<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Construction and Architecture</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Construction and Architecture</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Строительство и архитектура</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2308-0191</issn>
   <issn publication-format="online">2500-1477</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">34307</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.29039/2308-0191-2019-7-3-19-25</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>05.23.07 Гидротехническое строительство</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>05.23.07 HYDROTECHNICAL CONSTRUCTION</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>05.23.07 Гидротехническое строительство</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">CALCULATION OF LONG-RUNNING BOTTOM WATER OUTLET OF BAHCHISARAI RESERVOIR</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>РАСЧЕТ ДЛИТЕЛЬНО ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ДОННОГО ВОДОВЫПУСКА БАХЧИСАРАЙСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Волосухин</surname>
       <given-names>Яков Викторович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Volosuhin</surname>
       <given-names>Yakov Viktorovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>mail@ibgts.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ИКЦ &quot;Безопасность ГТС&quot;</institution>
     <city>Новочеркасск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Engineering and Consulting Centre (ECC) «Hydraulic structures Safety»</institution>
     <city>Novocherkassk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>7</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>19</fpage>
   <lpage>25</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://buildprod.ru/en/nauka/article/34307/view">https://buildprod.ru/en/nauka/article/34307/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Бахчисарайское (Эгиз-Оба) водохранилище -водоем естественного стока и одно  из старейших  в Крыму. Срок его эксплуатации более 90 лет. По результатам натурных исследований установлено, что общее техническое состояние комплекса ГТС Бахчисарайского водохранилища I класса (чрезвычайно высокой опасности) оценивается как удовлетворительное. Приведены результаты расчетов пропускной способности донного водовыпуска. Максимальный сбросной расход донного водовыпуска при отметке уровня верхнего бьефа равному форсированному подпорному уровню (УВБ = ФПУ) равен Q=1,12  м^3⁄с, что превышает проектные данные Q=0,80  м^3⁄с. Обоснованы рекомендации по продлению срока эксплуатации комплекса гидротехнических сооружений</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Bahchisaray (Egiz-Oba) reservoir - water of natural runoff and one of the oldest in Crimea W. Its service life is more than 90 l. T. According to the results of in-kind studies it was found that the general technical condition of the HTS complex of the Bahchisarai reservoir of class I (extremely high danger) is assessed as satisfactory E. Results of bottom water outlet capacity calculations are given a. maximum waste the expense of a ground water outlet at a mark of level of the top byef to the equal forced retaining level (UVB = FTUU) is equal to Q=1.12 м^3⁄с that exceeds design data of Q=0.80 м^3 ⁄ C. Recommendations on extension of the service life of the hydraulic engineering complex are justified</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Гидротехническое сооружение</kwd>
    <kwd>жизненный цикл</kwd>
    <kwd>водохранилище</kwd>
    <kwd>сбросной расход</kwd>
    <kwd>донный водовыпуск</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Hydraulic structure</kwd>
    <kwd>life cycle</kwd>
    <kwd>reservoir</kwd>
    <kwd>discharge flow</kwd>
    <kwd>bottom water outlet</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Комплекс ГТС Бахчисарайского водохранилища относится к I классу – чрезвычайно высоко опасности и находится под постоянным государственным надзором Ростехнадзора. Водохранилище создавалось для целей подпитки реки Кача (длина 64,0 км, площадь водосбора 573 км2), орошения земель и питьевого водоснабжения Бахчисарайского района. Ведомственная принадлежность Бахчисарайского водохранилища и комплекса ГТС – ГБУ РК «Крыммелиоводхоз». Водохранилище начали строить в приустьевой части балки Эгиз-Оба в 1927 г. Вторую очередь строительства завершили в 1935 г.