

Расчет конструкций и сооружений в необходимых случаях следует производить с учетом нелинейных и неупругих деформаций, влияния трещин и неоднородности материалов.

2.7. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения подразделяются на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые).

Перечень нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения приведен в рекомендуемом приложении 4.

В необходимых случаях дополнительно следует учитывать нагрузки и воздействия, указанные в СТ СЭВ 1407-78. Перечень нагрузок и воздействий и их сочетаний, подлежащих учету при расчетах отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований, следует принимать по соответствующим строительным нормам и правилам.

2.8. Гидротехнические сооружения следует рассчитывать на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий.

Основные сочетания включают постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия. Особые сочетания включают постоянные, временные длительные, кратковременные и одну (одно) из особых нагрузок и воздействий.

Нагрузки и воздействия необходимо принимать в наиболее неблагоприятных, но реально для рассматриваемого расчетного случая сочетания отдельно для строительного и эксплуатационного периодов и расчетного ремонтного случая.

2.9. При проектировании постоянных речных гидротехнических сооружений расчетные максимальные расходы воды надлежит принимать исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности), устанавливаемой в зависимости от класса сооружений для двух расчетных случаев - основного и поверочного - по табл. 1. При этом расчетные гидрологические характеристики следует определять по СНиП 2.01.14-83.

Таблица 1

Расчетные случаи

Ежегодная вероятность превышения Р, %, расчетных максимальных расходов воды в зависимости от класса сооружения

I	II	III	IV
Основной	0,1	1,0	3,0	5,0
Поверочный	0,01*	0,1	0,5	1,0

___________ * С учетом, гарантированной поправки

, %, в соответствии со СНиП 2.01.14-83.

2.10. Расчетный расход воды, подлежащий пропуску в процессе эксплуатации через постоянные водопропускные сооружения гидроузла, следует определять исходя из расчетного максимального расхода, полученного в соответствии с п. 2.9, с учетом трансформации его проектируемыми для данного гидротехнического сооружения или действующими   водохранилищами   и   изменения условий формирования стока, вызванного хозяйственной деятельностью в бассейне реки.

2.11. Пропуск расчетного расхода воды для основного расчетного случая должен обеспечиваться, как правило, при нормальном подпорном уровне (НПУ) верхнего бьефа через:

эксплуатационные водосбросные устройства при полном их открытии;

все гидротурбины ГЭС;

другие водопропускные сооружения при нормальном режиме их эксплуатации.

Нагрузки и воздействия, соответствующие основному расчетному случаю, необходимо учитывать в составе основного сочетания нагрузок согласно п. 2.8.

Пропуск расходов воды основного расчетного случая, в том числе через нерегулируемые водосбросы (без затворов), допускается осуществлять и при уровнях верхнего бьефа, отличающихся от НПУ. Нагрузки и воздействия, соответствующие уровням выше НПУ, следует учитывать в составе основного сочетания нагрузок и воздействий, а для сооружений, предназначенных для борьбы с наводнениями, - при соответствующем обосновании в составе особого сочетания нагрузок и воздействий.

2.12. Пропуск расчетного расхода воды для поверочного расчетного случая надлежит обеспечивать при наивысшем технически и экономически обоснованном форсированном подпорном уровне (ФПУ) всеми водопропускными сооружениями гидроузла, включая эксплуатационные водосбросы, гидротурбины ГЭС, водозаборные сооружения оросительных систем и систем водоснабжения, судоходные шлюзы, рыбопропускные сооружения и резервные водосбросы. При этом, учитывая кратковременность прохождения пика паводка, допускаются:

уменьшение выработки электроэнергии ГЭС;

нарушение нормальной работы водозаборных сооружений, не приводящее к созданию аварийных ситуаций на объектах - потребителях воды;

повреждение резервных водосбросов, не снижающее надежности основных сооружений;

пропуск воды через водоводы замкнутого поперечного сечения при переменных режимах, не приводящий к разрушению водоводов;     

размыв русла и береговых склонов в нижнем бьефе гидроузла, не угрожающий разрушением основных сооружений, селитебных территорий и территорий предприятий, последствия которого могут быть устранены после пропуска паводка.

