«Описание водохранилища и гидротехнических сооружений»

Раздел I.  «Описание водохранилища и гидротехнических сооружений»

Верхне-Кумакское водохранилище на р. Кумак расположено в Ясненском районе Оренбургской области. Створ гидроузла расположен на расстоянии 189 км от устья р. Кумак, в 3 км выше поселка Кумак.

Длина напорного фронта по оси земляной плотины Верхне-Кумакского водохранилища составляет 1113 м.

В настоящее время Верхне-Кумакский гидроузел эксплуатируется изолированно.

Сооружения Верхне-Кумакского гидроузла находятся на балансе администрации муниципального образования Светлинский поссовет, эксплуатирующая организация – ООО «ВодСток». Основными задачами являются: хозяйственно-питьевое водоснабжение населения г. Ясный, пос. Светлый и промышленное водоснабжение предприятий г. Ясный, пос. Светлый.

Тип Верхне-Кумакского водохранилища по частным признакам:

а) по ландшафтным признакам – лесостепное;

б) по генезису котловины – русловое долинное;

в) по вертикальной зональности с учетом климатических зон – равнинное южное;

г) по геометрическим размерам – небольшое (объём), небольшое (площадь);

д) по глубине – неглубокое;

е) по степени регулирования стока – многолетнего регулирования;

ж) по величине сработки – средняя;

з) по скорости водообмена – малая.

Верхне-Кумакское водохранилище при НПУ 291,50 м осуществляет многолетнее регулирование стока. При отметке НПУ полезный объём составляет 41,34 млн. м³.

В состав Верхне-Кумакского гидроузла входят: земляная плотина; паводковый водосброс из монолитного железобетона; донный водоспуск, насосная станция.

Акваториальное районирование водохранилища

Водохранилище Верхне-Кумакского гидроузла относится к небольшим. Общая его длина от створа плотины до выклинивания подпора (с учетом всех боковых плесов) составляет 15,3 км. Средняя ширина около 0,8 км, наибольшая 1,3 км. Площадь зеркала водохранилища при нормальном подпорном горизонте составляет 12,7 км2, объем водной массы – 48 млн. м3.

В литературе имеется много схем деления водохранилищ, свои схемы предлагали: , , и , , и , , и др. В основу деления положены разные признаки (особенности гидрологии, гидрохимии, оптики, гидравлические и некоторые морфометрические показатели).

Наибольшей известностью и широким применением пользуется схема районирования, предложенная , который рекомендует для большинства русловых водохранилищ различать (по их длине) три основных (нижняя, средняя, верхняя) и две дополнительных (выклинивания подпора и малых и средних заливов) зоны. Разработанная для целей обеспечения работы водного транспорта, она хорошо отражает характер изменения глубин и ветро-волновых воздействий на суда и берега. Применимость такой схемы не вызывает сомнений.

Морфометрия является тем звеном, в котором преломляются основные элементы гидрологического режима. В связи с этим целесообразно использовать морфометрические показатели для районирования водохранилищ. Наиболее употребляемым приемом выделения границ различных частей водохранилища является использование в качестве основной характеристики ширины водного зеркала при районировании сложных в гидрографическом отношении водохранилищ. В случае простых водохранилищ целесообразно использование других показателей. Так, предлагает использовать среднюю глубину через 1-3-5 м при НПУ.

Отношение ширины водохранилища к его средней глубине называется коэффициентом морфометрического подобия. Распределение его значений по длине водохранилища в виде графика представляет «пилообразную» кривую. С целью уточнения положения границ отдельных таксонов водохранилища, выполняется сглаживание такого графика не менее чем по трем компонентам.

В вопросе о таксономических единицах районирования для водохранилищ может быть принята схема: плес – район – участок и зона – подзона. Предлагается различать: главный плес, а при наличии значительных разветвлений, и крупные краевые плесы. В пределах главного и крупных краевых плесов выделяются гидрографические районы, в качестве которых могут быть приняты:

–  озеровидные расширения;

–  значительные по протяженности сужения;

–  средние по размерам краевые плесы;

–  части обширных акваторий, разделенные затопленными водоразделами.

В случае «одноплесовости» – краевые плесы не выделяются.

Внутри районов по характеру морфометрии могут обособляться участки. Это, как правило:

–  небольшие краевые плесы и заливы в устьях малых рек или «глухие» заливы;

–  части районов, отличающиеся по морфометрическим показателям;

–  части районов, разделенные островами, затопленным лесом и др.;

–  части районов в местах затопленных озер, горных выработок и инженерных сооружений (насыпи, дамбы и т. п.).

В качестве самостоятельных районов или участков (в зависимости от размеров водоема) имеют место присущие всем водохранилищам верховые части, где происходит выклинивание подпора.

В целом, на Верхне-Кумакском водохранилище можно выделить следующие основные единицы:

1.  Приплотинный участок;

2.  Кумакский плес;

3.  Кокпектский плес;

В составе основных плесов можно также выделить основные подрайоны, в частности зоны выклинивания подпора и собственно озеровидный участок плеса. Соответственно, в общем виде деление водохранилища будет выглядеть следующим образом:

1.  Приплотинный участок;

2.  Кумакский плес;

2а. Озеровидный участок;

2б. Участок выклинивания подпора;

3.  Кокпектский плес;

3а. Озеровидный участок;

3б. Участок выклинивания подпора.

Раздел II.  «Сведения о зонах воздействия Верхне-Кумакского водохранилища»

Методика выделения зоны постоянного затопления

Зона постоянного затопления Верхне-Кумакского водохранилища соответствует отметке минимального подпорного уровня у плотины гидроузла (УМО 283,0 м) и минимальных транзитных расходах воды по длине водохранилища, в которой происходит полная замена наземной экосистемы на водную.

Зона постоянного затопления водохранилища получена в результате ГИС моделирования в программе ArcGIS c использованием модуля Spatial Analyst. Для этого была построена цифровая модель дна и берегов (ЦМР) водоёма в виде поверхности GRID. В качестве основы для построения рельефа использовались горизонтали, высотные отметки, отметки уреза воды и высота берега, снятые с топографической карты масштаба 1:25000 и 1: а так же данные по глубинам водохранилища. Современная линия уреза воды откорректирована по детальным космическим снимкам. На рис. 2.1 показана цифровая модель рельефа (ЦМР) берегов и дна Верхне-Кумакского водохранилища.

Пространственное положение зоны постоянного затопления получено заливкой ЦМР на нужную отметку УМО (283,0 м). На рис. 2.2 показана зона постоянного затопления Верхне-Кумакского водохранилища.

Рис. 2.1. Цифровая модель рельефа (ЦМР) района Верхне-Кумакского водохранилища

Рис. 2.2. Зона постоянного затопления (УМО 283,0 м)

Методика выделения зоны периодического и временного затопления в пределах водохранилища

Зоной периодического или временного затопления является территория, покрываемая водой при максимальном подпорном уровне воды у плотины и максимальных расчетных транзитных расходах по длине водохранилища.

В зоне периодического или временного затопления Верхне-Кумакского водохранилища выделяются подзоны:

- ежегодного затопления – территория, покрываемая водой при уровне воды у плотины гидроузла на отметке НПУ 291,5 м и среднемноголетнем расходе воды по длине водохранилища (рис. 2.2, 2.3);

- катастрофического (экстремального) затопления – территория, покрываемая водой при уровне воды у плотины гидроузла на отметке ФПУ 295,8 и экстремальных половодных расходах по длине водохранилища (рис. 2.3).

Зоны ежегодного и половодного затопления построены заливкой цифровой модели рельефа на отметки НПУ и ФПУ. Положение границ зон затопления откорректировано по космическим снимкам (рис. 2.3).

Зоны затопления Верхне-Кумакского водохранилища в верхнем бьефе показаны на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Зоны ежегодного и половодного (паводкового) затопления

Методика выделения зоны влияния водохранилища в нижнем бьефе

Зона воздействия регулирования поверхностного стока вод в водный объект ниже гидроузла – территория ниже гидроузла водохранилища, в пределах которой расходы и уровни воды в р. Кумак претерпевают существенные изменения в результате воздействия режима работы водохранилища.

Верхняя граница зоны воздействия соответствует уровням воды при пропуске максимального половодья вероятностью превышения P 0,5 %. Расход сброса при этом, согласно ПИВР Верхне-Кумакского водохранилища, составляет 770 м³/с.

