Группа Брестских инженеров - наш сайт для инженеров-строителей

1 Область применения
Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) устанав­ливает правила проектирования строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых водо­заборных сооружений из поверхностных источников (далее — водозаборных сооружений) для систем централизованного водоснабжения (питьевого, хозяйственного, производственного и сельскохозяйст­венного).
Требования настоящего технического кодекса являются обязательными для соблюдения всеми юридическими (независимо от формы собственности) и физическими лицами, осуществляющими про­ектирование водозаборных сооружений из поверхностных источников, вновь строящихся и рекон­струируемых.

2 Нормативные ссылки
В настоящем техническом кодексе использованы ссылки на следующие технические норматив­
ные правовые акты в области технического нормирования и стандартизации (далее — ТНПА):1) ТКП 45-4.01-30-2009 (02250) Водозаборные сооружения. Строительные нормы проектирования ТКП 45-4.01-32-2010 (02250) Наружные водопроводные сети и сооружения. Строительные нормы
проектирования ТКП 45-3.04-168-2009 (02250) Расчетные гидрологические характеристики. Порядок определения ТКП 45-3.04-170-2009 (02250) Гидротехнические сооружения. Правила определения нагрузок и воз­
действий (волновых, ледовых и от судов) СТБ 1884-2008 Строительство. Водоснабжение питьевое. Термины и определения СНБ 1.02.01-96 Инженерные изыскания для строительства СНБ 1.02.03-97 Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвести­
ций в строительство предприятий, зданий и сооружений СНБ 1.03.02-96 Состав, порядок разработки и согласования проектной документации в стро­
ительстве СНБ 4.01.01-03 Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования П1-98 к СНиП 2.01.14-83 Определение расчетных гидрологических характеристик.
1) СНБ, пособие к СНиП имеют статус технического нормативного правового акта на переходный период до их замены техническими нормативными правовыми актами, предусмотренными Законом Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации».
Издание официальное Примечание — При пользовании настоящим техническим кодексом целесообразно проверить действие ТНПА по Перечню технических нормативных правовых актов в области архитектуры и строительства, дей­ствующих на территории Республики Беларусь, и каталогу, составленным по состоянию на 1 января теку­щего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочные ТНПА заменены (изменены), то при пользовании настоящим техническим кодексом следу­ет руководствоваться замененными (измененными) ТНПА. Если ссылочные ТНПА отменены без замены, то положение, в котором дана ссылка на них, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения
В настоящем техническом кодексе применяют термины, установленные в СТБ 1884, СНБ 4.01.01,
[1] и [2], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 вдольбереговое течение: Смещение масс воды вдоль берега, вызванное и поддерживае­мое энергией разрушающихся косоподходящих к берегу волн или масс воды, сбрасываемых в при­бойную зону.
3.2 вершина волны: Наивысшая точка гребня волны.
3.3 ветроволновое течение: Смещение масс воды от действия ветра и волнения.
3.4 водопотребитель: Юридическое или физическое лицо, получающее в установленном по­рядке воду для обеспечения своих нужд.
3.5 волновое давление: Доля (составляющая) гидродинамического давления, обусловленная волнением на свободной поверхности жидкости.
3.6 волновое течение: Смещение масс воды вследствие ассиметрии орбитального движения частиц жидкости при волнении.
3.7 высота волны: Превышение вершины волны над соседней подошвой на волновом профиле.
3.8 глубинный водозабор: Процесс отбора воды из нижних слоев источника водоснабжения.
3.9 гравитационные ветровые волны: Волны, вызванные ветром, в формировании которых основную роль играет сила тяжести.
3.10 градиентное течение: Смещение масс воды за счет градиента давления или перепада ее уровня, возникающего от действия косоподходящих волн и сосредоточенных течений.
3.11 гребень волны: Часть волны, расположенная выше средней волновой линии.
3.12 динамическое равновесие: Состояние русла, при котором русловые и пойменные дефор­мации находятся в соответствии с расходом наносов.
3.13 длина волны: Горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле.
3.14 забор воды: Процесс отбора воды из источника водоснабжения.
