Автореферат (1151674), страница 7
Текст из файла (страница 7)
На водопроводящих каналах результат достигается применениемдвухслойного покрытия (рисунок 23) из геотекстильного материала, предотвращающего фильтрацию.Рисунок 23 – Противофильтрационноегеотекстильное покрытие водопроводящих каналов: 1 – подстилаемый грунт;2 – емкости для заполнения; 3 – геотекстильный материал; 4 – горловины;5 - продольный локальный шов.Рисунок 24 – Противофильтрационное геотекстильное покрытие для заделки стыкового соединения водопроводящих каналов, вид сверху:1− металлическая накладка; 2 − геотекстильная ткань; 3 − резиновое уплотнение; 4 − крепежные струбцины; 5 − установочные болты.Двухслойное покрытие из геотекстильного материала (3) расстилается наподстилаемый грунт (1) по всему периметру водопроводящего канала. Оно состоит из двух полотнищ, соединенных между собой продольными локальными швами (5), расположенными в шахматном порядке для равномерного распределенияпо всему двухслойному покрытию бетона (2), подающегося через горловины (4),расположенные на кромке полотнища, закрепленного на бровке канала.Для восстановления эксплуатационной надежности стыковых соединенийканалов предложено противофильтрационное геотекстильное покрытие, состоящее из металлической накладки (1) с геотекстильной тканью (2) и резинового уплотнения (3); покрытие для заделки стыкового соединения водопроводящих лотков дополнительно снабжено крепежными струбцинами (4) с установочными болтами (5), а металлическая оцинкованная накладка выполнена по форме, повторяющей очертание лотка (рисунок 24).
Эксплуатационная надежность и долговечность противофильтрационного ячеистого геотекстильного покрытия водопроводящих каналов обеспечивается ячеистой конструкцией (3), заполненнойгрунтом (4), которая предохраняет геотекстильный материал (2) от повреждений,34а сам геотекстильный материал предотвращает потери воды на фильтрацию изводопроводящих каналов (рисунок 25)..Рисунок 25 – Противофильтрационное ячеистое геотекстильное покрытие водопроводящих каналов инизконапорных дамб обвалования:2 – геотекстильный материал;3 – ячеистая конструкция;4 – заполнение грунтом.Рисунок 26 – Противофильтрационноегеотекстильное покрытие низконапорнойземляной плотины: 1 – подстилаемыйгрунт; 2 – низконапорная землянаяплотина; 3 – гребень плотины; 4 – подошва плотины; 5 – слой геотекстильногоматериала; 6 – изменяемая ячеистая конструкция; 7 – заполнение грунтом.Эксплуатационная надежность и долговечность противофильтрационногогеотекстильного покрытия низконапорной земляной плотины обусловлена ячеистой конструкцией (5), имеющей изменяемую глубину ячейки, которая постепенно увеличивается от гребня (3) до подошвы плотины (4) и t2>t1, где t1 – глубинаячейки на гребне плотины, t2 – глубина ячейки у подошвы плотины (рисунок 26).Такая конструкция предотвращает сползание наполняющего ячейку грунта (7),предохраняя геотекстильный материал (5) от повреждений, а сам геотекстильныйматериал предотвращает потери воды на фильтрацию через низконапорную земляную плотину.Экономическая эффективность использования противофильтрационного геотекстильного покрытия для магистральных и межхозяйственных каналов и низконапорной земляной плотины определялась по величине дисконтированного прироста чистого дохода, вычисляемого через денежные потоки от результатов и затрат, и составила, в среднем, за период функционирования сооружения соответственно 7,02 тыс.
руб. и 8,76 тыс. руб. в год.Экономика системы автоматизированной диагностики технического состояния водопроводящих сооружений оросительной системы определялась:− эффективностью собственно системы диагностики, как вида новой техники,представляющей соотношение результатов от внедрения программно-технического35комплекса и затрат на его создание, составившее 4,41 тыс. руб. при сроке окупаемости совокупных капиталовложений по дополнительному чистому доходу 1,3 года. Вкачестве затрат рассматривались совокупные затраты на создание и поддержаниеПТК в исправном состоянии, в качестве результата - снижение стоимости проведения диагностики при внедрении автоматизированного метода;− уровнем воздействия на качество управленческих решений, который определялся приростом дохода от принятия варианта управленческого решения по ремонту водопроводящего лоткового канала на Азовской оросительной системе (Багаевский филиал ФГБУ «Управление Ростовмелиоводхоз») по рекомендациям автоматизированной диагностики в объеме 747,3 тыс.
руб. при сроке окупаемости менеегода. В расчетах результата учитывался предотвращённый ущерб от сокращенияпосле ремонта непроизводительных трат воды на фильтрацию и утечки. Затратывключали строительно-монтажные работы по демонтажу вышедших из строя лоткови замену их новыми.− степенью влияния программно-технического комплекса на параметры производственно-хозяйственной деятельности организации, характеризуемого ростомпроизводительности труда за счет его внедрения.
