Здания и сооружения на мелиоративных системах

Здания и сооружения на мелиоративных системах

Современные оросительные или осушительные системы представляют собой комплекс взаимосвязанных зданий и гидротехнических сооружений для удаления избыточных вод или распределения воды по площадям орошения.

Осушительная система включает оградительные устройства- дамбы, регулирующие сооружения, проводящие каналы, водоприемные устройства и здания насосных станций. Регулирующие сооружения удаляют избыточную влагу и поддерживают на осушенной площади установленный водный режим. Проводящая воду сеть может выполняться в виде открытых каналов или дренажных трубопроводов.

Оросительная система включает источник орошения, головное водозаборное сооружение, магистральный канал, сеть распределительных каналов, внутрихозяйственную сеть каналов, здания и сооружения определенного назначения.

Оросительные системы подразделяют в зависимости от рельефа местности - на предгорные, долинные, пойменные; от характера обслуживания района орошения - на меж- и внутрихозяйственные, рисовые, хлопковые, зернового орошения; от способа подачи воды - на самотечные и механизированные; от размеров обслуживаемой площади - на высшей категории (до 60 тыс. га) и низшей (до 5 тыс. га).

Источником водозабора служат естественные водоемы, искусственно созданные водохранилища и в отдельных случаях подземные воды.

Протяженность и форма магистрального и распределительного каналов зависят от рельефа местности. Система пойменного вида имеет магистральные каналы веерообразной формы и укороченную распределительную сеть. На оросительных системах долинного типа магистральный канал характеризуется удлиненной холостой частью. Распределительная сеть состоит из множества параллельных каналов.

На проводящей сети каналов располагают здания насосных станций: у водозабора - головные, на сети - станции перекачки. Для регулирования водного режима в системе устраивают регуляторы, водосбросы, перепады и другие гидротехнические сооружения.

При машинном водоподъеме из источника головной узел сооружения располагается в начале всей системы или ее участков и состоит из водозаборного, водопроводящего, отстойного и водоприемного сооружений, всасывающих трубопроводов, здания насосной станции, напорных трубопроводов и водовыпускного сооружения. В зависимости от эксплуатационных и производственных условий некоторые элементы узла сооружений могут отсутствовать или объединяться.

С помощью водозаборного сооружения обеспечивается бесперебойная подача воды в канал в соответствии с установленным графиком водопотребления; преграждается доступ в канал донных наносов, шуги, льда. Водозаборное сооружение может располагаться совмещенно со зданием насосной станции или отдельно от него. В последнем случае между водозабором и станцией располагаются водопроводящие сооружения.

Водопроводящие сооружения могут быть открытого типа (каналы) или закрытого (трубы). Плавное сопряжение подводящего канала с водозабором достигается расширением его у здания насосной станции (аванкамера). Закрытый водовод сопрягается с водоприемным сооружением, откуда вода забирается всасывающими трубопроводами и насосами перекачивается в напорные трубопроводы и потом в систему. В конце напорного трубопровода устраивается успокоительный бассейн, из которого вода плавно поступает в магистральный канал и с помощью распределительной сети - к потребителю.

Виды зданий насосных станций.

Здание насосной станции на мелиоративной системе по своему объемно-планировочному решению отличается от подобного типа зданий насосных станций для промышленных узлов и городских водопроводных систем.

Здания насосной станции на гидромелиоративных системах классифицируются: по конструкции надземной и подземной части, по способу соединения с водозабором, по расположению на рельефе и относительно водоисточника.

По конструкции подземной части насосные станции бывают блочного и камерного типов.

Станций блочного типа имеют в подземной части массивный бетонный блок, форма поперечного сечения которого обеспечивает расположение всасывающего водовода и рабочего колеса осевого насоса.

Вода в сеть подается по металлическим напорным водоводам. При больших колебаниях уровней воды в водоисточнике ось двигателя насоса может удлиняться до 10-15 м. Тогда над блоком образуется шахтообразное пространство. В этом случае станция будет блочно-шахтного типа.

Станции камерного типа в основании подземной части имеют сплошную железобетонную плиту и камеру над ней, в которой располагают металлические всасывающие и напорные водоводы и рабочее колесо насоса. Камера может быть «сухой» и «мокрой», что определяется условиями водозабора. Над камерой может устраиваться шахта. Тогда станция будет шахтно-камерного типа. В редких случаях возможно устройство незаглубленных помещений для гидромеханического оборудования (незаглубленный тип). В таких случаях не требуется устройства подземной части здания насосной станции.

По способу соединения с водозабором различают насосные станции, совмещенные с водозабором и раздельные.

Объемно-планировочные решения зданий насосных станций.

Насосные станции, совмещенные с водозабором, располагают у берега либо в русле водоисточника. Водозабор проектируют в подземной части здания.

При раздельном расположении водозаборного сооружения и здания насосной станции отдельно устраивают подводную (доковую) часть водозабора и подземную часть станции для размещения насосов. Между ними прокладывают всасывающие трубопроводы.

Здания насосных станций располагают по отношению к водоисточнику перпендикулярно, параллельно или под углом. Перпендикулярное расположение характерно для станций второго и последующих подъемов воды при ступенчатом расположении полей орошения на местности. В этих случаях водоисточником служат магистральные каналы.

Параллельно всегда располагаются береговые станции (прямой водозабор) и станции, удаленные от реки, когда воду забирают из подводящего канала (боковой водозабор). Иногда здание насосной станции может располагаться под углом к подводящему каналу (косой водозабор).