Нагрузки и воздействия, соответствующие поверочному расчетному случаю, необходимо учитывать в составе особого сочетания нагрузок согласно п. 2.8.

2.13. На реках с каскадным расположением гидроузлов расчетный максимальный расход воды для проектируемого гидроузла следует определять с учетом его класса, расположения в каскаде, пропускной способности вышерасположенного гидроузла при НПУ и ФПУ, а также с учетом правил эксплуатации гидросооружений и водохранилищ каскада, величины боковой приточности на примыкающих к гидроузлу участках верхнего бьефа, принимая при этом расчетные расходы в соответствии с классом проектируемого гидроузла.

Независимо от класса сооружений гидроузлов, расположенных в каскаде, пропуск расхода воды основного расчетного случая не должен приводить к нарушению нормальной эксплуатации основных гидротехнических сооружений нижерасположенных гидроузлов.

В случае, если класс основных гидротехнических сооружений проектируемого гидроузла ниже класса сооружений вышерасположенного гидроузла, допускается пропуск расчетного расхода воды поверочного расчетного случая через проектируемый гидроузел обеспечивать путем увеличения его водопропускной способности без повышения класса.

2.14. Для постоянных гидротехнических сооружений I-III классов в период их временной эксплуатации в ходе строительства ежегодные вероятности превышения расчетных максимальных расходов воды следует принимать по табл. 1 в зависимости от класса сооружений пускового комплекса.

Учитывая ограниченную длительность временной эксплуатации гидротехнических сооружений, расчетные максимальные расходы воды, принятые для пускового комплекса, при надлежащем обосновании допускается понижать, при этом расчет вероятности превышения максимального расхода воды для этого периода можно выполнять в соответствии с рекомендуемым приложением 5.

2.15 (К). При проектировании временных гидротехнических сооружений расчетные максимальные расходы воды надлежит принимать исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности), устанавливаемой в зависимости от класса и срока эксплуатации сооружений для основного расчетного случая. При этом для временных гидротехнических сооружений ежегодную расчетную вероятность превышения расчетных максимальных расходов воды следует принимать:

при сроке эксплуатации     

 гидротехнических сооружений IV класса до 3-х лет............. 10%

               то же               "   св.3   "  .............  5%

               то же         III   "   до 2   "  ............. 10%

               то же               "   св.2   "  .............  3%

2.16. В строительный период следует учитывать возможность повышения уровня воды против расчетного из-за возникновения заторных или зажорных явлений.

2.17. Для малых ГЭС, не входящих в состав комплексного гидроузла, расчетные максимальные расходы воды надлежит определять в соответствии с п. 2.9 по основному расчетному случаю. На период паводка при соответствующем обосновании допускается прекращение выработки электроэнергии на малых ГЭС.

3. ПЛОТИНЫ

3.1. Тип и конструкцию плотины надлежит выбирать на основании технико-экономического сравнения вариантов в зависимости от ее функционального назначения, инженерно-геологических (в том числе наличия вечной мерзлоты), топографических, гидрологических и климатических условий, с учетом сейсмичности района, компоновки гидроузла, параметров сооружения, схемы организации производства работ, наличия местных строительных материалов, сроков строительства и условий эксплуатации плотины.

3.2. Плотины из грунтовых материалов следует применять, как правило, для глухих участков напорного фронта гидроузлов.

Бетонные плотины следует применять преимущественно для створов со скальным основанием для водосбросных участков напорного фронта гидроузлов.

Железобетонные плотины следует применять преимущественно для створов с нескальным и вечномерзлым нескальным основаниями с оттаиванием для водосбросных участков напорного фронта гидроузлов.

3.3. В условиях скальных ущелий в зависимости от геологических условий в створе плотины следует рассматривать возможность строительства арочных плотин, пространственно работающих бетонных гравитационных плотин или плотин из грунтовых материалов.

3.4. При выборе вида бетонных или железобетонных плотин следует рассматривать целесообразность применения различных облегченных конструкций, в том числе гравитационных с расширенными швами и полостями, совмещенных со зданием ГЭС, контрфорсных с анкеровкой в основание.

3.5. При выборе конструкции дамб следует отдавать предпочтение однородным насыпным и намывным сооружениям.

3.6. Плотины, поддерживающие напор лишь в меженный период, при соответствующем обосновании допускается проектировать затапливаемыми.

4. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ,

НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ И МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

4.1. Выбор типа здания гидроэлектростанции (ГЭС),  гидроаккумулирующей  электростанции (ГАЭС), насосной станции (НС) следует производить на основании сравнения технико-экономических показателей вариантов и с учетом:

обеспечения высокой эффективности работы станции, в том числе основного и вспомогательного оборудования;

обеспечения надежности работы и удобства постоянной и временной эксплуатации сооружений и оборудования;

величины напора на сооружения и выбранного технологического оборудования;

положения станционного здания в гидроузле и типа основных подпорных сооружений;

вида грунтов основания;

условий и методов производства строительно-монтажных и ремонтно-восстановительных работ.

4.2. При проектировании зданий русловых и приплотинных ГЭС необходимо рассматривать не совмещенные и совмещенные с водосбросными устройствами (с поверхностными или напорными водосбросами) компоновки как с вертикальными, так и с горизонтальными гидроагрегатами. Для горных условий с расположением здания ГЭС в узком ущелье целесообразно рассматривать двухрядное или иное расположение гидроагрегатов.

Для деривационных ГЭС следует проектировать отдельно стоящие здания с открытым, подземным или шахтным расположением машинного зала, с различным расположением гидроагрегатов (одно- или двухрядным).

4.3. Компоновочные решения строительной гидротехнической части зданий ГЭС, ГАЭС и НС должны предусматривать разбивку здания на агрегатные секции, разделенные температурно-осадочными швами. Размеры секций следует назначать в зависимости от габаритов агрегата, вида грунта основания, конструктивного решения строительной части.

При надлежащем обосновании допускается принимать подводную часть зданий ГЭС, ГАЭС и НС неразрезной конструкции для любых оснований.

Монтажную площадку, как правило, следует отделять от основного здания станции температурным или температурно-осадочным швом. Размеры монтажной площадки необходимо принимать минимальными и выбирать из расчета раскладки одного монтируемого агрегата и главного повышающего трансформатора. При этом следует учитывать возможность использования для монтажных работ части машинного зала. В подземных зданиях необходимо предусматривать возможность сокращения площади монтажной площадки за счет использования площадей на дневной поверхности.

Для ГАЭС, как правило, агрегаты следует размещать в створе напорных водоводов. При расположении здания ГАЭС на нескальном основании надлежит рассматривать компоновки станций с наименьшей подрезкой естественных склонов, на которых укладываются напорные трубопроводы, обеспечивая устойчивость склонов как в строительный, так и в эксплуатационный период.

4.4. В водоприемниках зданий ГЭС надлежит предусматривать пазы для установки сороудерживающих решеток, аварийно-ремонтных и ремонтных затворов.

На выходных отверстиях отсасывающих труб следует устраивать пазы для установки переносных ремонтных заграждений.

В совмещенных зданиях ГЭС на входных, а для напорных водосбросов - и на выходных отверстиях необходимо предусматривать устройство пазов для установки основных, аварийно-ремонтных и ремонтных затворов. Местоположение затворов надлежит определять в зависимости от типа и конструкции водосброса.

Водоприемники верховых бассейнов ГАЭС и НС должны иметь пазы для установки аварийно-ремонтных и ремонтных затворов, а также заградительных решеток.

Входные отверстия всасывающих труб ГАЭС и НС должны иметь пазы для ремонтных затворов и сороудерживающих решеток. Пазы решеток, как правило, следует совмещать с пазами ремонтных затворов.

Для НС на выходных отверстиях следует предусматривать установку аварийно-ремонтных затворов или сифонов.

При наличии закрытой напорной или безнапорной деривации необходимо предусматривать возможность ее опорожнения для ремонта. Размеры прямоугольных отверстий водопропускных сооружений ГЭС, ГАЭС и НС, перекрываемых затворами, следует принимать типовыми в соответствии с обязательным приложением 6.

4.5. Размеры подводной части зданий ГЭС, ГАЭС и НС надлежит назначать минимально необходимыми исходя из габаритов проточной части агрегата, технологических требований по размещению и эксплуатации основного и вспомогательного оборудования, а также с учетом габаритов строительных конструкций.

