неделя, 22 април 2012 г.

По състоянието на малките язовири – 2012

През 2008 година, представих становище за състояние и сигурност на малки язовири у нас. Реални основания за тревогата съществуват. Повод тогава бе случилото се през 2007 година на язовир „Цар Калоян”, с разкъсана дига и разрушени жилища. Писменото становище бе адресирано до заангажирани централни ведомства. През юни 2008 година отговори единствено Министерство на държавната политика при бедствия и аварии.

Опитът ми и сигнали за лошо състояние на малки язовири у нас, бяха в основата на изказаното становище срещу занемаряването и необходимостта по поддържане на язовирите срещу аварии. Бедствието през 2012 година, с прорязването на язовирната дига „Иваново” при село Бисер, доведе до жертви, потвърди казаното преди.

Идеята на писменото становище от 2008 година бе да предостави запознаването с кратка информация по същността на малките язовири, по тяхното инженерно проучване, изграждане, експлоатация, условия за тяхната сигурност. Всичко предназначено единствено към ръководствата и служители на общините, арендатори, пряка заангажирани в поддържане и експлоатация на язовири, такива имащи желание и нужда от информация. Полезно бе и за някои медии. Включени бяха и възможни причини с признаци установени в практиката, като предвестник за лоши последствия, задължителни грижи и нужда от спешни ремонти. Подчертано бе, че причина за състояние с опасни индикации на язовири, предимно тези към общините и отделни арендатори е липсата на технически опит и знания на ръководствата и персонала, слаб контрол и ненавременно поддържане.

За малките язовири Министерство на държавната политика при бедствия и аварии, в писмото си от юни 2008 година неоснователно, без заангажиране прехвърли отговорността по състоянието на язовирите към други ведомства, като подкрепя изказаното становище и написа:
„Техническото и експлоатационно състояние на язовири в зависимост от собственика се осигурява от:
- МЗХ, МИЕ и МРРБ – поддържат и експлоатират микроязовирите си съгласно нормативни изисквания;
- Общините (включително и ползватели на тези язовири), в голямата си част, не осъществяват експлоатацията им съгласно изискванията на Наредба 13 / 2004 година. Основни причини за недобро стопанисване са липсата на организация, опит и кадри, както и пропуски при сключването на договори при отдаването им за ползване.”
Но какво се прави? До 2012 година, промени няма!

Що се отнася до Големите язовири, следва да се подчертае, че при създадената организация в групата на МИЕ – НЕК АД „Язовири и каскади” , както и големите язовири към МЗХ – „Напоителни системи” – ЕАД се предполага, че организация и контрол има. Полезни са действията на УСАГ, със съвети и конкретна ангажираност.

Язовирите са необходими, полезни! Хората оценяват това. Така е в много страни. Животът на наличните малки язовири у нас за изминалия период, надхвърлящ 50 години, показва че местоположението и основните им параметри за сигурност са определени правилно. Експлоатация на лоши язовири междувременно е преустановена. През годините, негативно развитие на отделни елементи без грижи, превръща съоръженията в потенциално опасни.Компетентна оценка и прилагане на спешни мерки в тези случаи са важни. За предотвратяване на евентуални аварии, е желателно непрекъснато заангажиране на целия  потенциал в страната от знаещи с опит технически кадри. Това не се прави. Такива кадри има. Огледи, измервания, анализи, решения следва да се извършват своевременно. Ремонтът при нужда, да е финансово обезпечен и съобразен с годишния сезон и метеорологични условия. Не трябва да се допускат прибързани действия едва когато опасността е критична – при зимни условия, при пълен язовир. Неоснователно, грешно, бе изказано становище, посочено в медии, че неработещи, затлачени основни изпускатели може да са причина за предотвратяване на аварии с провеждане на част от високите води. Високите води се отвеждат при пълен язовир през преливника, за което той е оразмерен. Колкото до отговорностите за състоянието на язовирите, да се прехвърля единствено върху собствениците, без наличие при тях на знаещи кадри е грешно. Лоши последици неоневиняват отговорните централни ведомства. Решението от 2012 година, за ангажиране на Предприятие „Язовири и каскади” към НЕК, за организация по контрол на малки язовири, при тяхната многобройност е практически неизпълнимо. Не се оспорва техническата компетентност на предприятието. Подходящо решение е използване съществуващата мрежа на „Напоителни системи” АД с постоянно или временно допълнително попълване с опитни кадри. Прибързани решения по техническото състояние с прорязване на дигите и източване на водата от язовирите, каквито се приложиха през зимния сезон на 2012 година е грешно, а възстановяването на язовирните диги е трудно и скъпо. Не закъсняха публикации във в."Капитал", в."Дневник" и съобщения като това в седмичника „Ретро” от 22.03.2012 година: „Тракия без вода за напояване”, „След източване на язовирите се задава опасност от суша в поливните площи”. При спешна нужда, решение има. Следва да се направи навреме всичко за сигурността на язовирите.

