IV. Состав и описание гидротехнических сооружений водохранилища
15. В состав основных гидротехнических сооружений гидроузла Белгородского водохранилища входят земляная и бетонная водосливная плотины, донный водовыпуск и дренажная штольня.
В соответствии со статьей 7 Федерального закона от 21 июля 1997 г. N 117-ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений" <4> гидротехнические сооружения гидроузла Белгородского водохранилища отнесены к сооружениям II класса - гидротехнические сооружения высокой опасности.
--------------------------------
<4> Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N 30, ст. 3589; 2016, N 27, ст. 4188.
16. Основную часть напорного фронта гидроузла Белгородского водохранилища (830 м) занимает земляная плотина, общая длина которой составляет 800 м. Земляная плотина разделена бетонной водосливной плотиной на две части - левобережную длиной 300 м и правобережную длиной 500 м. Отметка гребня земляной плотины равна 117,0 м, максимальная высота - 14 м.
Земляная плотина выполнена из однородного песчаного грунта, способ возведения - намывной.
Левобережная часть земляной плотины расположена между бетонным сооружением и левым берегом р. Северский Донец, левым плечом врезается в крутой склон берега. Для исключения переработки берега в месте примыкания плотины на расстоянии 100 м выполнено крепление из железобетонных плит на песчано-гравийной подготовке, далее сопрягающейся с плитами берегоукрепления.
Ширина гребня земляной плотины по верху составляет 20 м. В месте примыкания к бетонному сооружению гребень плотины расширяется до 37,5 м в целях размещения на нем подъемно-транспортного оборудования затворов плотины. Длина расширенного участка составляет 70 м. По гребню плотины проходит автомобильная дорога шириной 7,5 м.
Верховой откос земляной плотины от ее гребня до отметки 111,00 м имеет заложение 1:4 и укреплен железобетонными плитами толщиной 25 см, уложенными на слой песчано-гравийного фильтра толщиной 30 см. Ниже отметки 111,00 м откос плотины имеет заложение 1:30 и укреплен каменной наброской до отметки 110,00 м.
Низовой откос аналогично верховому имеет ломаное очертание. До отметки 112,00 м откос имеет заложение 1:4 и укреплен посевом трав по слою растительного грунта толщиной 30 см. На отметке 112,00 м предусмотрена берма шириной 4,0 м, далее откос земляной плотины выполнен с заложением 1:8 и укреплен мощением камня по слою песчано-гравийного грунта толщиной 0,2 м. С отметки 109,00 м откос выполнен с заложением 1:30. В месте сопряжения откосов (1:8 и 1:30) вдоль плотины предусмотрена канава, закрепленная мощением камня на слое песчано-гравийной подготовки, для приема воды из дренажной системы.
Правобережная часть земляной плотины расположена между бетонным сооружением и правым берегом р. Северский Донец, пересекает пойму, русло реки и надпойменную террасу, правым плечом врезается в меловой склон оврага.
В русле реки низовой откос земляной плотины с отметки 109,00 м имеет каменно-набросную призму с заложением откосов 1:2. Со стороны плотины и в основании каменной наброски предусмотрен трехслойный обратный фильтр.
Для уменьшения фильтрации в обход правого плеча земляной плотины в меловом склоне оврага выполнена прорезь длиной около 100 м до смыкания с суглинистым грунтом (зуб). Прорезь заполнена суглинком с уплотнением. Средняя глубина прорези составляет 10 - 12 м, ширина по низу - 12 м. В основании зуба выполнена противофильтрационная глиноцементная завеса в виде стенки глубиной 20 - 25 м и длиной 91 м, расположенной между ПК 0+45 и ПК 1+36.
Сопряжение тела земляной плотины с основанием выполнено путем срезки поверхностного слоя на глубину 0,5 м и удаления непригодного в качестве основания плотины слабого илистого грунта в среднем на глубину до 2 - 2,5 м.
Мощение камнем по слою песчано-гравийного грунта (на низовом откосе с заложением 1:8) выполняет роль наслонного дренажа. Железобетонные перфорированные трубы диаметром 0,4 м, проложенные внутри трехслойного обратного фильтра, отводят воду в поперечные водоотводные трубы и дрены, оборудованные смотровыми колодцами, расположенными вдоль низового откоса земляной плотины на расстоянии 90 м друг от друга, и представляют собой дренажное устройство закрытого типа. Для надежной работы дренажного устройства на низовом откосе устроены разгрузочные скважины (с шагом 20 м) с выходом профильтровавшейся воды в кювет.