3.15 извилистость рек: Криволинейность очертаний русла в виде чередования его левых и пра­вых поворотов.
3.16 компенсационное течение: Отток придонных слоев воды, обусловленный перекосом уров­ня воды, вызванным ветроволновым дрейфом или другими разновидностями течений.
3.17 ложбина волны: Часть волны, расположенная ниже средней волновой линии.
3.18 луч волны: Линия, перпендикулярная фронту волны в данной точке.
3.19 меандр (излучина): Изгиб русла реки в плане.
3.20 меандрирование: Русловой процесс, характеризующийся непрерывными изменениями плановых криволинейных (чаще синусоидальных и петлеобразных) очертаний русла.
3.21 местные условия источника водоснабжения: Совокупность топографических, геологиче­ских, метеорологических, гидрологических, гидроморфологических, гидротермических, гидробиологи­ческих и других факторов выбранного или заданного участка источника воды.
3.22 место водозабора: Участок источника водоснабжения, в пределах которого забираемая водо­приемником вода оказывает влияние на перемещение наносов, сора, шугольда, планктона, а также на направление течений, возбуждаемых другими факторами.
3.23 нерегулярные волны: Волны, элементы которых изменяются случайным образом.
3.24 перекат: Характерная форма донного рельефа, сформированная отложениями наносов, обычно ввиде широкой гряды, пересекающей русло под некоторым углом кобщему направлению течения.
3.25 период волны: Интервал времени между прохождением вершин двух смежных волн через фиксированную вертикаль.
3.26 подошва волны: Наинизшая точка ложбины волны.
3.27 плес: Участок реки с большими устойчивыми глубинами.
3.28 поступательные (бегущие) волны: Волны, видимая форма которых перемещается в про­странстве.
3.29 пояс меандрирования (руслоформирования): Полоса поймы, где происходят русловые процессы.
3.30 прибойнаязона: Прибрежнаяполосаводоема, впределахкоторойпроисходитразрушениеволн.
3.31 проток: Речной рукав, идущий параллельно основному руслу.
3.32 профиль волны (главный): Линия пересечения взволнованной поверхности с вертикаль­ной плоскостью в направлении луча волны.
3.33 разгон волны: Протяженность охваченной ветром акватории, измеренная по направлению ветра до расчетной точки.
3.34 расчетная скорость ветра: Скорость ветра при определении элементов волн на высоте 10 м над расчетным уровнем воды.
3.35 расчетный уровень воды: Уровень, назначаемый с учетом сезонных и годовых колебаний ветрового нагона воды.
3.36 расчетный шторм: Шторм, наблюдающийся 1 раз в течение заданного ряда лет (25, 50 и 100) с такой скоростью, направлением, разгоном и продолжительностью действия ветра, при кото­рых в расчетной точке формируются волны с максимальными за этот ряд лет элементами.
3.37 регулярные волны: Волны, высота и период которых остаются неизменными в данной точ­ке пространства, занятого жидкостью.
3.38 русловой процесс: Постоянно происходящие изменения морфологического строения русла реки и поймы, обусловленные действием текущей воды.
3.39 селективный водозабор: Послойный забор воды из источника за счет разности ее плотно­сти в придонном и поверхностном слоях.
3.40 система волн: Ряд последовательных волн, имеющих одно происхождение.
3.41 скорость волны: Скорость перемещения гребня волны в направлении ее распространения.
3.42 средняя волновая линия: Линия, пересекающая график волновых колебаний так, что сум­марные площади выше и ниже этой линии одинаковы.
Примечание — Для регулярной волны — горизонтальная линия на графике волновых колебаний, проведен­ная на уровне полусуммы отметок ее вершины и подошвы.
3.43 старица: Старое русло реки, сохранившееся в виде протоки, цепочки озер или подково­образных понижений поймы, находящихся в разных стадиях зарастания.
3.44 статическая устойчивость русла: Состояние русла, при котором продольный и попереч­ные профили русла не изменяются во времени.
3.45 сточное течение: Течение, вызванное втеканием или вытеканием масс воды из водоема, а также их оттоком от наветреннего берега с прекращением волнения.
