Приложение на Географски инженерни системи

2
Съдържание
1.Увод…………………………………………………………………….……..3 стр.
2. Характеристика на хидротехнически обекти………………………….3-4 стр.
3. Структурни и детерминистични анализи………………………………3-5 стр.
4. Превантивна защита включва………………………………………….5-6 стр.
5.Анализ на състоянието на хидротехническите обекти в
България……………………………………………………………………...6-7стр.
6. Експлоатация и поддържане на съоръженията от хидрометричната
инфраструктура………………………………………………………..…….7-9 стр.
7. Метеорологичен, хидрологичен мониторинг и водобалансови оценки при
експлоатация на язовирните стени и съоръженията към тях……...…9-13 стр.
8. Статистическа оценка на реагирането при сеизмичен риск………….13-16
стр.
9.Контрол върху поведението на хидротехническите съоръжения…16-18 стр.
10.Заключение………………………………………………………………..18 стр.
11.Използвана литература……………………………………………………19 стр.

17
1.УВОД
Поведението на сложните хидротехнически системи и оценка на тяхната
сигурност на обекта се извършва технически контрол обхващащ многобройни
наблюдения, точни геодезически измервания, регистриране на пиезометрични
водни нива и на водни нива в открити течения, температурни колебания, промяна
в плътност и влажност на почвата в земните съоръжения и др.
Формирането на база данни, програма и методика за обработка, документиране и
анализ на взаимно свързаните явления са предмет на детайлно изложение.
2.Характеристика на хидротехнически обекти
Разделят се в 3 категории:
- първа категория- хидротехнически съоръжения, криещи опасност от
наводнения, в т.ч. язовири с обем над 50 млн. куб.м. или с височина на
язовирната стена над 80 м., както и реконструкции, преустройства, основни
ремонти и смяна предназначението на строежите от тази категория; В тази
категория са и съоръженията за брегоукрепване по реките, диги, подпорни
стени и др.;
- втора категория- хидротехнически съоръжения, в т.ч. язовири с обем от 30 до
50 млн. куб.м. или с височина на язовирната стена от 50 до 80 м., както и
реконструкции, преустройства, основни ремонти и смяна предназначението на
строежите от тази категория;
- трета категория: елементи на хидротехнически, хидромелиоративни и други
мрежи, съоръжения и инсталации, непопадащи в горните категории, където
попадат и язовирите до 30 млн. куб.м. или с височина на язовирната стена до 50
м., както и реконструкции, преустройства, основни ремонти и смяна на
предназначението на строежите от тази категория.

17
2.1.Характеристика на наводненията от аварии или неправилно
управление на хидротехнически съоръжения
Този вид наводнения се дължат главно на две основни причини:
· аварии при големи хидротехнически съоръжения ;
· неправилно управление на язовири, предимно с голям хидравличен
капацитет на облекчителните съоръжения ;
И в двата случая, особено при първия, в под язовирния участък могат да се
получат тежки наводнения, които са особено опасни поради неочакваната им
поява, дори и при спокойна хидрометеорологична обстановка.
Особена опасност представляват малките общински язовири, поради факта,
че стените и облекчителните им съоръжения не се поддържат в техническа
изправност и не се осъществява технически контрол в съответствие с
изискванията на нормативната уредба.
3.Структурни и детерминистични анализи.
3.1.Структурните анализи биват:
· Линейни и нелинейни анализи на земно-насипни диги и бетонни стени;
· Сеизмично моделиране и анализи на взаимодействията между течна среда
- конструкция и почва - конструкция;
· Оценка на граничен сеизмичен капацитет на земно-насипни диги и
бетонни стени;
· Сеизмична оптимизация на новопостроени и сеизмично укрепване на
съществуващи язовирни стени;
· Вероятностни анализи на сеизмичния хазарт и микро-сеизмично
райониране;