Границы зоны воздействия в нижнем бьефе были получены в результате гидродинамического моделирования в программе HEC-RAS (River Analysis System of Hydrologic Engineering Center) и модуля HECGEORAS. Программный комплекс HEC-RAS позволяет по заданной цифровой модели участка реки (водохранилища) решать одномерную задачу установившегося или неустановившегося движений воды на основе уравнений Сен-Венана. При этом задаются граничные условия расчета и начальные условия (для неустановившегося движения). Цифровая модель реки представляет собой структурированное числовое описание поперечных сечений по последовательным створам, заданных на рассматриваемом участке реки в соответствии с принятой расчетной схемой. Поперечные сечения описываются слева направо в ориентации по направлению течения воды, чередуя высотные отметки точек топографической поверхности и расстояния между этими точками. Выделяется: левая часть сечения (левая пойма), русловая часть и правая часть сечения (правая пойма) ‑ задаются коэффициенты шероховатости отдельно для левой, правой пойм и русла, задаются расстояния по участкам левой и правой пойм и участку русла между створами. Указанная информация представляет собой базовую часть модели расчета и оформляется в виде файла Geometry.

Расходные характеристики и граничные условия оформляются в виде файла Flow и представляют собой расходы на отрезках между створами, а также отметки уровня воды в нижнем створе расчетного участка реки как граничное условие ‑ для расчета установившегося движения. Несколько отрезков с одним и тем же расходом объединяются в расчетной схеме в один гидравлический участок без притоков. Для расчета неустановившегося движения указанные расходы и граничные условия представляют собой таблицы изменений этих величин по времени при заданном временном интервале. С данными одного и того же файла Geometry проводятся расчеты с данными из разных файлов Flow, так что пары Geometry+Flow полностью несут информацию нужной модели расчета. Все данные заполняются в высвечиваемых на экране бланках и заносятся в память компьютерного комплекса HEC-RAS.

Для моделирования затопления в программе ArcGIS была построена геометрическая модель р. Кумак от створа Верхне-Кумакского водохранилища до впадения в реку Большой Кумак. В качестве высотной модели использовалась цифровая модель рельефа, построенная по топографической карте масштаба 1:100000 и космоснимкам (рис. 2.4).

По всей длине водоёма на расчетном участке были построены профили с шагом 0,2 – 0,5 км.

Рис. 2.4. Геометрическая модель р. Кумак

Непосредственно моделирование затопления для заданного расхода было выполнено в HEC-RAS. Для моделирования была импортирована геометрическая модель водоёма, заданы коэффициенты шероховатости дна (0,018) и береговой зоны (0,05). Моделирование затопления выполнено для расхода обеспеченности, согласно ПИВР Верхне-Кумакского водохранилища, Р 0,5% – 770 м3/с. Граничные условия на расчётном участке соответствуют модели без подпора (рис. 2.5).

В результате моделирования были получены по каждому расчетному профилю отметки уровней воды при заданном расходе, пространственное положение границы затопления и продольный профиль (рис. 2.6). Модель затопления была экспортирована в программу ArcGIS, где зона затопления откорректирована по космическим снимкам (рис. 2.7).

Рис. 2.5. Геометрическая модель для расчета затопления р. Кумак в программе HEC-RAS

Рис. 2.6. Результаты гидродинамического моделирования затопления ниже створа Верхне-Кумакского водохранилища при половодье Р 0,5%

Положение границы зоны вероятного затопления уточнено на местности по детальным космическим снимкам (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Зона влияния Верхне-Кумакского водохранилища в нижнем бьефе

Раздел III.  «Мероприятия, осуществляемые при эксплуатации водохранилища»

В соответствии с Федеральным законом от 01.01.01 года (в ред. от 01.01.2001 г. с изм. 04.03.2013 г.) «О безопасности гидротехнических сооружений», последующими дополнениями данному Закону, эксплуатирующая организация () обязана:

–  обеспечивать соблюдение норм и правил безопасности гидротехнических сооружений при их строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, ремонте, реконструкции, консервации, выводе из эксплуатации и ликвидации;

–  обеспечивать контроль (мониторинг) за показателями состояния гидротехнического сооружения, природных и техногенных воздействий и на основании полученных данных осуществлять оценку безопасности гидротехнического сооружения, в том числе регулярную оценку безопасности гидротехнического сооружения и анализ причин ее снижения с учетом работы гидротехнического сооружения в каскаде, вредных природных и техногенных воздействий, результатов хозяйственной и иной деятельности, в том числе деятельности, связанной со строительством и с эксплуатацией объектов на водных объектах и на прилегающих к ним территориях ниже и выше гидротехнического сооружения;

–  обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности гидротехнического сооружения;

–  развивать системы контроля за состоянием гидротехнического сооружения;

–  систематически анализировать причины снижения безопасности гидротехнического сооружения и своевременно осуществлять разработку и реализацию мер по обеспечению технически исправного состояния гидротехнического сооружения и его безопасности, а также по предотвращению аварии гидротехнического сооружения;

–  обеспечивать проведение регулярных обследований гидротехнического сооружения;

–  создавать финансовые и материальные резервы, предназначенные для ликвидации аварии на гидротехническом сооружении;

–  организовывать эксплуатацию гидротехнического сооружения в соответствии с разработанными и согласованными с федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на проведение федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, правилами эксплуатации гидротехнического сооружения и обеспечивать соответствующую нормам и правилам квалификацию работников эксплуатирующей организации;

–  поддерживать в постоянной готовности локальные системы оповещения о чрезвычайных ситуациях на гидротехнических сооружениях;

–  осуществлять по вопросам предупреждения аварий гидротехнического сооружения взаимодействие с органом управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям; незамедлительно информировать об угрозе аварии гидротехнического сооружения федеральные органы исполнительной власти, уполномоченные на проведение федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, другие заинтересованные государственные органы, органы местного самоуправления и в случае непосредственной угрозы прорыва напорного фронта – население и организации в зоне возможного затопления;

–  содействовать федеральным органам исполнительной власти, уполномоченным на проведение федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, в реализации их функций;

–  совместно с органами местного самоуправления информировать население о вопросах безопасности гидротехнических сооружений;

–  финансировать мероприятия по эксплуатации гидротехнического сооружения, обеспечению его безопасности, а также работы по предотвращению и ликвидации последствий аварий гидротехнического сооружения;

Собственник гидротехнического сооружения или эксплуатирующая организация несет ответственность за безопасность гидротехнического сооружения (в том числе возмещает в соответствии со статьями 16, 17 и 18 настоящего Федерального закона ущерб, нанесенный в результате аварии гидротехнического сооружения) вплоть до момента перехода прав собственности к другому физическому или юридическому лицу либо до полного завершения работ по ликвидации гидротехнического сооружения.

Безопасный режим эксплуатации объектов, расположенных в нижнем бьефе, обеспечивается соблюдением эксплуатационной службой режима попусков воды из Верхне-Кумакского водохранилища, установленных «Правилами».

Мероприятия, направленные на предотвращение негативного воздействия вод

В качестве основных средств инженерной защиты следует предусматривать обвалование, искусственное повышение поверхности территории, дренажные системы и отдельные дренажи и другие защитные сооружения. В качестве вспомогательных средств инженерной защиты надлежит использовать естественные свойства природных систем и их компонентов, усиливающие эффективность основных средств инженерной защиты. К последним следует относить повышение водоотводящей и дренирующей роли гидрографической сети путем расчистки русел и стариц, фитомелиорацию, агролесотехнические мероприятия и т. д.

Мероприятия по обеспечению рационального использования водных, биологических и других ресурсов водохранилища

Мероприятиями, направленными на обеспечение рационального использования водных, биологических и других ресурсов водохранилища являются: транспортное освоение водохранилища, рыбохозяйственное освоение водохранилища, строительство водозаборных сооружений в интересах водоснабжения, орошения, размещение объектов для осуществления рекреационной деятельности, инженерное обустройство акватории и береговых зон, обеспечение сохранения природных ландшафтов.

Транспортное освоение водохранилища

Правилами не предусматривается строительство портов, пристаней, причалов, устройство постоянной навигационной обстановки.

Согласно Распоряжения Правительства РФ от 01.01.2001 г. № 1800-р (ред. от 01.01.2001 г.), Верхне-Кумакское водохранилище не входит в «Перечень внутренних водных путей Волжского бассейна».