По расположению на местности станции проектируют на уровне рельефа и в выемке. Наиболее часто насосные станции располагают ниже рельефа местности в искусственных котлованах.

Виды помещений по назначению.

Многообразие типов зданий насосных станций не исчерпывается указанными признаками, так как условия водозабора могут требовать индивидуальных решений.

При проектировании зданий насосных станций основой планировочного решения наземной и подземной частей служит схема технологии водозабора и водоподачи. Сначала определяют конструкции и габариты подземной части здания, тип, количество и расстановку основного гидромеханического и энергетического оборудования и лишь после этого - основные параметры наземной части здания (пролет, шаг колонн и высоту этажа).

Подземная часть здания состоит из насосных помещений, располагаемых на массивном бетонном блоке или днище. Такое помещение может быть нерасчлененным, если оно невелико и высота его не превышает 5 м. При большей высоте шахты для обеспечения устойчивости и жесткости насосные помещения делят поперечными стенами на отдельные секции (отсеки) по числу установленных насосов. По высоте помещения могут члениться перекрытиями.

Наземная часть здания состоит из машинного зала, помещений для распределительных устройств трансформаторов, щитовых, административных и бытовых помещений. В зависимости от производительности насосной станции, числа агрегатов и места расположения здания в узле водозабора весь этот комплекс помещений может выполняться в одном нерасчлененном объеме.

По назначению помещения делят на основные и вспомогательные. Основное помещение насосной станции - машинный зал. В нем располагают двигатели насосов - основное энергетическое оборудование насосной станции вдоль продольной оси здания с равным шагом. Машинный зал обычно имеет форму вытянутого прямоугольника и может достигать большой длины (иногда более 100 м).

В машинном зале со стороны въездных ворот в зоне действия грузоподъемного оборудования устраивают монтажную площадку для размещения отдельных частей агрегата (насоса, двигателя, вала и пр.). С насосным помещением машинный зал сообщается с помощью лестниц и люков в полу.

В небольших зданиях насосных станций с двумя-тремя агрегатами электротехническое оборудование располагают непосредственно в машинном зале без разделения его перегородками. На малых насосных станциях для щитов управления, аппаратуры автоматики и обслуживающего персонала в объеме машинного зала устраивают несколько небольших помещений. На более крупных насосных станциях для помещений распределительных устройств и персонала выделяют вспомогательный блок.

Машинный зал делают одноэтажным, двухсветным. Помещения для распределительных устройств, административные и бытовые помещения на небольших по мощности насосных станциях размещают в одноэтажном вспомогательном блоке, на крупных насосных станциях - в многоэтажном.

Вспомогательный блок располагают обычно вдоль машинного зала со стороны напорных трубопроводов, реже - со стороны водозабора. Высота одно- и двухэтажного вспомогательных блоков по условиям размещения в них электротехнического оборудования и административно-бытовых помещений оказывается ниже высоты машинного зала. В результате создается характерный для зданий насосных станций объем с разномасштабными фасадами, в силу чего здание выглядит по-разному со стороны водозабора и напорных трубопроводов.

Особенности конструктивных решений зданий насосных станций.

С увеличением мощности насосной станции набор помещений и этажность вспомогательного блока возрастают, но так как при этом повышается и высота машинного зала, разность высот сохраняется. Объемное решение здания становится более цельным, когда многоэтажный вспомогательный блок сливается по высоте с объемом машинного зала.

Насосная станция, располагаясь между водоисточником и каналом, соответствует технологической схеме водозабора и водоподачи. При этом фасады здания равноценно воспринимаются со стороны водозабора и напорных трубопроводов. Но тогда вспомогательный блок нужно располагать в торце машинного зала или в отдельно стоящем здании. Такое решение не всегда возможно, но если оно осуществимо, объем машинного зала становится более цельным.

Основные технологические процессы - водозабор и водоподача - происходят в подземной части здания насосных станций. Габариты насосных помещений, в которых располагают основное гидромеханическое оборудование, влияют на габариты наземной части машинного зала. Расположение энергетического оборудования в наземной части требует определенных нормативных монтажных и эксплуатационных разрывов, что, в свою очередь, влияет на габариты подземной части. Если минимальные габариты в плане подземной части соответствуют технологии водозабора, но не позволяют разместить в машинном зале энергетическое оборудование, их необходимо увеличить до минимальных габаритов наземной части.

Минимальная ширина здания насосной станции по условиям размещения в машинном зале двигателей складывается из диаметра электродвигателя и двух монтажных и эксплуатационных проходов.

Минимальная высота машинного зала, оборудованного мостовым краном, определяется высотой двигателя, зазором между двигателем и низом монтируемой детали (0,25-0,7 м), высотой перемещаемого груза (ротора), расстоянием от крюка до верха головки подкранового рельса и от нее до верха кранового габарита (высота крана), зазором между краном и низом несущих конструкций покрытия (30-35 мм). Длина машинного зала состоит из суммы диаметров двигателей, монтажных и эксплуатационных проходов (1,2-1,5 м) и длины монтажной площадки.

Размеры монтажной площадки определяют исходя из размеров демонтируемых элементов (основных деталей агрегата) и проходов между ними, стеной и оборудованием машинного зала. Ширину ее обычно принимают равной ширине машинного зала.

Все перечисленные параметры являются нормативными и обычно разрабатываются в технологическом и объемном варианте проекта по минимальным значениям. Однако для получения лучшего композиционного решения эти параметры можно увеличивать.

