Проектирование крупных гидротехнических сооружений представляет собой комплексную инженерную задачу, связанную с необходимостью совместного анализа многих слоев исходной информации, на его основе - параллельного решения нескольких инженерных задач, принятие обоснованных инженерных решений конструкций гидросооружений на основе сопоставления вариантов и выбора оптимального результата. И, наконец, представление и вывод на печать промежуточных и результирующих материалов с учетом, того, что гидросооружения – значительные по площади и протяженности объекты. В недалеком прошлом подобные задачи решались целым коллективом сотрудников крупных институтов в течение длительного периода времени (до нескольких лет). В настоящее время разработанные методики цифрового моделирования инженерных решений в сочетании с существующими системами современного программного обеспечения позволяют эффективно решать весь комплекс поставленных задач и оптимально организовать процесс проектирования с учетом необходимости координации действий участников проектирования в он-лайн режиме и возможности оперативного изменения проектных решений при изменении исходных данных.

image001

В качестве основы проекта создаются геоинформационные системы «ГИС проекты», позволяющие консолидировать, унифицировать и собрать воедино для последующего анализа всю имеющуюся информацию: растровые картографические слои, точечные результаты проводимых гидрогеологических исследований, данные из геологических фондов и т.д.

С помощью ГИС привязываются массивы карт, производится непосредственная работа с поверхностями – обрезка, создание, вычитание, параметризация, создается основа для дальнейшего глобального анализа – 3D поверхность рельефа участка проектирования. Таким образом, создается механизм для дальнейшей эффективной работы с данными практически любого типа.

Кроме анализа собранных данных, ГИС используется для обработки результатов моделирования инженерных процессов, а так же для их визуализации и подготовки к печати.

Для решения инженерных задач и разработки конструкций ГТС применяются методы математического моделирования с использованием существующих расчетных модулей:

- Для моделирования гидрогеологических условий – расчетный модуль MODFLOW GHB (General Head Boundary).

- Расчет фильтрационной прочности сооружения – программа SEEP2D.

- Расчет дамб на прочность и устойчивость – программный комплекс Plaxis.

image003

В нашем проектном бюро создан механизм, позволяющий адекватно, прозрачно и крайне оперативно получать нужную для анализа информацию, обрабатывать и применять результаты анализа для дальнейшей работы в рамках проекта, что особенно важно при постоянно и быстро меняющихся исходных данных и условиях.

Для реализации принятых решений в проектах в качестве основного инструмента проектирования может использоваться AutoCAD Civil 3D с его многочисленными подключаемыми модулями и собственными возможностями.

В этой программе выполняется построение опорных поверхностей, коридоров, разрезов, сечений, продольных профилей, подсчёт объемов по конструкциям, проектирование дренажной сети, построение продольных профилей.

Модуль Subassembly composer - проектирование и программирование поведения модели конструкции коридора.

Модуль Civil geo tools – построение, расчет и оформление картограмм земляных масс.

Пакет модулей Country kit – построение и оформление продольных профилей земляных сооружений.

Модуль собственного нашего собственного производства PrecoDWC 1.4 - моделирование шахт дренажных колодцев и компиляция ведомостей элементов сборного железобетона.

Также используются многочисленные подпрограммы для AutoCAD, значительно ускоряющие процесс создания, редактирования и вывода готовых чертежей на печать.

image005

Оценка безопасности гидротехнических сооружений является важнейшей проблемой при их проектировании, строительстве и эксплуатации, которая решается путем проведения комплекса организационных и технических мероприятий, предусмотренных специальной нормативно-технической документацией. В случае несоблюдения ее требований возможно возникновение аварийных ситуаций на ГТС, которые могут повлечь негативные последствия как для населения, объектов промышленности и инфраструктуры, так и для окружающей среды.

image001

Наиболее распространенными авариями на ГТС являются: обрушение конструкций берегоукрепления, набережной; утечки из накопителей промышленных отходов; гидродинамические аварии на ограждающих сооружениях, сопровождающиеся развитием волны прорыва. Причинами возникновения аварийных ситуаций могут быть как внешние воздействия, так и внутренние проблемы на ГТС, поэтому важно определить основные источники опасности, сценарии возможных аварий, оценить вероятность их возникновения и степень риска их развития.