Рыбохозяйственное освоение водохранилища, мероприятия по восполнению и увеличению рыбных запасов

Для сохранения условий естественного воспроизводства водных биологических ресурсов режим водохранилища должен быть максимально приближен к благоприятному:

–  в нерестовый период попуски в нижний бьеф должны обеспечивать достаточное залитие пойменных нерестовых участков (объемы сбросов должны быть близки к естественной приточности водоёма в половодье) и поддержание их обводнённости в мае-июне;

–  в меженный период (за исключением весеннего сезона – март-май) объёмы сбросных расходов необходимо приблизить к объемам естественной приточности реки, т. к. в нижнем бьефе Верхне-Кумакского гидроузла и далее в нижнем течении р. Кумак возможны существенные суточные колебания уровня;

–  наполнение водоёма не должно быть форсированным в связи с тем, что резкий перепад температурного режима воды на воспроизводственных участках (в том числе и при сильном волнении) не способствует массовому подходу производителей, и нерест в таких условиях проходит растянуто.

Строительство водозаборных сооружений в интересах водоснабжения, орошения

В обозримой перспективе финансирование строительства водозаборных сооружений на основе федерального и областного бюджетов на Верхне-Кумакского водохранилище не предусматривается. В случае строительства новых водозаборных сооружений будет необходимо произвести корректировки ПИВР и ПТЭБ.

Условия водопользования в нижнем бьефе обеспечиваются соблюдением режима попусков из водохранилища и выполнением соответствующих организационно-технических мероприятий.

Размещение объектов для осуществления рекреационной деятельности

Использование водохранилища для рекреационных целей (отдыха, туризма, спорта) осуществляется с учетом правил использования водных объектов, устанавливаемых органами местного самоуправления в соответствии со статьей 6 Водного Кодекса РФ от 01.01.2001 года (в ред. от 01.01.2001 г.).

Проектирование, строительство, реконструкция, ввод в эксплуатацию и эксплуатация зданий, строений, сооружений для рекреационных целей, в том числе для обустройства пляжей, осуществляются в соответствии с водным законодательством и законодательством о градостроительной деятельности.

Размещение объектов рекреации и мероприятия по сохранению природных ландшафтов должны осуществляться за пределами зоны затопления Верхне-Кумакского водохранилища.

При защите природных ландшафтов вблизи населенных пунктов следует предусматривать использование территории для создания санитарно-защитных зон, лесопарков, лечебно-оздоровительных объектов, зон отдыха, включающих все виды туризма, рекреации и спорта.

Размещение и организация мест массового отдыха и купания населения должно осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.5.02-80 «Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов».

Инженерное обустройство акватории и береговых зон

Режим работы водохранилища должен предусматривать безопасность подпорных сооружений, образующих водохранилище, а также безопасность населения и хозяйств прибрежной зоны водохранилища и речной зоны р. Кумак, расположенных на нижележащем участке. Безопасный режим эксплуатации объектов, расположенных в нижнем бьефе, должен обеспечиваться соблюдением режима попусков воды из Верхне-Кумакского водохранилища, установленных «Правилами использования водных ресурсов Верхне-Кумакского водохранилища» 2012 года.

Мероприятия, проводимые в зимний период непосредственно на водохранилище и его берегах

В соответствии с Методическими указаниями в Правилах технической эксплуатации и благоустройства водохранилищ предусматриваются мероприятия, проводимые в зимний период – по предотвращению заморов рыб, повреждения льдом защитных и иных сооружений, по обеспечению безопасного размещения и функционирования ледовых дорог и переправ через водохранилище, безопасности зимнего рыболовства.

В зимний период на водохранилище обустройство ледовых переправ для транспортного сообщения по льду через водохранилище или вдоль него проводится в соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

Службе эксплуатации гидроузла совместно с органами местного самоуправления, территориальными подразделениями Министерства по чрезвычайным ситуациям необходимо принять меры по запрещению движения транспортных средств на ледовой акватории водохранилища в период его наполнения. В связи с этим должны быть выполнены мероприятия по оповещению населения о запрете выезда транспорта на лед водохранилища. В средствах массовой информации необходимо проводить работу разъяснительного характера о причинах таких запретов. В населенных пунктах, на предприятиях, расположенных в непосредственной близости от водохранилища, на путях подъезда и подхода к береговой линии, а также в нижнем бьефе гидроузла, должны быть установлены информационные щиты разъяснительного и запретительного характера.

Мероприятия по предотвращению заморов рыбы

Для предотвращения заморов рыбы в зимний период, при установлении на водохранилище сплошного ледового покрова необходимо осуществлять мероприятия по созданию специальных аэрационных прорубей и прорезей, поддержанию их в надлежащем состоянии. Проруби и прорези, соединяющие отшнуровывающиеся заливы и основную ёмкость водохранилища, будут служить для обогащения кислородом воды в период сплошного ледостава. Места создания прорубей и прорезей назначаются Средневолжским территориальным Управлением Федерального агентства по рыболовству.

Мероприятия по предотвращению повреждения льдом защитных и иных сооружений

В зимний период основную опасность для работы Верхне-Кумакского гидроузла представляют возможные подвижки ледового покрытия на акватории водохранилища. Мероприятия по предотвращению повреждения льдом защитных и иных сооружений включают соблюдение оперативной службой режимов работы гидроузла в соответствии с «Правилами использования водных ресурсов Верхне-Кумакского водохранилища», организацию наблюдений за ледовой обстановкой и осуществление профилактических мероприятий.

Мероприятия проводятся эксплуатирующей организацией в соответствии с разработанными инструкциями.

Мероприятия по запрещению размещения и функционирования ледовых дорог и переправ на водохранилище. Мероприятия по обеспечению безопасности зимнего рыболовства

В целях обеспечения безопасности населения, органами исполнительной власти Оренбургской области, местного самоуправления вводятся меры по ограничению пребывания населения на льду водохранилища для зимней рыбалки.

В связи с этим должны быть выполнены мероприятия по оповещению населения о запрете выезда транспорта на лед водохранилища. В средствах массовой информации необходимо проводить работу разъяснительного характера о причинах таких запретов. В населенных пунктах, на предприятиях, расположенных в непосредственной близости от водохранилища, на путях подъезда и подхода к береговой линии, а также в нижнем бьефе гидроузла, должны быть установлены информационные щиты разъяснительного и запретительного характера.

Мероприятия, проводимые в зимний период в нижнем бьефе водохранилища

Мероприятия по предупреждению ущербов от затоплений и подтоплений в нижнем бьефе, в том числе поступления загрязняющих веществ в водный объект, включают:

–  соблюдение режимов работы водохранилища в соответствии с «Правилами использования водных ресурсов Верхне-Кумакского водохранилища»;

–  осуществление мониторинга состояния инженерных конструкций и сооружений в нижнем бьефе гидроузла;

–  осуществление мониторинга ледовой обстановки и возникновения опасных явлений на реке Кумак;

–  соблюдение режима водоохранных зон.

Мониторинг состояния инженерных сооружений и ледовой обстановки осуществляется службой эксплуатации. В нижнем бьефе гидроузла в зимний период необходимо проводить мероприятия, направленные:

–  на уменьшение зажоров льда, образующихся в результате сбросов воды в нижний бьеф в зимний период при установлении низких температур воздуха;

–  на уменьшение опасности для населения в результате образования полыньи в нижнем бьефе.

Практические мероприятия по ликвидации негативных явлений, вызванных льдообразованием в нижнем бьефе гидроузла, осуществляются уполномоченным органом МЧС Оренбургской области.

Мероприятия, осуществляемые при эксплуатации водохранилища в период пропуска весеннего половодья и паводков

В проекте «Правил» предусматриваются следующие мероприятия, проводимые в период пропуска половодья и паводков:

–  проверка состояния защитных сооружений и их оборудования на самом водохранилище и в нижнем бьефе его гидроузла перед началом половодья и выполнение мер по приведению их в рабочее состояние (выполняются собственниками сооружений и надзорными органами);

–  постоянный контроль состояния и работоспособности защитных и иных сооружений на водохранилище, его берегах и в нижнем бьефе при пропуске половодья и паводков с целью своевременного принятия мер по предупреждению ущербов;

–  постоянный контроль ледовой обстановки на водохранилище и в его нижнем бьефе;

–  предупреждение засорения, захламления и размещения опасных веществ на берегах водохранилища и в зонах периодического затопления;

–  мероприятия по предотвращению несчастных случаев на водохранилище и в его нижнем бьефе, в том числе и при осуществлении подледного рыболовства;

–  пополнение аварийного запаса механизмов, инструментов;

–  комплектование аварийных бригад и составление графика дежурств ответственных лиц, ремонтного персонала и транспортных средств;

–  организацию оперативной связи с местными паводковыми комиссиями.

Служба эксплуатации обязана информировать паводковые комиссии местных административных органов об уровнях воды в водохранилище, динамике расходов ее через водосброс, а также о состоянии всех сооружений и возникающих опасных ситуациях.

После прохождения половодья все сооружения должны быть осмотрены, сфотографированы и замерены происшедшие изменения и деформации.