Одним из основных требований проектирования является максимальная унификация технических решений зданий с использованием стандартных изделий. Поэтому габариты наземной части здания должны, помимо технологических требований, удовлетворять правилам назначения и координации размеров в соответствии с единой модульной системой, принятой в строительстве.

Модульная координация основных параметров зданий насосных станций позволяет применять унифицированные сборные элементы. Расстояние между продольными модульными координационными осями (пролеты) принимается равным 6, 9, 12, 18, 24, 30, 36 м. Высоту машинного зала до низа несущих конструкций покоытия принимают кратной 60 мм - 6,6; 7,2; 7,8; 8,4; 9; 9,6 м и далее кратно 120 мм. Длину здания насосной станции назначают кратной 3 м - 9, 12, 15 , 18 м и далее кратной 6 м. - 24, 30, 36 м и т. д.

При проектировании для сохранения минимально допустимых параметров подземной части зданий возможны отступления от модульной координации размеров наземной части. Это вызывает необходимость проектирования индивидуальных конструктивных элементов каркаса зданий насосных станций и требует специального технико-экономического обоснования.

Правильный выбор конструктивного решения зданий насосных станций очень важен в силу особенностей возведения зданий в полевых условиях.

Строительство вдали от промышленных баз строительной индустрии обусловливает тщательный отбор конструктивных элементов по массе транспортабельности, типоразмерам и другим характерно тикам, влияющим на трудоемкость их монтажа.

Наземная часть здания насосной станции проектируется по бескаркасной и каркасной конструктивной схемам. Бескаркасная конструктивная схема преобладает в зданиях насосных станций с малым пролетом (6 м) и небольшой грузоподъемностью подвесного кранового оборудования.

Вертикальное ограждение насосных станций.

Вертикальное ограждение насосных станций может выполняться из мелкоштучных, крупноблочных и крупно панельных материалов. Стены из мелкоштучных материалов (кирпича, естественного камня) широко применяют в связи с доступностью этих материалов. Стеновые элементы полносборных зданий насосных станций возводят из крупных панелей промышленных серий или индивидуальной проработки. Допускается одновременное использование в ограждениях различных материалов.

При монтаже тяжелого оборудования массой 5 т и более в здании нужно устанавливать мостовой кран, что обусловливает применение каркасной конструктивной схемы. Каркас выполняется из железобетонных или металлических поперечных рам (колонн и ригелей) и самонесущих каменных или навесных панельных стен, редко - из монолитных железобетонных рам.

С развитием строительной индустрии все шире применяют полносборные здания. Полносборное строительство развивается по двум направлениям: это широкое использование унифицированных сборных изделий из промышленного каталога; использование типовых конструкций и деталей, специфичных для данной отрасли.

При поиске новых конструктивных решений зданий насосных станций и создании на их основе каталога индустриальных изделий для применения в гидромелиоративном строительстве исходят в первую очередь из того, что строительство в полевых условиях требует укрупнения изделий и резкого уменьшения их типоразмеров.

Надземная и подземная части насосной станции.

Особенностью объемно-планировочных решений зданий насосных станций также является необходимость жестко увязывать наземную и подземную части.

Относительно малые пролеты, нестандартные высоте, машинного зала, тяжелое технологическое оборудованы вызывают использование нестандартных мостовых краном укороченных стандартных колонн и другие отступления oт норм и стандартов унифицированного типового проектирования массовых промышленных зданий.

Основанием наземной части зданий насосных станций служат стены насосных помещении (подземной части). Их возводят из бетона или железобетона толщиной 600-4 800 мм и более. Такая толщина бетонных стен позволяет свободно опирать на них массивные стены машинного зала, устанавливать колонны в специально оставленные при бетонировании отверстия (стаканы). Стены подземной части возвышаются над максимальным уровнем воды в водоисточнике на 0,6м и служат цоколем здания.

Возведение подземной (подводной) части насосной станции при высоком уровне грунтовых вод трудоемко. Одной из конструкций, рекомендуемых для выполнения подземной части, является опускной колодец, стены которого используются для опирания несущих элементов наземной части зданий. Однако опускной колодец применим для сравнительно небольших по габариту зданий. Во всех остальных случаях подземная часть возводится монолитным бетонированием при искусственном водопонижении.

Подземная часть зданий насосных станций в процессе их эксплуатации находится под воздействием подпорных вод. Подпор воспринимается железобетонной конструкцией стен и днища. Поэтому приходится принимать меры по гидроизоляции насосных помещений.

Вода оказывает на подземную часть зданий механическое и физико-химическое воздействие. Механическое воздействие воды проявляется в гидростатическом давлении на конструкцию, вымывании частиц бетона и разрушении» его. Физико-химическое воздействие воды выражается в разрушении бетонных конструкций под воздействием выщелачивания из них извести, в коррозии металлическим частей.

В зависимости от силы подпора вод на конструкцию применяют окрасочную, штукатурную, литую или оклеечную гидроизоляцию. В последнем случае наружные поверхности стен подземных помещений тщательно выравнивают и загрунтовывают мастикой (70 % битума и 30 % бензина), обмазывают горячим битумом и наклеивают гидроизоляционные материалы в виде холста из стекловолокна или синтетических пленок (винипласта). Возможно оштукатуривание стен литым асфальтовым раствором с повышенным содержанием битума (до 20 %) с последующей окраской битумом. При этом днище снизу защищают литым асфальтовым слоем подготовки.