Анализ риска аварий ГТС проводится на основе проектной и исполнительной документации по ГТС с учетом результатов их обследований в соответствии с требованиями ГОСТ Р 22.2.09-2015 "Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Экспертная оценка уровня безопасности и риска аварий гидротехнических сооружений. Общие положения". Процедура анализа риска аварий ГТС проводится экспертной группой, включающей персонал, ответственный за эксплуатацию ГТС и специалистов в области анализа риска аварий ГТС, имеющихся в нашей организации и привлекаемых из экспертных центров.

Оценка последствий возникновения гидродинамической аварии на ГТС включает определение границ зон возможного воздействия волны прорыва и ее параметров, а также расчет размера вероятного вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц и окружающей природной среде.

Определение параметров ВП осуществляется методами математического моделирования с использованием уравнений Сен-Венана. Выбор используемой модели зависит от наличия и качества исходной информации, а также от класса ответственности ГТС. Расчет параметров ВП для проектируемых ГТС повышенного уровня ответственности выполняется с использованием сертифицированных программных средств.

image003

Для проведения подобных расчетов нами привлекаются специалисты ведущих научных центров, имеющих соответствующий опыт, применяются ГИС-технологии, представляющие сведения не только о топографии местности, но и о растительности, застройке, коммуникациях и др. данные (например, методика, используемая в АО «НИИЭС» и на географическом факультете МГУ в виде сертифицированной программы расчета волн прорыва «BOR»).

Результаты расчетов по распространению волны прорыва в случае гидродинамической аварии плотин служат основанием для последующих расчетов размера ущерба от аварии, которые наши специалисты выполняют на основе «Методики определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии гидротехнического сооружения (за исключением судоходных и портовых гидротехнических сооружений)», утвержденной приказом Ростехнадзора от 29 марта 2016 года N 120. Выполняемые нами расчеты проходят успешное согласование в соответствующих органах.

Мониторинг состояния и безопасности ГТС – важнейшее условие его безопасной эксплуатации. Наша организация выполняет разработку проектов мониторинга, инструкций по ведению мониторинга, правил эксплуатации ГТС на основе разрабатываемых критериев безопасности ГТС, руководствуясь действующими нормативными требованиями.

image001

Проектирование и строительство практически всех гидротехнических сооружений начинается с изучения гидроэкологической обстановки в районе строительства и последствий ее изменения после строительства.

Любые гидротехнические сооружения некоторым образом меняют состояние водного объекта и, следовательно, связанной с ним экосистемы. В зависимости от типа объекта, укрепления берега, способа очистки водоемов, создания систем дренажа или дноуглубления, влияние, оказываемое инженерными мероприятиями на природные условия, требует внимательного изучения. Расчет гидроэкологических изменений, которые появятся в ходе запуска проекта, выполняется на основании инженерных изысканий и исследования гидрологической и гидробиологической системы района постройки. При этом важно учитывать влияние изменения режима водного потока не только в местности строительства набережной или ливневой канализации, но и на всей водосборной территории - в окружающих районах, связанных с водным объектом подземными и наземными водами.

Гидроэкологические расчеты являются неотъемлемой частью обоснования проекта при получении разрешения на строительство. Особенно важны гидроэкологические расчеты при возведении объектов в заповедных зонах и зонах потребления питьевой воды, в данном случае правильность гидроэкологических расчетов важна для сохранения баланса флоры и фауны на местности, поддержании или улучшении качества питьевой воды.

image003

Наше проектное бюро имеет большой опыт проведения гидроэкологических расчетов различных объектов и различной сложности. Разрабатывая свои проекты, мы опираемся, прежде всего, на соответствие их законодательству, которое отмечает важность поддержания экологического равновесия в ходе эксплуатации объекта. Проекты хозяйственного значения, индивидуальные гидротехнические сооружения не должны приводить к дисбалансу и нарушению процессов в биосфере местности. Любые проекты по изменению режима водных потоков и уровня воды – водоотведение, водопонижение, осушение, дренаж, проходят серию расчетов по оценке влияния сооружений и мероприятий на экологическую обстановку местности.