Детальные обследования сооружений ГТС должно проводиться: весной (до и после половодья), в середине лета и осенью перед ледоставом. Визуальный осмотр плотины, водосброса и водозаборных сооружений проводится ежедневно.

Наблюдения за уровнями воды в верхнем и нижнем бьефах водохранилища в период прохождения половодья должны проводиться круглосуточно, а в остальное время – 1 раз в 10 дней.

Раздел IV.  «Перечень мероприятий, осуществляемых на Верхне-Кумакском водохранилище в случае возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций»

В соответствии с Федеральным законом от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.01.01 г. № 000 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Приказом МЧС России от 01.01.2001 г. № 000 «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнедеятельности» Верхне-Кумакский гидроузел является потенциально опасным объектом третьего класса (согласно классификации МЧС России № 000 от 01.01.2001 г.).

Мероприятия по эвакуации населения осуществляются в соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» уполномоченными органами исполнительной власти Оренбургской области, органами местного самоуправления.

Обеспечение своевременного оповещения органов исполнительной власти, водопользователей, жителей об угрозе или возникновении аварий и чрезвычайных ситуаций

Оповещение должно осуществляться с использованием локальной системы оповещения в соответствии с Постановлением Совета Министров Правительства Российской Федерации от 01.01.01 г. № 000 «О создании локальных систем оповещения в районах размещения потенциально опасных объектов». Передача оперативной информации производится в соответствии с Постановлениями Правительства РФ от 01.01.2001 г. № 000 (в ред. от 01.01.2001 г.) «О Порядке сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и от 01.01.2001 г. № 000 (в ред. от 01.01.2001 г.) «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

Для оповещения персонала и населения в случае возникновения чрезвычайной ситуации должны использоваться следующие системы связи и оповещения:

–  автоматическая телефонная связь;

–  оперативная телефонная связь;

–  мобильная (сотовая) связь.

Для оперативного оповещения органов исполнительной власти и местного самоуправления, территориального органа по делам ГО и ЧС, государственного органа по надзору за безопасностью ГТС, в имеется и поддерживается в готовности радиотелефонная связь. Для обеспечения оперативного оповещения разработана и находится в действии система оповещения.

Необходимую информацию для населения об аварийной ситуации на Верхне-Кумакском гидроузле предполагается доводить через местную печать, радио и телевидение района, а также с использованием радиосвязи с машин на месте службой оповещения.

Установление маршрутов эвакуации людей при различных видах аварий и чрезвычайных ситуаций

Мероприятия по эвакуации населения осуществляются в соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» уполномоченными органами исполнительной власти Оренбургской области, органами местного самоуправления.

Приказом руководителя эксплуатирующей организации создается эвакуационная комиссия, утверждается положение об эвакуационной комиссии и обязанности ее членов.

Планом определяются: маршруты и порядок вывоза (вывода), пункты размещения эвакуируемых, ответственные за организацию эвакуации, организация защиты эвакуируемых в местах сборов и на маршрутах эвакуации, организация первоочередного жизнеобеспечения в местах размещения, организация управления и связи в ходе эвакуации.

Установление уровней рисков при различных видах аварий и чрезвычайных ситуаций

В соответствии с Федеральным законом от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Приказом МЧС России от 01.01.2001 г. № 000 «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнедеятельности» на производственных объектах, относящихся к категории опасных, осуществляется прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и определение (установление) уровней рисков.

Особенности проведения эвакуации, а также обеспечение ввода сил и средств ликвидации аварии, определяются характером источника аварии (чрезвычайной ситуации), временными характеристиками воздействия поражающих факторов аварии, численностью и охватом персонала на гидроузле. Указанные признаки могут быть положены в основу классификации вариантов проведения эвакуации.

Мероприятия по эвакуации населения осуществляются в соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» уполномоченными органами исполнительной власти Оренбургской области, органами местного самоуправления.

Обеспечение готовности подразделений невоенизированных формирований по спасению людей и ликвидации последствий аварий

Приказом руководителя эксплуатирующей организации создаются следующие звенья:

–  звено аварийно-спасательных работ;

–  звено укрытий и убежищ;

–  звено охраны общественного порядка и пожаротушения;

–  звено оповещения и связи.

На объекте имеется план действий по локализации и ликвидации опасных повреждений, аварийных чрезвычайных ситуаций на ГТС Верхне-Кумакского водохранилища, их последствий с использованием материально-технических средств. План утверждается директором и согласовывается с Управлением по делам ГО и ЧС Оренбургской области.

План ликвидации аварий должен корректироваться и уточняться ежегодно с учётом фактического состояния сооружений. В плане отображены все возможные на ГТС аварии, опасные для жизни людей; возможные места их возникновения со сценариями их развития; указаны мероприятия по спасению людей, застигнутых аварией и список должностных лиц, которые должны быть немедленно извещены об аварии.

Организация медицинского обслуживания

Организация медицинского обслуживания в случае возникновения аварий и чрезвычайных ситуаций на Верхне-Кумакском гидроузле осуществляется в рамках функциональной подсистемы, которая создается в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 01.01.2001 г. № (в ред. от 01.01.2001 г.) «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

Оказание медицинской помощи персоналу гидроузла и населению, при возникновении аварий и чрезвычайных ситуаций на Верхне-Кумакском гидроузле, осуществляется всеми силами и средствами, имеющимися в распоряжении предприятий, эксплуатирующих гидроузел, муниципальных образований Оренбургской области, расположенных в зоне чрезвычайной ситуации, а также другими силами и средствами, входящими в функциональную подсистему.

Для ликвидации медико-санитарных последствий чрезвычайных ситуаций создаются и используются резервы материально-технических ресурсов и медицинского имущества в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федерации.

Раздел V.  «Ограничения эксплуатации Верхне-Кумакского водохранилища и перечень мероприятий по поддержанию его надлежащего санитарного и технического состояния»

Проект «Правил» содержит сведения об ограничениях эксплуатации Верхне-Кумакского водохранилища и перечень мероприятий по поддержанию надлежащего санитарного и технического состояния водохранилища, перечень мероприятий, осуществляемых в акватории водохранилища, его водоохранной зоне и в зоне водного объекта ниже плотины в связи с использованием водохранилища для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, рыболовства и охоты, рекреационных целей, для целей водного транспорта, сплава древесины и других целей, а также перечень мероприятий по предупреждению заиления (в том числе очистка от наносов, зарастания, меры по борьбе с цветением воды), по предотвращению поступления загрязняющих веществ и микроорганизмов в водохранилище, по обустройству берегов водохранилища, зоны водного объекта ниже плотины в соответствии с требованиями их хозяйственного использования и требованиями охраны окружающей среды.

Зоны постоянных ограничений использования акватории, дна и берегов водохранилища

Границы водоохранной и прибрежной зон устанавливаются в соответствии с проектом, который разрабатывается в соответствии с нормативно-методическими документами, утвержденными МПР России, и согласовываются со специально уполномоченным органом охраны окружающей природной среды Оренбургской области.

Закрепление на местности границ водоохранных зон и границ прибрежных защитных полос специальными информационными знаками осуществляется в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 01.01.01 г. № 17 «Об утверждении правил установления на местности границ водоохранных зон и границ прибрежных защитных полос».

Государственный контроль за соблюдением порядка установленных размеров и границ, а также режима хозяйственной деятельности в пределах водоохранной и прибрежной зон, возлагается на территориальные органы МПР России.

Зоны размещения кладбищ и скотомогильников

На акватории водохранилища и его берегах в местах затопленных кладбищ и скотомогильников устанавливаются зоны постоянных ограничений.

В зоне затопления Верхне-Кумакского водохранилища кладбищ и скотомогильников, захоронений отходов производства и потребления не имеется.

Зоны временных, сезонных ограничений использования водохранилища, его акватории, дна и берегов

Зоны временных сезонных ограничений использования водохранилища, его акватории, дна и берегов устанавливаются:

–  в целях сохранения водных биологических ресурсов и их рационального использования в соответствии с Федеральным законом от 01.01.2001 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О рыболовстве и сохранении водных биологических ресурсов». Ограничения рыболовства, в том числе запрет рыболовства в определённых местах и в отношении отдельных видов водных биоресурсов, устанавливаются территориальными управлениями Федерального агентства по рыболовству.