Размеры производственных, служебных и вспомогательных помещений в здании ГЭС (ГАЭС, НС) не должны вызывать увеличения размеров подводной части. Для размещения вспомогательных помещений следует использовать объемы, имеющиеся над проточной частью. Элементы конструкций подводной части здания ГЭС, ГАЭС и НС подлежат унификации по всем агрегатным секциям.

4.6. Для осмотра и ремонта турбинных и насосных камер (с насосами подачей свыше 100 куб.м/с), отсасывающих и всасывающих труб в подводной части здания следует предусматривать служебные галереи, проходы, лазы и лифты (при глубине 12 м и более).

В начале и конце галереи надлежит предусматривать выходы, изолированные от других помещений и имеющие лестничные клетки.

Верх лестничных клеток следует размещать выше максимального расчетного уровня воды нижнего бьефа на 0,5 м. При этом должны быть предусмотрены герметичные люки или двери, исключающие возможность затопления галерей.

4.7. В случаях, когда напорные водоводы НС, приплотинных и деривационных ГЭС и ГАЭС выполняются открытыми стальными или деревянными, следует предусматривать меры по защите зданий станции от последствий внезапного разрушения трубопровода. Для открытых железобетонных, сталежелезобетонных и туннельных водоводов таких мер предусматривать не требуется.

4.8. ГАЭС и НС, близкие по напорам, следует унифицировать по основному турбинному и насосному оборудованию и по конструктивному решению.

4.9. В горных районах при проектировании ГЭС, ГАЭС и НС выбор подземного или открытого типа турбинных водоводов и деривационных туннелей должен быть обоснован технико-экономическим сопоставлением.

Помещения подсобно-производственного назначения, в том числе масляного хозяйства, при отсутствии специальных требований следует выносить на дневную поверхность.

При проектировании подземных зданий станции необходимо предусматривать сообщение с дневной поверхностью по транспортным галереям или шахтам, через которые осуществляется механизированная транспортировка оборудования, материалов и перевозка  эксплуатационного  персонала. Для эксплуатационного персонала должны быть предусмотрены пешеходные дороги или лестницы, дублирующие выход на дневную поверхность.

4.10. Транспортные галереи и шахты должны примыкать к монтажной площадке. Кабельные коммуникации необходимо совмещать с транспортными шахтами и галереями.

4.11. Гидравлический режим в отводящем туннеле при всех уровнях воды в нижнем бьефе необходимо поддерживать только напорным или безнапорным. Переходные режимы от напорного к безнапорному и наоборот в отводящем туннеле допускаются кратковременными при надлежащем обосновании.

В отводящие безнапорные туннели необходимо предусматривать подвод воздуха при любых режимах работы.

4.12. При проектировании насосных станций должна быть предусмотрена подача воды в заданном объеме и в соответствии с графиками водоподачи при всех режимах работы системы водоснабжения.

Объем и графики водоподачи необходимо определять водохозяйственным балансом системы учетом:

расчетных параметров проектируемой системы;

гидрологических параметров источника водоснабжения;

обеспечения необходимых расходов воды в водотоке ниже водозабора.

4.13. Число резервных агрегатов на насосной станции необходимо устанавливать в зависимости от категории надежности подачи воды и числа агрегатов в соответствии с требованиями соответствующих строительных норм и правил.

4.14. При назначении режима работы насосной станции большой мощности (свыше 10-15 тыс. кВт) следует рассматривать возможность использования ее (частично или на полную мощность) в качестве потребителя-регулятора мощности энергосистемы, а также для работы в турбинном режиме.

4.15. При проектировании водовыпускных сооружений насосных станций следует предусматривать плавный выпуск воды в канал с растеканием потока, перераспределением и уменьшением скоростей течения воды.

На водовыпускном сооружении необходимо предусматривать установку оборудования, обеспечивающего автоматическое отключение трубопроводов от канала (обратных клапанов, затворов, клапанов срыва вакуума и т.п.).

МАЛЫЕ ГЭС

4.16. К малым следует относить ГЭС, установленная мощность которых не превышает 30 МВт при диаметре рабочего колеса до 3 м.

4.17. Следует различать два вида малых ГЭС: работающие в системе централизованного энергоснабжения и изолированные от энергосистемы, обеспечивающие районное энергоснабжение. Установка резервных гидроагрегатов должна быть обоснована.