По проекту Крымского филиала «Укргипроводхоз» в 1982 году осуществлена реконструкция водохранилища с целью увеличения его объёма, работы выполняла ПМК-11 треста «Крымводстрой». Расчетный расход водовыпуска определялся исходя из необходимого срока опорожнения водоема и расхода санитарного попуска. Скорость опорожнения водоема принимался с учетом допустимой интенсивности понижения уровня по условиям устойчивости от разрушения склонов водоема и верхового откоса земляной плотины. Опорожнение крупных водохранилищ часто происходит в течение 2...3 мес., средних и особенно малых водоемов - до нескольких недель и даже суток [1 – 6]. Цель исследований – оценить техническое состояние длительно эксплуатируемого комплекса гидротехнических сооружений Бахчисарайского водохранилища и произвести поверочные расчеты донного водовыпуска.Результаты исследований.В таблице 1 приведены сведения о 15 водохранилищах Крыма естественного стока и их наполнение на 15.11.2019 г., а также данные о восьми водохранилищах с водоподачей из Северо-Крымского канала, перекрытого Украиной с 2014 г. Из таблицы 1 следует, что полезный объем водохранилищ естественного стока Крыма составил на 15.11.2019 г. всего 102,57 млн. м3, т.е. 42,8 % от проектного (суммарный объем – 239,33 млн. м3). Полезный объем водохранилищ Северо-Крымского канала составил на 15.11.2019 г. всего 13,2 % от проектного.Таким образом имеет место напряженная водохозяйственная обстановка с обеспечением населения и объектов экономики водой в Республике Крым.Бахчисарайское водохранилище создано грунтовой плотиной наибольшей высотой 20,75 м, шириной поверху 7,0 м, длиной по гребню 1081 м, с коэффициентом заложения верхового откоса m1=2,96 и низового – от 2,91 до 2,98 (рис. 1). Его объем при НПУ равен 6,89 млн. м3 при площади зеркала 99,5 га. Длина береговой линии водохранилища составляет 3,67км, средняя глубина – 6,92 м, а максимальная – 16,6 м [10]. Рис. 1. Поперечный профиль грунтовой плотины Бахчисарайского водохранилища Наполняется водохранилище по подводящему каналу длиной  5,5 км. Водовыпускное сооружение расположено в правом примыкании плотины и состоит из железобетонной шахты прямоугольного сечения (2,0х2,0 м, высотой 14,75 м) с донным отверстием (1,0х1,0 м), от которого по каналу протяжённостью 479 м вода сбрасывается в реку Качу. Сооружение после железобетонной шахты состоит из:- плоского металлического затвора с винтовым подъемником;- железобетонной трубы диаметром 500 мм, длиной 116,50 м;- отводящего канала с креплением железобетонными плитами с шириной по дну 1,5 м.После ремонтных работ в 2014 г. дополнительно установлен второй затвор. Управление затворами осуществляется вручную, имеется рыбозащитное и сороудерживающее устройства [6 – 9].На рисунке 2 представлена конструктивная расчетная схема донного водовыпуска. Рис. 2. Расчетная схема донного водовыпуска Расчет пропускной способности выполняем как для длинного трубопровода при истечении в атмосферу, по формуле [10 – 12]:где   – площадь живого сечения трубопровода, где r = 0,25 м;g – ускорение свободного падения, м/с2;H – действующий напор, м.μт – коэффициент расхода трубопровода, рассчитывался по формуле:где  – потери напора по длине;λ – коэффициент гидравлического трения, принимаем равным 0,0232;l – длина трубопровода;D – диаметр трубопровода;ξвх – коэффициент потери напора на вход, принимаем равным 0,5.Определение пропускной способности выполняем для случая при переменном УВБ (от УМО до ФПУ).Расчет пропускной способности донного водовыпуска выполняем в табличной форме (табл. 2). По результатам расчетов построен график пропускной способности Q=f(H) (рис. 3).  Рис. 3. График пропускной способности донного водовыпуска Бахчисарайского водохранилища Пропускная способность донного водовыпуска (при отметке УВБ=ФПУ) равна  что больше проектных предположений  (табл. 2).  Таблица 2 – Пропускная способность донного водовыпуска Бахчисарайского водохранилища при различных значениях действующего напораРис. 4. Общий вид элементов донного водовыпуска Учитывая, что продолжительность эксплуатации комплекса ГТС Бахчисарайского водохранилища приближается к нормативному (Т=100 лет), то необходимо обосновать мероприятия по продлению срока безопасной эксплуатации комплекса ГТС (рис. 5 – 7). Наиболее приемлемым вариантом для Республики Крым является организация капитального ремонта и модернизация комплекса ГТС Бахчисарайского водохранилища без необходимости их временного вывода из эксплуатации.Для гидротехнических сооружений водохозяйственного комплекса на настоящий период отсутствуют нормативно-правовые документы по порядку продления срока безопасной эксплуатации, превышающего нормативный. Поэтому нами использовался накопленный опыт для сооружений других отраслей [14], а также зарубежный опыт [13].