–  в целях обеспечения безопасности населения на акватории водохранилища и в нижнем бьефе гидроузла при организации ледовых переправ для транспортного сообщения и зимнего рыболовства в соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. (в редакции от 01.01.2001 г.) «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

Мероприятия по поддержанию надлежащего санитарного состояния водохранилища

Требования к использованию водохранилища в качестве источника питьевого, хозяйственного-бытового водоснабжения, использования его в рекреационных целях; при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации хозяйственных и других объектов, способных оказать влияние на состояние поверхностных вод регламентируется положениями Федерального закона от 01.01.01 г. № 52-ФЗ (в ред. от 01.01.2001 г., с изм. от 01.01.2001 г.) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», «Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ» № 3907-85, СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения», СанПиН 2.1.5.980-00 (с изм. от 01.01.2001 г.) «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

Границы поясов зон санитарной охраны устанавливаются согласно СанПиНу 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения».

Для водозабора на Верхне-Кумакском водохранилище согласно разработанного проекта устанавливаются 3 пояса зон санитарной охраны.

Мероприятия по первому поясу

На территории первого пояса ЗСО не допускается: посадка высокоствольных деревьев, все виды строительства, не имеющие непосредственного отношения к эксплуатации, реконструкции и расширению водопроводных сооружений, в том числе прокладка трубопроводов различного назначения, размещение жилых и хозяйственно-бытовых зданий, проживание людей, применение ядохимикатов и удобрений.

Здания должны быть оборудованы канализацией с отведением сточных вод в ближайшую систему бытовой или производственной канализации или на местные станции очистных сооружений, расположенные за пределами первого пояса ЗСО с учетом санитарного режима на территории второго пояса.

Запрещается спуск любых сточных вод, в том числе сточных вод водного транспорта, а также купание, стирка белья, водопой скота и другие виды водопользования, оказывающие влияние на качество воды.

Мероприятия по второму и третьему поясам ЗСО

Регулирование отведения территории для нового строительства жилых, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также согласование изменений технологий действующих предприятий, связанных с повышением степени опасности загрязнения сточными водами источника водоснабжения.

Запрещение отведения сточных вод в зоне водосбора источника водоснабжения, включая его притоки, не отвечающих требованиям СанПиНа «Охрана поверхностных вод от загрязнения».

Добыча песка, гравия и проведение дноуглубительных работ в пределах акватории ЗСО допускается по согласованию с центром санитарно-эпидемиологического надзора лишь при обосновании гидрологическими расчетами отсутствия ухудшения качества воды в створе на 1 км выше (в сторону) от водозабора.

Использование химических методов борьбы с эфтрофикацией водоемов допускается при условии применения препаратов, разрешенных государственной санитарно-эпидемиологической службой Российской Федерации.

Использование источников водоснабжения в пределах второго пояса ЗСО для купания, туризма, водного спорта и рыбной ловли допускается лишь в установленных местах при условии соблюдения требований СанПиНа «Охрана поверхностных вод от загрязнения», а также гигиенических требований к зонам рекреации водных объектов.

Более детально мероприятия по поясам и ответственные за их выполнение освещены в проекте зон санитарной охраны.

Мероприятия по очистке акватории водохранилища от плавающего мусора, в том числе древесины

Мероприятия по очистке акватории водохранилища включают удаление с водной поверхности плавающих предметов, в том числе древесины выше и ниже ГТС. Обязанности по выполнению данных мероприятий возлагаются на службу эксплуатации. Для проведения данных мероприятий служба эксплуатации гидроузла должна иметь в своём распоряжении технические средства по удалению с водной поверхности плавающих предметов, включая плавсредства и тяговые устройства, которые необходимы для транспортировки древесины к берегу и ее выгрузки.

Выполнение мероприятий по поддержанию санитарного состояния на остальной части акватории и ложа водохранилища возлагается на органы исполнительной власти Оренбургской области.

Мероприятия по борьбе с зарастанием и цветением водохранилища

С целью предупреждения зарастания акватории водохранилища и цветения воды уполномоченными органами исполнительной власти Оренбургской области должны реализоваться следующие мероприятия:

–  заселение водохранилища гидрофитами с обязательной уборкой (осенью) образующейся растительной массы;

–  локальное изъятие иловых отложений;

–  механическое изъятие избыточной биомассы водорослей из водохранилищ в местах их массовых скоплений;

–  санитарная обработка после сработки водохранилища до отметки уровня мертвого объема.

Для борьбы с зарастанием водохранилища должны применять следующие меры:

–  уничтожение корневой части растений путем соответствующей обработки почвы;

–  удаление из водохранилища мягкой подводной растительности и растительности с плавающими листьями.

Недопущение загрязнения и засорения водохранилища химическими веществами и нефтепродуктами

Запрещается сброс без очистки загрязнённых вод в водохранилище:

–  производственных и бытовых неочищенных сточных вод, в т. ч. при осуществлении ремонтных, строительных и других работ в отдельных, разовых случаях;

–  неочищенных стоков ливневой канализации и дренажных систем подпорного фронта.

В соответствии со статьей 21 часть 2 и статьей 26 Водного кодекса Российской Федерации от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.), для осуществления сбросов сточных вод в водохранилище должно быть получено решение органов государственной власти субъекта Российской Федерации о предоставлении водного объекта в пользование.

На сброс загрязняющих веществ в составе сточных вод в водный объект водопользователю необходимо получить разрешение от территориального органа Федеральной службы по надзору в сфере природопользования.

Использование водных объектов для целей сброса сточных вод и (или) дренажных вод осуществляется с соблюдением требований законодательства Российской Федерации в области охраны окружающей среды.

Ликвидация загрязнений на акватории водохранилища, в том числе разливов нефтепродуктов, осуществляется уполномоченными органами исполнительной власти Оренбургской области.

Мероприятия по предотвращению заиления водохранилища

Так как очистка водохранилища трудоемкий процесс, то во избежание заиления целесообразно на водосборной площади проводить специальные работы:

–  вспашку склонов водосборной площади по направлению горизонталей для уменьшения склонов почв;

–  устройство нагорных канав выше водохранилища, расположенных по горизонталям, для перехватывания воды, стекающей с водосборной площади, и отвод ее от водохранилища в близко расположенные овраги и лощины;

–  террасирование склонов водосборной площади (устройство площадок, отделенных друг от друга валиками, расположенными по направлению горизонталей; накапливающуюся за валиками воду отводят с террасы, не допуская размыва почв);

–  насаждение лесных полос и кустарника на водосборной площади по направлению горизонталей для уменьшения скорости стекающей воды;

–  посев травы и посадка кустарника и деревьев по берегам водохранилища для предохранения берега от размыва и задержания наносов;

–  укрепление действующих оврагов путем устройства поперек оврага поперечных стенок из плетня, хвороста, дерева, камня и др.;

–  устройства фильтра в устьях рек, впадающих в водохранилище, для задержания наносов.

К профилактическим мероприятиям, проводимым против заиления внутри водохранилища, относятся: предупреждение и устранение зарастания водохранилища, очистка дна и выравнивание ложа.

Промывка водохранилища и механические способы удаления наносов

Конструкция водосброса на Верхне-Кумакском водохранилище не позволяет применять какой-либо способ промывки, поэтому для данного водохранилища целесообразно будет применять механическую расчистку.

Мероприятия по обустройству берегов

Берегоукрепительные и мелиоративные работы предусматривают:

–  сохранение лесного покрова на склонах, в пределах водосборной площади водохранилища, посадку леса на склонах и закрепление склонов другой растительностью;

–  закрепление действующих оврагов и осыпных склонов, уменьшающее эрозионную деятельность водных потоков: террасирование склонов, проведение пахоты по склону с горизонтальным расположением борозд;

–  для борьбы с селевыми выносами устройство запруд и закрепление откосов и т. п.;

–  удаление наносов механическое;

–  промыв водохранилища.

Раздел VI.  «Порядок организации ремонтно-эксплуатационных работ»

В зависимости от характера и объёмов ремонтных работ их подразделяют на аварийные, капитальные и текущие.

Аварийный ремонт – это работы по срочному восстановлению разрушений, возникших в результате стихийных бедствий.

К капитальному ремонту относят работы по изменению и улучшению конструкций и заменой пришедших в негодность элементов. Его проводят периодически по мере необходимости.

Текущий ремонт – исправление мелких повреждений отдельных частей сооружений и устройств, не влияющих на их общую устойчивость и прочность. Ремонт производят непосредственно после обнаружения повреждений или периодически. Требуется не только устранять повреждения, но и причины, вызвавшие их. Методы и способы проведения ремонтных работ принимаются в зависимости от характера повреждений, конструкции сооружения, материала и др.

Ремонтно-эксплуатационные работы, направленные на защиту сооружений напорного фронта от негативного воздействия льда, плавающего мусора, бревен и древесных остатков, осуществляются эксплуатационной службой гидроузла.

