Оценка технического состояния бетонных конструкций Киевской ГАЭС

Спис. Літератури.doc

Список використаної літератури
Проект. Том 8. Частина 8.3. Додаток 1.1 Пояснювальна записка. 1231-3-Т01 - Харків: ВАТ «Укргідропроект» 2006. 110 с.
Проект. Том 8. Книга 1. Додаток 1.1 Пояснювальна записка. 1231-3-Т01 - Харків: ВАТ «Укргідропроект» 2005. 29 с.
Методичні вказівки до дипломного проектування для студентів спеціальності 7.092102 8.092102 "Гідротехнічне будівництво"(спеціалізація "Річкові гідротехнічні споруди") які дипломуються на кафедрі гідротехнічних споруд.
ДБН А.3.2-2-2009. Охорона праці і промислова безпека в будівництві
Нормативні документи з питань обстежень паспортизації безпечної та надійної експлуатації виробничих будівель і споруд. – К.: Держбуд України 1999.
ДБН В.2.4-3: 2010 Гідротехнічні споруди. Основні положення – К. Міністерство регіонального розвитку і будівництва України. – 2010. – 40с.
"Типовая программа обследования ГТС". ГКД 34.21.342-2003.
"Типовая инструкция по пьезометрическому контролю". ГКД 34.21.341-93.
"Типовая инструкция по эксплуатации гидротехнических сооружений". ГКД
Ю.П. Ляпичев «Гидрологическая и техническая безопасность гидросооружений. Учебное пособие». Москва: Российский университет дружбы народов.2008. С. 222.
Звіт про результати технічного обслуговування і стан ГТС у 2012 р. Вишгород 2013р.
ДБН В.1.2-14-2009. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель споруд будівельних конструкцій та основ. – К. 2009. – 49с.
Технічна експлуатація електричних станцій і мереж. Правила. – Львів Міністерство топлива та енергетики України. - 2002. – 350с.

Розділ 1.Природні умови.doc

1. Географічне положення і народногосподарські умови
Споруди Київської ГАЕС розташовані на правому березі Київського водосховища у північній околиці м. Вишгорода в 18 км вище від м. Київ.
Рис. 1.1. Розміщення Київської ГАЕС
Верхня водойма ГАЕС розташована на правобережному плато з відмітками рельєфу 150-170 м над рівнем моря підносячись над долиною Дніпра на 50 - 60 м; високі дерева відсутні.
На заході та півдні місто оточують хвойні ліси на півночі — мішані а на сході розташоване Київське водосховище. Разом з Київськими горами воно замикає величезний п'ятнадцятикілометровий амфітеатр дніпровської долини обмежений високим схилом правого берега що плавною дугою простягнувся від Вишгородської до Старокиївської гори.
Транспортні зв’язки міста з обласним центром столицею держави та іншими населеними пунктами України здійснюється автомобільним транспортом.
Найближча залізнична станція Київ-Пасажирський розташована на відстані 30 км. від міста.
Загальна площа Вишгорода в межах населеного пункту становить 4968 км2.
рунти району ділянки розміщення гідровузла дерново-підзолисті піски суглинки лесовидні сірувато-палеві вишнево-червоні глини зустрічаються пласти бурого вугілля тощо. На території міста знаходяться поклади бурштину які відносяться до прип'ятського басейну.
Місто Вишгород має високорозвинений промисловий комплекс основу якого складають понад 200 великих та середніх підприємств. Основними підприємствами Вишгорода є:
-ВАТ «Укргідроенерго» — створено у 2004 році найбільша гідроелектрогенеруюча компанія України;
-ТОВ «Хенкель-Баутехнік (Україна)» — відкрито 1999 року один з найбільших хімічних концернів вропи;
-ТОВ «Кен-Пак (Україна)» — відкрито у жовтні 2003 року один з найбільших виробників алюмінієвих банок в Центральній та Східній вропі;
-ТОВ «Технооптторг-центр» — український дилер заводів-виробників шин;
-ТОВ «Київська енергетична будівельна компанія» — створено в березні 1993 року виконання електромонтажних робіт;
-ТОВ "Підприємство «Пластик Карта» — найбільший виробник пластикових карт в Україні;
-ТОВ «Артпласт нвест» — виробництво гумових та пластмасових виробів;
-ТОВ "НВП «Будтехносервіс» — монтаж систем опалення і загально-будівельні роботи;
-ТОВ «Транспортні мережі» — транспортні послуги;
-ТОВ «Авто-Лайн» — пасажирські перевезення.
Берегові схили Вишгородського пагорба і прилеглі до них збережені ділянки заплави Дніпра мають велику природну та історичну цінність.
Також на території міста знаходяться поклади бурштину які відносяться до прип'ятського басейну.
2. Гідрологія і клімат
Відповідно до фізико-географічного районування України район гідровузла віднесено до кліматичної зони В1 що характеризується помірно континентальним кліматом із:
відносно тривалою холодною зимою із утворенням снігового покрову щорічно та відлигами;
теплим в окремі роки посушливим літом.
Сумарна тривалість сонячних днів становить 1927 год. рік (43 % від загальної тривалості світлових днів) Протягом року найбільша тривалість сонячного періоду спостерігається у червні та липні (по 279 годин) найменша (39 годин) — у грудні.
Сніговий покрив утворюється щороку; максимальна висота зазвичай спостерігається в лютому. Тривалість періоду зі сніговим покривом становить близько 80 днів.
Середньобагаторічна температура 67 ºС максимальна температура повітря досягає +40 ºС мінімальна - -35 ºС.
Режим вітру на даній території обумовлений з одного боку особливостями підстильної поверхні а з іншого - характером атмосферної циркуляції над нею.
У холодну пору року в районі верхньої водойми переважають південно-східні південно-західні вітри. У теплий період року переважають вітри північного північно-західного і західного напрямку.
На розподіл місцевих вітрів помітний вплив має долина Дніпра що має на даній ділянці меридіональний напрям.
У табл. 1.1 наводяться відомості про повторюваність (%) напрямків вітру і штилів по мс Бориспіль спостереження на якій використовувалися для визначення вітро-хвильового режиму. На рис. 1.2. по даній метеостанції представлена роза вітрів.
Повторюваність (%) вітру за напрямками на мс. Бориспіль
Повторюваність за напрямами вітру:
Рис. 1.2. Роза вітрів
Річний хід інтенсивності атмосферної циркуляції над даною територією а також сезонне зміщення окремих барометричних центрів дії атмосфери зумовлюють сезонну мінливість швидкості вітру. Як правило підвищені швидкості вітру спостерігаються в листопаді - березні. Більш слабкі вітри переважають у травні-липні (табл. 1.2).
Характерні середньомісячні швидкості вітру
Сер. річна швидкість вітру мс
Характерні сер. місячні швидкості вітру мс
Київ Багри-нова гора
У теплий період року (травень - жовтень) денні средньобагаторічні швидкості вітру коливаються в межах 47 - 55 м с.
У холодний період року средньобагаторічні швидкості вітру в денні години змінюються від 51 м с до 60 м с в решту часу доби-від 26 м с до 54 м с.
У даному регіоні найбільшу забезпеченість мають швидкості вітру в діапазоні 2 - 5 м с (в залежності від пір року і доби змінюється від 47 до 70%). Приблизно однаковий діапазон забезпеченостей мають швидкості в інтервалі 0 - 1 м с і 6 -9 м с (4 - 38%). Швидкості вітру понад 9 м с мають забезпеченість в межах 1 - 12%.
Максимальна середньодобова швидкість вітру 18 м с припадає на січень значно нижче вона літом-72 - 9 мс.
У даному районі розвинена циклонічна діяльність. Вона спостерігається в усі сезони року але особливо активно проявляється в холодний період. Циклони викликають сильні (не менше 15 м с) вітри різних напрямків.
Дані про число днів з максимальною швидкістю вітру 15 м с і більше представлене в таблиці 1.3.
Число днів з максимальною швидкістю вітру ≥ 15мс
У табл. 1.4 наводяться дані про повторюваність напрямків вітру при швидкості > 15 м
Повторюваність (%) напрямків вітру при швидкості> 15 м с мс Київ
Максимальні швидкості вітру можливі в межах 30-40 м с.
Даний район відноситься до кліматичної зоні яка характеризується помірно-континентальним кліматом з холодною тривалою в окремі роки з відлигами зимою і теплим літом.
Середньобагаторічна температура повітря становить 67 ° С. Найтеплішим місяцем року є липень (середньо багаторічна місячна температура повітря 191 °С) середній максимум 251 °С абсолютний максимум 40 °С.
Льодовий покрив на Київському водосховищі в середньо-суворі зими досягає 08 м.
Спостереження показали що температура води у водоймі ГАЕС з віддаленням від підвідного каналу поступово знижується що пов'язано з гідравлічними умовами що виникають при спрацюванні та наповненні водойми це призводить до нерівномірного підтоплення льодового поля знизу.
нтенсивність намерзання призми льоду на укосі залежить від температур води і повітря швидкості і тривалості вітру одного напрямку кількості битої криги. При поєднанні всіх факторів інтенсивність намерзання сягає більше 1 м3 на 1 м довжини дамби за добу.
Призма намерзлого льоду на укосі досягає висоти 2-3 м і довжини 8-14 м при підтаванні утворює консолі різної величини і форми.
Розрахункова глибина промерзання глинистих і суглинних грунтів - 90 см.
5. нженерно – геологічні умови
Території притаманний погорбований рельєф. Поверхня лесового пагорба на якому сформувалось давнє місто рівнинна хвиляста розчленована ярами і балками.
Навколишня місцевість являє собою полого - хвилясту моренно-зандрову рівнину розчленовану широкими річковими долинами з відмітками поверхні землі 100 - 120 м. Над рівниною окремими островами підносяться лесові платоподібні останці з відмітками 150-180 м місцями утворюють корінні круті береги річок .
На геологічному розрізі північного узбережжя зробленому зверху вниз можна простежити відклади четвертинного неогенового і палеогенового періодів. В цих відкладах знаходяться:
-дерново-підзолисті рунти (потужність 01—12 м)
-суглинок лесовидний сірувато-палевий (1—2 м)
-вишнево-червоні глини (30—58 м)
-пласти бурого вугілля (до 1 м) тощо.
Основою для будівлі ГАЕС та монтажного майданчика служить піщана подушка відсипана з руслових пісків на підготовлену основу – глинистий мергель очищений від зсувних накопичень і неякісних рунтів до відміток +81300 - +83150 м. При підготовці основи в мергелях створювався зворотний ухил (щодо напрямку зсуву ) і виконувалась укладка шару щебеню. Потужність мергелів в межах споруди – 8-10 м. Відсипання піщаної подушки проводилася пошарово з ущільненням.
За даними виконавчої інженерно-геологічної документації основ споруд даними геотехконтролю періоду будівництва щільність насипу ρd=1.67 тм3; tg φ=0.50 (проектна щільність ρd =1.66 тм3). Товщина подушки до 4 м.

Розділ 2.Компоновка споруд.doc

Компоновка споруд ГАЕС
Київська ГАЕС розташована на правому березі водосховища в 3 км від створу основних споруд Київської ГЕС.
До складу основних споруд Київської ГАЕС входять:
Будівля ГАЕС з монтажною площадкою;
Напірні трубопроводи - похилі металеві трубопроводи на залізобетонних опорах і горизонтальні залізобетонні трубопроводи;
Водоприймач зі стоянами;
Верхня водойма з підвідним каналом;
Верхня водойма розташована на плато із відмітками 165000 – 175000 м та сполучається із водоприймачем підвідним каналом довжиною 700 м.
Нижньою водоймою ГАЕС є Київське водосховище.
Будівля ГАЕС розміром в плані 344 x79 3 м обладнана шістьма агрегатами з яких три машини оборотні і три машини - прямі турбіни.
Похилий металевий трубопровід 6-нитковий довжиною 2825 м діаметром 38 м розташовується в бетонованому лотку на спланованому укосі з ухилом 1:5. Кожен трубопровід спирається на 13 проміжних опор каткового типу установлених на залізобетонні фундаменти. У верхній частині металевих трубопроводів є компенсатори. На позначці +16150 м похилі металеві трубопроводи сполучаються з горизонтальним залізобетонним трубопроводом які мають шість прямокутних отворів розміром 50 x 3 8 м. Залізобетонний трубопровід по довжині розділений деформаційними швами на три секції. Перша секція з верхової сторони виконана як цільна конструкція разом із водоприймачем. Горизонтальні трубопроводи засипані місцевим рунтом товщиною 5 10 м
Водоприймач розміром в плані 126 x5 25 м має шість (за кількістю напірних трубопроводів) водозабірних отворів з розмірами 7x7 м. До водоприймача примикають залізобетонні стояни.
Підвідний канал від водоприймача до верхової водойми має довжину близько 700 м ширину по верху 110 м по низу 20 м.
Канал виконаний у напіввиїмці-напівнасипу. У нижній частині до позначки +170 м канал виконаний з укосами із коефіцієнтом закладання 1:7 а вище до гребеня (+1750 м) - підпірними стінками кутикового типу. Задні грані стінок засипані дренувальним піщаним шлейфом. Кріплення укосів каналу виконано залізобетонними плитами товщиною 15 см по тришаровому зворотному фільтру. Під фільтром відсипаний шар місцевого грунту що прикриває глинистий екран товщиною 15 м покладений по дну і укосам каналу до підпірних стінок. У залізобетонних плитах кріплення укосів нижче відмітки 1680 м є дренажні отвори. Кріплення дна каналу виконано щебенем d=40 70 мм по зворотному фільтру.
Верхня водойма розміщена на виступі плато що підняте на 60-70 м над рівнем водосховища Київської ГЕС (нижньої водойми ГАЕС). Довжина водойми 1450 м ширина 450 м.
Водойма виконана у напіввиїмці-напівнасипу. Напірний укіс огороджувальної дамби від гребеня до позначки 17095 м має ухил 1: 4 і кріпиться ребристими залізобетонними плитами укладеними на зворотному фільтрі. Внизу плита впирається в опорний бетонний зуб висотою 150 см. За зубом відсипана опорна призма з каменю.
На ділянці дамби від ПК25 +9074 до ПК27 +7586 виконані експериментальне кріплення верхового (напірного) укосу.
Нижче за позначку +17095 м напірний укіс виконаний без кріплення із коефіцієнтом закладення 1:20. Від розмивів він захищений тільки трьома смугами щебеню фракцій 5-40 мм які відсипані по 3 м на позначках 170 м 169 м і 168 м. По лівій стороні водойми для відводу води з кам'яної призми (при спрацюваннях) виконані спеціальні прорізи засипані щебенем.
Низовий укіс дамби виконаний із закладенням 1:3. Огороджувальна дамба має фільтраційну завісу. Відмітка гребеня дамби - 175 м відмітка дна від 167 м до 165 м відмітка НПР=174 м РМО=168 м. Корисний об’єм водойми складає 37 млн. м3.