Для малых ГЭС, изолированных от энергосистемы, гарантированную мощность необходимо определять на основании знерго-экономических расчетов.

4.18. При проектировании малых ГЭС, сооружаемых в составе комплексных гидроузлов, режим их работы надлежит увязывать с ведущими водопользователями.

4.19. При проектировании малых ГЭС необходимо применять унифицированные проекты, учитывающие требования:

максимальной типизации технических характеристик малых ГЭС, их оборудования и строительной части;

высокой заводской готовности технологического оборудования;

широкого применения индустриальных строительных конструкций и изделий, местных (грунтовых и каменных) материалов;

монтажа оборудования и конструкций, как правило, с использованием автомобильных и гусеничных кранов.

4.20. Малые ГЭС должны быть автоматизированными, с дистанционным управлением.

4.21. Габариты машинного зала малых ГЭС следует назначать минимальными исходя, как правило, из условий размещения технологического оборудования. Следует предусматривать возможность использования открытых монтажных площадок.

4.22. Водоприемники малых ГЭС должны быть, как правило, оборудованы аварийно-ремонтными затворами и сороудерживающими решетками. Со стороны нижнего бьефа на выходах отсасывающих труб должен быть предусмотрен паз для ремонтного переносного заграждения.

Следует рассматривать целесообразность установки аварийно-ремонтных затворов со стороны нижнего бьефа взамен установки их на водоприемнике.

4.23. Деривационные водоводы малых ГЭС, как правило, должны быть поверхностными в виде открытых каналов или лотков, или труб заводского изготовления.

5. ВОДОСБРОСНЫЕ, ВОДОСПУСКНЫЕ И ВОДОВЫПУСКНЫЕ

СООРУЖЕНИЯ

5.1. Водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения должны обеспечивать выполнение следующих функций:

а) водосбросные сооружения:

пропуск расходов половодья и дождевых паводков и других неиспользуемых расходов воды во избежание превышения установленных проектом уровней воды в верхнем бьефе;

пропуск льда, шуги, мусора и других плавающих предметов из верхнего бьефа в нижний, если это требование предъявляется по условиям эксплуатации гидроузла;

б) водоспускные сооружения:

полное или частичное опорожнение водохранилища или канала;

промыв наносов;

в) водовыпускные сооружения  - осуществление пропусков воды из водохранилища или канала.

Включение в состав гидроузла перечисленных сооружений или части их необходимо устанавливать в соответствии с конкретными условиями и назначением гидроузла. Совмещение различных функций в одном сооружении следует предусматривать в соответствии с п. 1.7.

5.2. При проектировании водосбросных, водоспускных и водовыпускных сооружений надлежит рассматривать возможность их использования для пропуска строительных расходов.

5.3. Выбор типа, числа и размеров поперечного сечения отверстий водосбросных сооружений необходимо производить исходя из требований пропуска расчетного расхода воды основного расчетного случая.

Для поверочного расчетного случая пропуск расчетного расхода воды следует обеспечивать в соответствии с п. 2.12.

5.4. Пролет (ширину) и высоту прямоугольных отверстий водопропускных сооружений, перекрываемых затворами, следует назначать в соответствии с обязательным приложением 6.

5.5. Назначение удельного расхода воды в нижнем бьефе водосбросных, водоспускных и водовыпускных сооружений, выбор их конструкции, режима сопряжения бьефов, конструкций водобоев, рисберм, креплений берегов, раздельных и сопрягающих стен надлежит обосновывать технико-экономическим сравнением вариантов.

При выборе компоновки и проектировании водопропускных сооружений и их сопряжения с нижним бьефом надлежит обеспечивать защиту сооружений гидроузла от опасного размыва их оснований, защиту зданий ГЭС и судоходных каналов от воздействий сбросного потока и предупреждение деформаций русла, неблагоприятных для эксплуатации этих сооружений. Для элементов водосбросных сооружений необходимо учитывать также гидродинамические воздействия, а в случае их обтекания потоком с большими скоростями - явления кавитации и истирания наносами.

