3.2. Эксплуатация головных водозаборных гидроузлов
3.2. Эксплуатация головных водозаборных гидроузлов 
3.2.1. Основными задачами службы эксплуатации головных водозаборных гидроузлов являются:
- обеспечение бесперебойного изъятия воды из водных объектов и подачи ее в оросительную систему и другим водопотребителям согласно установленному графику;
- обеспечение заданной проектом степени очистки воды от наносов;
- безаварийный транзитный пропуск паводков, шуги, льда, плавника;
- содержание в исправности и постоянной работоспособности всех элементов гидроузла;
- обеспечение систематического надзора, ухода и ремонта сооружений и оборудования, своевременная подготовка их к пропуску паводка и зимнему режиму работы;
- проведение регулярных наблюдений за состоянием и работой гидроузла в целом и отдельных его частей, учет всех отказов в их работе, анализ причин их возникновения и выполнение мероприятий по устранению;
- постоянный контроль за уровнями воды в верхнем и нижнем бьефах гидроузла и пропускаемыми через сооружения расходами воды;
- совершенствование методов эксплуатации и повышение работоспособности гидроузла.
3.2.2. В состав головного водозаборного гидроузла включаются:
- прилегающий к гидроузлу участок поверхностного водотока в проектных границах полосы земельного отчуждения;
- гидротехнические сооружения, обеспечивающие транзитный пропуск воды по водотоку, регулирующие поступление воды в систему и защиту прилегающих территорий;
- сооружения и устройства, обеспечивающие очистку воды от наносов, шуги, плавника (промывные и наносоперехватывающие галереи, отстойники, песколовки, запани, пороги, сорозадерживающие, ледозащитные, шугоотбойные и другие устройства);
- головной участок магистрального канала от водозабора до головного гидрометрического поста;
- рыбопропускные, рыбоподъемные и рыбозаградительные сооружения и устройства;
устройства инженерной обстановки (геодезические знаки, контрольно-измерительная аппаратура, средства автоматики, телемеханики и связи), подъездные пути, средства транспорта, объекты инфраструктуры, эстетики и пр.
3.2.3. Служба эксплуатации головного водозаборного гидроузла должна иметь следующую техническую документацию:
- комплекты технического (технорабочего) проекта, рабочих и исполнительных чертежей;
- акты пусковых испытаний сооружений и оборудования, акты на скрытые работы;
- инструкцию по технической эксплуатации гидроузла, разработанную проектной организацией;
- должностные инструкции эксплуатационного персонала, утвержденные руководством службы;
- генплан гидроузла с показанием всех сооружений, контрольных створов, геодезических знаков, измерительных устройств и др.;
- графики пропускной способности водопропускных отверстий гидроузла, графики связи расходов водного объекта с уровнями воды в нижнем бьефе узла;
- схему маневрирования затворами водопропускных отверстий гидроузла в связи с величинами расходов воды в водном источнике и водоподачи в канал;
- технические паспорта сооружений, входящих в состав гидроузла;
- график подачи воды в систему;
- оперативные журналы приемки и сдачи дежурств, регистрации наблюдений за уровнями и расходами воды, отказов и дефектов в работе узла, результатов осмотров, наблюдений, ревизий и т.п.
3.2.4. На всех гидротехнических сооружениях в обязательном порядке должны проводиться контрольные натурные наблюдения с целью систематического надзора за их состоянием, своевременного выявления дефектов в работе, назначения соответствующих ремонтных мероприятий, предотвращения возможных аварий и улучшения условий эксплуатации.
3.2.5. Контрольные натурные наблюдения подразделяются на визуальные и инструментальные.
Визуальные наблюдения проводятся за гидравлическим режимом потока в бьефах сооружений, подводящем и отводящем руслах, деформациями бетонных и земляных сооружений (осадками и подвижками конструкций, оползнями, трещинами, размывами и заилениями), выходами фильтрационных вод и суффозией грунта.
Инструментальные наблюдения включают в себя натурные гидравлические и фильтрационные исследования, наблюдения за вертикальными и горизонтальными перемещениями, переформированием русла в верхнем и нижнем бьефах.
3.2.6. Гидравлические исследования гидроузла проводятся с целью:
- изучения условий подхода водного потока к гидроузлу (направление потока, распределение скоростей, деформация русла и т.п.);
- контроля за состоянием нижнего бьефа (состояние гасителей энергии и рисбермы, размывы и отложения наносов);
- изучения условий гашения энергии потока в нижнем бьефе (характер распределения скоростей и растекания потока при различных режимах работы сбросных отверстий);
- установления фактической пропускной способности отдельных сооружений гидроузла (тарировка отверстий);
- изучения процессов льдо- и шугообразования, их влияния на условия работы отдельных элементов и конструкций, характера пропуска льда и шуги через сооружения.
Для проведения гидравлических исследований используются гидрометрические и промерные створы, широко распространенные в эксплуатационной практике приборы (вертушки, поплавки, рейки, датчики положения уровней воды и затворов, самописцы и др.).