Раздел VII.  «Наблюдения за состоянием Верхне-Кумакского водохранилища, входящих в его состав сооружений и учет использования его водных ресурсов»

В состав наблюдений за состоянием водохранилища входят наблюдения за: 

–  изменением стока вод (уровнями и расходами воды в различных створах водохранилища); 

–  температурой воды; 

–  испарением с водной поверхности; 

–  фильтрацией через дно и берега водохранилища (включая фильтрацию через гидротехнические сооружения); 

–  химическим и биологическим составом воды; 

–  толщиной льда и ледовыми явлениями; 

–  движением наносов и заилением; 

–  переформированием берегов; 

–  ветровыми волнениями на водохранилище; 

–  течениями в водохранилище; 

–  осадками над акваторией и в прибрежной зоне водохранилища; 

–  температурой и влажностью воздуха; 

–  атмосферным давлением; 

–  направлением и скоростью ветра; 

–  облачностью, видимостью и атмосферными явлениями; 

–  особо опасными гидрометеорологическими явлениями. 

Визуальные наблюдения, под которыми понимают общий осмотр сооружений с применением самых простейших измерительных приборов, заключаются в глазомерной оценке явлений и записи их в специальные полевые журналы.

В зимний период эксплуатирующий персонал ведет наблюдения за ледовым режимом водохранилища и нижнего бьефа вблизи сооружений. Перечень способов инженерно-гидрологических наблюдений и их периодичность регламентируется действующими наставлениями и методическими указаниями Росгидромета.

Рекогносцировочное обследование побережья водохранилища следует проводить 3 раза в год: весной после половодья, в середине лета и осенью перед замерзанием водохранилища.

Учет использования водных ресурсов водохранилища должен осуществляется в соответствии с приказом Минприроды России (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об утверждении Порядка ведения собственниками водных объектов и водопользователями учёта объёма забора (изъятия) водных ресурсов и объёма сброса сточных воды и (или) дренажных вод, их качества».

Порядок и сроки предоставления отчетности по использованию водных ресурсов определены в соответствии с законодательством Российской Федерации, информация должна предоставляется в территориальный орган государственной власти Российской Федерации в области водных отношений.

Раздел VIII.  «Перечень способов наблюдений за техническим состоянием водохранилища и входящих в его состав сооружений, порядок осуществления таких наблюдений»

В соответствии с требованиями Федерального закона от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г. с изм. 04.03.2013 г.) «О безопасности гидротехнических сооружений» и нормативных документов на гидротехнических сооружениях проводятся систематические инструментальные и визуальные натурные наблюдения (мониторинг), а также контроль параметров внешних воздействий и нагрузок.

Периодичность наблюдений и осмотра назначается в соответствии с действующими нормативными документами и инструкциями. Визуальные наблюдения, под которыми понимают общий осмотр сооружений с применением самых простейших измерительных приборов, заключаются в глазомерной оценке явлений и должны записываться в специальные полевые журналы.

В обязанности службы эксплуатации входит проведение специальных обследований сооружений в осенний период перед ледоставом и весной перед половодьем.

Состояние гидротехнических сооружений определяется натурными наблюдениями, в состав которых входят инструментальные наблюдения и визуальные осмотры.

К основным показателям состояния и работы гидротехнических сооружений относятся:

–  осадки и горизонтальные перемещения сооружений;

–  наклон устоя;

–  фильтрационное давление на подошвы бетонных сооружений (остаточный напор);

–  состояние плотины, бетонных сооружений, деформационных швов и гидромеханического оборудования;

–  воздействие льда на сооружения и их обледенение.

–  обследование технического состояния земляной плотины: состояние гребня, облицовки напорного откоса, состояние травяного крепления низового откоса, возможные выходы фильтрационной воды на низовой откос;

–  наблюдение за состоянием поверхности бетонного водосброса: наличие трещин, повреждений защитного слоя и оголения арматуры;

–  наблюдение за осадками и деформациями грунтовых и бетонных сооружений;

–  фиксируются проявления фильтрации воды в теле плотины и береговых примыканиях (появления мокрых пятен, наледи, влаголюбивой растительности, высачивания воды на низовом откосе, ключей, изменения мутности фильтрующейся воды).

Частота визуальных наблюдений (в зависимости от фактического состояния сооружения) должна составлять от одного раза в квартал до одного раза в месяц.

Инструментальные наблюдения заключаются в проведении плановых высотных съёмок сооружений, в необходимых случаях производится отбор бетона и воды для анализов.

Специализированные организации привлекаются для обследования строительных конструкций и механического оборудования.

Наблюдения за параметрами состояния водохранилища (сток вод, температура, химический состав воды, движение наносов, изменение берегов) проводятся в рамках «Положения об осуществлении государственного мониторинга водных объектов» (утв. постановлением Правительства РФ от 01.01.01 г. № 000).

Основные способы гидрологических измерений на участке водохранилища, прилегающего к гидроузлу

Измерение уровней воды

За основные сроки наблюдений за уровнями воды приняты 08 и 20 час. Частота регистрации уровня увеличивается или уменьшается в зависимости от характера изменения их во времени. Дополнительные наблюдения за уровнем между указанными стандартными сроками производятся в период половодья, дождевых паводков, в период шугохода и ледохода. Учащенные наблюдения производятся в четыре срока: 00:00, 02:00, 08:00, 14:00 и 20:00 ч. Высота уровня на свайном посту измеряется переносной рейкой как показано на рисунке 8.1.

Рис. 8.1. Измерение уровня на свайном водомерном посту

Измерения уровня воды производятся с точностью отсчета по свае (рейке) в 1 см.

Измерение расходов воды

Данные измерений расходов воды, наряду с данными водомерных наблюдений, служат основой для вычисления стока. Основным способом определения расхода воды является измерение площадей живого сечения и скоростей течения на отдельных скоростных вертикалях, равномерно размещенных по всей ширине реки.

Для измерения скорости течения воды наиболее распространенными являются:

1) метод, основанный на регистрации числа оборотов лопастного винта (ротора) при измерении скорости течения гидрометрическими вертушками;

2) метод, основанный на регистрации скорости плывущего тела, при измерении скорости поверхностными поплавками.

При измерении скоростей вертушкой на каждой вертикали определяется уровень воды на водомерном посту в начале и в конце наблюдений; выполняются промеры глубин по гидрометрическому створу и определяется глубина на скоростных вертикалях, в соответствии с которой вычисляется глубина погружения вертушки; определяются расстояние от постоянного начала до каждой вертикали и скорости течения в точках по глубине. Количество скоростных вертикалей, распределение их по створу, а также число точек измерений на каждой из них назначаются в зависимости от ширины и глубины реки, очертания линии дна, состояния русла и точности измерений скоростей или расходов (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Расположение вертушки по глубине на вертикали при пятиточечном способе измерения

а – в свободном русле; б – при ледяном покрове.

Численное значение скорости определяется по тарировочной кривой или таблице.

Продолжительность наблюдения в точке должна быть менее 100 с. Измерения прекращаются на четном сигнале.

Для измерения расхода взвешенных наносов пробы воды на мутность берутся на гидрометрическом створе на всех скоростных вертикалях батометром бутылкой. Пробы воды на мутность при измерении расхода наносов берутся различными способами: точечным, суммарным и интеграционным. Расход наносов измеряется точечным (основным) способом при свободном русле на скоростных вертикалях в двух точках: 0,2 и 0,8 рабочей глубины.

Суммарный способ взятия проб при измерении расхода наносов применяется при средней мутности меньше 50 г/м³. При суммарном способе пробы объемом 1 л каждая берутся в двух точках по глубине и сливаются в одну ёмкость.

Интеграционный способ применяется при быстром изменении высоты уровня или при больших глубинах. При интеграционном способе проба на каждой скоростной вертикали берется путем плавного перемещения прибора от поверхности до дна.

Температура воды

Температура воды на водпостах в верхнем и нижнем бьефах измеряются в сроки измерения уровня воды на постоянных местах в поверхностном слое на глубине 0,1м от поверхности. При волнении допускается выполнять измерения на большей глубине (до 0,5м). Для измерения температуры воды у берега применяются ртутные термометры (водный термометр в металлической оправе) или микротермометры, электротермометры, когда температура близка к нулю.

При измерении водным термометром отсчет производят с точностью до 0,10, по микротермометру – до 0,010.

Измерение температуры воды на других горизонтах осуществляется опрокидывающимся глубоководным термометром ТГ или электротермометром. Глубоководный термометр состоит из двух термометров: основного и вспомогательного. Основной термометр служит для измерения температуры воды, а вспомогательный – для измерения температуры внутри стеклянной оболочки в момент отсчета по основному термометру. Шкала основного термометра градуирована от -20 до 18 ±30 с ценой деления 0,10, вспомогательного – от -200 до 450С с ценой деления 0,50. При измерении температуры ртутными термометрами до снятия отсчета они выдерживаются в воде не менее 5-8 мин.