Также, в рамках проекта на водном объекте, по законодательству, необходимо разработать рыбохозяйственный подраздел проектной документации в составе раздела 12 «Иная документация». Данный подраздел состоит из трех частей:

- рыбохозяйственная характеристика водоема;

- расчет ущерба рыбному хозяйству;
- согласование проекта, включая вышеуказанные разделы.

Согласование проходит в местных органах Росрыболовства и является специфической, но необходимой процедурой для получения проектом положительного заключения Госэкспертизы.

Союзводпроект, благодаря своим обширным связям, имеет возможность выполнения рыбохозяйственного раздела и успешного его согласования за вполне демократическую стоимость, по сравнению с конкурентами. Все действия по выполнению раздела происходят прозрачно, легально и по безналичному расчету.

image005

Как узнать, не переполнится ли пруд в половодье, не подтопят ли грунтовые воды фундамент дома, не размоет ли набережную волной? Ответы на эти вопросы при строительстве гидротехнических сооружений можно получить на основе проведения гидрологических изысканий, заключающихся в исследовании и изучении водного режима территории или водного объекта, протекающего по ней.

image001

Результаты гидрологических исследований местности, получение и изучение расчетных характеристик основных водных объектов, в зоне влияния которых находятся сооружения, играют основную роль в выборе проектных решений и характеристик объекта.

Получение полной и достоверной гидрологической картины местности позволяет избежать ошибок в проектировании, учесть все необходимые параметры, выбрать тип объекта, максимально подходящий в конкретном случае.

Основные инженерные изыскания к проекту гидросооружения включают исследования общих гидрологических характеристик водных объектов: изучение топологии дна, промеры глубин объекта в различных точках, исследование основных и побочных течений, определение скорости и направления течений, определение бытовых и паводковых расходов и уровней воды. К гидрологическим изысканиям так же относятся исследования динамики русловых процессов, определение основных характеристик берегов водных объектов. В случае проектирования нового водного объекта обязательно проведение водохозяйственного расчета.

Для строительства гидротехнических объектов, а также объектов, располагаемых в прибрежной зоне, важным является изучение возможности затоплений и подтоплений местности.

Результаты гидрологических исследований являются необходимой частью проектной документации, используются для моделирования гидрологических процессов при выборе и обосновании проектных решений. Наше проектное бюро проводит все необходимые инженерные и гидрологические изыскания и проектно-изыскательские работы в ходе создания и обоснования проекта. Сотрудничая с ведущими ВУЗами страны, мы широко используем имеющиеся важнейшие и самые полные базы данных для проведения и подтверждения результатов гидрологических изысканий.

На основе получаемых данных создаются геоинформационные системы (ГИС-проекты), позволяющие проводить совместный анализ многих слоев исходной информации, на основе которого принимаются обоснованные инженерные решения конструкций гидросооружений в процессе сопоставления вариантов и выбора оптимального результата.

В сложных случаях, при проектировании особо ответственных сооружений, выполняется полное математическое гидравлическое 3Д моделирование водного объекта. Моделирование является весьма точным инструментом для анализа, но его выполнение – суть крайне трудоемкая и сложная задача.

image003

Данный вид работ специалисты Союзводпроекта проводят совместно с Институтом Водных Проблем РАН. Долгосрочное и плодотворное сотрудничество позволяет успешно решать самые сложные и нетривиальные инженерные задачи. Небольшой факт – за основу многих диссертаций ученых из вышеупомянутого института взяты наши совместные реальные работы по гидравлическому моделированию знаковых объектов.

Геотехника базируется на законах механики грунтов (уплотнения, сопротивления сдвигу, фильтрация) и закономерностях, определяющих характер деформируемости грунта (при увлажнении, динамических, температурных и иных воздействиях, напряжённом состоянии), а также на теории и практике фундаментостроения и подземного строительства с учётом региональных особенностей инженерной геологии и опасных геологических процессов (оползенькарст и подтопление).

image001

 

Геотехника как комплексное направление во второй половине XX в. Такие конструкции как стена в грунтеанкеры в грунте, струйная технология и геотекстиль позволяют реализовать сложнейшие геотехнические проекты, ранее считавшиеся невыполнимыми.

