Реконструкции Жартасского водохранилища

УДК 622.2

РЕКОНСТРУКЦИИ ЖАРТАССКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

, ,

КарГТУ (Караганда)

Гидротехнические сооружения представляют собой сложные инженерные сооружения. В течение всего года плотина должна быть прочной и противостоять динамическим нагрузкам и погодным условиям. Эти особенности их работы должны учитывать проектировщики строители работники эксплуатационной службы, которые обязаны обеспечить нормальную круглогодичную службу плотины в течение длительного времени. При проектировании плотин и дамб необходимо рационально использовать строительные материалы и условия местности, учитывать геологическую особенность местности и размывающую способность воды.

Реконструкция гидротехнического сооружения должна производиться также при изменении нормативных требований, в случае изменения условий эксплуатации (повышение сейсмичности района, изменение расчетного сбросного расхода, работа сооружения в комплексе с вновь построенными объектами и т. п.).

При реконструкции следует предусматривать максимальное использование существующих элементов сооружений, находящихся в нормальном эксплуата­ционном состоянии. Реконструкцию основных сооружений следует производить, как правило, без прекращения выполнения ими основных эксплуатационных функций. При реконструкции следует предусматривать максимальное использование существующих сооружений.

Техническое состояние реконструируемых сооружений и их элементов следует определять специальными исследованиями и расчетами на основе фактических характеристик строительных материалов и грунтов основания, принятых для проектов реконструкции.

Жартасское водохранилище построено в 1940 годах прошлого века и предназначалось для обеспечения поливной и питьевой водой орошаемые земли в развивающихся населенных пунктах и городах Абай, Шахтинск, Шахан, а также города Караганды. Жартасское водохранилище находится в Карагандинской области, на реке Шерубай-Нура, в 45,0 км к Ю-ЮЗ от г. Караганда. Источником орошения является Шерубай-Нуринское водохранилище, осуществляющее сброс воды на сельское хозяйство в Жартасское водохранилище. Подвешенная площадь 10500 га.

В течение долгого времени на территории водохранилища не проводились реконструктивные работы. В настоящее время состояние водохозяйственных объектов и гидротехнических сооружений создаёт серьёзную экологическую угрозу. А также угрозу для безопасности населения и экономики. Это связано с высоким физическим износом ирригационных систем, резким сокращением финансирования на их содержание и ремонт. В период с 2012 года ведутся работы по реконструкции Жартасского водохранилища (рисунок 1).

Рисунок 1 – Реконструкция шлюзов правобережнего водосброса Жартасского водохранилища

Перед вводом в эксплуатацию и в процессе эксплуатации гидротехнических сооружений критерии безопасности должны уточняться на основе результатов натурных наблюдений за состоянием сооружений, нагрузок и воздействий, а также изменений характеристик материалов сооружений и оснований, конструктивных решений.

Гидротехнические сооружения, повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, на всех стадиях их создания и эксплуатации подлежат декларированию безопасности.

Устойчивость ограждающих плотин водохранилищ определяется комплексом инженерно-геологических, гидрогеологических и техногенных факторов, из которых наибольшее влияние оказывают следующие: физико-механические характеристики грунтов и хвостов; технология возведения и эксплуатации сооружения; характер основания; гидродинамические, гидростатические, сейсмические и динамические силы.

В проекте реконструкции Жартасского водохранилища, для снижения фильтрации через тело плотины, принята «геомембрана», являющаяся водонепроницаемым «экраном», укладываемым на верховой откос плотины [1].

Во избежании повреждений от камней и для их устойчивости (с учетом коэффициента трения) над существующим каменным креплением устраивается защитный подстилающий слой из природной песчано-гравийной смеси фракции не более d≤5мм и одновременно является дренажом. Подстилающий слой укладывается толщиной от 0,1 до 1,0м в зависимости от конфигурации верхо­вого откоса с заложением 1:3, или под углом к горизонтали.

На подстилающий слой укладывается «геомембрана». Сверху «геоме­брана» покрывается «геотекстилем», являющейся защитным слоем от повреждений щебнем.

2-й слой из щебня (фракции 20÷40мм) укладывается в ячейки «геокаркаса». Размер «геокаркаса» 406х488х150 выполнен из синтетических материалов представлен ячейками и обеспечивает устойчивость откосов, исключает вынос мелких частиц защитного слоя. «Геокаркас» дает возможность уменьшения толщины заполняющего слоя и сохранения прочности заполнителя на сдвиг при постоянном снижении уровня воды в водохранилище.

«Геокаркас KGS» представляет собой легко монтируемую трехмерную конструкцию, скрепленную по принципу пчелиных сот. Ячейки конструкции образованы из высокопрочных полиэтиленовых лент, соединенных между собой термоультразвуковой сваркой. Технология укладки «Геокаркаса КGS» отличается простотой и несложностью скрепления секций между собой. Секции скрепляются механически специальным степлером с помощью специальных стальных оцинкованных скоб.

«Геотекстиль КGS» - это нетканое полотно, изготавливаемые иглопробивными или полиэфирными нитями, что обеспечивает их экологическую безопасность, высокую химическую стойкость и прочность, повышает жесткость насыпи, несущую способность основания, снижает неравномерность осадки.

Основные свойства «геотекстиля KGS» по выполнению функции армирования - условный модуль деформации до 35 кн/м, прочность при растяжении до 12кн/м. Для предотвращения фильтрации через тело и под основание плотины устраиваем противофильтрационный экран и завес из полиэтиленовой пленки типа «Геомембрана КGS».

Противофильтрационный экран устраивается на верховом откосе плотины, а завес ниже основания плотины. Экран и завес создают единый экран защищенный сверху «геотекстилем». Нижняя часть завеса крепится к металлическому швеллеру, выполняющий функцию груза, чтобы «геомембрана» легла плотно на внутренний откос траншеи и исключала возможность всплытия пленки до засыпки траншеи грунтом [1].

Применяемые синтетические материалы: «геомембрана», «геотекстиль» и «геокаркас» новые строительные материалы и являются продукцией «Казгеосинтетика».

«Геомембрана КGS» изготовляется из полиэтилена высокой или низкой плотности, различной толщины с гладкой или текстурированной поверхностью и характеризуется высокими антикоррозийными и гидроизоляционными свойствами, гибкостью безусадочностью, трещиностойкостью, имеет высокие механические характеристики (рисунок 2).

Абсолютная водонепроницаемость и высокая сопротивляемость механическим перегрузкам, химическая стойкость к воздействию широкого спектра загрязняющих веществ, низкие затраты и неизменность свойств во время всего срока службы (более 80 лет), нетоксичность и безопасность для здоровья человека и животных.

Рисунок 2 – Укладка геомембраны КGS -1,0

«Геомембрана КGS» укладывается на подготовленное основание из при­родной песчано-гравийной смеси толщиной 0,1÷1,0м, уложенные на верховой откос плотины, слежавшейся на каменно-бетонном креплении.

Список литературы