В местах пропуска через стены подземной части всасывающих и напорных трубопроводов принимают дополнительные конструктивные меры против фильтрации подпорной воды через стыки. Для этого трубы снабжают металлическими фланцами, втопленными в штрабной бетон, которым уплотняют зазор между трубой и стеной колодца.

Для опирания наружных ограждений наземной части насосных станций в верхней части стен опускного колодца устраивают консольное уширение. Кирпичные стены непосредственно опираются на эту консоль, а колонны каркаса защемляются в стаканах. Днищевая плита сверху пригружается тощим бетоном, толщина слоя которого зависит от силы подпора вод.

Проектирование полносборных зданий насосных станций.

На строительство зданий крупных насосных станций обычно составляют индивидуальные проекты, так как эти станции являются уникальными объектами. Однако кроме крупных насосных станций мелиоративные системы включают .множество станций подкачки, забирающих воду из магистральных и распределительных каналов в закрытую или открытую сеть хозяйства. В связи с этим, с учетом индустриализации мелиоративного строительства, ведутся интенсивные поиски конструктивных решений полносборных зданий станций подкачки.

Можно выделить три направления поиска полносборного решения. Это применение элементов промышленного каталога, разработка новых типов укрупненных конструктивных элементов и разработка облегченных конструкций. При этом в основе проектирования лежат следующие принципы: укрупнение конструктивных элементов; ограничение числа типоразмеров; уменьшение массы монтируемых элементов; обеспечение пространственной устойчивости здания.

Использование элементов промышленного каталога малоэффективно, так как не обеспечивает сокращения числа типоразмеров сборных элементов - основного показателя индустриальное™ в мелиоративном строительстве. Кроме того, применение ленточных панелей в зданиях насосных станций лишает их выразительности.

Наиболее рационально второе направление проектирования, которое предусматривает создание индивидуальных конструктивных элементов при бескаркасной конструктивной схеме здания.

В качестве модульных параметров принимается высота этажа, пролет и планировочный шаг. Величины их назначаются из условия создания удобных габаритных схем здания.

Типовой проект, по которому ведется массовое строительство малых насосных станций, предусматривает использование крупных элементов трех типов размеров и шести марок стеновой панели (рядовой и с проемом); углового блока; панели перекрытия (рядовой и с проемом для лестницы) и панели покрытия. Все панели имеют корытообразную форму с ребрами по продольным граням. При монтаже ребра соседних панелей стен и покрытия сваривают и они работают как поперечная рама.

Третье направление предполагает экономию материала (снижение материалоемкости) за счет облегчения конструкции и использования прогрессивных материалов.

Каркасно-панельный вариант.

Из облегченных конструкций можно выполнять два типа зданий насосных станций массового строительства: каркасно-панельный с навесными алюминиевыми панелями типа «сэндвич» и бескаркасный блочный с несущими алюминиевыми панелями.

Каркасно-панельный вариант используется при создании небольших насосных станций двух габаритов: 6х8 и 6х24 м. Конструктивной основой зданий служит металлический каркас, на который навешивают алюминиевые панели. Навеска производится либо в построечных, либо в заводских условиях. В последнем случае возможна предварительная укрупненная сборка элементов каркаса в П-образные рамы. Несущие конструкции устанавливают на монолитный железобетонный цоколь. Архитектурным акцентом зданий являются экранированные световые проемы, отделываемые цветными вставками из анодированного алюминия.

Каркасно-блочный вариант более индустриален и эффективен. Он предусматривает возведение насосных станций из объемных элементов 3х3 м. Каждый элемент состоит из скрепленных в заводских условиях каркасных алюминиевых панелей вертикального ограждения и съемной панели покрытия. На днище устанавливают горизонтальный насос. Блок в собранном виде транспортируют к месту установки. Мощность насосных станций определяет число блоков и их компоновку в здании.

Техническая эстетика в зданиях насосных станций.

Основной задачей организации внутреннего пространства зданий насосных станций является создание наиболее благоприятных условий работы оборудования и людей. Машинный зал крупной насосной станции - это большое производственное пространство для расположения электродвигателей насосов, грузоподъемных средств, трубных коммуникаций.

Основные факторы, определяющие выбор цветовой отделки интерьера, это климат местности, микроклимат помещения, условия производства. Микроклимат в машинном зале насосной станции создается выделением тепла от работающих двигателей, кабельной сети, а также запыленностью воздуха. Этими условиями вызвано преобладающее использование в машинном зале холодной цветовой гаммы.

В машинных залах технологический процесс однообразен, работа двигателей монотонна, оборудование неподвижно. Снять эту скованность помогает активное применение цвета. Машинный зал - помещение с незначительным числом одновременно работающих. Поэтому здесь желательны яркие контрастные сочетания цветов. В административно-бытовых помещениях, наоборот, предпочтительны тональные цветовые сочетания.

Цвет в машинном зале насосных станций можно использовать также как средство информации пространства. Используя свойства цвета, можно зрительно исправлять диспропорции помещений. В частности, машинные залы обычно длинны и узки в силу особенностей расстановки водозаборного оборудования. Окрашивая их торцовые стены в интенсивный теплый тон, а продольные - в светлый холодный, можно зрительно расширить и укоротить помещение. Высокий зал зрительно понижается при окраске потолка в теплый интенсивный цвет. Каркасная структура здания выявляется цветовым противопоставлением элементов каркаса ограждающим конструкциям. Так, колонны окрашивают в цвета более тяжелые, чем стены.

