СТАДИИ И ВИДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДАННЫЕ

Стадии проектирования. В общем случае на подготовительном этапе гидротехнического проектирования составляют так называемый технико-экономический доклад (ТЭД), то есть предварительную схему комплексного использования реки и ее крупных притоков в целом. При этом выясняют возможные места для устройства гидроузлов, намечают примерные их показатели, дают рекомендации по выбору первоочередного объекта строительства, высказывают сметно-финансовые соображения о необходимых затратах и т. д.

Технико-экономический доклад составляют по материалам рекогносцировочных изысканий и обследований. Он относится к внестадийному проектированию и применяется только при подготовке к проектированию особо сложных и ответственных объектов.

Первая стадия проектирования представляет собой проектное задание. На этой стадии проектирования выясняют техническую возможность и экономическую целесообразности намечаемого строительства. При этом рассматривают несколько вариантов расположения створа и компоновки сооружений гидроузла с составлением предварительной сметы по укрупненным измерителям. В дальнейшем один из лучших вариантов, рассмотренных в проектном задании, утверждают и намечают программу необходимых исследований для выполнения следующей стадии проектирования.

Проектное задание составляют на основе материалов рекогносцировочных и дополнительных облегченных изысканий, литературных источников и др.

Вторая стадия проектирования — составление технического проекта для выбранного варианта строительства. На этой стадии по материалам подробных изысканий выполняют все необходимые инженерно-технические расчеты, определяют окончательные размеры сооружений, составляют проект организации производства строительных работ, устанавливают количество и параметры необходимого оборудования, а также составляют генеральную смету строительства.

Третья стадия проектирования — разработка рабочих чертежей всех строительных конструкций и их деталей, с подробными расчетно-пояснительными записками. На этой стадии проектирование ведется весьма тщательно и сопровождается проведением строительных (предпостроечных) изысканий и исследований.

Проектирование особо важных и ответственных гидротехнических сооружений и гидроузлов может включать все перечисленные стадии, и такое проектирование называется трехстадийным. В большинстве случаев число стадий проектирования сокращают, объединяя их, как, например, ТЭД и проектное задание, технический проект и рабочие чертежи. В этом случае проектирование называется двухстадийным.

Проекты гидромелиоративного строительства разрабатывают в двух стадиях — проектное задание и рабочие чертежи, а для систем площадью до 1000 га проектирование ведут в одну стадию.

Состав изысканий и исследований. Для правильного проектирования и успешного строительства гидротехнических сооружений надо иметь нужные исходные данные. Для этого проводят гидротехнические изыскания и исследования, которые тесно связаны со стадиями проектирования. Каждой стадии проектирования соответствуют определенные работы, которые отличаются по составу, объему и тщательности исполнения.

При сокращении числа стадий проектирования соответственно снижается и число стадий изысканий и исследований.

Для проектирования и строительства гидротехнических сооружений выполняют следующие виды изысканий и исследований:

• топографические (геодезические), в состав которых входит съемка земной поверхности и водных пространств, необходимая для составления карты местности с показанием планового и высотного положения точек, и установление на местности точного положения сооружений согласно проекту;
• гидрологические — для получения необходимых сведений о режиме водотока (изучение уровней, скоростей течения, расходов воды, режима водного и твердого стоков, зимнего режима и др.);
• геологические и гидрогеологические — для составления геологической и гидрогеологической характеристики района строительства; они включают изучение прочности грунтов основания будущих сооружений, режима подземных вод, глубины залегания и расхода (дебита) водоносных пластов, фильтрационных и физико-механических свойств грунтов и т. п.;
• строительно-производственные — для получения необходимых сведений об источниках снабжения строительства электроэнергией, водой, топливом и строительными материалами, о возможности использования имеющихся предприятий местной промышленности, связи, путей сообщения и т. д.

При проектировании и строительстве гидромелиоративных систем проводят также, подробные почвенные, геоботанические и климатические исследования.

Виды проектирования. В гидромелиоративном строительстве применяют в основном два вида проектирования — типовое и индивидуальное.

Небольшие сетевые гидротехнические сооружения мелиоративных систем являются массовыми и имеют много общего по условиям работы и техническим нормам проектирования. Поэтому есть возможность сгруппировать их по общим признакам и составить для каждого вида сооружений технические типовые проекты.

В настоящее время типовые проекты имеются почти для всех основных сетевых сооружений гидромелиоративных систем.

Применение типового проектирования в работах по массовому строительству сетевых сооружений гидромелиоративных систем имеет большое практическое значение, так как при этом широко используются сборные конструкции сооружений и до минимума сокращаются сроки проектирования.

Существующие типовые конструкции сооружений имеют ряд недостатков: недостаточное гашение энергии потока в нижнем бьефе, неудачные конструкции швов, угловатость формы элементов сооружений и др.

Речные водозаборные сооружения и некоторые крупные сооружения на магистральных каналах ирригационных систем проектируют индивидуально с учетом возможности применения стандартных и сборных элементов заводского изготовления.

Основные расчетные положения. Мелиоративные системы следует проектировать комплексно во взаимной увязке с организацией сельскохозяйственного производства и территории, с инженерными коммуникациями и хозяйственными центрами. Они должны обеспечивать своевременную и в необходимых размерах подачу воды или отвод ее для поддержания оптимального водно-воздушного, солевого и питательного режимов почвы с целью непрерывного повышения плодородия мелиорируемых земель.

Несущие конструкции гидротехнических сооружений рассчитывают в соответствии с СНиП П-И.1-62 и П-И.3-62 по предельным состояниям:

• первое предельное состояние — по несущей способности (по прочности или устойчивости);
• второе предельное состояние — по деформациям и перемещениям;
• третье предельное состояние — по трещиностойкости (недопущение образования или ограничение раскрытия трещин).

Расчет по прочности или устойчивости является основным, его выполняют по расчетным нагрузкам для всех несущих конструкций.

Расчет по деформациям ведут по нормативным нагрузкам и в тех случаях, когда есть опасения относительно чрезмерных деформаций и колебаний, препятствующих эксплуатации сооружений.

Расчет на трещиностойкость выполняют по нормативным или расчетным нагрузкам, в зависимости от характера влияния трещин на условия эксплуатации.

Превышение гребня глухой плотины над статическим уровнем воды в водохранилище при пропуске паводка, а также над расчетной отметкой волны должно быть достаточным для того, чтобы не было перелива воды через гребень.

Волков И. М., Кононенко П. Ф., Федичкин И. К., Гидротехнические сооружения, М., Колос, 1968