Розділ 10. Економічні розрахунки.doc

Економічні розрахунки
В розділі Економічні розрахунки визначено вартість робіт по удосконаленню системи контролю безпеки гідротехнічних споруд Київської ГАЕС а саме: монтаж iнсталяцiю та запуск каналоутворюючого обладнання зв’язку.
Кошторисна вартість визначена у відповідності до “Правил визначення вартості будівництва” (ДБН Д1.1-1-200) в цінах 2008 р.
Необхідний і достатній технічний контроль стану споруд Київської ГАЕС забезпечується технічними засобами назви і кількість яких представлена в таблиці 10.1.
Перелік технічних засобів контролю за станом споруд
Найменування обладнання
Шафа або панель комутації зв'язку та
сигналізації на стіні або в ніші кількість пар до 20
Електрична перевірка та регулювання плат
Плати різноманітного призначення із
підготовленням місця установлення
Установлення знімних та висувних блоків
(блок FG A155 Core 2G)
Вартість визначено за кошторисними розрахунками.
Локальний кошторисний розрахунок є первинним кошторисним документом який складають на окремі види робіт.
Локальний кошторис № 2-1-1 складено на монтаж iнсталяцiю та запуск каналоутворюючого обладнання зв’язку гідротехнічних споруд Київської ГАЕС (додаток 1).
В локальний кошторис включено розділи:
Розділ 1. Монтаж цифрового гнучкого мультиплексора типу ММХ-4 в комплекті
Розділ 2. Монтаж цифрового гнучкого мультиплексора типу ММХ-12 в комплекті.
Розділ 3. Монтаж цифрового мультиплексора STM-1 SDH MUX Flex Gain A155
Розділ 4. Настройка устаткування.
Кошторисна трудомісткість (Тк) обчислена за формулою
де ТПВ – трудомісткість прямих витрат по кошторису праці пусконалагоджувального персоналу люд.-год.
ТПВ за локальним кошторисом 1131 люд.-год.
ТЗВ – трудомісткість в загальновиробничих витратах люд.-год.
ТЗВ за локальним кошторисом 89 люд.-год.
Тк=1131+89=1220 (люд.год.)
Вартість робіт за локальним кошторисом складає 33229 тис. грн.
Кошторисна трудомісткість скаладає – 12 тис.люд.-год.
Кошторисна заробітня плата складає – 20503 тис.грн.
Вартість Обладнання каналоутворююче зв’язку визначена в Локальному кошторисі № 2-1-2 (додаток 2). Вартість обладнання за локальним кошторисом складає 34132 тис. грн.
На основі локальних кошторисів складено об’єктний кошторис (додаток 3). Вартість робіт на монтаж вартість обладнання каналоутворюючого зв’язку – в графу Устаткування меблі та інвентар.
Кошторисна вартість об’єкту за об’єктним кошторисом складає 37455 тис. грн.
Зведений кошторисний розрахунок наведено в додатку 4.
Кошторисний прибуток (Рк) при складанні зведеного кошторисного розрахунку розраховано за формулою
де ап - розцінка (прийнято ап =628 грн люд.год.)
Рк =122628=7662 (тис.грн.)
Кошти на покриття адміністративних витрат будівельно-монтажних організацій що включені до зведеного кошторисного розрахунку визначено за формулою
де аАВ – розцінка; прийнято 113 грн.люд.год.
Вадм =122113=1381 (тис.грн.)
Повна кошторисна вартість об’єкту за зведеним кошторисним розрахунком складає 46031 тис. грн.
В розділі Економічні розрахунки визначено повну кошторисну вартість на каналоутворююче обладнання зв’язку гідротехнічних споруд Київської ГАЕС та на його монтаж iнсталяцiю та запуск. Повна кошторисна вартість об’єкту за зведеним кошторисним розрахунком складає 46031 тис. грн.

Додаток В.doc

Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони НБ для секції 3 наведені в табл. В.1
На рис. В.1 наведено графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок третьої секції (марки 9 10 11 12).
Рис. В.1 Графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок третьої секції (марки 9 10 11 12).
На рис. В.2-В.5 наведено графіки зміни запасу осідання в часі для марок третьої секції (марки 9 10 11 12).
Рис. В.2 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 9 третьої секції
Рис. В.3 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 10 третьої секції
Рис. В.4 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 11 третьої секції
Рис. В.5 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 12 третьої секції

Розділ 4.Будівля ГАЕС .doc

1. Конструкція будівлі ГАЕС і монтажного майданчика
Конструктивно будівля ГАЕС виконано однією секцією з розрізанням двома поперечними температурними швами-надрізами тонкостінних конструкцій надводної та частково підводної частини. У нижньому б'єфі шов починається на позначці +97100 м у верхньому б'єфі - на позначці +100100 м. Довжина будівлі 79.3 м ширина по основі -40.3 м у тому числі анкерна плита 8 м висота 24.3 м.
З'єднання фундаментної плити з будівлею виконано гнучким через різні величини осідання будівлі та плити під навантаженням від засипки. Гнучке з'єднання забезпечується конструкцією шва. Через шви шириною 50 мм (два шви на відстані 10 м) заповнені антисептованими дошками пропущена нерозрізна арматура. У верхній розширеній частини швів і бетонній підготовці плити під швами виконана заливка асфальтною мастикою.
Температурні шви будівлі мають ширину 25 мм заповнені антисептованими дошками. Протифільтраційні елементи виконані у вигляді контурних ущільнень і окремих діафрагм. Під покрівлею на позначці +110600 м в штрабі виконане контурне ущільнення у вигляді обклеєних бітумами діафрагми з нержавіючої сталі з компенсатором притиснутої до бетону суміжних секцій болтами через прижимні сталеві кутники. Штраба заповнена бітумною мастикою і закрита бетонною пробкою. Контурне ущільнення з боку приміщень верхнього б'єфу також представляє з себе діафрагму з нержавіючої сталі з компенсатором обклеєну асфальтовими матами і притиснуту до бетону суміжних секцій залізобетонними брусами на анкерних болтах. Оглядові шахти з боку схилу і нижнього б'єфа захищені діафрагмами: з боку схилу з профільної гуми шириною 250 мм з боку нижнього б'єфу – із сталі.
Основою для будівлі служить піщана подушка відсипана з руслових пісків. Характеристику насипних рунтів наведено в розділі 1.5.
Будівля ГАЕС має низьку машинну залу із кришками гідроагрегатів які знімаються. Обслуговування агрегатів затворів і решіток виконується козловим краном.
Водозабірні отвори обладнані сміттєутримуючими решітками (СУР) з індивідуальними стаціонарними механізмами для підйому. Ремонтний затвор всмоктувальної труби агрегату встановлюється в пази СУР.
Металеві трубопроводи примикають до будівлі на відмітках які не затоплюються.
Приміщення будівлі використовуються для розміщення технологічних служб. На відмітках +87700 м і +88000 м з боку верхнього б'єфа розташовані дві галереї. В одній змонтована система спорожнення проточної частини агрегатів ГАЕС і дренажна насосна станція. нша служить зливною ємністю для системи опорожнення проточної частини агрегатів.
Вище над галереями і відсмоктуючими трубами розташовані водоскиди що забезпечують пропуск аварійної витрати води у випадку розриву напірних трубопроводів.
Приміщення самоплинної системи технічного водопостачання і насосів пожежогасіння генераторів розміщено на позначці +97200 м з боку нижнього б'єфу. У цьому приміщенні встановлено бак аварійного зливу масла з агрегатів.
Приміщення електротехнічного обладнання розміщені на позначці +101000 м і +104700 з боку верхнього б'єфа.
Системи повітропостачання і масляного господарства розташовані на позначці +100100 м з боку нижнього б'єфу в будівлі Г АЕС та блоці монтажного майданчика.
Головні входи в будівлю розташовані в блоці монтажного майданчика на позначках +106000 м і +110000 м.
Доступ до відсмоктуючі труби здійснюється за допомогою спеціальних шахт у бичках з боку нижнього б'єфу.
Вхід-вихід в оглядову галерею на позначку +88000 м можливий по двом сходам з будівлі - з позначки +104400 м доступ в водозливну галерею - через з оглядової галереї які герметично закриваються.
Вхід у турбінні шахти проводиться через отвори в підгенераторних опорах з турбінного залу.
Через всі приміщення будівлі ГАЕС з боку нижнього б'єфу у середній її частині проходить вантажна шахта яку обслуговується агрегатним краном.
З правого боку до будівлі ГАЕС примикає блок монтажного майданчика що має розміри в плані 20x31.7 м.
Основою будівлі монтажного майданчика також є насипні грунти (руслові піски) зворотної засипки будівлі ГАЕС на позначці +98600 м.
Монтажний майданчик відділений від будівлі ГАЕС температурно-осадочним швом шириною 40 мм. Заповнення шва – просмолені дошки. Вертикальні ущільнення з боку схилу і нижнього б'єфу – асфальтові шпонки 800x600 мм з системою обігріву та оглядовими шахтами. Верхнє горизонтальне ущільнення під покрівлею в штрабі – притискна металева діафрагма по шару бітуматів заливка бітумною мастикою і бетонна пробка. Донне горизонтальне ущільнення складається з двох асфальтових шпонок притискної металевої діафрагми і бетонної пробки. По шву на позначці +100100 м передбачений закритий зйомними кришками лотік для збору і скидання профільтрованої води по зливним трубах в дренажну систему будівлі.
Монтажний майданчик обслуговується краном будівлі ГАЕС через прорізи які перекриваються зйомними кришками а також мостовим краном вантажопідйомністю 20+5 т. У підземній частині монтажного майданчика розташовані приміщення для монтажу агрегатів приміщення зв'язку та сигналізації апаратна масляного господарства та ін.
Службові приміщення розміщені в надземній частині монтажного майданчика.
2. Перевірка відмітки гребеня будівлі ГАЕС
Мінімальна відмітка будівлі ГАЕС і пристанційної площадки визначена для двох випадків води в НБ:
-При НПР Київського водосховища +10300 м – основне сполучення навантажень і впливів;
-При ФПР Київського водосховища +10410 – особливе сполучення навантажень і впливів.
Перевищення відмітки верху бетонних споруд в обох випадках визначено за формулою:
hs =hrun1% + hset + a (4.1)
де hset – вітровий нагін води в НБ який складає
hrun1% - перевищення вільної хвилевої поверхні біля вертикальної стіни яке відраховується від розрахункового рівня води. Визначається за формулою
де h - висота хвилі набігу при НПР =+10300 м h=2.21 м;
при ФПР =+10410 м h=207 м.
– середній період хвилі;
k – хвилеве число яке рівне
– середня довжин води яка при НПР рівне =22.46 м а при ФПР =2482м. Відповідно:
(СНіП 2.06.06 – 85 пункт 3.2)
Для визначення відмітки гребеня розглядаємо випадок при підході до споруди вершини хвилі тобто
Отже необхідна мінімальна відмітка будівлі ГАЕС:
при НПР: +10300+2894+1174+06=+107668 м
при ФПР: +10410+261+0516+06=+107830 м
Відмітка верху ГАЕС складає 11105 м що забезпечує достатній запас підвищення верху конструкцій за умовами не переливання води.

Завдання Pavlenko.doc

Затверджено наказом МОН України
від 05.12.2008 № 1110
Національний університет водного господарства та природокористування
(повна назва вищого навчального закладу)
Факультет (інститут відділення)
Гідротехнічного будівництва та гідроенергетики
Кафедра (предметна циклова комісія)
Гідротехнічних споруд
Освітньо-кваліфікаційний рівень
092102 - “Гідротехнічне будівництво”
Завідувач кафедри (голова предметної
“ 20 ” березня 2013 р.
НА ДИПЛОМНУ РОБОТУ СТУДЕНТУ
Павленку Павлу Георгійовичу
(прізвище ім’я по батькові)
Тема проекту (роботи)
«Оцінка стану бетонних споруд Київської ГАЕС»
керівник проекту (роботи)
Стефанишин Дмитро Володимирович д.т.н. проф.
(прізвище ім’я по батькові науковий ступінь вчене звання)
затверджені наказом вищого навчального закладу від “02 ” лютого 2013 р. № 215
Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) “10 ” червня 2013 р.
З. Вихідні дані до проекту (роботи)
кліматичні та природні умови району
будівництва; топографічні інженерно-геологічні та гідрологічні вихідні дані;
Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань що їх належить
Вступ. 1. Природні умови району будівництва. 2. Водно-господарські
показники. 3. Компоновка гідровузла. 4. Будівля ГАЕС.
Водопровідіні споруди 6. Спеціальні споруди.
Експлуатація гідровузла
Організація будівництва і технологія. 9. Охорона праці. .
Оцінка стану бетонних споруд Київської ГАЕС. 11.Економічні розрахунки
Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Генплан гідровузла (1 арк.). Будівля ГЕС (1(2) аркуш (и)). Бетонна гребля (2 арк.).
Елементи греблі та будівлі ГЕС (1 арк.). Організація будівництва і технологія
виконання робіт (2 акр.). Економічні розрахунки (1арк.).
Консультанти розділів проекту (роботи)
Прізвище ініціали та посада
“10 ” березня 2013 р.
Назва етапів дипломного
Термін виконання етапів проекту (роботи)
Природні умови району будівництва
Компоновка гідровузла
Підбір обладнання ГЕС
Компоновка будівлі ГЕС
Проектування бетонної греблі з розширеними швами
Технологія виконання робіт при зведенні споруд гідровузла
Організація виконання робіт при зведенні споруд гідровузла
Економічні розрахунки
Завершення дипломного проекту
Представлення проекту на кафедру
Керівник проекту (роботи)