Для обеспечения безопасности работы при обслуживании агрегатов, кабельной и трубчатой сетей коммуникаций цвет используют как средство, предупреждающее об опасности или информирующее о характере протекающего процесса. Разработана система опознавательной окраски трубопроводов, которой нужно пользоваться при цветовой отделке интерьеров зданий насосных станций. Согласно этой системе, трубопроводы окрашивают в зеленый цвет - для воды, в красный - для пара, в синий - для воздуха, е желтый - для газов. Чтобы не нарушить цветовой целостности интерьера, опознавательную окраску трубопроводов можно наносить на их отдельных участках в виде поясов или колец. Остальную же поверхность трубопроводов можно окрашивать в цвет стен, потолка, пола или других плоскостей, на фоне которых расположены эти коммуникации.

Оборудование машинного зала насосной станции следует также рассматривать как элемент общей архитектурной композиции интерьера и соответственно принимать его цветовое решение. При однообразной окраске двигателей, расставленных вдоль зала, рекомендуется применять нарастающий цветовой ритм, несколько компенсирующий монотонность. Грузоподъемное оборудование (краны, подвесной монорельс, подъемные механизмы) лучше окрашивать в цвета, предупреждающие об опасности и различаемые с большого расстояния - оранжевый, желтый, красный. Предупреждающий цвет наносят полосами, чередуя его е черным цветом. Кабину мостовых кранов желательно окрашивать в желтый и черный цвет, обойму крюка - в. красный.

Машинный зал нужно озеленять. Однако перенасыщение помещения зеленью нежелательно. Плакаты, тематические панно, лозунги и другие элементы наглядной агитации выполняют свою роль в интерьере только при их высокохудожественном исполнении.

Гидротехнические сооружения.

Гидротехнические сооружения работают постоянно в воде, оказывающей на них различные воздействия. В свою очередь, само гидротехническое сооружение влияет на режим водного источника, что выражается в подъеме воды, изменении скорости течения, отложении и улавливании наносов, изменении направления потоков и т. д.

Велико также влияние гидротехнических сооружений на окружающую среду как в непосредственной близости от них, так и на большом протяжении и больших площадях. По характеру воздействия на водный поток гидротехнические сооружения подразделяются на водозаборные, осуществляющие забор воды из источника; водопроводящие, предназначенные для подвода воды к местам потребления; водопропускные, служащие для регулирования уровня и стока.

Водозаборные сооружения располагают в голове ирригационной системы и потому они еще называются головными. Эти сооружения в комплексе с отстойниками и регуляторами обеспечивают бесперебойную подачу воды в систему, очистку воды от вредных примесей, преграждают доступ в канал льда, шуги.

Примером удачного архитектурного решения может служить головной водозаборный узел на Северо-Крымском канале. Его расположение на равнине достаточно выразительно. Трехбашенный силует узла издали воспринимается как водные ворота и ярко воплощает гидротехническое назначение сооружения. Верхняя часть башен детализирована рустовкой и другими элементами. Этот прием рассчитан на постепенный обзор сооружения по мере подъезда к нему.

Водопроводящие сооружения на ирригационных системах.

Водопроводящие сооружения на ирригационных системах - это каналы, искусственные открытые русла с безнапорным движением воды в них. Магистральные каналы крупных ирригационных систем обычно широки и представляют собой водные преграды для пересекающих их автомобильных и железнодорожных трасс. Для технической эксплуатации протяженных каналов вдоль них строятся дороги с улучшенным покрытием. Это значительно улучшает транспортные связи орошаемого региона.

При трассировании каналов учитывают наличие неблагоприятных в геологическом и гидротехническом отношении зон и общий характер местности. По отношению к поверхности земли каналы могут проходить в выемке или в насыпи. Возможно и комбинированное решение. Эти условия преобразуют окружающий ландшафт, внося в него элементы искусственного микрорельефа; и нуждаются в четкой увязке технологических решений с архитектурными.

Из главного (магистрального) канала в каналы системы вода распределяется регуляторами в виде водовыпусков открытого и трубчатого типов и подпорными сбросными сооружениями.

Открытый водовыпуск обычно состоит из продольных, направляющих веду входных и выходных стенок, мостика с подъемниками и затворов для управления потоком. Водовыпуски располагаются обычно на урезе воды в местах примыкания отводных каналов.

Подпорный регулятор поддерживает требуемый уровень для подачи воды в отводящие каналы. Регуляторы отличаются от водовыпусков своим расположением на канале, располагаются поперек, а не вдоль канала.

Монолитные и сборные сооружения.

Сбросные регуляторы устраивают для удаления воды из канала при авариях в системе. Сброс или смыв наносов производятся в пониженные места местности - балки, овраги. Сопрягающие сооружения - перепады, консоли и быстротоки, трубы - соединяют верхний и нижний участки канала и служат для сброса излишней воды.

Регуляторы могут быть монолитными и сборными. Монолитные сооружения получаются излишне массивными, так как большой запас прочности бетона в них используется не полностью. При использовании сборных блочных конструкций экономится бетон и значительно ускоряется монтаж, но в то же время возникает проблема уплотнения стыков. Поэтому сборно-блочные конструкции применяются при возведении небольших и средних сооружений, а крупные регуляторы устраивают монолитными. Иногда применяют сборно-монолитные конструкции.