Вопросы теоретической оценки количественных показателей долговечности гидротехнических сооружений, являющихся сложными природно-техническими системами, пока не имеют удовлетворительных решений. Сочетания нагрузок (постоянных, временных, кратковременных и особых) на комплексы ГТС, как правило, изменяется во времени, как и физико-механические свойства материалов, из которых они изготовлены. Попытки использования теории надежности машин, механизмов и других устройств массового производства для величины отказа (разрушения) комплексов ГТС водохранилищ встречают большие трудности, связанные с индивидуальными особенностями каждого сооружения, его основания, водосборной территории, условий работы элементов сооружения. Поэтому комплексные натурные наблюдения с оценкой количественных и качественных показателей с использованием инструментальных и визуальных методов в настоящее время являются основным средством обеспечения допустимого уровня риска аварий комплексов ГТС водохранилищ. Рис. 5. Порядок продления сроков безопасной эксплуатации гидротехнического сооружения Рис. 6. Принятие решения по результатам экспертизы  Рис. 7. Связь уровня безопасности ГТС с решением о продлении нормативного срока эксплуатации На комплексах ГТС после каждых 25 лет эксплуатации проводятся многофакторные исследования в соответствии с СП 58.13330.2012 «Гидротехнические сооружения. Основные положения», позволяющие оценить остаточный ресурс всего комплекса ГТС в целом.Выводы. Общее техническое состояние комплекса ГТС Бахчисарайского водохранилища по результатам натурных исследований оценивается как удовлетворительное.Собственнику комплекса ГТС рекомендуется в ближайшие пять лет разработать и реализовать проект капитального ремонта с учетом достижения срока эксплуатации нормативного срока (Т=100 лет) и осуществить расчистку ложа водохранилища от скопившихся за период эксплуатации донных отложений, с целью увеличения полезного объема Бахчисарайского водохранилища.По результатам расчетов пропускной способности донного водовыпуска был получен максимальный сбросной расход (при отметке УВБ = ФПУ), который составил  что больше минимально допустимого проектного значения  Максимальный расход может регулироваться величиной открытия задвижек в донном водовыпуске с целью пропуска в нижний бьеф проектных расходов. Полученный нами максимальный расход был рассчитан при условии полного открытия задвижки затвора. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Волосухин, Я.В. Обеспечение безопасности водопользования в Республике Крым / Я.В. Волосухин, Д.Ю. Наволокин // Водоснабжение и санитарная техника. - 2017. - № 6. - С. 4 - 9</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Volosuhin, Ya.V. Obespechenie bezopasnosti vodopol'zovaniya v Respublike Krym / Ya.V. Volosukhin, D.Yu. Navolokin // Vodosnabzhenie i sanitarnaya tehnika. - 2017. - № 6. - S. 4 - 9</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бахчисарайское водохранилище. - URL: http://jalita.com/guidebook/river/reservoir_egiz-oba.shtml (дата обращения 24.12.2019).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bahchisarayskoe vodohranilische. - URL: http://jalita.com/guidebook/river/reservoir_egiz-oba.shtml (data obrascheniya 24.12.2019).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Российская Федерация. Законы. О безопасности гидротехнических сооружений: Федеральный закон от 21.07.1997 N 117-ФЗ: в ред. от 29.07.2018 № 271-ФЗ: [принят Государственной Думой 23 июня 1997 года]. - URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15265/ (дата обращения 24.12.2019 г.).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rossiyskaya Federaciya. Zakony. O bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy: Federal'nyy zakon ot 21.07.1997 N 117-FZ: v red. ot 29.07.2018 № 271-FZ: [prinyat Gosudarstvennoy Dumoy 23 iyunya 1997 goda]. - URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_15265/ (data obrascheniya 24.12.2019 g.).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бахчисарайское водохранилище. Водохозяйственный паспорт / Укргипроводхоз. - Киев, 1979.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bahchisarayskoe vodohranilische. Vodohozyaystvennyy pasport / Ukrgiprovodhoz. - Kiev, 1979.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Измерение геометрических параметров дамбы Бахчисарайского водохранилища геодезическим методом: отчет о комплексных инженерных изысканиях. Часть I. Инженерно-геодезические изыскания / ИП Андросов А.Ю. - Ростов н/Д, 2017.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Izmerenie geometricheskih parametrov damby Bahchisarayskogo vodohranilischa geodezicheskim metodom: otchet o kompleksnyh inzhenernyh izyskaniyah. Chast' I. Inzhenerno-geodezicheskie izyskaniya / IP Androsov A.Yu. - Rostov n/D, 2017.