Розділ 3.ВГП.doc

Водноенергетичні показники
1. Параметри верхньої і нижньої водойм Київської ГАЕС
Основні проектні характеристики верхньої і нижньої водойм Київської ГАЕС наведено у табл. 3.1.
Характеристики верхньої і нижньої водойм Київської ГАЕС
Найменування показника
Рік введення в постійну експлуатацію
Клас наслідків (відповідальності)
Характерні рівні води м:
- нормальний підпірний рівень (НПР);
- рівень мертвого об'єму (РМО)
Об’єми водойми млн.м3
- корисний (між НПР та РМО)
Нижня водойма ГАЕС (Київське водосховище)
Рівні води у водосховищі м:
- нормальний підпірний рівень (НПР ГЕС)
- рівень навігаційного спрацювання (РНС)
- рівень мертвого об'єму (РМО ГЕС)
- форсований підпірний (ФПР ГЕС)
Об’єми водосховища км3:
- корисний (між НПР ГЕС и РМО)
Площа дзеркала водосховища км2
2. Режими роботи Київської ГАЕС
Режими роботи обумовлені призначенням ГАЕС щодо добового графіку навантаження енергосистеми. Київська ГАЕС призначена для покриття піків навантажень Енергосистеми України.
Київська ГАЕС працює в двох режимах:
наповнення верхньої водойми;
спрацювання (в піковій частині добового графіка навантаження).
Тип регулювання – добове.
Зазвичай ГАЕС працює в один цикл акумуляції на добу. У години вечірнього максимуму навантаження робочих днів тижня всіх сезонів року відбувається як правило повне спрацювання водойми в межах між НПР=174200 м до РМО=167500 м протягом 2-25 годин із подальшим закачуванням водойми за 55 - 65 годин в нічні години.
Можлива також робота ГАЕС в два цикли акумуляції ГАЕС на добу. В окремі дні щоб уникнути додаткових обмежень і відключень енергоспоживачів проводиться часткове або повне спрацювання верхньої водойми додатково в години ранкового максимуму навантаження з подальшим закачуванням водойми в години денного провалу.
Режим роботи нижньої водойми ГАЕС (Київського водосховища) практично не залежить від роботи ГАЕС: об’єм регулювання ГАЕС становить лише 01% корисного об’єму водосховища.
3. Водноенергетичні параметри ГАЕС
Об’єм добового заряду-розряду млн.м3
Потужність в насосному режимі МВт
Потужність в турбінному режимі МВт
Тривалість роботи в насосному режимі год.
Тривалість роботи в турбінному режимі год.
Виробіток млн. кВтгод

Вступ (2).doc

Київська ГАЕС – перша в країнах СНД гідроакумулююча електростанція. Вона розташована на правому березі Дніпра на відстані 25 км від Київської ГЕС. ГАЕС споруджена для збільшення пікової потужності в об'єднаній енергосистемі України сприяння підвищенню рівномірності навантаження теплових та атомних електростанцій а також для поліпшення умов експлуатації і підвищення економічності їх роботи.
В умовах формування єдиного енергоринку ефективність ГАЕС складається не тільки із різниці нічних і денних тарифів але в значній мірі із вартості системних послуг які вона надає. Тому в перспективі економічна значимість ГАЕС буде зростати.
Гідротехнічні споруди Київського гідровузла піддаються постійному впливу природних та техногенних факторів і є об’єктами підвищеної небезпеки тому вимагають постійного контролю за їх поточним станом: регулярних оглядів та регламентних робіт замірів показів КВА порівняння їх з гранично допустимими значеннями та аналізу тенденції змін. Здійснення цих заходів потребує наявності постійної оперативної достовірної та всеосяжної інформації про:
експлуатаційні параметри споруд;
параметри природних та кліматичних факторів;
відповідність поточних значень цих параметрів нормам;
динаміки та історії зміни параметрів;
стан споруд результати проведення оглядів та профілактичних заходів відповідність їх проведення встановленому регламенту.
Термін експлуатації ГАЕС перевищує 40 років. Споруди Київської ГАЕС перейшли в розряд “старих” тобто таких які вимагають посиленого діагностичного контролю. Враховуючи те що в теперішній час значно зросла увага до забезпечення безпеки великих споруд у зв'язку з усвідомленням того факту що збитки від можливих аварій можуть багаторазово перевищувати необхідні регулярні витрати питанню модернізації засобів контролю та прогнозуванню стану споруд повинна приділятися особлива увага.
За сучасними уявленнями оскільки ризик аварій ніколи не може бути повністю виключений контроль повинен максимально забезпечувати безпечні умови експлуатації не тільки при нормальній роботі споруд а й у надзвичайних умовах.
Велике значення в профілактиці аварій різних водогосподарських об’єктів в тому числі гідровузлів відіграє прогнозування небезпечних явищ їх сили характеру та зони впливу.
Задачу здійснення достовірного прогнозування ускладнює з одного боку наявність великої кількості несистематизованої інформації попередніх років з іншого боку недостатня репрезентативність наявних даних.
Дана магістерська робота присвячена питанням вивчення складу характеристик та роботи системи спостереження за гідротехнічними спорудами ГАЕС аналізу даних натурних спостережень останніх років та здійсненню прогнозу стану бетонних споруд на основі побудованих математичних моделей зміни контролюючих показників в часі. Отримана математична модель зони нормальної роботи для показника запасу осідання будівлі ГАЕС дає змогу надавати прогноз стану споруди в найближчий час із надійністю 95%.

Паспорт гідровузла.doc

ПАСПОРТ КИВСЬКО ГДРОАКУМУЛЮЮЧО СТАНЦ
А. Загальні відомості
Місце будівництва – р.Дніпро м. Вишгород.
Призначення станції – гідроенергетика.
Б. Технічні показники комплексу водокористувачів
а) установлена потужність :
- в насосному режимі Nу н = 012·106 кВт;
- в турбінному режимі Nу т = 02345·106 кВт;
б) річний виробіток енергії – Е = 200·106 кВт·год;
в) кількість годин роботи:
- в насосному режимі – Тн = 7 год.
- в турбінному режимі – Тт = 3 год
В. Вводогосподарські показники
а) максимальний статичний – Нma
б) розрахунковий – Нр = 660 м;
в) площа дзеркала верхньої водойми:
-при НПР F= 072 км2;
Нижня водойма ГАЕС (Київське водосховище)
Рівні води у водосховищі:
-Рівень навігаційного спрацювання (РНС) – +10200 м;
Г. Характеристики споруд
Гідроакумулююча електростанція
а) кількість агрегатів – 6 шт.;
б) грунти основи – піски;
- турбіни РО75697а-В-300;
- насос-турбіни РОНТ-В-455 шт.
г) тип турбінної камери – спіральна;
д) тип відсмоктуючої труби – зігнута;
е) тип генератора – 3
є) довжина будівлі – 793м;
ж) ширина будівлі – 403м;
і) потужність однієї турбіни – 37 МВт в генераторному режимі.

Додаток А.doc

Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони НБ для секції 1 наведені в табл. А.1
На рис. А.1 наведено графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок першої секції (марки 13 14 15).
Рис. А.1 Графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок першої секції (марки 13 14 15).
На рис. А.2-А.4 наведено графіки зміни запасу осідання в часі для марок першої секції (марки 13 14 15).
Рис. А.2 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 13 першої секції
Рис. А.3 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 14 першої секції
Рис. А.4 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 15 першої секції

рецензія Павленко.doc

на магістерську роботу "Оцінка стану бетонних гідротехнічних споруд Київської ГАЕС.
виконаний студентом 5-го курсу ФГТБ та ГЕ НУВГП
спеціальності 8.06010102 - “Гідротехнічне будівництво”
Павленком Павлом Георгійовичем
Студент Павленко П.Г.. виконав дипломний проект у відповідності до завдання виданого кафедрою гідротехнічних споруд та автомобільних доріг. Робота складається з 11 листів креслень та пояснювальної записки що включає 153 сторінок тексту 12 рисунків та 35 таблиць. Список використаної технічної та нормативної літератури містить 11 найменувань.
Основний акцент магістерської роботи робився на розділ «Оцінка технічного стану бетонних споруд ГАЕС» де було дано проаналізовано багаторічні дані спостереження за будівлею ГАЕС та виконаний прогноз її майбутньої роботи .
Вирішені питання охорони праці при виконанні будівельно-монтажних робіт.
Економічна частина роботи включає розрахунок ефективності будівництва ГАЕС та розрахунок вартості облицювання напірного гідротехнічного тунелю.
Слід вказати на деякі недоробки проекту:
–не перевірено стійкість укосів огороджувальної дамби верхнього басейну Дністровської ГАЕС.
–спряження водоприймача ГАЕС з основою є не достатньо надійним.
Дипломний проект в цілому відповідає вимогам що ставляться до дипломних проектів за спеціальністю "Гідротехнічне будівництво" а студент
Павленко П.Г. заслуговує кваліфікації гідротехніка.
Оцінка дипломного проекту 90 балів – "відмінно".
завідувач кафедри ГЕ ТЕ та ГМ

Додаток Б .doc

Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони ВБ для секції 2 наведені в табл. Б.1
На рис. Б.1 наведено графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок зі сторони ВБ другої секції (марки 5 6 8).
Рис. Б.1 Графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок зі сторони ВБ другої секції (марки 5 6 8).
На рис. А.2-А.4 наведено графіки зміни запасу осідання в часі для марок першої секції (марки 13 14 15).
Рис. Б.2 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 5 другої секції
Рис. Б.3 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 6 другої секції
Рис. Б.4 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 8 першої секції
Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони ВБ для секції 2 наведені в табл. Б.2
На рис. Б.5 наведено графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок зі сторони ВБ другої секції (марки 17 19 4).
Рис. Б.5 Графік зміни величини сумарного осідання в часі для марок зі сторони ВБ другої секції (марки 17 19 4).
На рис. Б.6-А.8 наведено графіки зміни запасу осідання в часі для марок першої секції (марки 17 19 4).
Рис. Б.6 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 17 другої секції
Рис. Б.7 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 19 другої секції
Рис. Б.8 Графік зміни запасу осідання в часі для марки 4 першої секції

