Диссертация (Повышение водообеспеченности сельскохозяйственных объектов на основе превентивных мероприятий, обеспечивающих устойчивость низконапорных грунтовых плотин центральной Якутии), страница 13

Выводы по главе1. Для повышения устойчивости низконапорных грунтовых плотинпредложен способ превентивной защиты низконапорных грунтовых плотин путем101предзимнего понижения уровня воды в водохранилище, обеспечивающийувеличение площади соприкосновения тела плотины с окружающей температуройвоздуха в зимний период и более глубокое промерзание тела и основанияплотины при одновременном уменьшении площади теплового воздействияводохранилища.

Способ апробирован на низконапорных грунтовых плотинахЦентральной Якутии в рамках подготовки к безопасному пропуску весеннегополоводья (Приложение В).2. Дано техническое решение по защите откосов верхнего бьефанизконапорных насыпных грунтовых плотин от землеройных животных в видеметаллической сетки, размещенной по поверхности тела грунтовой плотины вподводной и надводной ее частях, предотвращающее размыв земляной плотины .Способ апробирован на низконапорных грунтовых плотинах Центральной Якутии(Приложение В).3. Разработан «Регламент превентивных мероприятий по повышениюнадежности и безопасности низконапорных ГТС в Центральной Якутии» ,устанавливающий единые требования и правила для организации превентивныхмероприятий и планирования решений по дальнейшей эксплуатации объектов.Апробирован на низконапорных гидротехнических сооружениях ЦентральнойЯкутии (Приложение В).102ГЛАВА 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВИССЛЕДОВАНИЙОбоснование экономической целесообразности внедрения в ЦентральнойЯкутииэксплуатационныхмероприятийповышениябезопасностиГТСмелиоративного водохозяйственного комплекса за счет предзимнего пониженииуровняводывводохранилищемногоцелевогоназначениясучетомбесперебойного водоснабжения населенного пункта и устройства превентивнойзащиты откосов верхнего бьефа низконапорных насыпных грунтовых плотин отземлеройных животных проводились на примере низконапорного гидроузлаКуогалы села Чурапча Чурапчинского района Республики Саха (Якутия).Гидроузел Куогалы предназначен для поддержания необходимого уровняводы в водохранилище Куогалы, объемом 1,4 млн.

м 3, построен в 1998 году дляобеспечения питьевой и технической водой западной части села Чурапча –микрорайона Куогалы и создания благоприятного микроклимата окружающейсреды. Водоисточником водохранилища является речка Куохара. ГидроузелКуогалы состоит из грунтовой насыпной подпорной плотины, длиной 230 м,высотой 3 м, шириной по гребню – 4,5 м, заложением откосов 1:2 и 1:3;уровневого автоводосброса из матрацев Рено и габионов; трубчатого сифонноговодосброса, диаметром 300 мм, ледозащитного устройства и охлаждающихустановок (рис.

3.2.). Расчетная водопропускная способность автоводосброса 18м3/сек. Отметка гребня плотины – 173,5 м, нормальный подпорный уровень –171,8 м, форсированный подпорный уровень – 172,65 м, уровень мертвого объема– 170,0 м. Площадь водохранилища – 51 га. Полезный объем 0,9 млн м3.Гидроузел Куогалы III класса, является государственной собственностьюРеспубликиСаха(Якутия),находитсявоперативномуправленииГБУ«Управление по мелиорации земель и сельскохозяйственному водоснабжению»Министерства сельского хозяйства и продовольственной политики РеспубликиСаха (Якутия).103Согласноданнымадминистрациимуниципальногообразования«Чурапчинский улус (район)» Республики Саха Якутия в микрорайоне Куогалыпроживает 2323 человек, действует 1 детское дошкольное, 1 общеобразовательноеучреждение, производственные предприятия и социальные объекты.