Узел гидротехнических сооружений включает несколько регуляторов. Расстановка регуляторов может быть сближенной и удаленной. При большом скоплении регуляторов в расширенном участке магистрального канала образуется так называемый ковш-отстойник. Подъезд к такому узлу усложняется из-за многочисленности дамб и отводных каналов.

Размеры и форма гидротехнических сооружений зависят от топографических и геологических условий местности. В формах гидросооружений должна четко отражаться работа конструкции и материала. Обычно форма большинства элементов гидросооружений излишне прямоугольна. Отсутствуют гибкие очертания, зрительно подчеркивающие упругость, недеформированность элементов под давлением воздействующей на них воды. Изогнутые же динамичные формы элементов придают их архитектурной композиции своеобразие и живость.

Основной технологической частью гидротехнических сооружений являются затворы, служащие для управления потоком.

Затворы для пропуска воды.

Затворы частично или полностью перекрывают отверстия для пропуска воды. Перемещением затвора регулируют уровни воды в сопрягаемых каналах и при необходимости способствуют смыву наносов, удалению льда и т. п. Затворы бывают по форме плоскими и криволинейными, по материалу - деревянными, металлическими и железобетонными.

Простейшими плоскими затворами являются шандоры - деревянные или металлические балки, укладываемые горизонтально в пазы бычков до образования вертикальной стенки. При широких отверстиях применяют металлические фермы, обшитые металлическими листами.

Криволинейные затворы состоят из изогнутого дугой щита, поддерживаемого опорными фермами (сегментные затворы) или подпором воды (секторные затворы) Вальцовый затвор представляет собой полый цилиндр, перекатывающийся по наклонным зубчатым рейкам.

Металлические элементы в конструкциях гидросооружений требуют антикоррозийной защиты. При этом при окраске их целесообразно использовать яркие локальные цвета, подчеркивающие композиционную значимость небольшого объема в комплексе сооружений гидроузла.

Монтаж, демонтаж и работа тяжелых и плоских затворов на крупных сооружениях осуществляются портальными или мостовыми кранами.

Малое перегораживающее сооружение не требует возведения над ним крытых объемов. Оборудование привода располагается на открытом служебном мостике. Обычно поперечник такой перегородки имеет характерный профиль - небольшую трапециевидную плотину, в теле которой расположен трубчатый водовод и регуляционные сооружения верхнего и нижнего бьефов.

Большинство перегораживающих створ канала сооружений предполагает пропуск по ним автомобильных трасс местного или республиканского значения и поэтому их устраивают в виде мостовых переходов, пролеты которых заполнены регуляционным оборудованием и приводами для его работы.

Большинство малых и крупных перегораживающих канал сооружений обозревается с ближних точек, что вызывает необходимость более тщательной проработки их архитектурных деталей.

Планировка узлов гидротехнических

сооружений.

Здания и гидротехнические сооружения, размещенные в едином комплексе водозабора или водораспределения, образуют узел сооружений. Комплекс гидротехнических сооружений может занимать значительную территорию и включать не одну, а несколько групп сооружений, соединенных между собой каналами (при значительных перепадах отметок местности и необходимости последовательной перекачки воды из каналов на поля орошения).

Узел сооружений включает здание насосной станции и водозаборные или регулирующие, а также вспомогательные сооружения. Ввиду большой протяженности каналов узел сооружений является практически единственным акцентом на местности и требует комплексного технологического и архитектурного решения. Малый узел сооружений (например, распределительная сеть при устройстве перегораживающих сооружений с затворами различного типа) может не иметь в своем составе здания насосной станции.

Одной из основных предпосылок оптимальной архитектурно-планировочной организации территории систем является правильное прогрессивное составление генеральных планов узлов гидротехнических сооружений.

Помимо чисто технических факторов характер генеральных планов зависит от природных условий и характера рельефа, типов зданий и гидротехнических сооружений, организации подъездных дорог, близости транзитных автомагистралей.

К сооружениям, влияющим на архитектуру узла, относятся и опорные элементы источников энергоснабжения. На крупных узлах головных насосных станций это, как правило, целый комплекс сооружений открытой трансформаторной подстанции с высокими, опорными конструкциями. При удачном решении выразительность всего комплекса, располагаемого часто на пониженных участках местности или в искусственных выемках, может быть такими высотными опорными конструкциями заметно усилена.

Благоустройство мелиоративных систем.

На решение генерального плана большое влияние оказывает расположение на местности насосной станции. В зависимости от технологических условий основной объект узла сооружений - здание насосной станции - может располагаться на уровне поверхности земли и на значительном понижении, в глубоких выемках.

Качество планировочного решения генерального плана также зависит от схемы подъездных дорог и внутриплощадочных эксплуатационных проездов. Во многих решениях генеральных планов головных узлов трассировка дорог подчиняется условиям движения машин и механизмов, обеспечивающих производство земляных и строительно-монтажных работ. Эти дороги сохраняются после завершения строительства.

Если по природным и технологическим условиям здание насосной станции находится на пониженных отметках (в котловане), подъезд желательно проектировать со стороны водозабора по берегу подводящего канала и при этом учитывать возможность кругового обзора узла и здания с высоких точек.

Современные технические возможности гидромелиорации, в частности использование мощной землеройной техники, способствуют созданию в зонах орошения искусственного микрорельефа, что изменяет их ландшафт.

Один из наиболее существенных компонентов, которые нужно учитывать при формировании ландшафта в зоне орошения, - это озеленение. В сельских районах имеются специфические условия его использования. Так, некоторые задачи озеленения (защита от шума, задержание вредных выбросов, восстановление кислородного запаса) в сельской местности не требуют решения, но возрастает роль регулирования температурного режима, ветрозащиты, антиэрозионных мероприятий.