По темата – въпроси, мнения, предложения, може да бъдат отправени към BARRAGES.org - Интернет страниците „Язовири”, за разяснения, дискусии, препоръки и конкретни действия. Възможно е включване и участие с разработки на специалисти с опит в язовирното дело, кадри действащи и преминали през институтите „Водпроект”, „Енергопроект”, „Агропроект” с клоновете по областни центрове. Може да се посочат имена на инженерно-технически кадри. Особено полезна ще е участие на ангажираните ръководства и служители на общините и арендатори по експлоатация на малки язовири в страната. Те следва спешно да отправят сигнали, оценка и действия.

                                    
Инж.Г.Георгиев
Април 2012 година

четвъртък, 19 април 2012 г.

СЪСТОЯНИЕ И СИГУРНОСТ НА МАЛКИТЕ ЯЗОВИРИ – 2008 ГОДИНА (статия от 2008г.)

Повод за становище по необходимостта от засилен контрол относно състоянието на малките язовири е наводнението от 2007 година в региона на гр. Цар Калоян и последиците от него. С оскъдна информация медиите посочиха за преминала вълна от обилни валежи в региона, разрушени жилища и стопански сгради, разкъсване дигата на малък язовир, използван за рибарник, човешки жертви. Случилото се бе сериозен сигнал за анализ на състоянието на хидротехническите съоръжения в България въобще и гарантиране условията на експлоатацията им, задължение на съответните служби. Съобщението от месец май 2008 година за проблеми на язовир "Лесковец", Пернишко е тревожно.

ОБЩО ЗА ЯЗОВИРИТЕ

България попада в географски пояс с неравномерно разпределение на валежите през годината – влажен зимен период и сухо лято. Язовирите са подходящо хидротехническо съоръжение, което приема и задържа водите от влажния период за ползването им равномерно през годината. Задачите на язовирите са многообразни и в много от случаите комплексни. Те включват: осигуряване вода за напояване, водоснабдяване, електродобив. Язовирите намалят размера на високите води в поречията чрез задържането на водния поток в язовирното езеро и изтичането му през преливника за по-дълъг период от време с намалени размери. Така се намалява заливането на крайречните тераси след язовира. Язовирните езера се използват успешно за рибовъдство, спортни прояви и туризъм.

Условно, съобразно завирения обем, язовирите може да се разделят на: големи, средни и малки. Съобразно използваните строителни материали язовирните стени се делят на: земнонасипни, каменонасипни, бетонови. Основните параметри на язовирните стени и задължителните изследвания са регламентирани в съответните правилници.

Административно, големите язовири са включени 8 номенклатурата на "Язовири и каскади" към НЕК ЕАД. Малките язовири са поверени на Министерство на земеделието и храните с неговите областни клонове по напояване, на Министерство на регионалното развитие и благоустройството – водоснабдителни язовири, и на Общините в страната. Именно малките язовири, изоставени погрешно в някои случаи без сериозен контрол, изискват анализ за състоянието им и мерки по поддържане на тяхната сигуpност.

ПРИНЦИПИ И НЕОБХОДИМИ ПАРАМЕТРИ НА МАЛКИТЕ ЯЗОВИРИ,
ПРИЗНАЦИ ЗА АВАРИИ

Малките язовири са предимно земнонасипни. Те се изграждат на малки дерета. С, неголям воден обем, височина до 15-20 метра. При наличие на подходящи условия и сравнително неголям обем на строителните работи с невисока себестойност, по данни от техническата литература, в България са построени над 3500 малки язовира. С опита на инженерно-техническите кадри, особено голям брой язовири са проучени и в периода 1956 - 1960 година. Голяма част от изградените язовири са в експлоатация и до момента. С годините, опитът на техническите кадри е нараствал , а постигнатото и авторитетът в проучване и изграждане на язовири беше в основата на активни изяви на българските специалисти и в чужбина. В началото на 60-тe години, в желанието си да привлекат специалисти по язовири, Държавната сирийска администрация се обръща към опитни френски фирми. Френски специалисти насочват представители на сирийската администрация за ползване на българския опит. Едно сериозно признание за авторитета на българите. В този период България сключи със Сирийската Арабска Република договор за сътрудничество по проучване на язовири. При изпълнение на договора в периода 1966-2006 година бяха постигнати редица успешни резултати от българските специалисти по проектиране и изграждане на язовири в Сирия. Нееднократно сирийската администрация е давала висока оценка на сътрудничеството с българите. Този натрупан опит трябва да бъде използван безрезервно и в съвременните български условия.