Розділ 6. система спостережень за станом будівлі ГАЕС друк.doc

Система спостереження за станом споруд ГАЕС
1. Перелік основних небезпек для стану бетонних споруд
Гідровузол є потенційно небезпечним об’єктом основним вражаючим фактором для якого є гідродинамічна сила.
Причинами виникнення надзвичайних ситуацій (виникнення гідродинамічної загрози) можуть бути:
- проходження високої повені із витратами що перевищують встановлені нормами [ ] розрахункові;
- катастрофічні атмосферні опади (зливи снігопади) льодові та шугові явища;
- зниження міцності та стійкості споруд та їх елементів;
- відмови в роботі механічного обладнання;
Хімічнонебезпечних та інших небезпечних об’єктів аварії на яких можуть негативно вплинути на здоров’я та життя людини немає.
Безпечну експлуатацію гідровузлів забезпечує комплекс заходів по контролю за станом об’єкту та виконанням регламентних профілактичних робіт які передбачені з одного боку нормативними документами [ ] а з другого боку визначаються технічною документацією на об’єкти [ ].
2. Склад системи спостереження за станом споруд
Система спостереження за станом споруд складається з:
технологічних датчиків які контролюють параметри навколишнього середовища;
приймально-контрольних приладів що контролюють параметри споруд та рівні води в б’єфах;
обладнання та приладів автоматизованого збору і передачі даних.
Технологічні датчики та сигналізатори вказаних систем установлені і використовуються відокремлено від датчиків автоматики обладнання ГЕС.
Контроль технічного стану ГТС здійснюється за допомогою таких основних типів заходів:
автоматизовані інструментальні вимірювання що здійснюються постійно через автоматичні системи первинного збору даних;
неавтоматизовані (ручні) інструментальні вимірювання що здійснюються періодично у відповідності з регламентами вимірювань;
візуальні огляди і обстеження;
спеціальні заходи (періодичні комплексні перевірки додаткові дослідження при виявленні відхилень параметрів ГТС або окремих вузлів та елементів від проектних);
а також допоміжних заходів:
контроль стану АСК і автоматичних систем збору інформації (автоматичний візуальний та планові заходи);
метрологічні повірки КВА;
планування та розробка регламентних робіт з обслуговування АСК.
Згідно [ ] для споруд класу наслідків (відповідальності) СС2-1 обладнання їх системами автоматизованого збору та передачі даних є обов’язковим.
Візуальні спостереження виконуються шляхом оглядів поверхонь бетонних і земляних споруд по всій їх площі прилеглих ділянок плато і схилів дренажних пристроїв а також внутрішніх поверхонь бетонних споруд.
Основними завданнями візуальних спостережень є контроль існуючих та виявлення нових дефектів і порушень: тріщин місцевих деформацій фільтрації та інших.
нструментальні спостереження виконуються шляхом вимірювань за закладною (вбудованою) КВА встановленою в спорудах із застосуванням вторинних переносних приладів інструментів і пристосувань.
2.1. Прилади і обладнання контролю за станом споруд
До складу параметрів що підлягають контролю на гідротехнічних спорудах та які визначаються відповідними нормативами [ ] входять:
нахил споруд або частин споруд;
усадки споруд або частин споруд;
горизонтальні переміщення;
взаємні зміщення елементів споруд;
фільтраційний протитиск по підошві споруд та фільтраційні напори в основі;
фільтраційні витрати через тіло і шви греблі;
температурний режим в тілі споруди;
температурний режим фільтраційної води;
хімічна і механічна суфозія в греблі і основі;
розкриття тріщин температурно-осадових і будівельних швів;
розмиви дна і берегів у нижньому б'єфі;
фізико-механічні властивості матеріалу гребель;
осідання по гребеню і бермах;
горизонтальні переміщення по гребеню і бермах;
положення кривої депресії в тілі греблі і значення фільтраційних напорів в основі і в зонах берегових примикань;
витрати фільтраційної води;
температурний режим в основі і тілі греблі;
рівні води у верхньому і нижньому б'єфах.
На прилеглій до гідротехнічних споруд території також повинні контролюватися:
зсуви нестійких і потенційно нестійких схилів (на поверхні і в глибині схилів);
горизонтальні зміщення зсувних і потенційно нестійких схилів (на поверхні і вглибині схилів);
взаємні переміщення геологічних порід вздовж геологічних порушень (геологічних розломів);
горизонтальні і вертикальні переміщення геологічних порід поблизу берегових примикань аркових гребель.
Спеціальні види спостережень на бетонних і залізобетонних спорудах включають:
контроль напружень в бетоні;
контроль напружень в арматурі;
контроль зміни деформативно-міцнісних характеристик матеріалів греблі і основи;
контроль деформацій у тілі споруд;
контроль напружень в основі і на контакті з спорудою.
Спеціальні види спостережень на рунтових спорудах включають:
вимірювання порового тиску в рунтових ядрах і в тілі кам’яно-земляних і земляних гребель;
вимірювання напружень в ядрі перехідних зонах бічних призмах
вимірювання пошарових деформацій рунту в тілі греблі і основі;
контроль тріщиноутворення в рунтових протифільтраційних елементах рунтових гребель;
вимірювання деформацій розтягнення-стиску в тілі греблі;
спостереження за температурним режимом фільтраційного потоку і визначення хімічного складу води.
У підземних частинах будівель гідроелектростанцій проводитися контроль за:
напруженим станом анкерного і кріплення склепіння що вміщує масив;
деформаціями стін і склепіння камери;
фільтраційним і температурним режимами масиву;
протіканнями води в приміщення.
На гідротехнічних спорудах гідроакумулюючих електростанцій додатково контролюються:
деформації кріплення укосів верхнього та нижнього басейнів;
надмірний фільтраційний тиск за бетонним кріпленням укосів в процесі спрацювання верхнього басейну;
деформації опор трубопроводів;
напруги в елементах трубопроводів.
Для проведення інструментальних спостережень за станом бетонних споруд їх обладнано такою контрольно-вимірювальною апаратурою (КВА). Схема розміщення КВА наведено на рис. 6.1.
для геодезичних спостережень за осіданнями бетонних споруд. Схема висотної марки показана на рис. 6.2. Геодезичні висотні марки розміщено по всіх секціях будівлі ГАЕС. Осідання бетонних споруд контролюють шляхом нівелювання висотних марок.
Рис.6.2. Геодезична марка для контролю за осіданням бетонних споруд
– марка; 2 – фланець; 3 – анкер
для геодезичних спостережень за горизонтальними переміщеннями споруд та конструкцій розташованих на береговому схилі. Зворотний висок – це дріт один кінець якого закріплений в забої свердловини в основі греблі а інший занурений в бак з рідиною і підтримує дріт у вертикальному натягнутому положенні. Вимірювання по схилу виконуються визначенням положення дроту щодо споруди по його висоті за допомогою оптичних (механічних) засобів вимірювання. Cхема зворотного виска представлена на рис. 6.3.
Рис. 6.1. Схема розміщення КВА
Рис. 6.3. Принципова схема зворотного виска для спостереженнями за горизонтальними переміщеннями споруд та конструкцій
– поплавок; 2 – струна; 3 – марка; 4 – корпус; 5 – робоча рідина; 6 – вимірний механізм
b.Щілиноміри марочні
для спостереження за відносними переміщеннями суміжних секцій підпірних стінок підвідного каналу залізобетонних трубопроводів будівлі ГАЕС які характеризують роботу деформаційних швів. Контроль здійснюють шляхом вимірювань за марочним щілиноміром за допомогою переносного штангенщілиноміру. Схема щілиноміра показана на рис. 6.4.
c.Закладні п’єзометри
для спостереження за напорами фільтраційного потоку в основі водоприймача;
d.Опускні п’єзометри
для спостереження за п'єзометричними рівнями в тілі земляних огороджуючих дамб їх основах і прилеглих грунтових масивах плато і берегового схилу. Схема оголовка п’єзометра показана на рис. 6.5.
Рис. 6.4. Принципова схема трьохосного щілиноміра
Рис 6.5. Принципова схема трьохосного оголовка п’єзометра
– кришка «труба-люк»; 2 – гвинт під ключ; 3 – захисна труба для гвинта; 4 – захисна коробка; 5 – труба для кабеля; 6 – бетон; 7 – кришка труби п'єзометра; 8 – труба п'єзометра; 9 – завіси
для вимірювання об’єму фільтраційних вод. Схема мірного водозливу показана на рис. 6.6.
Крім того проводяться наступні спостереження за окремими показниками за якими не передбачено закладна КВА а також за факторами впливу:
а)за розмивами дна і укосів верхового водоймища - шляхом візуальних обстежень і топографічних зйомок;
б)за рівнями води в верховій водоймі (використовуються дані які фіксуються на щиті управління ГАЕС);
в)за температурою повітря та води; використовуються результати спостережень які постійно проводяться метеослужбою а в останні роки фіксуються АСК Київської ГЕС.
г)У період будівництва проводилися спостереження за деякими показниками напружено-деформованого стану конструкцій будівлі ГАЕС які були припинені на початку експлуатації.
Рис. 6.6. Принципова схема мірного водозливу
– стіна потерни; 2 – захисний кожух; 3 – ультразвуковий датчик; 4 – комутаційна коробка; 5 – анкери
Склад регулярних інструментальних спостережень їх основні методичні принципи а також орієнтовна періодичність наведено в табл. 6.1.
Склад і принципи інструментальних натурних спостережень за спорудами Київської ГАЕС
Види спостережень за основним контрольованому показнику
Неавтоматизовані спостереження
Автоматизовані спостереження
Частота (періодичність) циклів вимірювань
За осіданням бетонних споруд та земляних гребель
Нівелювання висотних марок
За горизонтальними переміщеннями споруд уздовж схилу
Створні і дальномірні спостережен-ня
Спостережен-ня по мережі стаціонарних знаків-приймачів автоматичної дії системи GPS
Від 1-21добу до 1-21тижд
За відносними переміщенням суміжних секцій будівлі ГАЕС водоприймача та підпірних стінок підвідного каналу
Вимірювання відстаней між марками щілиноміра
від 11 міс до 11 року
Вимірювання за допомогою струнних або потенціоме-тричних дистанційних щілиномірів
За п'єзометричними рівнями:
- в тілі і основі споруд і в прилеглих грунтових масивах по безнапірним п’єзометрами
Вимірювання глибин до води мірної стрічкою з хлопавкою
Вимірювання за допомогою опускних датчиків тиску
Вимірювання з дистанційно-го рівнеміру
За рівнями води в колодязях трубчастих дренажів земляних гребель
Вимірювання за допомогою поверхневих датчиків ультразвуково-го типу
від 1-21діб до 1-21нед
За фільтраційними витратами з водовипусків трубчастих дренажів земляних гребель
Вимірювання швидкості течії і товщини шару води в відвідної труби
Від 1 1міс до 11 року
За датчикам рівня які встановлюються у парі з мірними водозливами
Від 1-21діб до 1-21нед
За температурою води яка фільтрується
Безпосереднє вимірювання переносним термометром
Вимірювання за допомогою температурних датчиків встановлених в п'єзометрах і колодязях дренажів
Примітка: В останній колонці орієнтовно вказана частота вимірювань
мінімально необхідна для отримання обсягу даних що дозволяє проводити аналіз стану споруд.
Гранично допустимі значення для показників що контролюються вказані в п. 6.2.
2.2. Особливості системи спостереження за станом споруд ГАЕС
Застосовувана в даний час система збору обробки та аналізу даних натурних спостережень на греблях виключно трудомістка. Ручна обробка даних натурних спостережень найчастіше не дозволяє оперативно отримувати необхідну інформацію про реакцію ГТС на швидко мінливі зовнішні впливи.
снуюча система інструментального контролю ГТС Київської ГАЕС має такі недоліки:
Відсутність або недостатність КВА в деяких вузлах і точках де виявилася необхідність введення або посилення контролю;
Непрацездатний або непридатний стан частини приладів КВА;
Конструкції деяких видів КВА та методики вимірювань по них морально застаріли.
Гідротехнічні споруди Київської ГАЕС за більш ніж 30-річний період експлуатації перейшли в розряд “старих” тобто таких які вимагають посиленого діагностичного контролю.
Останнім часом значно зросли вимоги до забезпечення безпеки великих споруд у зв'язку з усвідомленням того факту що збитки від можливих аварій можуть багаторазово перевищувати необхідні регулярні витрати на надійний контроль та інші заходи безпеки.
За сучасними уявленнями оскільки ризик аварій ніколи не може бути повністю виключений контроль повинен максимально забезпечувати безпечні умови експлуатації не тільки при нормальній роботі споруд а й у надзвичайних умовах.
2.3. Напрямки удосконалення системи спостереження за станом споруд ГАЕС
В теперішній час проводиться розробка та втілення заходів щодо удосконалення системи спостереження за станом споруд ГАЕС необхідність якого викликана її сучасним станом та новими нормативними вимогами.
Заходи стосуються уточнення складу і обсягу інструментального контролю за станом споруд Київської ГАЕС за допомогою закладної КВА:
) Вводиться контроль абсолютних горизонтальних переміщень бетонних споруд за знаками обладнаними GPS-датчиками.
) Додаються щілиномірні точки на тих швах де вони до теперішнього часу були відсутні.
) Доповнюється контроль поверхні фільтраційного потоку в районі водоприймача і залізобетонних трубопроводів шляхом встановлення додаткових п’єзометрів.
) Вводиться контроль за рівнями води в оглядових колодязях працюючих ділянок дренажів.
) Підвищується повнота і надійність контролю витрат води з дренажів шляхом установки мірних водозливів та застосування високоточних дистанційних витратомірів.
) Для більш повного аналізу особливостей фільтраційного режиму вводяться систематичні вимірювання температури води в п'єзометрах по окремих створах.
) Для більш оперативного і надійного контролю передбачається впровадження комплексу сучасних технічних і програмних засобів для автоматичних вимірювань по щілиномірах п’єзометрах і витратомірах а також для автоматизованої обробки даних по всіх видах контролю.
3. Система збору та передачі даних показів приладів
Сигнали від датчиків передаються на локальні концентратори даних.
Локальний концентратор побудований на базі промислового комп’ютера CR-10CR-1000. Оснащений системами перетворення аналогових сигналів вимірювального каналу в цифрові енергонезалежною пам’яттю для збереження даних засобами передачі даних для зв'язку з центральним вузлом обробки даних. З’єднується кабельними лініями з мультиплексорами якими управляє і від яких отримує аналогові сигнали про стан датчиків. Встановлюється в місцях скупчення мультиплексорів або в спеціальному приміщенні. Мультиплексори показані на рис. 6.7
Найвищій рівень АСК на Київській ГАЕС включає в себе:
- Сервер збору даних - для збору інформації про стан датчиків з систем збору даних за допомогою спеціального програмного забезпечення;
- Сервер бази даних - для остаточної обробки і складання в базу даних інформації про стан датчиків.
Сервер зображений на рис. 6.8.
Рис. 6.7. Аналогові мультиплексори
Рис. 6.8. Сервре збору даних
До четвертого рівня автоматичної системи контролю також відносяться автоматизовані робочі місця які знаходяться в одній локальній мережі з серверами бази даних і на які встановлюється спеціальне програмне забезпечення “Титан“. Що дозволяє візуалізувати і отримувати для подальшого аналізу інформацію про стан споруди. За допомогою спеціального ПО “Титан“ реалізується взаємозв'язок елементів автоматичної системи моніторингу.
В розділі розглянуто склад системи спостереження за спорудами Київської ГАЕС зокрема прилади і обладнання методи контролю та показники що контролюються. Відзначено особливості системи спостереження найбільш актуальними з яких є фізичне та моральне старіння приладів КВА а також недостатня їх кількість пов’язана із підвищенням вимог до контролю безпеки споруд відповідно до сучасних нормативів. Наведено короткий перелік заходів по удосконалення системи спостереження що реалізується на ГАЕС в теперішній час.

Розділ 8. Експлуатація гідровузла.doc

Експлуатація гідровузла
1. Структура і задачі служби експлуатації
Експлуатація гідровузла включає:
Технічне обслуговування;
Проведення натурних спостережень
Перелік підрозділів та посадових осіб гідровузла які приймають участь в описаному процесі та їх функціональні обов’язки наведено в табл.8.1.
2. Технічне обслуговування споруд
Технічне обслуговування споруд здійснює Управління експлуатації гідровузла. Технічне обслуговування включає незначний ремонт електротехнічного устаткування проведення профілактичного огляду створу і складання дефектних відомостей на проведення ремонтних робіт спеціалізованою ремонтною бригадою а також проведення натурних спостережень за осіданням споруд за положенням кривої депресії в тілі гребель і гідрометричних спостережень за рівнем у верхньому й нижньому б’єфах.
Повсякденний догляд та підтримання в належному технічному стані елементів гідровузла здійснює лінійний персонал який при виявленні будь-яких недоліків в роботі здійснює заходи по їх усуненню а при виникненні аварійної ситуації обов’язково повідомляє про це черговому диспетчеру і приймає участь в роботі по попередженню або ліквідації наслідків аварії.
Лінійний персонал надає допомогу ремонтно-будівельному відділу по визначенню об’ємів планового та капітального ремонту на гідровузлі.
3. Проведення натурних спостережень на гідровузлі
У період експлуатації всі виміри й спостереження проводить постійний персонал.
Візуальні огляди вимірювання по КВА первинна обробка та оперативний аналіз даних спостережень з видачею внутрішніх щорічних звітів про стан споруд
Підрозділів та посадові особи які приймають участь в процесі експлуатаціїта їх функціональні обов’язки
Головний інженер ГЕС
Перегляд узагальнених даних про стан споруд ГЕС.
Перегляд інформації про стан та роботу електронної системи спостережень.
Контроль виконання запланованих заходів по догляду за спорудами та їх ремонтом.
Прийняття рішень про виконання ремонтних та відновлювальних заходів.
Начальник гідротехнічного цеху ГЕС
Аналіз даних натурних спостережень. Формування звітів про стан споруд для керівництва ГЕС.
Контроль ведення бази даних візуального контролю та інструментальних вимірів отриманих неавтоматичним шляхом.
Планування та контроль виконання заходів по догляду споруд та їх ремонтів.
Група нагляду гідротех-нічного цеху
нженер-гідротехнік інженер-геодезист технік обхідник споруд
Аналіз даних натурних спостережень. Ведення бази даних візуального контролю та інструментальних вимірів отриманих неавтоматичним шляхом.
Ведення бази даних ремонтів споруд.
Цех комп’ютер-них технологій релейного захисту та зв’язку
нженер програміст інженер-електронник інженер-зв’язківець
Контроль та налаштування систем автоматичної реєстрації параметрів.
Регламентне обслуговування та ремонт електронних засобів системи обслуговування програмного забезпечення.
Оператив-ний персонал
Перегляд узагальненої інформації про стан споруд ГЕС.
Реагування на перевищення встановленої межі контрольованих показників.
виконується групою натурних спостережень яка структурно входить до складу гідротехнічного цеху Каскаду Київських ГЕС-ГАЕС. нженерний склад групи представлений інженером-гідротехніком який здійснює керівництво з усіх питань спостережень та догляду за КВА. Первинні вимірювання по КВА виконуються поки що вручну.
Споруди підлягають візуальним оглядам за затвердженими маршрутами та у відповідності зі встановленим регламентом. Результати оглядів та виявлені порушення стану конструктивних елементів споруд фіксуються у відповідних формулярах за результатами оглядів складаються дефектні відомості де фіксуються недоліки. Недоліки виявлені при оглядах усуваються в результаті ремонтних робіт результати яких фіксуються у виконавчій документації та зберігаються за допомогою типових форм в базі даних.
3.1. Порядок передачі та обробки даних
Контроль стану гідротехнічних споруд проводиться на основі постійних спостережень за їх параметрами а також параметрами кліматичних та природних факторів впливу. Вимірювання параметрів проводиться як автоматичними приладами так і в ручному режимі.
Електричні сигнали від датчиків передаються за допомогою сигнальних кабелів через мультиплексори до локальних концентраторів які забезпечують їх перетворення в числовий вигляд.
В якості локальних концентраторів у складі діючих АСК використовуються локальні концентратори даних на базі регістраторів CR 10Х або CR 1000 компанії Campbell Scientific [11]. Для збору даних від концентраторів використовується програмне забезпечення LOGGER NET [12] та система ТИТАН поточної версії [3].
Налаштування алгоритму роботи локальних концентраторів виконується за допомогою інтерфейсу RS 232 (для роботи на великі відстані RS 232 перетворюється в токову петлю CL 40) засобами ПЗ LoggerNet.
Засобами ПЗ LoggerNet сервер збору даних зберігає показання датчиків в .dat файли. Програмний модуль «Титан Парсер» перераховує ці дані згідно формул перерахунку та коефіцієнтів і зберігає в базу даних «Титан».
В процесі експлуатації ГТС та при заміні датчиків коефіцієнти формул перерахунку для перетворення вхідних даних від датчиків в фізичні величини змінюються що оперативно відслідковується обслуговуючим персоналом АСК ГТС. Коригування коефіцієнтів формул перерахунку здійснюватися в ручному режимі особами які мають відповідні права.
3.2. Аналіз стану та звітність
Результати натурних спостережень та оглядів постійно аналізуються в підрозділах які відповідають за стан гідротехнічних споруд з метою виявлення та попередження можливих аварійних ситуацій та перегляду їх ресурсу.
Періодично складаються звіти за встановленою формою.
Зібрані на станції дані передаються до каскадного центру у вигляді щоквартальних звітів.
Оперативний аналіз даних інструментальних значень отриманих в результаті вимірювань виконується шляхом їх порівняння з гранично допустимими значеннями (ГДЗ) які у відповідності до діючих нормативних документів розраховуються Генеральною проектною організацією періодично уточнюються та надаються експлуатуючій організації на кожен контрольно-вимірювальний прилад (КВП).
Вихід поточних значень за межі ГДЗ негайно доводиться до відома контролюючих підрозділів та керівництва станції.
Якщо показання КВА перевищують гранично допустимі значення то назначаються додаткові перевірки та дослідження. В такому випадку генеральною проектною організацією проводяться перерахунки на відповідність показань критичним значенням та приймаються відповідні міри.
При виявленні предаварійного або загрозливого стану кількість спостережень повинна бути збільшена.