3.2.7. Фильтрационные исследования на гидроузле ведутся с целью:
- установления положения кривой депрессии в теле земляных сооружений, определения фильтрационного расхода, скорости фильтрации и гидродинамического давления в основании сооружения;
- наблюдений за противодавлением в основании и фильтрацией через тело бетонного сооружения и в его обход;
- наблюдений за качеством работы дренажа и противофильтрационных устройств;
- определения мутности, температуры фильтрационной воды.
Указанные исследования проводятся с помощью устанавливаемых, как правило, при строительстве пьезометров (пьезодинамометров), водомерных приспособлений в смотровых колодцах на дренажных линиях и других технических средств.
3.2.8. Наблюдения за вертикальными и горизонтальными перемещениями сооружений осуществляются геодезическими способами: периодическим нивелированием реперов и марок, визированием с помощью теодолита по специальным створам. Взаимные смещения соседних частей сооружения, а также раскрытие трещин измеряются с помощью специальных щелемеров.
3.2.9. Для контроля за переформированием русл в верхнем и нижнем бьефах гидроузла разбиваются постоянные промерные створы, закрепленные на берегах реперами. Съемки поперечных профилей русла по промерным створам должны проводиться не реже двух раз в год - перед паводком и после его прохождения. Контрольные промеры по створам (или их части) ведутся обычно перед и после гидравлической промывки подводящего русла.
3.2.10. Результаты наблюдений и исследований гидроузла заносятся в специальные журналы.
3.2.11. Помимо контрольных наблюдений на гидроузле могут проводиться специальные исследования для проверки отдельных проектных положений решения научных задач. Указанные исследования проводятся по особой программе.
3.2.12. Размещение контрольно-измерительной аппаратуры на строящихся сооружениях определяется проектом. Схема размещения аппаратуры на действующих гидроузлах, программа наблюдений, их периодичность и точность устанавливаются руководителем эксплуатационной службы.
3.2.13. Для каждого гидроузла эксплуатационной службой разрабатывается схема маневрирования затворами с учетом компоновочных и конструктивных особенностей, графика водозабора, объема жидкого и твердого стока водного источника и характера переформирования русл в верхнем и нижнем бьефах.
Маневрирование затворами должно производиться с соблюдением следующих условий:
- обеспечение водоподачи согласно графику;
- поддержание постоянного подпора в верхнем бьефе гидроузла;
- недопущение попадания влекомых и крупных взвешенных наносов в водозаборное сооружение;
- исключение сбойного протекания потока в нижнем бьефе водосброса и водозабора во избежание размывов;
- недопущение заторов льда и шуги.
3.2.14. Основными, благоприятными для состояния нижнего бьефа, условиями маневрирования затворами гидроузла являются:
- равномерный пропуск расходов воды по всей ширине сбросного фронта, недопущение сбойного течения в нижнем бьефе;
- более частое пользование теми сбросными отверстиями, за которыми находятся более прочные грунты или более мощная рисберма (при прочих равных условиях);
- обеспечение в нижнем бьефе затопленного гидравлического прыжка;
- постепенное, ступенчатое открытие отверстий как по ширине водосливного фронта, так и по высоте подъема затворов.
3.2.15. Условия маневрирования затворами гидроузла, наиболее благоприятные для водозабора в целях ирригации из водных источников с обильными донными наносами, имеют свои особенности, главными из которых являются:
- обеспечение командных уровней воды, необходимых для потребного забора воды в систему;
- создание в верхнем бьефе режима, препятствующего попаданию наносов в водозаборное сооружение и способствующего их транзиту в нижний бьеф через донные промывные и наносоперехватывающие галереи и другие устройства по защите от наносов;
- возможность гидравлической промывки отложений наносов в верхнем бьефе, транзитного пропуска льда, шуги и плавающих предметов.
3.2.16. В каждом конкретном случае мероприятия по созданию благоприятного для водозабора режима потока в верхнем бьефе определяются типом водозабора, различны для фронтальных, боковых и донных типов, водозаборов с наносоперехватывающими и донными промывными галереями и без них и устанавливаются инструкцией по технической эксплуатации водозаборного гидроузла.
3.2.17. Наносы, отложившиеся в подводящем русле водозаборного гидроузла, следует периодически сбрасывать в нижний бьеф с помощью гидравлических промывок. Основные параметры промывок (снижение уровня, промывной расход) устанавливаются расчетом и проверяются опытом.
В процессе промывки ведется постоянный контроль за мутностью промывного потока, резкое падение которой должно служить сигналом к прекращению промывки.
Эффект гидравлических промывок значительно возрастает при сочетании их с эксплуатационными мерами в заиленном подпертом бьефе: устройством прокопов, спрямлений и углублений русла, направляющих, выпрямительных шпор и проведением других регулировочных работ, формирующих развитие русловых процессов в желаемом направлении.