3.46 стратификация: Разделение воды на отдельные слои с разной плотностью, возникающее под воздействием перепадов температур и из-за отличия в содержании взвешенных наносов между отдельными слоями воды.
3.47 транзитное течение: Смещение масс воды по всей длине водоема, связанное с их втекани­ем и одновременным вытеканием из него.
3.48 фронт волны: Линия на плане взволнованной поверхности, проходящая по вершинам гребня данной волны.

4 Общие требования
4.1 Водозаборные сооружения представляют собой комплекс гидротехнических сооружений и оборудования (технологическое, подъемно-транспортное, промывное, дренажное, защитное, сред­ства измерения и автоматизации и др.), состав и номенклатура которого в зависимости от конструк­ций водозаборных сооружений и местных условий определяется проектом.
4.2 Оценку условий забора воды в районе намечаемого размещения водозаборных сооружений, выбор места их расположения, типа и компоновки конструктивных элементов следует производить с учетом природно-климатических особенностей и параметров природных факторов, определяющих местные условия водотоков и водоемов.
Ограничения по объемам забора воды из водоисточников должны приниматься с учетом приро­доохранных расходов воды в реках, оставляемых в результате намечаемого использования водных ресурсов, а в водоемах — с учетом допустимых объемов забора воды в расчетные периоды.
4.3 Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строи­тельство водозаборных сооружений следует принимать в соответствии с СНБ 1.02.03.
4.4 Порядок разработки и согласования, состав проектной документации, включая разработку экологического паспорта, для строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых водо­заборных сооружений следует принимать в соответствии с СНБ 1.03.02.
4.5 Возникающие сложности в работе водозаборных сооружений в Республике Беларусь обу­словлены преимущественно недостаточной оценкой в проектах местных условий водоисточников и последующим нарушением их в процессе строительства и эксплуатации, а также циклическим ха­рактером изменений природно-климатических условий (интенсивное обрастание ракушкой решеток и водоводов водозаборных сооружений на водохранилищах Чижовское и Поплавы, а также аккумуля­ция наносов в некоторых водозаборных сооружениях для орошения и др.).
4.6 При оценке возможности использования водных ресурсов следует учитывать:
— расходный режим, водохозяйственный баланс и устойчивость ложа или берегов с прогнозом на 20–25 лет;
— требования к качеству воды, предъявляемые потребителями (для питьевых нужд — согласно требованиям [3]);
— качественную характеристику воды в источнике с прогнозом возможного ее изменения с уче­том изменения качественного состава атмосферных осадков, уровня агротехники и поступления сточных вод;
— качественные и количественные характеристики мутности, водной растительности, планктона, биообрастателей и сора, их режим и перемещение донных отложений;
— осенне-зимний режим источника и неустойчивые явления в источнике;
— температуру воды по периодам года и ее стратификацию;
— ледовые явления;
— характерные особенности весеннего вскрытия источника, половодья и прохождения паводков;
— требования органов государственного санитарного надзора, государственного управления по природным ресурсам и охране окружающей среды, сельского хозяйства, рыбоохраны, водного транспорта;
— возможность организации зон санитарной охраны при заборе воды на хозяйственно-питьевые нужды в соответствии с требованиями [4];
— технико-экономическую оценку условий комплексного использования вод различных источни­ков рассматриваемого района.
4.7 При оценке достаточности водных ресурсов источника следует учитывать обеспечение гаран­тированного расхода воды в водотоке или объема воды в водоеме после ее забора.
4.8 В случае недостаточности водных ресурсов источника следует предусматривать регулирова­ние естественного стока воды, в том числе с устройством наливных водохранилищ, а также возмож­ность переброски воды из других, более многоводных источников.
4.9 При проектировании сооружений забора воды из источников следует предусматривать меро­приятия по предотвращению механического и биологического загрязнения воды, забираемой водо­приемниками, при последующем ее транспортировании по каналам и водоводам.
4.10 При заборе воды из источников, имеющих рыбохозяйственное значение, следует преду­сматривать рыбозащитные устройства.