зміст.doc

Географічне положення і народногосподарські умови
нженерно – геологічні умови
Водноенергетичні показники
Конструкція будівлі ГАЕС і монтажного майданчика
Перевірка відмітки гребеня будівлі ГАЕС
Конструктивне рішення напірних водоводів
Реконструкція напірних водоводів
Сучасний стан напірних водоводів
Система спостереження за станом споруд ГАЕС
Перелік основних небезпек
Прилади і обладнання
Система збору та передачі даних показів приладів
Оцінка технічного стану бетонних споруд ГАЕС
Основні положення оцінки технічного стану об’єктів
Сучасний стан бетонних споруд гідровузла
Методика розрахунків
Експлуатація гідровузла
Структура і задачі служби експлуатації
Технічне обслуговування споуд
Проведення натурних спостережень на гідровузлі
Порядок передачі та обробки даних
Аналіз стану та звітність
Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
Система організації праці на підприємстві
Безпека праці при виконанні монтажних робіт
Заходи пожежної безпеки
Безпека в надзвичайних ситуаціях
Економічні розрахунки
Список використаної літератури

Виступ.doc

Під час захисту магістерської роботи
Шановний голово державної екзаменаційної комісії шановні члени комісії та всі присутні в цій залі на вашу увагу виноситься магістерська робота на тему: «Оцінка стану бетонних споруд гідровузла Київської ГАЕС» виконаного на кафедрі гідротехнічних споруд Національного університету водного господарства та природокористування. Керівник дипломного проекту професор Стефанишин Дмитро Володимирович.
Тема магістерської роботи присвячена об’єктивній оцінці стану бетонних споруд гідровузла за багаторічними даними інструментальних вимірів та прогнозування поведінки бетонних споруди в майбутньому.
Споруди Київської ГАЕС знаходиться на правому березі Київського водосховища у північній околиці м. Вишгорода в 18 км вище від м.Київ
Клімат району гідровузла помірно-континентальний.
Середньобагаторічна температура 67 ºС максимальна температура повітря досягає +40 ºС мінімальна - -35 ºС.
Річна кількість опадів в середньому становить 620 мм.
Найбільш повторюваний вітер – західний середньорічні швидкості вітру коливаються від 55 до 60 м с.
Льодовий покрив на Київському водосховищі в середньо-суворі зими досягає 08 м.
Основою для будівлі ГАЕС та монтажного майданчика служить піщана подушка відсипана з руслових пісків на підготовлену основу – глинистий мергель
До складу гідровузла входять:
Будівля ГАЕС з монтажною площадкою;
Напірні трубопроводи - похилі металеві трубопроводи на залізобетонних опорах і горизонтальні залізобетонні трубопроводи;
Водоприймач зі стоянами;
Верхня водойма з підвідним каналом;
Споруди показані на листі 1. Для наочного зображення споруд мною було розроблено 3D схему Київської ГАЕС яка представлена на листі 2.
Розглянемо бетонні споруди гідровузла.
Почнемо з трубопроводів. Кожна з шести ниток напірного водоводу (по одному на кожний агрегат) складається із похилої ділянки довжиною 280 м і горизонтальної ділянки - 100 м.
Максимальна витрата через один трубопровід може досягати величини 240 .
Кожна нитка металевого трубопроводу має 13 проміжних каткових опор товщина металевої труби від 14 до 30 мм.
В якості анкерної опори трубопроводу служить будівля ГАЕС. На кінцевій ділянці у залізобетонного водоводу встановлені температурно-осадочні компенсатори. Розрізи по трубопроводам показані на листах 34.
Основною частиною гідровузла є будівля ГАЕС поперечний розріз якої показаний на листі 5. Будівля ГАЕС розділена на 3 секції температурно-осадочними швами.
Була проведена перевірка відповідності гребеня ГАЕС сучасним нормативним нормам.
Характеристика ГАЕС:
Найменування показника
Об’єм добового заряду-розряду млн.м3
Потужність в насосному режимі МВт
Потужність в турбінному режимі МВт
Тривалість роботи в насосному режимі год.
Тривалість роботи в турбінному режимі год.
Кількість агрегатів:
- турбіни РО75697а-В-300
- насос-турбіни РОНТ-В-455
Наступним розділом магістерської роботи є система спостережень за станом будівлі ГАЕС. Схему розміщення контрольно-вимірювальної апаратуру можна побачити на листах 6 7 8.
На даний момент на Київській ГАЕС встановлені така контрольно-вимірювальна апаратура: п’єзометри щілиноміри геодезичні марки мірні водозливи зворотні виски. Застосовувана в даний час система збору обробки та аналізу даних натурних спостережень на греблях виключно трудомістка. Ручна обробка даних натурних спостережень найчастіше не дозволяє оперативно отримувати необхідну інформацію про реакцію ГТС на швидко мінливі зовнішні впливи. Через це пропонується встановлення автоматизованої КВА
В розділі «Оцінка технічного стану бетонних споруд ГАЕС» зроблено аналіз даних натурних спостережень за осіданням бетонних споруд починаючи з 2005 року. Для виконання прогнозу було побудовано зони роботи споруди: нормальної та в граничному стані. Критерієм за яким проводилася ідентифікація стану споруди за показником осідання вибрано наявність запасу перевищення не менше допустимого значення. Було показано що наявні на даний час осідання знаходяться в допустимих межах та далекі від граничних значень. Отже стан споруди ідентифіковано як працездатний. Також аналізуючи графіки представлені на листах 9 10 11 можна зробити висновок що в найближчий час ця тенденція зберігатиметься.
В розділі «Експлуатація гідровузла» описано процедуру проведення автоматизованих інструментальних вимірювань процедуру неавтоматизованих (ручних) інструментальних вимірювань та візуального огляду та обстеження розписані ролеві функції підрозділів.
У розділі «Охорона праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях» був виконаний розрахунок хвилі прориву при руйнуванні всього напірного фронту гідровузла.
В розділі Економічні розрахунки визначено повну кошторисну вартість на каналоутворююче обладнання зв’язку гідротехнічних споруд Київської ГАЕС та на його монтаж iнсталяцiю та запуск. Повна кошторисна вартість об’єкту за зведеним кошторисним розрахунком складає 46031 тис. грн.

Марка.doc

Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони ВБ для секції 1
Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони НБ для секції 1
Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони ВБ для секції 2
Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони НБ для секції 2
Результати розрахунків величини запасу на осідання марок зі сторони ВБ для секції 3