Крупныйрогатый скот (КРС) насчитывает 400 голов, лошади – 200 голов, [57].Расчеты экономической эффективности проводились с использованиемположенийМетодическихинвестиционных проектоврекомендациймелиорациипооценкеэффективностисельскохозяйственных земель(РДАПК3.00.01.003-03). [70] для общественной эффективности инвестиционногопроекта.Критерием целесообразности инвестиций в развитие мероприятий эколого социальной безопасности гидроузла принят дисконтированный прирост чистогодохода (ДПЧД), исчисляемый через дисконтированное сальдо приростногочистогоденежногопотоказапериодфункционированияпланируемыхмероприятий и имеющий положительное значение.ДПЧД =f mm0(5.1)mгде, ∑ fm – дисконтированное сальдо приростного чистого денежного потокана m шаге,αm – коэффициент дисконтирования,сумма ∑ распространяется на все шаги расчетного периода,m – количество лет в рассматриваемом шаге общего расчетного периода,принято равным 25 годам, из которых 10 лет осуществляется эффективнаяреализация эксплуатационных мероприятий повышения безопасности гидроузла,αm= 1/(1+Е)m(5.2)где, Е – норма дисконта, равная для оценки общественной эффективности6 % [63].Сальдо приростного чистого денежного потока на m шаге определялось сучетом приведенных результатов и затрат на эксплуатационные мероприятия погидроузлу.104В качестве результата принимался объем предотвращенного ущерба отреализации планируемых эксплуатационных мероприятий.5.1.Обоснование показателей экономической эффективностипревентивных мероприятий при предзимнем понижении уровняводы в водохранилищеВкачествеэффективногомероприятияповышениябезопасностигидротехнических сооружений в Центральной Якутии предлагается предзимнеепонижение уровней воды в многоцелевых водохранилищах мелиоративноговодохозяйственного комплекса, выполняемое с учетом нужд, сохраняющихся науказанный период водопотребителей.

Выполнено сопоставление предполагаемыхущербов от гидродинамической аварии при различных объемах наполненияводохранилища с планируемыми эксплуатационными затратами на мероприятияпо ее предотвращению.Типы сооружений и их параметры в периоды строительства былиопределены в соответствии со СП 39.13330.2012 и СП 58.13330.2012 [81, 83] наосновании сравнения технико-экономических показателей вариантов сооруженийи с учетом дополнительных факторов таких как:– объемы и нормы водопотребления населенного пункта;– водохозяйственный прогноз гидрологического режима рек;– условия быта и отдых населения;– сохранность животного и растительного мира;– воздействие водохранилища на окружающую среду.Расчет современного водопотребления населенного пункта в настоящейработеопределялсясогласноданнымадминистрациимуниципальногообразования «Чурапчинский улус (район)» Республики Саха Якутия[57].Укрупненный расчет водопотребления населенного пункта выполнен всоответствиисположениямиСП31.13330.2012«СНиП2.04.02-84*.105Водоснабжение.

Наружные сети и сооружения» [80] по формулам 4.1-4.7,представленным в Главе 4.Нужды населения составили:Qнас = 0,2 м3 х 2323 чел. х 365 сут = 169579 м3/год(5.3)Расходы на полив приусадебных участков: Qпол = 0,05 м3 х 2323 чел = 116м3/год(5.4)Водопотребление КРС и лошадей составит:Qскот= (0,08 м3 х 400 гол + 0,06 м3х 200 гол) х 365 сут = 16060 м3/год(5.5)Потребность на пожаротушение не рассчитывается, так как учтена в объемеосновного водохранилища села Чурапча.Суммарное водопотребление: 169579 + 116 + 16060 = 185755 м 3/годНуждысоциальныхобъектовсоставляют12%от(5.6)суммарноговодопотребления:Qпром= 185755 х 0,12 = 22291 м3/год(5.7)Объем льда в зимний период, исключаемый из водопотребления:Qльда= 0,5 м х 0,5 лет х 0,9 (плотность льда) х 45 га = 10125 м 3/год(5.8)Итого, необходимый минимальный полезный объем водохранилищасоставит:Wпол.мин.=185755+22291+10125=218171м3(5.9)С учетом непредвиденных ситуаций он увеличивается на 10 – 15 %:Wпол = 250 000м3Как видно из проведенных расчетов, объем воды в водохранилищепревышаетпотребностиданногомикрорайона.Такполезныйобъемводохранилища 0,9 млн м3 более чем в 3 раза превосходит годовоеводопотребление микрорайона, составляющее 0,25 млн м 3.

Следовательно,имеется возможность повышения устойчивости ГТС, путем включения в составэксплуатационныхмероприятий предзимнего пониженияуровняводывводохранилище, для интенсификации промерзания тела и основания сооружений.Учитываяоптимальнымприродно-климатическиепериодомдляпредзимнегоусловияЦентральнойпониженияуровняЯкутииводыв106водохранилище является конец сентября – начало октября перед ледоставом. Приналичии 1 сифонного водосброса, диаметром 300 мм, обеспечивающего расход в0,25 м3/сек, для перекачивания объема воды в 0,65 млн м 3 предлагается установкадополнительно 1 нитки аналогичного сифонного водосброса, что позволитоткачать требуемый объем воды за 15 суток.