При измерении температуры воды термометром в оправе или глубоководным термометром их показания исправляются инструментальными поправками, помещенными в «Свидетельстве о поверке» данных термометров.

Термические наблюдения повышенной точности, проводимые в связи с изучением зимнего режима реки, выполняются на постоянной вертикали, на поперечных и продольных терморазрезах (нижний бьеф).

Температура воды на постоянной вертикали измеряется ежедневно на участке водпоста «Нижний бьеф». Измерения на поперечных и продольных терморазрезах в нижнем бьефе производятся в осенне-зимний переходные периоды, при температуре воды выше и ниже 50 , при температуре, близкой к нулю. В верхнем бьефе наблюдения на поперечных профилях выполняются при ледоставе.

Визуальные наблюдения за ледовыми явлениями

Наблюдения за ледовыми явлениями на водпостах в верхнем и нижнем бьефах начинаются со дня их появления до окончательного очищения водной поверхности реки ото льда. Наблюдения выполняются два раза в сутки в светлое время.

Систематические визуальные наблюдения сопровождаются описаниями наблюдаемых явлений, зарисовками, фотоснимками и простейшими замерами. Кроме этого, при проведении визуальных наблюдений следует фиксировать в журнале наблюдений уровни воды в бьефах, температуру воздуха и воды.

Участок для наблюдений за густотой шугохода-ледохода должен отвечать следующим требованиям: он должен по возможности быть прямолинейным, с относительно спокойным течением и не иметь в русле отмелей; скорость течения на участке не должна превышать 1,5-2,0 м/с, так как в противном случае часть шуги будет перемещаться в глубинных слоях потока. При мало изменяющейся густоте шугохода-ледохода наблюдения выполняются 3 раза в светлое время суток и через 1-2 часа при значительных изменениях. При наличии видимости наблюдения проводятся и в ночное время. При выполнении наблюдений фиксируется время перерывов шугохода-ледохода, а также время установления и подвижек ледяного покрова.

Высота снега на льду выполняется переносной снегомерной рейкой. Толщина льда измеряется металлической рейкой прилагаемой к буру. Толщина подлёдной шуги измеряется рейкой с откидной планкой.

Ледомерные съёмки производятся в середине и конце периода ледостава по 4-5 поперечникам, которые привязываются к планово-высотным знакам водомерного поста. При выполнении ледомерной съёмки измеряется высота снега на льду, общая толщина льда, толщина погруженного льда, толщина подлёдной шуги.

При характеристике ледового состояния в журнале наблюдений производится запись в соответствии с приводимой ниже терминологией ледовых явлений.

Забереги – полосы льда, смерзшиеся с берегами реки при незамерзшей основной части водного пространства.

Сало – поверхностные первичные ледяные образования в виде пятен состоящие из иглообразных и пластинчатых, слабо связанных между собой кристаллов льда.

Снежура – плавающие в воде комковатые скопления снега в виде рыхлой, вязкой массы.

Шуга – скопления внутриводного льда (сало, мелкобитый лёд, снежура и т. д.).

Шугоход – движение шуги по поверхности или внутри водного потока.

Ледоход – движение льдин и ледяных полей.

Блинчатый лед – льдины округлой формы диаметром от 0,5 до 3 м.

Битый лёд – крупнобитый – льдины от 20 до 100 м, мелкобитый –0,5-2 м и 2-20 м.

Ледяные поля – льдины более 100 м.

Кромка ледяного покрова – граница льда и открытой водной поверхности.

Наледь – ледяное образование при выходе воды на поверхность.

Закраины – полосы открытой воды вдоль берегов перед вскрытием.

Вода на льду – часть ширины реки, покрытая талой водой.

Подвижка льда – перемещение ледяного покрова под действием течения, ветра и подъёма уровня.

Затор льда – нагромождение льдин в русле вследствие стеснения живого сечения и подъёма уровня воды.

Навалы льда – нагромождения льдин на берегах во время весеннего ледохода.

В дополнение к визуальным наблюдениям в целях получения данных для характеристики ледового режима рассматриваемого участка реки в осенне-зимний и весенний переходные периоды выполняется картирование ледовой обстановки и описание ледовых явлений. Картирование ледовой обстановки ведется с момента появления на реке льда и заканчивается после установления ледостава.

Первичная обработка результатов наблюдений

Уровни воды

Обработка результатов измерений уровня воды за каждый срок записанных в водомерную книжку состоит в приводке отсчетов, сделанных над нулем наблюдений, к нулю графика поста. Превышение нуля наблюдений водомерного устройства – вершины головки сваи, нулевого деления рейки - над принятым нулем графика поста называется приводкой. Уровень воды над нулем графика вычисляется путем сложения записанного в водомерной книжке отсчета по рейке (свае) над нулем наблюдения с приводкой.

Ежедневно вычисляется средний уровень воды за сутки. Сумма средних суточных значений уровня воды, значения среднего, высшего и низшего уровней за месяц записываются в водомерной книжке.

Расходы воды

Вычисление расхода воды производится в следующей последовательности:

- определяется расчетный уровень над нулем графика как среднее арифметическое из значений уровня в начале и конце измерения скоростей на скоростных вертикалях;

- вычисляются средние глубины на промерных вертикалях (при ширине реки 1200 м промеры выполняются через 25-30 м) из двух значений полученных по результатам двух промеров;

- вычисляются площади водного сечения по гидроствору измерения расхода, как сумма площадей трапеций между промерными вертикалями и площадей треугольников между берегами и 1-ой и последней промерными вертикалями. В результате сложения соответствующего количества отдельных площадей между промерными вертикалями вычисляются площади водного сечения между скоростными вертикалями (16-18 скоростных вертикалей);

- по данным измерения скоростей течения и определения средней скорости на скоростных вертикалях определяется средняя скорость между скоростными вертикалями;

- вычисляются частичные расходы воды, как произведение площадей сечения и средних скоростей между скоростными вертикалями.

Измеренные расходы воды наносятся на график связи расходов и уровней воды.

Определение расхода воды по зависимости расходов и уровней Q=f(H) производится с помощью таблицы координат, либо снимается непосредственно с графика связи.

Ледовые явления

Результаты наблюдений за ледовой обстановкой в виде записей в водомерной книжке, дневнике ледовых явлений и путем зарисовок на картограммах проверяются с точки зрения полноты и согласованности их между собой. Результаты наблюдений наносятся на комплексный график хода гидрологических элементов (уровни, расходы и др.). После окончательной проверки сведений о ледовых явлениях по графикам основные характеристики ледового режима реки на каждый день отмечаются в водомерной книжке условными знаками и переносятся в годовую таблицу уровней.

Другие характеристики ледового режима, не отмеченные в таблице (полынья, наледь, вода на льду, лед подняло, лед растаял на месте), выписываются дополнительно на комплексный график в виде текста или в примечании таблицы уровней.

Температура воды

Обработка показаний термометра в оправе и электротермометра при измерении температуры воды заключается во внесении поправок к показаниям термометра из «Свидетельства о поверке» термометра. Поправки прибавляются алгебраически к отсчету по термометру:

- если поправка и отсчет по термометру имеют одинаковые знаки, обе величины складываются и сумма их (исправленная температура) будет иметь тот же знак, что и до сложения;

- если поправка и отсчет по термометру имеют разные знаки, из большего числа вычитается меньшее и разность их (исправленная температура) получает знак большего числа.

Первичная обработка наблюдений за температурой воды с помощью глубоководного термометра заключается во введение инструментальных поправок в показания основного и вспомогательного термометров, в вычислении и введении в отсчет основного термометра редукционной поправки и в вычислении истинной температуры.

Инструментальные поправки основного и вспомогательного термометров приводятся в «Свидетельстве о поверке» термометра. Значения поправок для промежуточных температур находятся путем интерполяции.

Первичная обработка данных наблюдений (измерений) выполняется также при использовании современных приборов для измерения уровней и расходов воды по программам, поставляемым изготовителями этих приборов.

Методика расчёта притока к створу

Полезный приток учитывает дополнительные потери воды на испарение с поверхности водохранилища.

Расчёт боковой приточности между смежными створами выполняется на основе данных наблюдений за расходами воды на гидрометеорологических постах Росгидромета, организованных на боковых притоках. Расчёт ведётся согласно Своду правил по проектированию и строительству (СП ) «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» (раздел 5, п.5.17) одним из следующих методов:

- суммированием расходов воды (с учётом времени добегания) рек, впадающих на участке между двумя створами;

- по разности средних расходов воды в нижнем и верхнем створах участка реки;

- методом руслового водного баланса;

- по модулю стока, определённому по карте для частной площади водосбора.