Компания ООО «СОЮЗВОДПРОЕКТ» с успехом пользуется этим достижением инженерной мысли и проектирует указанные конструкции, а также их аналоги по всей территории России.

Стены в грунте как ограждающие конструкции, как защита от подтопления, грунтовые сваи в геотекстильной оболочке, откосные конструкции Террамеш, армогрунтовые конструкции, гибкие опалубки, маты, синтетические сетки с заполнителем, вертикальные дрены, геомембраны, геосетки, полугибкие композитные материалы и весь спектр геосинтетиков – это рабочий арсенал команды Союзводпроект.

image003

Для кого-то все это экзотика, для нас – грамотный подход к делу. Ведь если можно сэкономить деньги Заказчика не в ущерб качеству сооружения, значит надо это делать! И то, что другие компании «не знают» или «не уверены», мы используем на все 200%. Как говорится «Кто смел, тот и умел».

Мы тщательно следим за новинками на рынке геосинтетиков по всему миру, поскольку обязаны применять в проектах только передовые инженерные технологии. Мы тесно контактируем с производителями и дистрибьюторами этих инновационных материалов, принимаем участие в разработке новых и адаптации существующих зарубежных технологий к Российским реалиям.

image005

Тоже можно сказать и о специализированном программном обеспечении. Для работы над проектами используется только самое передовое ПО. Специалисты постоянно учатся, проходят переаттестацию. Небольшой факт - некоторых работников Союзводпроект постоянно приглашают обучать пользованию ПО студентов в профильные ВУЗы Москвы.

Каждый гидротехнический проект походит через несколько стадий разработки. Прежде всего, выполняются инженерные изыскания, позволяющие получить максимум данных о местности, на которой будет проходить возведение объекта, после этого проходят проектные работы, в ходе которых разрабатывается конструкция сооружения, создаются основные рекомендации по подбору материалов и методов строительства. Однако для разработки проекта в сложных условиях необходимо обоснование проекта, одним из основных методов которого является гидрологическое моделирование. Любой проект – проект набережной, берегоукрепления, дренажи или водоотведение с участка проходят через стадию моделирования.

image001

Моделирование может быть двух видов – практическое и математическое, в первом случае на специальном полигоне возводится модель гидротехнического сооружения, в уменьшенном масштабе на котором проводятся все необходимые замеры и расчеты. Такой метод достаточно трудоемок и затратен, и применяется в основном в крупных проектных институтах и при разработке конструктивно новых гидротехнических объектов, поведение которых на практике необходимо основательно изучить.

Другим методом является построение математической модели процессов, происходящих в гидрологическом объекте, и определение основных параметров системы с помощью соответствующего алгоритма решений. Этот метод позволяет абстрагироваться от практического воплощения объекта и свести все расчеты к компьютерному решению. Если раньше решение сложных систем уравнений было технически сложно и порой вовсе невыполнимо, то на сегодняшний день развитие компьютерной техники позволяет находить решения достаточно сложных систем уравнений со многими параметрами. Специалисты Союзводпроект применяют для гидрологического моделирования самое современное программное обеспечение, позволяющее получать решения с большой степенью достоверности.

Геофильтрационное моделирование выполняется для оценки изменения гидрогеологических условий и реализуется с использованием различных программных комплексов, что позволяет получить наиболее точные и достоверные результаты.

Так, например, для моделирования расходов планового потока в районе строительства Багаевского гидроузла, входящих в модельную область и выходящих из нее на границах, было задано граничное условие III-рода, реализованное при помощи расчетного модуля MODFLOW “GHB” (General Head Boundary).

image003

Для создания модели был использован гигантский массив информации. Для его консолидации, унификации использовался программный ГИС комплекс qGIS. Практически безграничные возможности комплекса позволили без существенных временных затрат собрать воедино для последующего анализа всю имеющуюся информацию: десятки растровых картографических слоев, точечные результаты проводимых гидрогеологических исследований, данные из геологических фондов и т.д., на основе которых осуществляется моделирование.

Остались вопросы или необходима консультация?

Просто заполните заявку на сайте, и мы свяжемся с Вами в самое ближайшее время!