4.11 Условия забора воды из водохранилищ и водоемов в отличие от водотоков имеют следую­щие особенности:
— колебания уровня воды в течение сезона и года, которые часто достигают нескольких метров;
— сложное сочетание стоковых с ветроволновыми, вдольбереговыми, компенсационными, гра­диентными и другими течениями, возбуждаемыми волнением;
— своеобразная динамика прибрежных зон, характеризующаяся интенсивной переработкой бе­рега и прибрежного склона на одних участках и аккумуляцией продуктов этой переработки на других;
— вдольбереговая и поперечная миграция наносов, обусловленная местными особенностями выбранного участка водоема;
— возможность интенсивного заиления;
— изменяющееся качество воды по мутности, температуре, минерализации, содержанию планк­тона, сора, кислорода и др.;
— появление в прибрежных зонах интенсивных сосредоточенных течений, транспортирующих массы воды с большим содержанием наносов, планктона, сора;
— местное переохлаждение воды в предледоставные периоды;
— изменяющиеся по времени направленияискорости течений, возбуждаемых ветром иволнением;
— стратификация воды, обусловленная различием по глубине температур и мутности;
— возможность образования над водоприемником вихревого водоворота-воронки и интенсивного захвата в него поверхностных слоев воды;
— более интенсивное развитие биообрастателей;
— возможность интенсивного зарастания водоема высшей водной растительностью на участках прибрежных склонов;
— периодические сгонные и нагонные явления, параметры которых определяются местными топо­графическими, метеорологическими и гидрологическими особенностями выбранного участка водоема.
4.12 Водозаборные сооружения должны быть рассчитаны на эксплуатацию в обычных и редко повторяющихся чрезвычайных условиях, в том числе и при максимальных и минимальных уровнях воды в водоисточнике расчетной обеспеченности.
Строительные материалы и конструкции, применяемые при возведении водозаборных сооруже­ний должны соответствовать требованиям, предъявляемым к материалам и конструкциям для гидро­технических сооружений.
4.13 Надежность работы водоприемных устройств является определяющей в надежности работы всего водозаборного сооружения в целом.
Водоприемные устройства водозаборного сооружения должны быть работоспособными в усло­виях забора воды, осложненных:
— уменьшением глубин или снижением расходов воды в реке;
— образованием в потоке внутриводного льда и шуги, шугозаполнением русла, а также транс­портированием потоком шуги, наносов, сора, корчей, топляков и т. п.;
— судоходством, регулированием стока на гидроэлектростанции (ГЭС);
— захватом загрязнений водоема;
— переформированием русла или побережья водоема;
— волнением, вдольбереговыми перемещениями наносов, нагоном сора и льда;
— развитием ракушки, планктона и водорослей.
4.14 При технико-экономической оценке вариантов водозаборных сооружений следует учитывать затраты на мероприятия, направленные на снижение последствий от изменения экологической об­становки в зоне строительства водохранилищ для водозаборных сооружений в хозяйственной де­ятельности землепользователей, продуктивности лесных угодий и др.
4.15 Снижение стоимости сооружения насосных станций за счет уменьшения заглубления фун­дамента и длины трубопроводов может быть достигнуто при использовании капсульных агрегатов, у которых приводной электродвигатель расположен в герметичной стальной капсуле, обтекаемой во­дой, а также погружных моноблочных насосных агрегатов со встроенным электродвигателем «сухого» типа или водозаполненного асинхронного электродвигателя.
4.16 Инженерные изыскания для проектирования и строительства водозаборных сооружений следует производить в соответствии с СНБ 1.02.01.

5 Оценка условий забора воды из водотока
5.1 Выбор водоисточников должен быть обоснован результатами анализа гидрологических дан­ных, гидроморфологического анализа руслового процесса и прогноза изменения руслового режима, осуществляемого специалистами соответствующего профиля.