Обработку полученных рядов боковой приточности также осуществляют в соответствии с СП .

Учет стока воды на водосбросных сооружениях гидроузла

1) Учет стока воды производится через водосброс и водоспуск. Учету подлежит весь сток, прошедший за сутки через работавшие отверстия.

2) Для всех водопропускных отверстий гидросооружений должны быть составлены расходные характеристики, являющиеся основным рабочим документом в процессе определения учетных величин стока воды через данное сооружение. Расходные характеристики должны выражать функциональную связь между расходом воды и размерами отверстия, степенью его открытия, действующим напором и другими параметрами в зависимости от гидравлической схемы отверстия.

3) Расходные характеристики отверстий гидросооружений составляются с учетом всех возможных эксплуатационных случаев работы данного отверстия в условиях гидроузла (изменений уровней бьефов и их возможных комбинаций, степени открытия отверстий, количества работающих отверстий и т. д.).

Расходные характеристики водосбросных отверстий, приведенные в проекте, должны проверяться с использованием следующих зависимостей:

Для отверстий, работающих в напорном режиме

где μ – коэффициент расхода (находится по справочным данным);

ω – площадь отверстия, м2.

где V0 – скорость подхода потока к отверстию, м/с;

Н - напор над центром тяжести отверстия, м.

Для отверстий, работающих в безнапорном режиме:

где m – коэффициент расхода при свободном переливе (находится по справочным данным);

b – ширина водопропускного отверстия в свету, м.

Окончательные значения расходных характеристик («m» и «μ») водосбросных отверстий должны быть приняты после проведения гидравлических испытаний в натуре при пропуске различных расходов воды через водосброс и регулятор.

Учет использования водных ресурсов водохранилища должен осуществляется в соответствии с приказом Минприроды России (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об утверждении Порядка ведения собственниками водных объектов и водопользователями учёта объёма забора (изъятия) водных ресурсов и объёма сброса сточных воды и (или) дренажных вод, их качества».

Порядок и сроки предоставления отчетности по использованию водных ресурсов определены в соответствии с законодательством Российской Федерации, информация должна предоставляется в территориальный орган государственной власти Российской Федерации в области водных отношений. Информация предоставляется в территориальный орган государственной власти Российской Федерации в области водных отношений до 22 января года, следующего за отчетным.

Территориальный орган государственной власти Российской Федерации в области водных отношений в ходе организации и осуществления мониторинга координирует ведение водопользователями учета объема забора (изъятия) водных ресурсов из водных объектов и объема сброса сточных вод и (или) дренажных вод, их качества, осуществление регулярных наблюдений за водными объектами, а также выполняет обобщение и даёт оценку результатов такого учета и регулярных наблюдений.

Территориальный орган государственной власти Российской Федерации в области водных отношений в ходе организации и проведения мониторинга осуществляет сбор, обработку, хранение, обобщение и анализ сведений, полученных в результате наблюдений от организаций, находящихся в ведении Росводрссурсов, от иных участников ведения мониторинга, федеральных органов исполнительной власти, водопользователей.

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды при осуществлении мониторинга поверхностных водных объектов обеспечивает сбор, обработку, обобщение и хранение сведений, полученных в результате наблюдений за водными объектами, и представление в Федеральное агентство водных ресурсов данных мониторинга поверхностных водных объектов с учетом данных мониторинга, осуществляемого при проведении работ в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, в соответствии с установленными формами и порядком представления данных, а также порядком информационного обмена; обеспечивает предоставление федеральным органам исполнительной власти, органам государственной власти субъектов Российской Федерации, органам местного самоуправления, а также юридическим и физическим лицам данных мониторинга.

Наблюдения за заилением

Наблюдения за заилением заключаются в определении толщины слоя отложившихся наносов путем замеров глубин по ряду створов. Наблюдения за заилением верхнего бьефа проводятся в меженный период путем промера глубин на постоянных поперечниках. Полученные данные позволяют уточнять объемы водохранилища, а также принимать меры по удалению наносов.. В качестве приборов применяют эхолот или следующие средства: при малых глубинах - шест с башмаком-поддоном, при больших (свыше 4...5 м) - лот, представляющий груз, подвешенный на размеченном тросе. При необходимости определяется гранулометрический состав отложений.

Наблюдения за высотой ветровых волн и наката

Наблюдения за высотой ветровых волн и наката следует производить по рейкам, укладываемым на верховом откосе плотины.

Элементы волны (высота, период) определяют при помощи волномерных вех, волномеров, волнографов. Одновременно замеряют направление и скорость ветра. Данные заносятся в журнал наблюдений за состоянием акватории и водоохранной зоны прудов и малых водохранилищ согласно форме.

Наблюдения за состоянием берегов, возможным переформированием берегов

Наблюдения за переработкой берегов позволяют оценить количество наносов, поступающих в водоем при переработке, образование отмелей. Здесь применяют визуальное обследование, топографическую съемку, промеры глубин. Наблюдения за возможным переформированием берегов следует производить для учета изменения береговой линии, затопляемых и подтопляемых участков, различного вида деформации и разрушений под воздействием ветро-волнового и ледового режимов и других природных факторов.

Наблюдения за состоянием берегов проводятся 2 раза в год – весной, после прохождения половодья, и осенью – после окончания интенсивных дождей, а также при сработке водохранилища путем рекогносцировочного обследования побережья. Результаты обследования заносятся в журнал наблюдений за состоянием акватории и водоохранной зоны водохранилища согласно форме.

Наблюдения за возможным переформированием берегов следует производить для учета изменения береговой линии, затопляемых и подтопляемых участков, различного вида деформации и разрушений под воздействием ветро-волнового и ледового режимов и других природных факторов.

Список использованных законодательных, нормативных и технических документов

1.  Методические указания по разработке правил использования водохранилищ, утвержденных приказом Минприроды России от 26 января 2011 г. № 17;

2.  «Декларация безопасности Верхне-Кумакского водохранилища» 2012 г.;

3.  «Основные правила использования водных ресурсов Верхне-Кумакского водохранилища на р. Кумак» 1980 г.;

4.  «Правила эксплуатации Верхне-Кумакского водохранилища. Современное санитарно-гигиеническое состояние водохранилища. Прогноз качества воды» 1991 г.

5.  , , Мацкевич водохранилищ и их морфометрия. Пермь, 1977.

6.  , Мацкевич морфометрии и районирования водохранилищ// Вопросы формирования водохранилищ и их влияние на природу и хозяйство. Пермь, 1970..

7.  , Салтанкин районирование, планировка и обустройство водохранилищ //Водохранилища мира. М., 1979.

8.  СНиП «Гидротехнические сооружения. Основные положения»;

9.  СанПиН 3907-85 «Санитарные правила проектирования, строительства
и эксплуатации водохранилищ»;

10.  СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов питьевого назначения»;

11.  Лесоводка и лесоочистка водохранилищ гидротехнических сооружений , - Борисовский, , Издательство «Лесная промышленность» г. Москва 1976 г;

12.  Федеральный закон от 01.01.01 г. (в ред. от 01.01.2001 г.) «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

13.  Постановление Правительства РФ от 01.01.01г. № в ред. от 01.01.2001 г.) «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций»;

14.  Постановление Правительства РФ от 01.01.01 г. № 000 «О порядке создания и использования резервов материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

15.  Постановление Правительства РФ от 01.01.01 г. № 000 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

16.  Постановление Правительства РФ от 01.01.01 г. № 17 «Об утверждении правил установления на местности границ водоохранных зон и границ прибрежных защитных полос»;

17.  Приказ МЧС РФ от 01.01.01 г. № 000 «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения»;

18.  Федеральный закон от 01.01.01 г. № 000 –ФЗ (в ред. от 01.01.2001 г.) «Об аварийно- спасательных службах и статусе спасателя»;

19.  Постановление Правительства РФ от 01.01.01 г. № 000 «Об утверждении Положения о разработке, согласовании и утверждении правил использования водохранилищ, в том числе типовых правил использования водохранилищ»;

20.  Федеральный закон на 10.01.2002г. № 7 –ФЗ (в ред. от 01.01.2001 г. с изм. от 01.01.2001 г.) «Об охране окружающей среды»;

21.  Федеральный закон от 01.01.01 г. ФЗ (в ред. от 01.01.2001 г с изм. 04.03.2013 г.) «О безопасности гидротехнических сооружений».