Коэффициент снижения трудовых затрат составил 90 %, а индекс изменения трудовых затрат равен 10, что свидетельствует о высокой степени интенсификации управленческого труда при использовании в практике службы эксплуатации программно-технического комплекса автоматизированной диагностики.ЗАКЛЮЧЕНИЕДля совершенствования методов и технологии диагностики техническогосостояния, оценки остаточного ресурса работоспособности водопроводящих сооружений оросительных систем проведены исследования и получены следующиерезультаты.1. Выполнен анализ нормативно-методической базы, регулирующей вопросы контроля и оценки технического состояния сооружений оросительных систем,который показал: отсутствие должного внимания к изучению методических аспектов выявления износов, повреждений, деформаций, возможности предотвращения аварий на водопроводящих сооружениях, а также приоритетную направленность работ по развитию технической диагностике на оценку надежности водонапорных сооружений.
Службой эксплуатации, как правило, применяются методы определения надежности мелиоративных сооружений, относящиеся к визуальным методам и использующие, в большинстве случаев, качественную оценкуработоспособности обследуемого объекта. Методическое обеспечение приборного контроля надежности сооружений разработано не достаточно.36По результатам проведенного анализа надежности и безопасности ГТС оросительных систем выявлена необходимость совершенствования технической диагностики водопроводящих сооружений на основе разработки инновационных автоматизированных технологий контроля, использующих интегральную оценкуработоспособности сооружений, прогнозирование сроков службы и остаточногоресурса работоспособности объекта. Такой подход обеспечивает переход от методов контроля отдельных показателей сооружения к методам контроля его состояния в целом.2.
Теоретически обоснованы и разработаны по результатам лабораторныхэкспериментов зависимости надежности железобетонных элементов водопроводящих сооружений от неблагоприятного воздействия окружающей среды: выщелачивания и коррозии, особенно в местах перехода водной среды в воздушную, итемпературного режима, определяющего морозостойкость. Апробация полученных зависимостей, проведенная в опытно-производственных условиях, показалацелесообразность их использования для оценки существующих прочностных характеристик поврежденных водопроводящих сооружений и прогнозирования ихизменений.3. Разработана классификация зон разрушения водопроводящих сооружений по степени опасности, видам, интенсивности и частоте проявления характерных повреждений, повышающая эффективность проведении натурных обследований сооружений оросительной системы приборными методами неразрушающегоконтроля за счет целенаправленного трассирования профилей георадарного зондирования.Выполнено моделирование напряженно-деформированного состояния водопроводящих сооружений численным методом конечных элементов для различных сочетаний разрушающих воздействий; установлены степень опасности и допустимые размеры зоны разрушения объектов; получены эмпирические зависимости для оценки работоспособности сооружения, позволяющие определять предельно-допустимые объемы его повреждений при изменяющемся местоположении и характере поражений, а так же прогнозировать возможность дальнейшегофункционирования.4 Для повышения качества и эффективности производственных решенийслужбы эксплуатации по надежности функционирующих сооружений; возможности получения прогнозных оценок их работоспособности и оценки последствийпринимаемых решений по дальнейшему использованию эксплуатируемых объектов сформирована методология проведения диагностики технического состоянияводопроводящих сооружений оросительных систем:37- базирующаяся на принципах: целостности обеспечивающей неразрывностьпроцесса управления; оперативности подготовки информации и принятия решений; соответствия целей и средств реализации; прогностичности, характеризующей возможность прогнозирования последствий принимаемых решений; полноты, учитывающей комплексность контроля и оценки, а так же степень охвата исследуемых объектов;- устанавливающая методы выявления нарушений и дефектов конструктивных элементов, оценки объемов нарушений, их интенсивности и опасности на основе инновационных автоматизированных технологий контроля, использующихинтегральную оценку работоспособности сооружений, прогнозирование сроковслужбы и остаточного ресурса работоспособности объекта;- ориентированная на применение способов неразрушающего приборногоконтроля конструктивных элементов сооружений;- предусматривающая автоматизацию процедур сбора, систематизации, обработки, интерпретации исходной информации, выдачи результирующих отчетов иэтапы проведения технической диагностики водопроводящих сооружений оросительной системы, обеспечивающие снижение трудоемкости работ и рост производительности труда в три-пять раз по сравнению с традиционным визуальным обследованием.5.
Разработан оригинальный программно-технический комплекс проведениядиагностики технического состояния водопроводящих сооружений оросительныхсистем, обеспечивающий обнаружение дефектов, как элементов сооружения, таки подстилающего грунтового основания, определение месторасположения и геометрических параметров неисправностей каждого элемента сооружения акустическим и георадиолокационным способами неразрушающего приборного контроля,расчет остаточного ресурса работоспособности обследуемых водопроводящих сооружений.
При этом временные затраты на выполнение обследования сокращаются до 3-5 раз. Срок и трудоемкость обработки информации снижаются, соответственно, в 10 и 2 раза.6. Создана и передана службе эксплуатации мелиоративного водохозяйственного комплекса юга России методика определения остаточного эксплуатационного ресурса водопроводящих сооружений, обеспечивающая прогнозированиепериода безопасного использования сооружения и по истечении нормативногосрока эксплуатации, а также рекомендации по организации и проведению технической диагностики сооружений оросительных систем, повышающей надежностьих эксплуатации.7.