5.6. Конструкции водосбросных сооружений и элементы их сопряжения с верхним и нижним бьефами, принятые для основного расчетного случая, подлежат проверке:

на поверочный расчетный случай;

на случай полного открытия одного пролета водосброса (водовыпуска, водопуска) при закрытых остальных и нормальной работе ГЭС (80 % установленной мощности) . При отсутствии ГЭС за расчетный уровень нижнего бьефа следует принимать уровень, минимально допустимый по санитарным и техническим требованиям. При этом следует соблюдать требования п. 2.12.

Для низконапорных плотин транспортных гидроузлов, на которых расчетный напор не превышает колебаний уровня воды в незарегулированном состоянии (бытовых), проверку на случай полного открытия одного пролета водосброса (водовыпуска) допускается не производить, но в этом случае обязательно должны быть предусмотрены мероприятия (блокировка затворов и т. п.), исключающие возможность внезапного открытия одного пролета.

5.7. При проектировании водосбросов (водоспусков, водовыпусков) следует разрабатывать схемы маневрирования затворами. При этом, как правило, рекомендуемые схемы маневрирования затворами не должны приводить в нижнем бьефе к необходимости осуществления дополнительных мероприятий по защите сооружений и прилегающих к ним участков русла от размыва по сравнению с расчетными случаями.

Для низконапорных плотин транспортных гидроузлов конструкции нижнего бьефа необходимо принимать с учетом схемы маневрирования затворами, принятой по условиям эксплуатации.

5.8. При компоновке комплексного гидроузла необходимо обеспечивать гидравлические условия в верхнем и нижнем бьефах, не создающие затруднения для пропуска строительных расходов и для эксплуатации входящих в его состав сооружений (ГЭС, шлюзов, водозаборных сооружений, водоприемников, рыбопропускных сооружений и т. д.).

5.9 (К). При проектировании водосбросов, водоспусков и водовыпусков надлежит предусматривать основные и ремонтные затворы.

Перед основными плоскими поверхностными затворами, а также перед основными затворами эксплуатационных и строительных глубинных водосбросов, водоспусков и водовыпусков (независимо от типа основных затворов) следует предусматривать аварийно-ремонтные затворы.

При невозможности опорожнить вход в постоянные глубинные водосбросы следует предусматривать установку на входном оголовке помимо основных и аварийно-ремонтных также ремонтных затворов (например, прислонных).

На поверхностных водосбросах с несколькими однотипными отверстиями допускается применять переносные аварийно-ремонтные (ремонтные) плоские затворы; число их может быть меньше числа отверстий.

В случае расположения порогов глубинных водосбросов ниже уровня нижнего бьефа за основными следует предусматривать переносные ремонтные затворы в выходном сечении водосброса.

5.10. При выборе типов затворов и подъемных механизмов надлежит учитывать скорость нарастания весенних половодий и дождевых паводков, аккумулирующую способность бьефов, а также необходимость обеспечения минимального расхода воды в нижнем бьефе, в том числе и в случае внезапного отключения части турбин или всей ГЭС.

5.11. При наличии глубинного водосброса с крупными плоскими затворами (площадью свыше 60 кв.м) и необходимости осуществлять частые попуски с расходами существенно меньшими, чем пропускная способность одного отверстия водосброса, следует предусматривать устройство специального водовыпускного отверстия, оборудованного сегментным или телескопическим затвором.

6. ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ И ОТСТОЙНИКИ

ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

6.1. Водозаборные сооружения должны обеспечивать:

бесперебойную подачу воды в водоводы ГЭС, ГАЭС и НС, магистральные каналы оросительных систем и другим водопользователям;

прекращение поступления воды в водоводы и каналы при их плановом осмотре, ремонте в соответствии с режимом эксплуатации и в случае аварии.

Для защиты водоводов и каналов от попадания в них влекомых наносов, плавающих предметов и мусора, топляков, льда, шуги и т. п. следует предусматривать забральные балки, сороудерживающие решетки, запани, шугосбросы, пороги, промывные галереи, отстойники, а также мероприятия по удалению мусора из воды и т. п. Забор воды в местах скопления личинок дрейсены (если не предусмотрены мероприятия по уничтожению дрейсены) не допускается.

На ГЭС с безнапорными деривационными водоводами пропуск шуги следует предусматривать преимущественно через турбины (за исключением случая оборудования станции ковшовыми турбинами), при этом следует предусматривать электрообогрев решеток в напорном бассейне.

