8097
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Февралев А. В.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям
для обучающихся по дисциплине «Проектирование гидротехнических и энергетических сооружений» по направлению подготовки
08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений», специализация «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности»
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
2
УДК 626/627
Февралев А. В. Проектирование гидротехнических и энергетических сооружений [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А. В. Февралев; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 33 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
В пособии рассматривается очерк проектных организаций, дается характеристика основ проектирования, описываются состав документации по проектированию и изысканиям, раскрываются схемы использования и охраны водных объектов и энергетического освоения рек; раскрываются виды строительства, освещаются правила эксплуатации.
Ключевые слова: проектирование, сооружения, основы проектирования, инженерные изыскания, нормативная основа, правила эксплуатации
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Проектирование гидротехнических и энергетических сооружений» по направлению подготовки 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений», специализация «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности»
© |
А. В. Февралев, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016 |
3
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………… |
5 |
|
1. |
Исторический очерк организаций СССР, РФ по проектированию ГТС |
|
и энергетических сооружений………………………………………………. |
6 |
|
2. |
Законодательные и нормативные основы проектирования…………….. |
8 |
|
2.1. Понятие о проектировании…………………………………………... |
8 |
|
2.2. Основные законодательные акты……………………………………. |
8 |
|
2.3. Нормативная основа проектирования………………………………. 9 |
|
|
2.4. Актуализированные СНиПы………………………………………… |
9 |
|
2.5. Классы ГТС…………………………………………………………… |
10 |
3. |
Автоматизация проектирования………………………………………….. 11 |
|
4. |
Состав документации по проектированию……………………………… |
12 |
4.1.Проектная документация…………………………………………….. 12
4.2.Рабочая документация……………………………………………….. 12
5.Состав инженерных изысканий для строительства……………………... 13
5.1. Общие положения…………………………………………………….. |
13 |
5.2. Виды инженерных изысканий для строительства………………….. |
13 |
5.3. Автоматизация изысканий…………………………………………… |
14 |
6. Схемы комплексного использования и охраны водных объектов |
|
(СКИОВО)……………………………………………………………………. |
15 |
7.Схемы использования энергетических ресурсов рек (СИЭР)………….. 16
7.1.Общие положения……………………………………………………. 16
|
7.2. Этапы разработки СИЭР……………………………………………... |
|
16 |
|
7.3. Гидроэнергоресурсы приливов и отливов………………………….. |
17 |
|
|
7.4. Особенности составления СИЭР малых рек………………………... |
|
17 |
8. |
Виды строительства……………………………………………………….. 19 |
|
|
9. |
Проектирование пусковых комплексов…………………… |
..…………… |
20 |
|
9.1. Проектирование пускового комплекса ГЭС…………… |
..…………. |
20 |
4
9.2.Пусковой комплекс при минимально допустимом напоре Нмин…... 20
9.3.Пусковой комплекс ГЭС с применением временных рабочих ко-
лес……………………………………………………………………………... |
21 |
10.Расширение ГЭС…………………………………………………………. 23
10.1.Расширение Вилюйской ГЭС………………………………………. 23
10.2. Увеличение мощности Днепровской ГЭС………………………… |
24 |
|
11. |
Расширение АЭС и ТЭС………………………………………………… |
25 |
12. |
Восстановление ГЭС……………………………………………………. 26 |
|
13. |
Обоснование эффективности…………………………………………… |
27 |
13.1. Общие положения………………………………………………........ |
27 |
13.2.Эффекты освоения гидроэнергоресурсов…………………………. 27
13.3.Эффекты в пределах влияния гидроузлов и водохранилищ .……. 27
13.4.Эффекты в сфере влияния альтернативных электростанций
(ТЭС)………………………………………………………………………...... 28 |
|
|
13.5. Экономическая эффективность……………………………………. |
28 |
|
13.6. Затраты на освоение гидроэнергоресурсов………………………... |
29 |
|
14. Правила эксплуатации ГТС……………………………………………... 30 |
|
|
14.1. Общие положения…………………………………………………… |
|
30 |
14.2. Рекомендации к содержанию правил эксплуатации ГТС………… |
30 |
|
15. Эксплуатация водохранилищ…………………………………………… |
|
31 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………. |
32 |
|
5
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Проектирование гидротехнических и энергетических сооружений» предназначается для студентов, обучающихся по направлению «08.05.01 - Строительство уникальных зданий и сооружений» со специализацией «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности».