5.2 В гидрологическом отношении каждая река в выбранном створе должна характеризоваться следующими данными, используемыми при проектировании водозаборных сооружений:
— изменением расхода воды в течение года расчетной обеспеченности (гидрографом реки);
— графиком связи расходов и уровней воды (кривая расходов воды);
— графиком изменения уровней воды в рассматриваемом створе;
— графиком изменения уровней по длине;
— продолжительностью стояния уровней воды;
— водностью реки и твердым стоком.
5.3 Особенности питания реки следует определять по характеру гидрографа и изменению уровня воды в течение года. В зависимости от снегового, дождевого, озерного и подземного питания разли­чают гидрографы только с одним весенним пиком подъема уровней и со многими пиками, которые формируются за счет выпадения дождевых ливней.
В настоящее время в связи с сельскохозяйственным освоением больших площадей заболочен­ных земель, повсеместным использованием рек в качестве водоприемников, водоисточников для увлажнения земель и гидротехническим строительством, формы гидрографов на ряде рек подверг­лись существенным изменениям, что должно учитываться при их анализе.
5.4 При использовании графиков связи расходов и уровней воды необходимо учитывать их раз­личия для открытого и закрытого льдом русла, различать фазы подъема и спада уровней, учитывать возможность зашугованности и сезонные деформации русла.
5.5 Вертикальные габариты водозаборных сооружений определяют высокие и низкие уровни во­ды в створе расположения водозаборного сооружения, отметки ледостава и ледохода, зажорных и других уровней.
5.6 Количество дней, в течение которых уровни воды не опускаются ниже заданной отметки, сле­дует определять по кривым повторяемости и кривым продолжительности уровней воды.
5.7 Водность рек для целей водоснабжения характеризуется минимальными расходами воды различной обеспеченности по лимитирующим сезонам в зависимости от потребителя.
5.8 Схемы деформаций речного русла и поймы, получение их количественных характеристик и связей с руслоформирующими факторами необходимо определять при проведении гидроморфоло­гического анализа.
5.9 В русловом процессе реки выделяют обратимые и необратимые деформации. К обратимым деформациям относят повторяющиеся изменения русла при прохождении по нему песчаных гряд.
К необратимым деформациям относят односторонний размыв или заиление отдельных фраг­ментов русла или поймы, а также искусственное переустройство ложа водотока при регулировании реки или возведении сооружений.
5.10 Учитывая многообразие вариантов инженерного вмешательства в естественный русловой режим, водотоки подразделяют на три группы, увязанные с размерами и интенсивностью перефор­мирований русла и примыкаемой части поймы, показанные на рисунке 5.1.
Группа «А» объединяет участки извилистых рек, естественных и отрегулированных следующими способами: делением потока, обвалованием (дамбы обвалования вынесены за пределы пояса русло­формирования Впр) и др. приемами, при которых русло реки с меандрирующими типами руслового процесса 4–6 оставлено в естественном состоянии.
При расположении водозаборных сооружений на пойме в пределах пояса руслоформирования следует учитывать плановые смещения русла.
Группа «В» объединяет участки рек с прямолинейными или слабоизвилистыми руслами, естест­венными или отрегулированными посредством подчистки, частичного спрямления, обвалования (дамбы обвалования расположены параллельно руслу). Все деформации в таких случаях ограничи­ваются областью русла и сводятся к сползанию вниз по течению крупномасштабных русловых форм.
При расположении водозаборных сооружений в таких условиях следует учитывать уменьшение расчетной пропускной способности за счет заиления дна на участках, где уменьшается транспорти­рующая способность потока. В таких случаях необходимо определять участки заиления и интенсив­ность вертикальных деформаций.
Группа «С» объединяет участки водотоков, при строительстве которых осуществлялось инже­нерное вмешательство в условия прохождения естественного руслового процесса со сменой его типа (спрямление, создание русел сложного сечения), а также новые водопроводящие системы. К этой группе относятся участки с руслами статического или динамического равновесия. Наиболее опасны­ми в таких условиях деформациями является размыв бровок и заиление дна при нарушении статиче­ской или динамической устойчивости русел, что должно выявляется в процессе оценки динамики ру­слового режима.



tkp-45-4.01-198-2010.zip [ b] (cкачиваний: 111)