6.2. Состав, конструкцию и компоновку водозаборного сооружения необходимо выбирать в соответствии с его назначением и в зависимости от типа водовода, характера водозабора, условий эксплуатации, природных условий, гидрологического режима водоема и водотока, морфологии берегов и т. п.

Необходимо обеспечивать поступление воды в напорные трубопроводы без засасывания воздуха и с минимальными потерями напора.

Водоприемник, как правило, следует проектировать из нескольких секций для обеспечения возможности отключения любой секции для ремонта или очистки.

6.3. Водозаборы питьевого назначения из водохранилищ следует располагать с учетом переработки береговой линии, фактического и прогнозируемого качества воды на возможных участках их размещения, интенсивности аэрации и сгонно-нагонных течений, а также количественного содержания в поверхностных токах воды биомассы, в том числе и водорослей.

6.4. Выбор типа водозабора следует производить в зависимости от уровней воды в реке и уровней, требуемых в проектируемом магистральном канале, с учетом топографических, гидрологических и геологических условий.

В случае недостаточности превышения уровня воды в реке в створе водозабора над уровнем воды в канале следует предусматривать плотинный водозабор. Допускается заменять плотинный водозабор водозабором с механическим водоподъемом насосными станциями.

Величину максимального расхода воды в реке в естественном состоянии надлежит устанавливать в соответствии с требованиями п. 2.9. За расчетный уровень следует принимать: при бесплотинном водозаборе - бытовой или зарегулированный вышерасположенным водохранилищем уровень воды при прохождении расчетного максимального расхода воды основного расчетного случая с учетом русловых процессов; при плотинном водозаборе - уровень воды в верхнем бьефе при пропуске расчетного максимального расхода воды, соответствующего поверочному расчетному случаю.

6.5. В водоприемниках саморегулирующихся водоводов необходимо предусматривать аварийно-ремонтные затворы.

В водоприемниках с поверхностным забором воды в канал, проходящий целиком в выемках, и в глубинных водоприемниках с напорной деривацией, имеющей в конце камеру затворов, допускается устанавливать только ремонтные затворы.

В водоприемниках несаморегулирующихся водоводов (в том числе и в глубинных водоприемниках безнапорных водоводов) необходимо предусматривать основные затворы, приспособленные для непрерывного регулирования под напором и оборудованные индивидуальными подъемными механизмами, а также аварийно-ремонтные затворы.

6.6. Защиту от попадания в водоводы влекомых наносов следует осуществлять путем обеспечения забора воды из верхних осветленных слоев потока, а также устройством на входе в водоприемник: высоких порогов с донными промывными отверстиями; косо направленных донных порогов и экранирующих стенок; водоприемных ковшей; струенаправляющих щитов и шпор; регуляционных и выправительных сооружений; кроме того, проведением других мероприятий, прошедших проверку в условиях эксплуатации построенных водозаборных гидроузлов.

Конструкция и размеры водозаборных сооружений из источников небольшой мощности должны обеспечивать их нормальную работу в условиях движения в потоке воды отмершей водной или пустынно-степной растительности, заносимой в источник ветром.

6.7. При невозможности пропуска льда и шуги через турбины в зависимости от ледошугового режима водотока и условий эксплуатации надлежит предусматривать:

создание условий для образования ледяного покрова в верхнем бьефе при наличии соответствующих температурного и скоростного режимов водотока;

задержание шуги и поверхностного льда в верхнем бьефе;

сброс шуги и поверхностного льда в головном узле через плотину;

сброс шуги через шугосбросные сооружения на канале или в напорном бассейне при отсутствии возможности задержания шуги в верхнем бьефе, а также в случае опасности зажора шуги в нижнем бьефе.

При сбросе шуги и льда в нижний бьеф следует предусматривать также пропуск   необходимых расходов, предотвращающих образование зажоров.

6.8. Водозаборные сооружения должны обеспечивать необходимое осветление забираемой воды. Для этого необходимо предусматривать в составе гидроузла наносоперехватывающие и наносоулавливающие сооружения и устройства -  отстойники, гравиеловки, песколовки.

6.9. При проектировании водозаборных сооружений необходимо соблюдать также требования разд. 10.

ОТСТОЙНИКИ

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.