Розділ 7.Спецрозділ (друк).doc

Оцінка технічного стану бетонних споруд ГАЕС
1. Основні положення оцінки технічного стану об’єктів
Надійність гідротехнічного об’єкта як такого що спричинює антропогенний вплив на навколишнє середовище та становить потенційну небезпеку має на увазі його справність довговічність та збережність. Надійність об’єкта визначається як інтегральна властивість об’єкту зберігати задані експлуатаційні і конструктивні показники при встановлених режимах роботи і умовах експлуатації технічного обслуговування і ремонту протягом розрахункового терміну служби [ ].
Оцінка технічного стану об’єкту є складовою частиною більш загальної задачі оцінки експлуатаційної надійності та безпеки об’єкту.
Задачу ідентифікації технічного стану об’єкту та отже його експлуатаційної надійності можна описати блок-схемою представленою на рис.7.1.
Рис. 7.1 Блок-схема оцінки експлуатаційної надійності
об’єктів на основі аналізу станів
Згідно схеми на рис.7.1 основними розрахунковими станами технічних об’єктів є наступні.
Працездатний стан— станоб’єкту при якому він спроможний виконувати задані функції при збереженні значень параметрів в межах встановлених проектом.
Навпаки непрацездатний стан – це станоб’єкту при якому він не спроможний виконувати задані функції при збереженні значень параметрів в межах встановлених проектом.
Граничний стан – стан за якого конструкція основа або споруда в цілому перестають задовольняти задані експлуатаційні вимоги.
Якщо в результаті розпізнавання поточного стану об’єкту він ідентифікуються як справний працездатний або стан готовності то об’єкт вважається надійним; при ідентифікації поточного стану об’єкту як непрацездатного стану неготовності – ненадійним. В граничному стані споруда також знаходиться в непрацездатному стані і тому є ненадійною.
На стадії експлуатації оцінка стану споруди проводиться на основі даних інструментальних та візуальних натурних спостережень а також даних про умови експлуатації. Для цього використовують показники надійності – кількісні або якісні характеристики стану значення яких вимірюються на даній ГТС за допомогою технічних або обчислювальних засобів. Перелік таких показників задається Правилами експлуатації об’єкту. Для споруд Київської ГАЕС цей перелік вказано в п.6.2.
з числа показників надійності призначають ті що є найбільш значущими для діагностики та оцінки стану об’єкту – діагностичні показники. Вони дозволяють дати оцінку стану системи “споруда – основа – водосховище” в цілому або окремих її елементів [ с.82].
Для діагностичних показників складають критеріальні умови. Оцінку експлуатаційного стану ГТС здійснюють шляхом порівняння виміряних значень діагностичних показників із їх критеріальними значеннями а також із інтервалом зміни значень діагностичних показників що прогнозується [ с.85].
2. Сучасний стан бетонних споруд гідровузла
Нагляд за спорудами гідровузла проводиться Гідротехнічним цехом Київської ГАЕС постійно. В звіті за 2012 р. [ ] стан споруд описано за результатами таких спостережень:
осіданням бетонних і земляних споруд;
відносними переміщеннями бетонних конструкцій.
В основному відмічається тенденція до стабілізації всіх показників і їх залежність від інтенсивності температурних показників оточуючого середовища. Фільтраційний режим в умовах постійної динаміки змінного рівня верхової водойми теж досить стабільний.
Осідання бетонних споруд контролюється за висотними марками. Цикл нівелювання марок на спорудах ГАЕС в 2012 р. виконано в травні-червні. Осідання бетонних споруд за звітний рік сумарні значення осідання з початку спостережень а також гранично допустимі величини осідань за даними експлуатаційних служб гідротехнічних споруд ГАЕС приведені в табл. 7.1.
Величини осідання споруд за звітний рік (2012)
Початок спостере-жень (рік)
Осідання за звітний рік (мм)
Сумарні осідання на кінець 2011р.
Гранично допустимі величини осідань (мм)
Опори металевих трубопроводів
Залізобетонні трубопроводи
Ліва підпірна стінка підвідного каналу
Права підпірна стінка підвідного
Сумарні значення осідань фундаментів турбін за весь період з початку спостережень (1981р.) мають максимальні значення на секції першої турбіни – 24 мм і на секції шостої турбіни – 35 мм. Нерівномірність осідання фундаментів в межах однієї секції не перевищує 2 мм.
Спостереження за відносними переміщеннями ведуться:
-на секціях будівлі ГАЕС по 3-х щілиномірах (щ-1 щ-5 щ-6)
-на залізобетонних трубопроводах (колодязі правий і лівий)
-на секціях стоянів водоприймача та підпірних стін підвідного каналу (щ-7÷щ-24; загальна кількість щілиномірів –18).
Згідно висновків Гідротехнічного цеху відносні переміщення секцій носять сезонно – зворотний характер і знаходяться в межах рекомендованих гранично – допустимих величин (табл.7.2.) за винятком переміщення по ординаті Z де значення переміщень перевищують ГДВ в межах 1мм що пояснюють зношенням штангенщілиномірів.
Загальний висновок гідротехнічного цеху:
гідротехнічні споруди Київської ГАЕС знаходяться в працездатному стані відповідають вимогам проекту та технічним умовам і можуть виконувати своє функціональне призначення в проектних режимах.
Для забезпечення нормальної роботи гідротехнічних споруд необхідно проведення наступних робіт:
Виконати плановий ремонт зруйнованих лотків на береговому схилі та ярах накрити кришками дренажні колодязі.
Продовжити спостереження за абсолютними горизонтальними зміщеннями споруд ГАЕС із залученням підрядних організацій;
Відповідно рекомендаціям міжвідомчої комісії впровадити проект автоматизованої системи контролю безпеки гідротехнічних споруд ГАЕС;
Закінчити облаштування колодязів КВА на залізобетонних трубопроводах.
Відновити мережу п’єзометрів і виконати необхідний їх ремонт
Очистити від рослинності верховий укіс і гребінь верхової водойми і підвідного каналу.
Результати вимірювання величин зміщення бетонних споруд гідровузла
Min-max розкриття шва
Min-max переміщен. в площ. шва
Min-max вертикальне переміщення
стінка підвідного каналу
Х - розкриття швів; Y - переміщення вздовж шва; h - вертикальне переміщення.
3. Задачі розрахунків
Геодезичні спостереження є необхідною частиною інструментальних спостережень на всіх бетонних гідроспорудах. Вони надають інформацію про просторові переміщення системи “споруда-основа” під дією навантажень про деформування порід в основі споруди внаслідок впливу техногенних факторів.
Виміри дозволяють визначити:
горизонтальні й вертикальні переміщення тіла споруди в різних точках і характер епюр переміщень;
осідання основи греблі.
При проведенні інструментальних спостережень на греблі що експлуатується необхідно враховувати що система гідротехнічного нагляду яка включає програму спостережень і схеми розміщення КВА не завжди буде задовольняти вимогам репрезентативності даних внаслідок:
виходу частини датчиків з ладу;
відсутності спостережень на окремих секціях і частинах греблі які можуть виявитися найбільш чутливими до експлуатаційних навантажень;
появи нових проблем пов’язаних із суфозією деструкцією бетону неотектонічними явищами в геологічному середовищі тощо;
суперечливості показань окремих груп датчиків.
Все вищеперераховане може свідчити про необхідність дооснащення споруд ГАЕС контрольно-вимірювальною апаратурою (КВА) й уточнення програми спостережень.
На Київській ГАЕС як і на всіх крупних гідровузлах КВА встановлена але вона не автоматизована і зняття показів приладів та вимірювання проводяться вручну. Через це немає можливості відслідковувати роботу споруд зокрема будівлі ГАЕС в системі споруда-основа в реальному часі. Через цю ж причину кількість натурних вимірювань невелика і вони проводяться через досить великі інтервали часу. Це може спричинити невчасне діагностування проблеми і як наслідок аварію. Проте навіть невелика кількість КВА і вимірів дозволяє певним чином оцінити і спрогнозувати роботу будівлі ГАЕС. Саме це і є метою даної роботи.
4. Методика розрахунків
В даній роботі оцінка стану проводиться за одним діагностичним показником – величиною осідання споруди.
В задачі розрахунків входить:
аналіз осідання будівлі ГАЕС за наявними даними спостережень;
прогнозування динаміки осідань на основі отриманих результатів аналізу.
Осідання контролювалося за геодезичними марками розміщеними на кожній із секцій будівлі ГАЕС. Місцеположення та номери марок показано на рис. 7.2. В аналізі використано дані спостережень за 2005 – 2013 роки включно.
Згідно даних отриманих в гідротехнічному цеху Київської ГАЕС з 2005 року виміри по геодезичних марках на будівлі ГАЕС проводилися двічі на рік – в травні та вересні кожного року (табл. 7.3)
За початок відліку прийнята абсолютна відмітка марки №1 станом на 01.05.2005 р. (=110687 м). Марка №1 знаходиться на першій секцій будівлі ГАЕС зі сторони ВБ. Таким чином сумарне осідання кожної марки за попередній період до 01.05.2005 р. прийнято рівним нулю.
На основі абсолютної відмітки розраховується осідання марки:
-за час з моменту останнього вимірювання
-сумарне повне (з початкового моменту часу для даного розрахунку тобто 01.05.2005)
Виходячи із затухаючого характеру осідання марок в розрахунку зроблено припущення що максимальне значення осідання марки №1 за якого ще можлива нормальна робота споруди становить 17 см. Тобто гранично допустима відмітка для марки №1 рівна =11067 м.
Рис. 7.2. Схема розміщення геодезичних марок
Відмітки всіх інших марок прив’язано до відмітки марки №1(контролюючої). Таким чином забезпечується взаємозв’язок відміток марок в межах однієї секції.
Величину на яку можливе опускання марки що розглядається визначалось як середнє значення різниць між відмітками розглядуваної марки та марки №1 за весь період вимірів
Для прикладу наведено розрахунок можливого опускання марки №3:
Тоді гранично допустима відмітка для і-ої марки
Аналогічно реалізовано прив’язку відміток марок решти секцій. Це відповідає ідеальному варіанту роботи системи “споруда-онова” – рівномірному осіданню всіх секцій.
Аналіз стану проводиться по величині запасу перевищення відмітки верху будівлі ГАЕС.
Запас перевищення становить різницю між відміткою верху будівлі ГАЕС при вимірі та гранично допустимою відміткою тобто його можна визначити за формулою
Схема до розрахунку запасу осідання секції греблі показана на рис. 7.3.
Рис. 7.3. Схема до розрахунку запасу осідання секції греблі
На рис. 7.4 наведено графіки зміни величини сумарного осідання в часі для марок першої секції (марки 1 3 4а). Графіки для сторони НБ першої секції наведено в додатку А для другої секції – в додатку Б для третьої секції – в додатку В.
Рис. 7.4. Графік взаємозв’язку сумарної величини осідання від часу марок зі сторони ВБ для першої секції
Аналізуючи їх можна сказати що на всіх секціях зони зі сторін ВБ і НБ осідають рівномірно тобто відсутній перекос секцій на будь-яку сторону. Це свідчить про нормальну роботу основи.
На рис. 7.5-7.7 наведено графіки зміни запасу осідання в часі для марок першої секції (марки 1 3 4а).
Рис. 7.5. Графіки зміни запасу осідання в часі для марки №1
Рис. 7.6. Графіки зміни запасу осідання в часі для марки №3
Рис. 7.7. Графіки зміни запасу осідання в часі для марки №4а
Для виконання прогнозу було побудовано зони роботи споруди. Зони отримано із використанням кривої рівняння регресії побудованої по даних натурних спостережень та шляхом задавання запасу надійності (в обох випадках задано запас (надійність – 95%).
Для опису зміни величини запасу в часі підбиралися дві регресійні моделі.
При побудові першої регресійної моделі (суцільна лінія) враховувалися значення за період що характеризувався найбільш різким перепадом відміток (значним осіданням) за період що розглядається а саме з 01.05.2005 по 01.05.2006р.р. Тобто графік рівняння регресії побудований через три точки що відповідають періоду експлуатації з 2005-2007 р.р. Крива визначає максимально допустимі значення при умові що інтенсивність осідання секцій споруди не змінюється. Фактично він утворює лінію гранично допустимого стану. Коли точки графіку осідання споруди наближаються до цієї лінії це означає що або вичерпується запас осідання (що можливе при тривалому строку експлуатації споруди) або виникла проблема в основі споруди і необхідно проводити додаткові дослідження для визначення причини цих проблем.
Друга регресійна модель (штрихова лінія) була побудована із врахуванням всіх наявних даних. В результаті отримано більш оптимістичний прогноз розвитку осідання споруди. Він кращий тим що на даному етапі часу лінія проходить набагато вище від лінії граничного стану. Це означає що запас на осідання ще не вичерпаний. Доки дійсні значення осідань лежать біля цієї лінії але не перетинають лінії 95%-запасу роботу споруди будемо вважати нормальною. Даний графік можна назвати графіком нормальної роботи споруди.
З іншого боку споруда може осідати доти доки величина запасу буде становити певну величину – допустиме значення осідання . з умови забезпечення 95-% надійності споруди по осіданню допустиме значення прийнято рівним:
для лінії гранично допустимого стану та ;
для графіка нормальної роботи споруди).
Для ідентифікації стану споруди за показником осідання головним критерієм є наявність запасу перевищення.
Критеріальні співвідношення матимуть вид
а)стан споруди справний (нормальний) при
б)стан споруди потенційно небезпечний (граничний) при
в)стан споруди аварійний при
Доки значення лежать в межах цього сектору – роботу споруди будемо вважати нормальною.
Коли ж точки будуть нижче кривої в зоні перетину граничного значення то споруда перестане відповідати заданим нормам з точки зору запасу на осідання.
При даному підході у випадку коли точки “падають” нижче лінії 95%-надійності буде час на прийняття певних заходів для запобігання виникнення аварії.
Був здійснений прогноз що побудовані криві можуть наближатися до граничних значень. Насправді ж реальні спостереження вказують та те що ці значення ще далекі від гранично допустимих. Виходячи з цього можна сказати що споруда знаходиться в працездатному стані.
Оскільки споруда знаходиться в працездатному стані то згідно з рис. 7.1 можна констатувати що вона є надійною.
В розділі зроблено аналіз даних натурних спостережень за осіданням бетонних споруд починаючи з 2005 року. Для виконання прогнозу було побудовано зони роботи споруди: нормальної та в граничному стані. Критерієм за яким проводилася ідентифікація стану споруди за показником осідання вибрано наявність запасу перевищення не менше допустимого значення. Було показано що наявні на даний час осідання знаходяться в допустимих межах та далекі від граничних значень. Отже стан споруди ідентифіковано як працездатний. з ймовірністю 95% в найближчий час ця тенденція зберігатиметься.