При разработке проекта мелиорации следует руководствоваться подосновой, составляемой специальной комиссией с учетом всех археологических, архитектурных, исторических памятников, а также охраняемых элементов природы. Это помогает лучше использовать естественный ландшафт или умело его видоизменять.

На мелиоративных сооружениях применяется и вертикальное озеленение, которое оживляет силуэт сооружения. Вертикальное озеленение защищает сооружение от интенсивного солнечного облучения, что особенно важно при эксплуатации перегораживающих сооружений.

Внешний вид малых перегораживающих сооружений.

Улучшить внешний вид малых перегораживающих сооружении можно за счет внедрения в их композицию элементов благоустройства: ограждения бровки канала на участке непосредственного примыкания его к сооружению, мощения пешеходных дорожек на переезде через сооружение и в местах подходов к смотровым колодцам, устройства осветительных мачт-указателей, создания обелисков, акцентирующих расположение сооружения на системе.

Малые архитектурные формы для мелиоративного строительства не унифицированы. Поэтому в каждом случае их разрабатывают индивидуально либо по аналогии с городскими формами. Однако городские формы, разработанные для парков, скверов, улиц или производственных территорий, не всегда приемлемы для сельскохозяйственного ландшафта.

Хороша архитектура Ак-Карадарьинского гидроузла на р. Зеравшан в Узбекистане где учтены расположение его в зоне исторических памятников и возможность обозрения с дальних точек (гидроузел расположен вблизи автотрассы Ташкент - Самарканд). Сооружению придают своеобразие зубчатые перила по берегам, вертикальные стойки фонарей, обелиск.

Комплексное решение благоустройства с использованием малых архитектурных форм реализовано на большом Андижанском канале. Своеобразие сооружений достигнуто с помощью малых архитектурных форм, выражающих одну и ту же тему в различных трактовках. Все сооружения, в том числе и малые формы, выполнены из бетона белого цвета.

Группы элементов благоустройства территорий.

Все элементы благоустройства в зависимости от их расположения на гидромелиоративных системах делятся на группы внешнего и внутреннего благоустройства. Хотя это деление несколько условно, можно считать, что территория внешнего благоустройства охватывает пространство, занятое сетью каналов и эксплуатационных дорог, внутреннего благоустройства - узлы гидротехнических сооружений. Типы элементов на этих территориях могут повторяться, но их насыщенность и форма при этом будут различны.

Для применения рекомендуются несколько характерных групп элементов благоустройства: элементы наглядной агитации, информационные элементы, элементы искусственного микрорельефа, малые формы, элементы монументально-декоративного искусства.

Элементы наглядной агитации применяются в виде стендов, панно, символов. Располагают их на узлах сооружений, вдоль эксплуатационных дорог, на видовых площадках.

Информационные элементы в виде указателей, пикетов, стелл и обелисков дают сведения о расположении объектов, протяженности канальной сети, наименовании систем и т. д.

Элементы искусственного микрорельефа в виде ограждений, плит покрытия, парапетов, спусков, лестниц рекомендуется устанавливать на откосах каналов, плотинах, видовых площадках, у подпорных стенок.

Малые архитектурные формы - скамьи, цветочницы, светильники, навесы и другие - размещаются по всей территории мелиоративной системы.

Элементы монументально-декоративного искусства - монументы, скульптура, декоративные стенки - требуют индивидуального решения. Расстанавливаются они на подъездах к системе, вдоль автотрасс, у крупных гидросооружений.

Преобладает группа информационных элементов, так как разбросанность гидротехнических объектов и непрерывность их обслуживания вызывают необходимость четкой информации о месте их расположения и характере выполняемых ими технологических процессов.

Формы искусственного микрорельефа.

В результате преобразования рельефа местности возникают различные формы искусственного микрорельефа - насыпи, выемки, видовые площадки. На горизонтальных участках рельефа устраивают дорожки и проезды на территории гидроузлов. В качестве покрытия для дорожек и проездов рекомендуются бетонные плиты. Достоинство этого вида покрытия по сравнению с асфальтовым - возможность заводского изготовления, удобство замены поврежденных участков, разнообразие фактуры и цвета. Откосы обрабатывают травами, одерновкой, каменной наброской и другими средствами защиты их от разрушения.

На границах наклонных и горизонтальных участков микрорельефа устраивают ограждения или подпорные стенки. Использование в качестве ограждения бетонных сборных элементов различной формы (треугольных, трапециевидных, овальных) повышает уровень благоустройства примыкающей к каналу территории узла сооружений.

К малым формам относятся декоративные бассейны, скамьи, цветочницы, светильники, навесы. Декоративные бассейны создают на территории узлов сооружений, в местах отдыха и на видовых площадках. Форма и размеры их могут быть различны и зависят от окружения. Скамьи располагают среди зеленых насаждений, на площадках отдыха. В местах для кратковременного отдыха наиболее приемлемы скамьи без спинок из сборных унифицированных бетонных подставок и деревянных реек. Сочетание плиточного покрытия, переносных цветочниц, навесов и скамей придает особый комфорт местам отдыха на участках насосных станций.

Элементы монументально-декоративного искусства - крупные монументы, организующие окружающее пространство, скульптурные композиции, декоративные стенки - призваны подчеркивать значительность гидротехнических сооружений, преобразующих природу в засушливых районах.