17
· Сеизмична вероятностна оценка на безопасността на големи язовирни
стени.
3.2.Детерминистичните анализи биват:
· Излишък на напрежение на опън;
· Навлизане на пукнатините в корпуса на язовирната стена;
· Пукнатини по цялото сечение и последващ анализ на стабилитета на
отделното тяло;
· Зони с максимални напрежения на натиск;
· Напрежения и устойчивост на опорните блокове;
· Критични зони. Сценарии за повреда и разрушаване
· Зони с максимално и остатъчно отваряне на междублоковите фуги;
· Загуба на дъгово действие;
· Устойчивост на конзолните блокове при отваряне на междублоковите
фуги;
· Повреди на основната фуга и възможно просмукване на вода;
4.Превантивна защита включва:
· изграждане и поддържане на диги и други хидротехнически и
защитни съоръжения;
· създаване и поддържане на системи за наблюдения, прогнози и
предупреждения;
· регулиране нивото на подземните води при опасното им
повишаване или понижаване;
· дейности за защита на водосборните басейни от водна ерозия;
· поддържане проводимостта на речните легла.

17
5.Анализ на състоянието на хидротехническите обекти в България.
Причините за този анализ са следните: тревожни констатации и
предупреждения на световната и на нашата наука за глобалните промени в
климата на планетата; данни за значителното намаляване на добивите от
зърнени и други селскостопански култури поради недостатъчно
влагозапасяване; диспропорцията между нарастващите потребности от битово-
питейно водоснабдяване и недостатъчните за това водоизточници; значителния
опит на българските хидротехници – учени, проектанти и строители, в
изграждането на хидроенергийни, водоснабдителни, хидромелиоративни и
други хидротехнически обекти ; необходимостта от ясна и задълбочена
стратегия със съответните инвестиционни намерения и програми по
доизграждане и оползотворяване на водните ресурси в България и др. Няма
специални нормативни документи, които да регламентират проектирането на
бетонови язовирни стени у нас. Макар, че статистически погледнато, към
момента този тип стени са само около 7% от общия брой на язовирните стени в
България, те са едни от най-високите и следователно притежават значителен
катастрофичен потенциал. Необходимо да се създадат съответните норми,
които да урегулират проектирането на нови и реконструкцията на
съществуващи бетонни язовирни стени. Липсата на съвременна нормативна
база за проучване и проектиране на насипни и бетонови язовирни стени в
страната води до неопределеност и нееднозначност при определянето на
поведението на язовирните стени при натоварване от статични и сеизмични
натоварвания, а също така и при определяне на характера и големината на
самите натоварвания.

17
6.Експлоатация и поддържане на съоръженията от хидрометричната
инфраструктура
Правилната и безопасна експлоатация и поддържане на съоръженията от
хидрометричната инфраструктура е свързана със:
· условията, на които трябва да отговарят съоръженията с оглед
безопасността на експлоатационния персонал и на населението;
· състоянието на съоръженията за гарантиране безопасността на
експлоатационния персонал, населението, сгради, комуникационни връзки,
земеделски земи и други, които пряко или косвено зависят от тях;
· наблюденията и измерванията, които трябва да извършва
експлоатационният персонал за осигуряване на безопасността.
Експлоатацията и обезопасяването на съоръженията от хидрометрична
инфраструктура се осъществяват в съответствие със Закона за водите, Наредба
№ 13 за условията и реда за осъществяване на техническата експлоатация на
язовирните стени и съоръженията към тях съгласно изискванията на този
правилник и нормативните актове, регламентиращи тези отношения.
Съоръженията от хидрометрична инфраструктура се приемат и въвеждат в
експлоатация, съгласно изискванията на Наредба № 2 за въвеждане в
експлоатация на строежите в Република България и минимални гаранционни
срокове за изпълнени строителни и монтажни работи, съоръжения и строителни
обекти и Наредба № 3 за съставяне на актове и протоколи по време на
строителството, проектните изисквания и при условия и по ред, определени в
Закона за устройство на територията.
Съоръженията се предават и приемат след оценка на експерти за степента
на годност за нормална експлоатация и за необходимите дейности за
привеждането им в експлоатационна годност.