науковий розділ.dwg

Розділ 9. ОП.doc

Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях.
1 Cистема організації охорони праці на підприємстві
Згідно із Законом України “Про охорону праці ” стаття 13 роботодавець зобов'язаний створити на робочому місці в кожному структурному підрозділі умови праці відповідно до нормативно-правових актів а також забезпечити додержання вимог законодавства щодо прав працівників у галузі охорони праці.
З цією метою роботодавець забезпечує функціонування системи управління охороною праці а саме:
-створює відповідні служби і призначає посадових осіб які забезпечують вирішення конкретних питань охорони праці затверджує інструкції про їх обов'язки права та відповідальність за виконання покладених на них функцій а також контролює їх додержання;
-розробляє за участю сторін колективного договору і реалізує комплексні заходи для досягнення встановлених нормативів та підвищення існуючого рівня охорони праці;
- забезпечує виконання необхідних профілактичних заходів відповідно до обставин що змінюються;
-впроваджує прогресивні технології досягнення науки і техніки засоби механізації та автоматизації виробництва вимоги ергономіки позитивний досвід з охорони праці тощо;
-забезпечує належне утримання будівель і споруд виробничого обладнання та устаткування моніторинг за їх технічним станом;
-забезпечує усунення причин що призводять до нещасних випадків професійних захворювань та здійснення профілактичних заходів визначених комісіями за підсумками розслідування цих причин;
-організовує пропаганду безпечних методів праці та співробітництво з працівниками у галузі охорони праці;
-вживає термінових заходів для допомоги потерпілим залучає за необхідності професійні аварійно-рятувальні формування у разі виникнення на підприємстві аварій та нещасних випадків.
Роботодавець несе безпосередню відповідальність за порушення
Вступний інструктаж проводять в кабінеті охорони праці або спеціально обладнаному приміщенні з використанням технічних засобів навчання та наочних посібників (плакатів макетів діафільмів відеофільмів тощо).
Вступний інструктаж проводять за програмою розробленою інженером з охорони праці з урахуванням вимог стандартів ССБТ правил норм та інструкцій з охорони праці а також всіх особливостей виробництва затвердженої керівником (головним інженером підприємства).
Про проведення вступного інструктажу робиться запис у журналі реєстрації вступного інструктажу з обов'язковим підписом інструктували а також у документі про прийом на роботу (форма Т-1) або контрольному листі.
Первинний інструктаж на робочому місці до початку виробничої діяльності проводять:
- З усіма працівниками знову прийнятими на підприємство і перекладними з одного підрозділу в інший;
- З працівниками виконуваними нову для них роботу відрядженими тимчасовими працівниками;
- З будівельниками виконуваними будівельно-монтажні роботи на території діючого підприємства;
У процесі трудової діяльності працівники проходять повторний інструктаж. Повторний інструктаж проходять всі працівники незалежно від кваліфікації освіти стажу характеру виконуваних робіт не рідше одного разу на квартал. Повторний інструктаж проводять індивідуально або з групою працівників які обслуговують однотипне обладнання та в межах загального робочого місця за програмою первинного інструктажу на робочому місці в повному обсязі. Проведення повторного інструктажу здійснюється оформленням в журналі реєстрації інструктажу на робочому місці.
Позачерговий інструктаж проводять:
- При введенні в дію нових або стандартів правил інструкцій з охорони праці а також змін до них;
- При зміні технологічного процесу заміні або модернізації обладнання пристроїв та інструменту вихідної сировини матеріалів та інших факторів що впливають на безпеку праці;
- При порушенні працюючими і учнями вимог безпеки праці які можуть призвести або призвели до травми аварії вибуху або пожежі отруєння;
Позачерговий інструктаж проводять індивідуально або з групою працівників однієї професії. Обсяг і зміст інструктажу визначають в кожному конкретному випадку залежно від причин і обставин викликали його проведення.
Позачерговий інструктаж відзначається в журналі реєстрації інструктажу на робочому місці з зазначенням його проведення.
Цільовий інструктаж проводиться при виконанні разових робіт не пов'язаних з обов'язками за фахом (навантаження вивантаження прибирання території разові роботи за межами підприємства цеху і т. п.); ліквідації наслідків аварії стихійних лих виробничих робіт на яке оформляється наряд- допуск дозвіл та інші документи; проведенні екскурсії на підприємстві.
Цільовий інструктаж проводиться керівниками підрозділів і фіксується в журналі інструктажів і в необхідних випадках у наряді-допуску.
Посадові особи підприємств або громадяни — суб'єкти підприємницької діяльності винні у порушенні вимог законодавства про охорону праці якщо це порушення заподіяло шкоду здоров'ю потерпілого притягаються до кримінальної відповідальності: штрафом до 50 неоподаткованих мінімумів доходів громадян або виправними роботами на термін до 2-х років. А якщо ці порушення спричинили загибель людей то посадові особи можуть бути позбавлені волі на термін до 7-ми років.
Відповідно до Закону України «Про охорону праці» державний нагляд за дотриманням законів та інших нормативно-правових актів про охорону праці здійснює служба охорони праці (додаток 1) державні органи з нагляду за охороною праці з питань радіаційної безпеки з питань пожежної безпеки з питань гігієни праці.
Органи державного нагляду за охороною праці не залежать від будь-яких господарських органів громадських об'єднань політичних формувань місцевих державних адміністрацій та органів місцевого самоврядування.
Посадові особи спеціально уповноважених державних органів з нагляду за охороною праці мають право:
безперешкодно відвідувати підконтрольні підприємства фізичних осіб які використовують найману працю та здійснювати в присутності роботодавця або його представника перевірку дотримання закону;
видавати роботодавцям обов'язкові для виконання приписи про усунення порушень і недоліків щодо охорони праці;
Усі працівники згідно із законом України закон україни “ Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійні захворювання які спричинили втрату працездатності ” зобов’язані застрахуватися.
2 Виробнича санітарія
Засоби захисту працівників:
-ізолюючі костюми (пневмокостюми гідроізолюючі костюми скафандри);
- засоби захисту органів дихання (протигази респіратори пневмошоломи пневмомаски);
-спеціальний одяг (комбінезони напівкомбінезони куртки брюки костюми халати кожухи);
- спеціальне взуття (чоботи ботфорти напівчоботи боти бахіли);
- засоби захисту рук (рукавиці рукавички);
-засоби захисту голови (каски шоломи шляпи);
-засоби захисту обличчя (захисні маски захисні щитки);
-засоби захисту органа слуху (протишумові шоломи протишумові навушники протишумові вкладиші);
- засоби захисту очей (захисні окуляри);
- запобіжні пристрої (запобіжні пояси надплечники маніпулятори);
- захисні дерматологічні засоби (миючі засоби пасти креми мазі).
Спеціальне взуття класифікується в залежності від захисних властивостей аналогічно спецодягу. Воно поділяється на чоботи півчоботи черевики півчеревики валянки бахіли.
Засоби захисту голови дозволяють не допустити травмування голови при виконанні монтажних будівельних навантажувально-розвантажувальних робіт при видобутку корисних копалин.
Найбільш розповсюджені засоби захисту голови — каски які поділяються на каски захисні загального призначення (каска будівельна склопластикова текстолітова) каски шахтарські каски спеціального призначення (для електрозварників).
Засоби захисту рук — це різні види рукавиць рукавичок напалічників дерматологічних засобів (мазі пасти креми). Рукавиці та рукавички виготовляють із бавовни льону шкіри шкірозамінника гуми азбесту полімерів та ін. Засоби захисту рук за захисними властивостями класифікуються відповідно до єдиної класифікації (ТОСТ 1.4.103-80) аналогічно до спецодягу та спецвзуття.
Будівельна ділянка забезпечується санітарно–побутовими приміщеннями для прийому харчів гардеробними душовими кімнатами для обігріву робітників для питного водозабезпечення а також приміщеннями для медпунктів. Ці приміщення споруджуються згідно “Вказівок по проектуванню побутових споруд і приміщень пунктів харчування і медпунктів будівельно–монтажних організацій”.
В районі розміщення санітарно–побутових приміщень передбачаємо по можливості доріжки газони і озеленення.
В системі організації заходів по охороні праці велика роль різних засобів пропаганди безпечних методів праці. нструкції і плакати з техніки безпеки повинні закликати робітників до чистоти проходів проїздів до правильного користування спецодягом і засобами індивідуального захисту до додержання вимог інструкцій і плакатів по безпечному обслуговуванню машин і механізмів.
3 Безпека праці при виконанні монтажних робіт.
Згідно ДБН А.3.2-2-2009 під час монтажу будівельних конструкцій виробів трубопроводів і обладнання (далі - виконання монтажних робіт) необхідно передбачати заходи із запобігання негативному впливу на працівників таких небезпечних і шкідливих виробничих факторів:
- розташування робочих місць поблизу перепаду по висоті 13 м і більше;
- машини що рухаються їх робочі органи; переміщення конструкцій матеріалів;
- обвалення елементів конструкцій будівель і споруд;
- падіння матеріалів інструменту;
- виконання робіт у зоні поблизу повітряних ліній електропередачі;
- піднімання вантажів вага яких перевищує вантажопідйомність механізмів;
- недостатня жорсткість конструкції яка може призвести до її руйнування під час монтажу;
- перекидання машин падіння їх частин;
- недостатня освітленість робочого місця;
- підвищена напруга в електричному колі замикання якого може відбутися через тіло людини.
За наявності небезпечних і шкідливих виробничих факторів безпека монтажних робіт повинна бути забезпечена відповідно до цих норм рішень проектно-технічної документації (ПОБ ПВР тощо) зазначених заходів безпеки праці:
- точного визначення місця встановлення крана із зазначенням його марки позначенням небезпечних зон під час його роботи;
- зазначення ваги вантажу що піднімається;
- забезпечення безпеки робочих місць на висоті;
- визначення послідовності та забезпечення безпечного встановлення конструкцій;
- забезпечення стійкості конструкцій і частин будинку під час зведення;
- зазначення схем і способів укрупнювального складання елементів конструкцій.
У робочій зоні монтажних робіт не допускається виконання інших робіт і перебування сторонніх осіб.
Під час зведення будинків і споруд забороняється виконувати роботи пов'язані з перебуванням людей на одній ділянці на поверхах (ярусах) над якими переміщують встановлюють і тимчасово закріплюють елементи конструкцій та обладнання.
За неможливості розподілення будинків і споруд на окремі ділянки одночасне виконання монтажних та інших будівельних робіт на різних поверхах (ярусах) дозволяється тільки за наявності між ними надійних (обрунтованих відповідними розрахунками на дію ударних навантажень) міжповерхових перекриттів що передбачені у ПВР.
Використання встановлених конструкцій для прикріплення до них вантажних поліспастів відвідних блоків та інших монтажних пристосувань допускається тільки за згодою проектної організації яка виконала робочі креслення конструкцій.
Монтаж конструкцій будинків (споруд) необхідно починати з просторово стійкої частини: сполучного елемента ядра жорсткості тощо.
Монтаж конструкцій кожного розташованого вище поверху (ярусу) багатоповерхового будинку необхідно виконувати після закріплення усіх установлених монтажних елементів відповідно до проекту і досягнення бетоном (розчином) стиків несучих конструкцій необхідної міцності.
Фарбування й антикорозійний захист конструкцій і устаткування у випадках коли це виконується на будівельному майданчику необхідно робити до піднімання конструкцій на проектну позначку. Після піднімання зазначених конструкцій фарбування чи здійснення антикорозійного захисту допускається виконувати тільки в місцях стиків і з'єднань конструкцій.
Розпакування і розконсервування обладнання що підлягає монтажу необхідно виконувати у зоні відведеній відповідно до ПВР і здійснювати на спеціальних стелажах чи прокладках висотою не менше ніж 100 мм. Під час розконсервування обладнання не допускається застосування інструментів і матеріалів із вибухопожежонебезпечними властивостями.
Під час монтажу каркасних будинків установлювати наступний ярус каркаса допускається тільки після встановлення огороджувальних конструкцій чи тимчасових огорож на попередньому ярусі.
Монтаж сходових маршів і площадок будинків (споруд) а також вантажопасажирських підйомників (ліфтів) необхідно здійснювати одночасно з монтажем конструкцій будинку. На змонтованих сходових маршах повинні бути негайно встановлені огорожі.
Під час монтажу конструкцій будинків чи споруд монтажники повинні перебувати на раніше встановлених і надійно закріплених конструкціях чи засобах підмощування. Забороняється перебування людей на елементах конструкцій і обладнання під час їх піднімання і переміщення.
Навісні монтажні площадки сходи та інші пристосування що необхідні для виконання робіт на висоті потрібно встановлювати на конструкціях які монтуються до їх піднімання.
Для переходу монтажників з однієї конструкції на іншу необхідно застосовувати драбини перехідні містки і трапи що мають огорожі.
Забороняється перехід монтажників по встановлених конструкціях та їх елементах (фермах ригелях тощо) на яких неможливо забезпечити необхідну ширину проходу при встановлених огорожах без застосування спеціальних запобіжних пристроїв (натягнутого уздовж ферми чи ригеля каната для закріплення карабіна запобіжного пояса). Місця і способи кріплення каната повинні бути зазначені в ПВР.
Спосіб стропування елементів конструкцій та обладнання повинен забезпечувати їх подавання до місця розміщення в положенні близькому до проектного.
Під час монтажу огороджувальних панелей необхідно застосовувати запобіжний пояс разом із запобіжними пристроями про що слід зазначити у ПВР.
Не дозволяється перебування людей під елементами конструкцій і обладнання що монтуються.
Навісні металеві драбини довжиною більше ніж 5 м необхідно огородити металевими дугами з вертикальними зв'язками і надійно прикріпити до конструкцій чи обладнання.
Піднімання робітників по навісних драбинах на висоту більше ніж 10 м допускається лише у разі їх обладнання площадками для відпочинку не менше ніж через кожних 10 м по висоті.
Розтяжки для тимчасового закріплення конструкцій що монтуються необхідно прикріпити до надійних опор. Кількість розчалювань їх матеріал і перетин способи натягування і місця закріплення визначаються у ПВР.
Розтяжки необхідно розташовувати за межами габаритів руху транспорту і будівельних машин; вони не повинні мати дотику до гострих кутів інших конструкцій. Перегин розтяжок у місцях дотику їх до інших конструкцій допускається лише після перевірки міцності та стійкості цих елементів під впливом зусиль від розчалювання.
Необхідно запобігати розгойдуванню й обертанню елементів конструкцій чи обладнання що монтуються під час переміщення.
Стропування конструкцій і обладнання необхідно виконувати засобами що забезпечують можливість дистанційного розстропування з робочого горизонту у разі коли висота до замка вантажозахоплювального засобу перевищує 2 м.
До початку виконання монтажних робіт необхідно визначити порядок обміну умовними сигналами між особою яка керує монтажем та машиністом (мотористом) крана. Усі сигнали подаються лише однією особою (бригадиром монтажної бригади ланковим такелажником- стропальником). Лише сигнал «Стоп» може подати будь-який робітник який помітив небезпеку.
Якщо конструкція що монтується знаходиться за межами поля зору машиніста крана між ним та монтажниками повинен бути забезпечений надійний зв'язок. Якщо такої можливості немає призначаються проміжні сигнальники з числа стропальників (такелажників).
В особливо відповідальних випадках (у разі піднімання конструкцій із застосуванням складного такелажу методу повороту під час насування великогабаритних і важких конструкцій; під час піднімання їх двома механізмами чи більше тощо) сигнали повинен подавати тільки керівник робіт.
Стропування елементів що монтуються необхідно виконувати у місцях зазначених у робочих кресленнях і забезпечувати їх піднімання і подавання до місця встановлення у положенні близькому до проектного.
Забороняється піднімання елементів будівельних конструкцій що не мають монтажних петель чи отворів маркування і позначок які забезпечують їх правильне стропування і монтаж. Під час монтажу з транспортних засобів елементи конструкцій забороняється проносити над кабіною водія.
Очищення елементів конструкцій що підлягають монтажу від бруду і льоду необхідно робити до їх піднімання.
Елементи що підлягають монтажу необхідно піднімати плавно без ривків розгойдування та обертання. Піднімання вантажу (примерзлого частково засипаного рунтом сміттям з'єднаного з елементами інших конструкцій тощо) який перевищує вантажопідйомність монтажного крана заборонено.
Піднімати конструкції необхідно в два етапи: спочатку на висоту 20 см - 30 см потім після перевірки надійності стропування та монтажних петель здійснювати подальше піднімання.
Під час переміщення конструкцій чи обладнання відстань від них і до частин змонтованого обладнання конструкцій що виступають повинна бути по горизонталі не менше ніж 10 м а по вертикалі - не менше ніж 05 м.
Під час перерви у роботі залишати підняті елементи конструкцій і обладнання у піднятому стані заборонено.
Установлені в проектне положення елементи конструкцій чи обладнання повинні бути закріплені так щоб забезпечувалася їх стійкість і геометрична незмінність.
Розстропування елементів конструкцій і обладнання які установлені у проектне положення необхідно робити після постійного або тимчасового їх закріплення відповідно до проекту. Переміщувати встановлені елементи конструкцій чи обладнання після їх розстропування без використання монтажного оснащення не допускається.
До закінчення вивіряння і надійного закріплення встановлених елементів не допускається обпирання на них конструкцій що розташовані вище.
Стропувати вантаж що перебуває у хиткому положенні а також пересувати пристосування на піднятому вантажі заборонено.
Під час насування (переміщення) конструкцій і обладнання лебідками вантажопідйомність гальмових лебідок і поліспастів повинна дорівнювати вантажопідйомності тягових засобів якщо інші вимоги не визначено проектом.
Забороняється виконання монтажних робіт на висоті у відкритих місцях за швидкості вітру 15 мс і більше під час ожеледі грози туману що унеможливлює видимість у межах фронту робіт.
Роботи з переміщення і установлення конструкцій що мають велику парусність необхідно зупиняти за швидкості вітру 10 мс і більше.
Під час монтажу конструкцій із рулонних заготовок необхідно вживати заходів з унеможливлення самовільного згортання рулону.
Під час складання горизонтальних циліндричних ємностей що складаються з окремих царг необхідно застосовувати клинові прокладки та інші пристосування що унеможливлюють мимовільне скочування царг.
Укрупнювальне складання таких що підлягають монтажу конструкцій і обладнання необхідно виконувати у спеціально призначених для цього місцях.
4 Заходи пожежної безпеки.
Відповідальність за стан і організацію протипожежної безпеки на будівельному майданчику покладено на заступника начальника будівельного тресту (управління) по кадрах і побуту або виконавця робіт (виконроба) якщо цей обов'язок покладений на виконроба наказом по тресту. Контроль за додержанням правил і заходів з протипожежної безпеки на будівництві проводять органи Управління Державної пожежної охорони МВС України і члени добровільних протипожежних формувань які по можливості слід створювати на будівельних об'єктах.
Причинами пожежі можуть бути: несвоєчасне прибирання з робочого місця відходів легкоспалимих матеріалів (стружки паперу ганчірки тощо); неправильне зберігання легкозаймистих матеріалів (бензину оліфи лаку олійних фарб тощо); необережне поводження з вогнем у вогненебезпечних місцях; несправність електропроводки та електрообладнання тощо.
Вогненебезпечність будівельного матеріалу залежить від температури запалення його і тих умов за яких він зберігається. Деякі матеріали (тирса вугілля будівельне сміття з відходів органічних речовин) здатні за певних умов особливо при підвищенні навколишньої температури до самозапалення що часто призводить до виникнення пожеж. Тому при організації протипожежної безпеки на будівництві потрібно зберігати матеріали так щоб не спричинити підвищення температури матеріалу і його запалення.
Крім запалення пари летких речовин (бензин ацетон тощо) у певній суміші з повітрям спричинюють вибухи. Вибух може статися внаслідок іскри від вогню тертя удару та з інших причин.
За ступенем згоряння всі матеріали і будівельні конструкції поділяють на спалимі важкоспалимі і неспалимі.
Спалимі матеріали (деревина толь картон лаки фарби розчинники) займаються від вогню і продовжують горіти або тліти навіть після усунення джерела вогню.
Важкоспалимі матеріали (волокниста суха штукатурка фіброліт повсть змочена у глині тощо) горять або тліють тільки при наявності джерела вогню. Якщо усунути його то горіння матеріалу припиниться.
Неспалимі матеріали (природні і штучні кам'яні матеріали сталь бетони тощо) при високих температурах не займаються і не тліють.
При організації будівельного майданчика і розміщенні на ньому будівельних матеріалів треба залишати спеціальні проїзди для пожежних машин. Від території будівництва до магістралі прокладають дорогу з твердим покриттям. Для проїзду пожежних машин уздовж будівель понад 18 м завширшки мають бути зроблені проїзди з двох поздовжніх боків а понад 100 м завширшки — з усіх боків будови. Відстань від краю проїжджої частини до стін будівель не повинна перевищувати 25 м.
Перед початком будівництва будівельний майданчик слід забезпечити водою. Воду підводять від міської водопровідної мережі і встановлюють один або кілька пожежних гідрантів. Якщо водопровідної мережі немає то можна користуватись природними водоймами до яких треба зробити під'їзди для автотранспорту.
Для зберігання легкозаймистих матеріалів на території будівельного майданчика обладнують підземні або напівпідземні склади в яких водночас може зберігатись не більше ніж 5 м3 цих матеріалів. Лісоматеріали можна складати лише на відстані від будинку не менше ніж 24 м. Для тимчасового зберігання відходів легкоспалимих матеріалів на території будівництва встановлюють металеві ящики з кришками або викопують спеціальні ями.
На будівельному майданчику слід обладнати протипожежний пост на якому мають бути: щит з протипожежним інструментом (лопатами ломами вогнегасниками тощо) пристрій для подавання тривоги ящик з піском і бочки з водою.
В усіх вогненебезпечних місцях вивішують попереджувальні написи: «Палити заборонено» «Вогненебезпечне» тощо. Палити дозволяється на певній відстані від будинку і складів у спеціально обладнаних місцях де обов'язково встановлюється ящик з піском або бочка з водою.
Кожен робітник до початку роботи на будівництві повинен пройти відповідний інструктаж з протипожежної безпеки вивчити засоби гасіння пожежі і вміти ними користуватись.
5 Безпека в надзвичайних ситуаціях.
Під час проектування Київської ГАЕС проводилися розрахунки щодо прориву огороджувальної дамби. При розрахунках враховувалися маловодні середні по водності і багатоводні роки різної забезпеченості маловодна межень забезпеченістю 95% багатоводне водопілля і повінь з ймовірністю перевищення до 001% включно. Всі споруди розраховувалися на вплив землетрусу. Прогнозування переформування берегів водосховища проведене з врахуванням висоти хвилі яка в свою чергу розраховувалась на максимальну швидкість вітру в сполучені з найбільш несприятливим його напрямком.
Руйнування споруд напірного фронту Київської ГАЕС може мати важкі наслідки враховуючи складність геологічних та гідрологічних умов зсувної характер берегового схилу наявність у безпосередній близькості від водойми великої мережі ярів з нестійкими бортами а також близьке розташування населених пунктів в т.ч. м. Вишгород.
В межах даного параграфу оцінимо інженерну обстановку яка може виникнути при руйнуванні підпірних споруд Київської ГАЕС та проаналізуємо отримані результати з метою надання пропозицій щодо запобігання та ліквідації наслідків затоплення забезпечення захисту населення.
При виникненні гідродинамічної аварії (аварія на гідротехнічній споруді коли вода поширюється з великою швидкістю що створює загрозу виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру) на нижче розміщених ділянках річки утворюється хвиля прориву яка має властивість переносити значні маси води в напрямку свого руху. Хвиля рухається з великою швидкістю та здатна руйнувати споруди дороги затоплює значну площу нижнього б’єфу гідровузла може руйнувати населені пункти.
Визначимо орієнтовно час опорожнення водосховища дані про рух хвилі та її основні параметри. Розрахунок хвилі прориву здійснимо для випадку повного руйнування підпірних споруд Київського гідровузла.
Для розрахунків приймемо що зруйнована гребля буде створом. На відстані 30км від гідровузла передбачаємо розрахунковий створ а на відстані 60км від гідровузла – створ.
При повному руйнуванні підпірних споруд гідровузла висота хвилі в створі приблизно може бути визначена за формулою [ ]:
де – висота хвилі прориву в створі руйнування греблі;
– глибина води перед греблею в момент її руйнування ();
– глибина води в річці нижче греблі ().
Час проходження хвилі через створ руйнування греблі рівний часу спорожнення водосховища. При повному руйнуванні гідровузла цей час становитиме [ ]:
тут – повний об’єм водосховища при НПР;
– допоміжний коефіцієнт що залежить від форми кривизни водосховища ( приймаємо );
– коефіцієнт витрати що враховує форму русла та долини (приймаємо );
– ширина водосховища в створі греблі в момент її руйнування ().
Знайдемо час добігання хвилі прориву від першого до другого створу [ ]:
де – відстань між та створами;
– середня швидкість руху хвилі прориву по розрахунковій ділянці (з табл. 4.1 [ ] ).
Висота хвилі прориву та тривалість проходження її через другий створ знаходяться залежно від відношення . З табл. 4.2 [ ] при отримуємо: ; .
Аналогічно знаходимо час добігання хвилі прориву до створу:
Тоді виходячи з відношення з табл. 4.2 [ ] отримуємо: ; .
Таким чином висота хвилі прориву та час її проходження в створі:
Поздовжній профіль та параметри хвилі прориву наведені на рис. 9.1.
Таким чином хвиля прориву дійде до третього створу через 252 год. Висота хвилі прориву навіть в створі перевищує 15м.
Хвиля прориву призведе до затоплення місцевості нижнього б’єфу гідровузла спричинить руйнування народногосподарських об’єктів споруд будівель. Може призвести до людських жертв.
Рис. 9.1. Поздовжній профіль та параметри хвилі прориву
При виникненні загрози прориву напірного фронту запорізького гідровузла необхідно провести евакуацію населення тварин з усієї зони 4-годинного добігання хвилі прориву (до 30км в сторону нижнього б’єфу). Розпорядження на евакуацію передається по системі оповіщення. У тексті оповіщення вказується район затоплення ті напрям виходу в безпечні місця.
При евакуації необхідно дотримуватись наступних вказівок:
– почувши повідомлення взяти документи запас харчів необхідні речі одягнути дітей та вийти із зони затоплення самостійно;
– керівникам підприємств необхідно повідомити всіх працюючих. Залежно від часу добігання хвилі робітники та службовці виходять у безпечні місця або прибувають до місця проживання і разом з сім’єю виходять з небезпечної зони;
– якщо є час до початку затоплення то населення виходить на збірні евакуаційні пункти реєструється та вивозиться в місця розселення (чи виходить пішим порядком);
– сільськогосподарські тварини вивозяться або виводяться гоном;
– в районах розселення організовується прийом евакуйованих та їх розселення.