Настоящее пособие призвано способствовать подготовке к лекциям и практическим занятиям по названой дисциплине, а также подготовке к зачетам В пособии изложены названия разделов дисциплины и их краткое содержание. Для расширения знаний следует прослушать лекции, изучить литерату-
ру, приведенную в пособии, использовать ресурсы Интернета.1 Объем дисциплины представлен в таблице.
|
Форма |
р, к, гр, |
Зачетных единиц |
|
|
Учебных часов |
|
Часы кон- |
|||
|
проме- |
рр, ргр, |
|
|
|
|
|
|
тактной |
||
Семестр № |
Всего |
Аудиторная работа |
Само- |
Трудо- |
|||||||
жуточ- |
спр, т, |
работы |
|||||||||
|
|
|
|
стосто- |
емкость |
||||||
|
Лек- |
Лаб. |
Прак- |
||||||||
ной ат- |
кр, кп, |
|
обучаю- |
||||||||
|
ции. |
|
тиче- |
ятель- |
проме- |
||||||
тестации |
рпр |
|
|
щегося с |
|||||||
|
|
ная ра- |
жуточ- |
||||||||
|
|
|
ские |
||||||||
|
|
|
|
|
препода- |
||||||
|
|
|
|
|
бота |
ной ат- |
|||||
|
|
|
|
|
заня- |
||||||
|
|
|
|
|
вателем |
||||||
|
|
|
|
|
|
тестации |
|||||
|
|
|
|
|
тия |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Зачет |
|
2 |
72 |
16 |
0 |
16 |
22 |
18 |
32,32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Экзамен |
кп |
2 |
72 |
0 |
0 |
48 |
6 |
18 |
51,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
4 |
144 |
16 |
0 |
64 |
28 |
36 |
84,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Всемирная система объединённых компьютерных сетей для хранения и передачи информации.
6
1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ОРГАНИЗАЦИЙ СССР, РФ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ГТС И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Впрошлом проектированием ГТС и энергетических сооружений занимались организации: Гидропроект (Гидроэнергопроект), Теплоэлектропроект (ТЭП), Атомэнергопроект (АЭП), Гипроводхоз, Гипроречтранс, Сельэлектро.
Внастоящее время лицо, осуществляющее подготовку проектной доку-
ментации, должно иметь выданное саморегулируемой организацией свиде-
тельство о допуске к работам по организации подготовки проектной документации.
Гидропроект Ведущая российская (в прошлом советская) организация, проектирующая гидроэнергетические и водохозяйственные сооружения.
Гидроэлектропроект организован в 1932 г. с отделениями в Ленинграде, Тифлисе (Тбилиси), Ташкенте и Ростове-на-Дону.
После распада СССР институты объединения «Гидропроект» в 1992 г. сформировали ассоциацию «Гидропроект».
Внастоящее время название - ОАО «Проектно-изыскательский и научноисследовательский институт „ Гидропроект“ имени С. Я. Жука». Владелец - ПАО «РусГидро».
Теплоэлектропроект (ТЭП). Теплоэлектропроект — государственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт, первый институт в России, занимающийся проектированием объектов теплоэнергетики. Основан в Москве 20.10.1918 г.