Отвод воды из трубчатого дренажа и разгрузочных скважин в нижний бьеф осуществляется через левобережную и правобережную водоотводные канавы.
17. Бетонная водосливная плотина с водосливом с широким порогом расположена на левобережной пойме на расстоянии 340 м от русла р. Северский Донец. Водосливной фронт плотины состоит из двух пролетов шириной по 12 м каждый, общая длина плотины составляет 30 м.
Пропускная способность бетонной водосливной плотины при нормальном подпорном уровне (далее - НПУ) составляет 720 м3/с. Отметка порога водослива, с двух сторон ограниченного устоями, составляет 107,00 м.
В конструктивном отношении бетонная водосливная плотина выполнена на массивной железобетонной фундаментной плите с размером в плане вдоль потока 28,5 м, который определен из условия обеспечения устойчивости сооружения и возможности размещения механического и подъемного оборудования. Ширина плиты поперек потока равна 33,5 м. Толщина фундаментной плиты из условия прочности принята равной 2,5 м.
В верхнем бьефе перед бетонной водосливной плотиной выполнен понур из суглинка длиной 32 м. Для обеспечения надежного контакта с понуром и водобоем с верховой и низовой стороны в плите до сопряжения с устоями предусмотрены два зуба. Во избежание размыва по поверхности суглинистого понура уложены железобетонные плиты на двухслойном фильтре. В нижнем бьефе предусмотрено устройство водобоя толщиной 2 м и длиной 36 м из железобетона, а также рисбермы с ковшом длиной 70 м. По обеим сторонам рисбермы и ковша, начиная от земляной плотины, расположены направляющие дамбы длиной по 100 м. Плита водобоя лежит на двухслойном обратном фильтре толщиной 0,4 м. Для свободного выхода фильтрационных вод и снятия фильтрационного давления в плите водобоя имеются дренажные отверстия.
Плановое растекание потока обеспечивается системой гасителей, устроенных на плите рисбермы. Гасители в количестве 12 штук выполнены в виде отдельно стоящих бычков высотой 1,5 м и длиной 0,8 м.
Рисберма по конструкции крепления в соответствии со скоростями потока разделена на четыре участка. Первый участок длиной 8,3 м крепится железобетонными плитами толщиной 1,0 м по слою обратного фильтра 0,2 м, второй участок длиной 6,0 м крепится железобетонными плитами толщиной 0,75 м по слою обратного фильтра 0,2 м, третий участок длиной 15,0 м крепится железобетонными плитами толщиной 0,5 м по слою обратного фильтра 0,2 м. Четвертым участком рисбермы является ковш, который предохраняет концевую часть рисбермы от возможного подмыва.
Ковш рисбермы до отметки 102,50 м заполняется каменной наброской, предназначенной для предотвращения размыва за рисбермой. В дополнение к защите ямы размыва предусмотрено устройство шпунтовой стенки высотой 9,5 м и длиной 85 м. Глубина погружения металлического шпунта в коренную породу (трещиноватый мел) - до отметки 92,00 м.
Бетонная водосливная плотина оборудована двумя сегментными затворами размером 12,0 x 7,8 x 7,5 м и весом 40,5 т, перед которыми имеются пазы для ремонтного плоского трехсекционного затвора размером 12,0 x 7,9 x 7,5 м и весом 25,8 т. Расчетный напор на затворы составляет 7,5 м.
Маневрирование затворами бетонной водосливной плотины осуществляется по следующей схеме:
- поднятие затворов должно производиться на одну и ту же величину, ступенчато, каждый подъем осуществляется на величину не более 1,0 м;
- не допускается осуществлять резкое маневрирование затворами;
- каждое последующее открытие следует начинать после стабилизации уровня воды в нижнем бьефе;
- при подъеме на высоту 6,0 м затворы могут быть подняты полностью.
При полном открытии отверстий бетонной водосливной плотины затворы устанавливаются на подхваты. Подъем и опускание затворов осуществляется канатными механизмами грузоподъемностью 2 x 400 кН под напором.