Розділ 5. Водоводи.doc

1. Конструктивне рішення напірних водоводів
Напірні водоводи Київської ГАЕС вкладені в шість ниток по одному на кожний агрегат. Кожна з ниток напірного водоводу складається із похилої ділянки довжиною 280 м і горизонтальної ділянки довжиною 100 м.
Похила ділянка водоводу металева діаметром 3.8 м з уклоном 1:5 проходить від будівлі ГАЕС вгору по береговому схилу в виїмці яка утворює лоток укріплений по дну і бортах залізобетонними плитами по шару щебеню. У будівлі лотік переходить у водоскид по якому відбувається скидання води в нижній б'єф у разі розриву трубопроводу. Товщина стінки металевої труби – від 14 до 30 мм.
Максимальна витрата через один трубопровід може досягати величини 240 м3с при НПР верхової водойми +174200 м підпір на порозі водоскиду - до 2.5 метрів (відмітка ~ +107000 м).
Кожна нитка металевого трубопроводу має 13 проміжних каткових опор. В якості анкерної опори трубопроводу служить будівля ГАЕС.
На кінцевій ділянці залізобетонного водоводу встановлені температурно-осадочні компенсатори. Конструктивно компенсатори виконані зварними U-подібного перерізу і сприймають температурні переміщення секцій. Конструкція компенсатора допускає переміщення: горизонтальне поздовжнє ± 7.5 мм; вертикальне і горизонтальне поздовжні переміщення ± 1.5 мм.
Горизонтальна ділянка водоводу викрнана залізобетонною прямокутного перерізу із розмірами 50x38 м. По довжині проточного тракту трубопровід розрізаний температурно-осадочними швами на три секції перша з яких є єдиною конструкцією із водоприймачем.
Товщина земляної засипки водоводу становить 7 м. Розвиток на схилах долини річки поверхневих зсувних явищ спонукав до розробки комплексу протизсувних заходів в тому числі укріплення схилу контрбанкетом з руслових пісків який є основою напірного водоводу. Перед влаштуванням основи контрбанкету проводилася зачистка від зсувних нагромаджень і неякісних рунтів. У нижній частині контрбанкету врізка проводилася уступами в мергелях (відмітки від +81000 - +84000 м до +95000 - +97000 м). Вище відміток +118000 - +119900 м врізка - у пісках різної крупності місцями з прошарками глин і вище відміток +144000 - +149000 м в неогенових глинах.
2. Реконструкція напірних водоводів
Практично з перших років експлуатації ГАЕС спостерігається фільтрація води із залізобетонних трубопроводів через міжсекційні шви в рунтову засипку. Розроблені і здійснені в наступні роки заходи щодо поліпшення фільтраційної обстановки (організований відвід води дренажами ремонт та реконструкція внутрішніх контурних ущільнень швів) хоч і значно зменшили абсолютні величини фільтраційних витрат але не змінили загальну фільтраційну обстановку яка веде до обводнювання основного схилу і місцевого осідання рунтів засипки залізобетонного трубопроводу.
Проведені в 1996 - 2002 р. Укргідропроектом спільно з гідротехнічною службою ГАЕС натурні спостереження і дослідження стану залізобетонних трубопроводів і схилу показали що обводнення території в зоні шва між другою і третьою секціями залізобетонних водоводів відбувається внаслідок протікання води з трубопроводів через міжсекційні шви у зв'язку з їх розкриттям та за наявності дефектів внутрішнього і зовнішнього контурних ущільнень шва.
Міцнісні критерії існуючих напірних залізобетонних водоводів розрахованих на режим роботи старих насос-турбін не дозволяють повністю використовувати потужність нових насос-турбін обмежуючи їх потужність величиною 380 мВт і вносять певні труднощі в режим роботи ГАЕС а саме в порядок спорожнення водоводів. Тому було прийнято рішення про реконструкцію залізобетонних водоводів яке крім покращення фільтраційної обстановки також дало підвищити НПР верхньої водойми з метою збільшення вироблення електроенергії.
Враховуючи фільтраційну обстановку в районі залізобетонних трубопроводів і критерії їх міцності єдиним рішенням по кардинальній реконструкції залізобетонних трубопроводів було влаштування у них внутрішнього металевого облицювання яке дозволило:
- Виключити фільтрацію із залізобетонних трубопроводів тим самим підвищити надійність роботи засипки і створити кращі умови стійкості берегового схилу;
- Повністю використовувати заводські параметри встановлених на ГАЕС нових насос-турбін;
- Підвищити розрахунковий рівень (НПР) верхньої водойми із збільшенням його корисного об’єму і отже вироблення електроенергії ГАЕС.
Металеве облицювання виконано прямокутного поперечного перерізу із закругленими кутами на ділянках зміни форми поперечного перерізу водоводу. Облицювання повторює конфігурацію водоводу. Товщина облицювання 12 мм. Кріплення марок облицювання здійснюється до кутиків 100x63x10 мм прокладених по підлозі стінах і стелі водоводу. Кріплення кутиків до бетону водоводів здійснюється за допомогою анкерів.
Влаштування в залізобетонних водоводах металевого облицювання за результатами виконаних перевірочних розрахунків міцності знімає будь-які обмеження щодо використання потужності агрегатів ГАЕС у межах заводських характеристик і режимів спорожнення і наповнення водоводів навіть з урахуванням можливого підвищення НПР верхової водойми на 05 м (до відм. +174700 м).
2. Сучасний стан напірних водоводів
Осідання секцій зб трубопроводів відбулися в основному в будівельний період.
Величини осідання за весь період спостережень складають:
– 40 46 мм – по марках на секціях 1 3 за період з 1971 р.;
– 66 мм – по марці М-18 на водоприймачі за період з 1971 р.;
– 11 16 мм – по глибинних марках на секціях 12 за період з 1973 р.
За останні п'ятнадцять років (з 1991 року) за результатами нівелювання всіх марок на залізобетонному водоводі осідання всіх трьох секцій практично відсутні. Значення сумарного осідання за весь період спостережень та гранично допустимі величини осідань секцій залізобетонних трубопроводів наведено в табл. 7.1. Осідання трубопроводів знаходяться в межах точності вимірювань.
Стабілізація осідання секцій залізобетонних трубопроводів підтверджує технічну доцільність раніше прийняте в проекті рішення по влаштуванню лінзових компенсаторів в районі температурно-осадочних швів.
В розділі розглянуто проектне конструктивне рішення напірних водоводів Київської ГАЕС а також конструктивні зміни втілені під час їх реконструкції. Найбільш складною проблемою при експлуатації водоводів є наявність фільтрації іноді із появою зосереджених ходів в рунтовій засипці трубопроводів. Щодо сучасного стану водоводів за показником осідання відзначається стабілізація в часі осідання секцій залізобетонних трубопроводів.