Использование сборных модульных элементов.

Индустриальное изготовление возможно при условии разработки типовых малых архитектурных форм. Основное направление типизации в благоустройстве ирригационных систем - унификация сборных элементов и на их основе - малых архитектурных форм. Типизация малых архитектурных форм основывается на максимальной частоте использования их сборных элементов.

Использование сборных модульных элементов в сочетании с индивидуально разработанными формами значительно расширяет область их применения. Так, в информационной группе (указатели, стелы) можно использовать многократно повторяемые элементы (стрелку, знак и символ), связывая их между собой в различных комбинациях плитами и подставками. Ограждения и пикеты образуются на основе того же элемента, что и стела, только иной разрезки. Квадратная плита как модуль 50х50 или 1000х1000 мм многократно повторяется в покрытии дорожек (глухая) или средствах наглядной агитации (профильная).

Для разнообразия форм в них может быть использован сборный линейный элемент ломаного очертания, образующий небольшие указатели или знаки-обелиски. Этот же элемент может служить типовой опорой при размещении стендов вдоль эксплуатационных дорог.

Основной материал сборных элементов - бетон, фактура которого наиболее соответствует степному ландшафту. Кроме того, пластичность бетона позволяет разнообразить фактуру элементов, не меняя опалубки, в которой их изготовляют.

Гидромелиоративное строительство нельзя рассматривать вне связи с проблемами расселения, так как создание специализированных строительных и эксплуатационных организаций, индустриализация строительства, приток технических кадров вызывает необходимость создания жилых домов, промышленных баз, зданий культурно-бытового назначения. Крупные водохранилища комплексного назначения полностью доступны для всех видов отдыха. В зоне таких водоемов создают и проектируют дома отдыха и пансионаты, мотели и рыболовно-охотничьи базы, учреждения культурно-бытового обслуживания.

Указания по курсовому проектированию.

В процессе обучения студенты специальности «Гидротехническое строительство речных сооружений и гидроэлектростанций» выполняют курсовой проект небольшого гражданского или промышленного здания. Одной из тем курсового проектирования является «Здание насосной станции на мелиоративной системе», т. е. один из объектов, изучению особенностей проектирования которых и посвящено настоящее учебное пособие.

Задачи курсового проектирования: научить студента пользоваться технической, справочной и нормативной литературой, каталогами индустриальных изделий, типовыми проектами; изучить принципы компоновки зданий насосных станций массового строительства на мелиоративных системах; привить навыки архитектурно-строительного проектирования.

Основанием для проектирования является задание, содержащее основные данные для разработки проекта: район строительства, число насосов, массу наиболее тяжелого элемента оборудования, тип основных несущих и ограждающих конструкций, а также объем и состав курсового проекта и др.

Предпроектный период предполагает изучение выданного задания и ознакомление с материалами, необходимыми для разработки проекта. Подобрав путем выписок и зарисовок необходимый материал из литературных источников, студент приступает к проектированию.

Разработку курсового проекта рекомендуется проводить в три этапа: 1-й - эскизное проектирование; 2-й-разработка чертежей; 3-й - оформление проекта.

Эскизное проектирование

На этом этапе выбираются варианты наиболее эффективных схем планировочного и конструктивного решений зданий. Масштаб эскизных набросков принимается равным 1:200, так как мелкий масштаб позволяет лучше отразить главные элементы схемы и оценить ее положительные и отрицательные стороны. Схемы выполняются от руки в карандаше на чертежной бумаге или матовой кальке, но обязательно в указанном масштабе.

Схемы вариантной проработки выполняются в одну линию (без выявления толщины стен и перегородок). Разрабатывая графические схемы планов, одновременно нужно делать эскизы объемного решения здания, а также составлять схемы поперечного и продольного разрезов и главного фасада. В эскизной проработке выполняются 2-3 варианта здания насосной станции, из которых выбирается наиболее экономичный и рациональный. В выбранном варианте следует наметить габариты здания: его ширину, длину и высоту, принять принцип блокировки вспомогательных помещений, выбрать прием расстановки двигателей насосов в машинном зале и тип кранового оборудования. Дальнейшая проработка эскизов состоит в разработке планов покрытия и перекрытия, разреза по стене и наиболее характерных узлов и деталей. На этапе эскизного проектирования нужно также прикинуть размещение проекций на листе указанного в задании формата.

Разработка чертежей

Разработка основных проекций здания (план, фасад, разрезы) ведется комплексно, т. е. с соблюдением взаимоувязки архитектурно-планировочных конструктивных и технологических вопросов, применяемых материалов и т. д. При вычерчивании планов сначала наносят координационные оси, а затем строят основные контуры. Расположение стен и колонн при компоновке планов регулируется правилами привязки их к координационным осям. Материал стен обусловливается заданием.

В проекте нужно подобрать их конструкцию и определить необходимую для данного климатического района толщину, т.е. произвести теплотехнический расчет (СНиП II-3-79* Строительная теплотехника). Внутренние стены принимаются по конструктивным соображениям, т. е. из условий опирания на них конструкций перекрытий, устройства вентиляционных каналов и т. д. Толщину перегородок принимают в зависимости от материала перегородок. Планы машинного зала здания насосной станции выполняют на отметке 0,000 с изображением осей двигателей наносов и примыкающих помещений вспомогательного блока. Снаружи здания показывают аванкамеру, а с противоположной стороны - напорные трубопроводы.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)