Установка ремонтного затвора осуществляется посекционно двумя электрическими талями грузоподъемностью 50 кН с помощью индивидуальных подвесных устройств. Транспортировка секций ремонтного затвора к месту установки производится по монорельсовому пути, прикрепленному к вертикальным металлическим колоннам. Верхняя секция ремонтного затвора хранится в затворохранилище на правом берегу, нижние секции устанавливаются в своих пазах на подхваты. При установке ремонтного затвора в любом из двух пазов верхняя секция всегда устанавливается последней.
В левом устое (стенке) бетонной водосливной плотины расположено два колодца размером 1,2 x 1,2 м и глубиной 8,6 м для размещения колесных затворов, находящихся на металлической трубе донного водовыпуска диаметром 1200 мм.
18. Донный водовыпуск предназначен для обеспечения санитарных попусков в нижний бьеф гидроузла Белгородского водохранилища в меженный период. Максимальная пропускная способность донного водовыпуска при НПУ составляет 7,92 м3/с. Для предохранения от коррозии труба покрыта слоем бетона. Забор воды в трубу осуществляется на отметке 109,00 м. Труба перекрывается сороудерживающей решеткой из металлических пластин с шагом 100 мм, предназначенной для защиты от попадания крупных плавающих предметов и мусора.
Донный водовыпуск оборудован основным и аварийно-ремонтным затворами с закладными частями и штангами. Затворы (плоские, колесные, односекционные) перекрывают глубинное отверстие размером 1,2 x 1,2 м. Расчетный напор на затворы составляет 6,1 м. Открытие основного затвора производится ступенями по 200 мм. Маневрирование затворами осуществляется электрической талью грузоподъемностью 50 кН с помощью штанг. Подъем и опускание затворов осуществляются под напором.
19. Дренажная штольня расположена в правобережном примыкании земляной плотины. Длина штольни составляет 125 м, ширина - 2,2 м, высота - 2,35 м. Крепление выработки на длине 10 м осуществлено арками из двутавра N 14 через каждые 0,5 м, также выполнено омоноличивание бетоном марки М-200, далее крепление выполнено арками из двутавра N 14 через 0,5 м и железобетонными плитами размером 1,0 x 0,25 x 0,05 м. В начале штольни на длине 30 м порода представлена сильнотрещиноватым мелом, далее переходящим в слаботрещиноватый. Выходной оголовок выполнен из монолитного бетона.
Отметка выхода из штольни в нагорную канаву составляет 107,50 м. Портал штольни закрыт металлической решеткой.
20. Сооружения и устройства, не входящие в состав гидроузла Белгородского водохранилища, представлены сооружениями инженерной защиты территорий и водозаборными сооружениями.
20.1. В состав сооружений инженерной защиты территорий входят:
- сооружения инженерной защиты территории бывшего дома отдыха;
- сооружения инженерной защиты поселка Маслова Пристань;
- сооружения инженерной защиты поселка Разумное.
20.2. На дату утверждения настоящих Правил забор (изъятие) водных ресурсов осуществляется тремя насосными станциями.
Закрытое акционерное общество "Сельскохозяйственное предприятие "Победа" осуществляет забор воды насосной станцией, оборудованной двумя насосами марки 200-Д-90а производительностью 1,85 м3/с. Водозабор оборудован рыбозащитным устройством в виде трубы, сваренной из ободов диаметром 1020 x 12 мм, соединенных между собой арматурой диаметром 20 мм с шагом 50 мм, с щебеночной отсыпкой высотой 100 мм.
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Управление мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения по Белгородской области" осуществляет забор воды насосной станцией 1-го подъема, оборудованной тремя насосами марки Д-630-90 производительностью 0,42 м3/с. Забор воды осуществляется из аванкамеры, соединяющейся с водохранилищем подводящим каналом. Ширина аванкамеры составляет 7 м, длина - 12 м. Всасывающие линии насосов оборудованы рыбозащитными устройствами типа РОП-175.
Общество с ограниченной ответственностью "ПКМ-АГРО" осуществляет забор воды насосной станцией, оборудованной вертикальными центробежными насосами марки Grundfos CR 150-6 (7 агрегатов, в том числе 1 резервный) производительностью 0,24 м3/с. В состав водозаборного узла входят подводящий канал, водозаборный ковш (аванкамера), рыбозащитное устройство типа РОП-175, водоприемные камеры.