В советское время в составе института были отделения в Москве, Ленинграде, Свердловске, Новосибирске, Горьком, Томске, Ташкенте, Киеве, Харькове, Львове, Ростове, Риге. В настоящее время - АО «Институт Теплоэлектропроект». Основным направлением деятельности является разработка проектов строительства новых тепловых электростанций, реконструкции и технического перевооружения действующих ТЭС.
7
Атомэнергопроект (АЭП). АО «Атомэнергопроект» — инжиниринговая компания, генеральный проектировщик и генподрядчик сооружения атомных электростанций.
Компанией созданы проекты большинства АЭС на территории России, Восточной Европы и стран СНГ.
Гипроводхоз Государственный институт по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства. Создан 6.04.1951 г.
В настоящее время в Н. Новгороде приемник – ПК институт «Нижегородагроводпроект». Ведет историю с 1954 г.
Гипроречтранс. Гипроречтранс - это комплексное проектирование речных и морских портов, судоремонтных и судостроительных заводов, гидроузлов, шлюзов, плотин.
ОАО "Гипроречтранс" является правопреемником Государственного института проектирования на речном транспорте "Гипроречтранс", основанного в
1931 г.
Сельэлектро. ЗАО «Сельэнергопроект» создано в начале 1992 года спе- циалистами-энергетиками бывшего ВНИПИ Сельэнергопроект (ранее Гипро- сельэлектро-1951, ВНИПИ Сельэлектро-1963, Сельэнергопроект-1969, РОСЭП- c 1992 по 2007). Занимается проектированием, комплектацией, строительством энергообъектов.
Ранее контора «Сельэлектро» занималась проектированием малых ГЭС для села.
8
2. ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. Понятие о проектировании
Проектирование — процесс разработки и выпуска проектной документации, необходимой для строительства объекта.
Дисциплина предназначена для специализации «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности».
Кним, согласно ФЗ РФ № 384-ФЗ [1], относятся здания и сооружения, отнесенные в соответствии с Градостроительным кодексом РФ [2] к особо опасным, технически сложным или уникальным объектам.
В соответствии с Градостроительным кодексом РФ [2] к особо опасным, технически сложным объектам относятся гидротехнические сооружения пер-
вого и второго классов.
Куникальным объектам относятся объекты капитального строительства,
впроектной документации которых предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик:
1) высота более чем 100 м;
2) пролеты более чем 100 м;
3) наличие консоли более чем 20 м; 4) заглубление подземной части (полностью или частично) ниже плани-
ровочной отметки земли более чем на 10 м; 5) наличие конструкций и конструкционных систем, в отношении кото-
рых применяются нестандартные методы расчета с учетом физических или геометрических нелинейных свойств либо разрабатываются специальные методы расчета.
2.2. Основные законодательные акты
Проектирование осуществляется на основе: федеральных законов, законов субъектов Федерации, местных законов, Постановлений Правительства
9
РФ, Приказов и постановлений министерств и ведомств (МЧС, МПР, Минрегион и др.), Постановлений субъектов Федерации и местных органов власти.
2.3. Нормативная основа проектирования
Проектирование осуществляется с соблюдением норм: СНиП, СП (свод правил), СанПиН (санитарные правила и нормы), РД (руководящие документы), ГОСТ и др.
2.4. Актуализированные СНиПы
СП 23.13330.2011 «СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений».
СП 38.13330.2012 «СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)».
СП 39.13330.2012 «СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материа-
лов».
СП 40.13330.2012 «СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетон-
ные».
СП 41.13330.2012 «СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений».
СП 41.13330.2012 «СНиП 2.06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений».
СП 47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения».
СП 101.13330.2012 «СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения.
СП 102.13330.2012 «Туннели гидротехнические. Актуализированная редакция СНиП 2.06.09-84″.
10
2.5. Классы ГТС
Эти классы надлежит определять по Постановлению Правительства РФ
[4]:
I класс – ГТС чрезвычайно высокой опасности;
II класс – ГТС высокой опасности;
III класс – ГТС средней опасности;
IV класс – ГТС низкой опасности.