17
Лицето, осъществяващо техническата експлоатация посредством
техническо обслужване, ремонт и реконструкции, осигурява дълготрайност и
ефективност на съоръженията от хидромелиоративната инфраструктура и
опазване на околната среда.
6.1.Язовири и язовирни стени
Язовирът, наричан и изкуствено езеро,
е изкуствен воден басейн, създаден чрез
изграждане на язовирна стена. Язовирите
се създават, за да осигурят питейна вода на
населението, да подсигурят вода за
поливане в селското стопанство например,
да се използват за енергийни нужди и други.
Малките речни бентови завирвания и водохранилища се наричат
микроязовири, обемът вода в тях не позволява по-широкото им използване в
стопанството и често подобни малки изкуствени езера се използват само за
мелиорация на неголеми площи и за развъждане на риби.

Сред предназначенията на язовирните стени са осигуряване на вода за:
-напояване
-водоснабдяване
-корабоплаването
-генериране на електричество

17
Дървените стени рядко се използват от хората, поради неголямата си
трайност и ограничената височина, до която могат да бъдат строени. В
миналото са използвани по-често, но днес повечето са заменени с бетонни
стени, особено в индустриализираните страни.
Насипните стени са изградени от насипен материал без свързващо
вещество, който може да бъде почва (земнонасипни стени) или скален материал
(скалнонасипни стени). Те задържат водата чрез собственото си тегло, както
бетонните гравитационни стени.

Масивните стени са изградени най-често от бетон. По своята конструкция
те се разделят на два вида- гравитационни и сводови. Тяхната форма е
изпъкнала от страната на язовира и огъващит моменти са намалени за сметка на
натисковата сила
7.Метеорологичен, хидрологичен мониторинг и водобалансови оценки при
експлоатация на язовирните стени и съоръженията към тях

17
Метеорологичният и хидрологичният мониторинг е част от дейностите,
свързани с техническата експлоатация на язовирните стени и съоръженията към
тях, и се провежда от лицето, което я извършва.
Метеорологичният и хидрологичният мониторинг осигурява:
* регистриране на стойностите на метеорологични и хидрологични елементи,
които имат пряко отношение към техническата експлоатация на язовирните
стени и съоръженията към тях;
* необходимата информация за безопасна техническа експлоатация на
язовирните стени и съоръженията към тях.
По време на експлоатацията на язовирните стени и съоръженията към тях
се извършват метеорологични, хидрологични и воднобалансови оценки, както
следва:
* метеорологични и хидрологични оценки, свързани с екстремни хидрологични
явления;
* метеорологични и хидрологични оценки за извършване на метеорологични и
хидрологични прогнози;
7.1.Технически мониторинг при експлоатация на язовирни стени и
съоръженията към тях
Техническият мониторинг осигурява информация за оценка на сигурността
на язовирните стени и съоръженията към тях в експлоатация по смисъла на
раздел втори и възможност своевременно да бъдат идентифицирани
потенциални опасности. Осъществява се системен непрекъснат технически
мониторинг на всички хидротехнически съоръжения с помощта на контролно-
измерителни системи и прибори, както и визуални огледи. Тази дейност се
осъществява по утвърдени програми за технически контрол, като стриктно се
спазват изискванията на нормативните документи в тази насока.

17
Наблюденията и измерванията на язовирните стени и съоръжения към тях
се извършват в съответствие с програмата за технически контрол на три нива:
* визуален контрол – определен по място и време;
* оперативни измервания в определени пунктове;
* пълни измервания на всички наблюдавани точки в съответствие с проекта за
контролно-измервателната система.
Периодичността на извършване на наблюденията и измерванията се указва
в решенията на експертния технически съвет съобразно:
* категорията на съоръжението;
* сеизмичността на района;
* възрастта и състоянието на язовирната стена и съоръженията към тях