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Декларация безопасности гидротехнических сооружений Бахчисарайского водохранилища / ОАО «Севкавгипроводхоз». - Симферополь, 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Deklaraciya bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy Bahchisarayskogo vodohranilischa / OAO «Sevkavgiprovodhoz». - Simferopol', 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Инструкция о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических сооружений гидроузла Бахчисарайского водохранилища / ГБУ РК «Крыммелиоводхоз». - Бахчисарай, 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Instrukciya o poryadke vedeniya monitoringa bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy gidrouzla Bahchisarayskogo vodohranilischa / GBU RK «Krymmeliovodhoz». - Bahchisaray, 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Проект мониторинга безопасности гидротехнических сооружений гидроузла Бахчисарайского водохранилища / ГБУ РК «Крыммелиоводхоз». - Бахчисарай, 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Proekt monitoringa bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy gidrouzla Bahchisarayskogo vodohranilischa / GBU RK «Krymmeliovodhoz». - Bahchisaray, 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Расчет размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварий гидротехнических сооружений Бахчисарайского водохранилища / ОАО «Севкавгипроводхоз». - Симферополь, 2016.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Raschet razmera vreda, kotoryy mozhet byt' prichinen zhizni, zdorov'yu fizicheskih lic, imuschestvu fizicheskih i yuridicheskih lic v rezul'tate avariy gidrotehnicheskih sooruzheniy Bahchisarayskogo vodohranilischa / OAO «Sevkavgiprovodhoz». - Simferopol', 2016.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Технический отчет по результатам проведенного комплексного анализа (многофакторного обследования) с оценкой прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности гидротехнических сооружений Бахчисарайского гидроузла / Я.В. Волосухин; ИКЦ «Безопасность ГТС». - Новочеркасск, 2017. - 111 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tehnicheskiy otchet po rezul'tatam provedennogo kompleksnogo analiza (mnogofaktornogo obsledovaniya) s ocenkoy prochnosti, ustoychivosti i ekspluatacionnoy nadezhnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy Bahchisarayskogo gidrouzla / Ya.V. Volosuhin; IKC «Bezopasnost' GTS». - Novocherkassk, 2017. - 111 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методика расчета заиления водохранилищ и подпертых бьефов при строительном проектировании и оценке безопасности сооружений гидроузлов: СТО ИБГТС-2017 / Институт безопасности гидротехнических сооружений. - Новочеркасск, 2017.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metodika rascheta zaileniya vodohranilisch i podpertyh b'efov pri stroitel'nom proektirovanii i ocenke bezopasnosti sooruzheniy gidrouzlov: STO IBGTS-2017 / Institut bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy. - Novocherkassk, 2017.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Механическое оборудование гидротехнических сооружений водохозяйственных объектов. Проектирование. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования: СТО ИБГТС-2017 / Институт безопасности гидротехнических сооружений. - Новочеркасск, 2017.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mehanicheskoe oborudovanie gidrotehnicheskih sooruzheniy vodohozyaystvennyh ob'ektov. Proektirovanie. Organizaciya ekspluatacii i tehnicheskogo obsluzhivaniya. Normy i trebovaniya: STO IBGTS-2017 / Institut bezopasnosti gidrotehnicheskih sooruzheniy. - Novocherkassk, 2017.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Proceedings of the Twenty-Sixth International Congress on Large Dams (4th-6th July 2018, Vienna - Austria). URL: https://www.taylorfrancis.com/books/e/9780429465086 (дата обращения: 24.12.2019).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Proceedings of the Twenty-Sixth International Congress on Large Dams (4th-6th July 2018, Vienna - Austria). URL: https://www.taylorfrancis.com/books/e/9780429465086 (data obrascheniya: 24.12.2019).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">РД 03-484-02. Положение о порядке продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах // Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти. - 2002. - № 36. - С. 14 - 22.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">RD 03-484-02. Polozhenie o poryadke prodleniya sroka bezopasnoy ekspluatacii tehnicheskih ustroystv, oborudovaniya i sooruzheniy na opasnyh proizvodstvennyh ob'ektah // Byulleten' normativnyh aktov federal'nyh organov ispolnitel'noy vlasti. - 2002. - № 36. - S. 14 - 22.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