У нас, в последвалия след 1980 година период, изграждането на нови язовири по различни причини е намаляло и почти преустановено. Занижени и в много случаи преустановени са контролът и поддържането на малките язовири. Това състояние е сериозен риск с възможни тежки последици от аварии.

Съществуването на определен язовир е основано на следните етапи:

-          проучване и проектиране
-          строителство
-          експлоатация

За всеки етап е необходимо съответно финансиране.
Всеки етап се базира на технически условия, норми и контрол.
Първият етап "Проучване и проектиране" изисква определяне на подходящи топографски, хидроложки и инженерно-геоложки условия за язовир. Необходими са видове и количества на насипните материали за определяне типа на стената.

Компановката на хидровъзела включва основно:

-          язовирна стена
-          основен изпускател
-          преливник
-          контролно-измерителни съоръжения

Обемът на язовира се определя от наличния воден отток и фиксира с нивото на преливния праг, който при малките язовири е предимно твърд, обикновено бетонов .
Параметрите на язовирните стени се определят с изчисления. Основно правило при определяне превишението на билото на язовирната стена над преливника е, че язовирното езеро е пълно до нивото на преливния праг. В този момент в езерото постъпва висока вълна с повтаряемост веднъж на сто години или друга, съобразно класа на язовира. При условно приета по икономически съображения височина на преливане около 1.0 метър за малките язовири, се определя дължината на преливния праг. Решава се и начинът за отвеждане на прелелите води до ниската част на долината. И така, при приета височина на преливане от 1.0 метър, с прибавена височина от вълнение и резерв, се определя превишението на билото над преливния праг. При тези условия определеното превишение е изключително важно и при малките язовири не бива да е по-мaлко от 2.0 до 3.0 метра. Стабилитетът на откосите се определя със статически изчисления. Обичайно, за язовирните стени от насипен тип при малките язовири, се използва еднороден материал – глина или смесен тип от глина и баластра, или каменен насип с глинено ядро. Този тип стени са в състояние, с времето, да претърпят деформации на билото и откосите. Независимо, че уплътняването на насипите при изграждане изисква спазване строги условия на уплътняване по контролни параметри, с течение на времето, в някои случаи, се установяват вертикални деформации. Същите се определят с измервания. Това може да доведе до намаление на необходимото превишение на билото над преливния праг, както и обрушване на откосите, което застрашава стената от преливане и разкъсване. Изключително опасно и недопустимо е надграждане преливния праг с оглед увеличение на полезния обем, за сметка на съществуващото превишение на билото, деяние водещо до преливане с катастрофални последици. Водният откос на земния насип се защитава от вълните в езерото с предпазна броня от каменна облицовка или стоманобетонни плочи. Под облицовката се полага предпазен пласт от баластра. С течение на времето, подложеният пласт е възможно да се изземе от вълните и земният насип да бъде подложен на ерозия и деформации. В някои случаи се разрушава и каменната облицовка. Насипът остава незащитен.

Основният изпускател е тръба в най-ниската част под насипа на язовирната стена. Поради запушване на малките тръби от наноси, с опита в годините, минималният диаметър на основния изпускател е приет да е 0.80 м. Основният изпускател е със задача подаване на вода за водоползване и изтакане на язовира при нужда, за време 1-2 месеца и провеждане води по време на строителството. Основният изпускател по предназначение не отвежда високите води, постъпили в язовира.

Преливникът е особено важно съоръжение. Параметрите му се определят въз основа на хидроложки данни, условия на преливане по тип и разположение и хидравлични изчисления. След изграждането, преливникът следва да се поддържа цялостен, без обрушвания, без филтрации през напречни фуги или под или обход на преливния праг. Прелелите води се отвеждат до долината посредством бързоток, завършващ с енергoгасително съоръжение. Бързотокът при скална основа е без облицовка, при земна основа задължително е облицован. Филтрации и обрушване на облицовката може да са причина за разрушаване на преливника с прорязване ската до основата на долината. Наблюдение за състоянието на преливника и ремонти при нужда са задължителни. Беше подчертана ролята на язовира за задържане (ретензиране) на високите води в язовирното езеро. В случаите на незапълнено язовирно езеро, част от обема на високата вълна запълва язовира до нивото на преливника и останалата част на обема, ако има такава, прелива. Нормативно условие е язовирът да е пълен при постъпване на високата вълна. В този случай високата вълна запълва обем над нивото на преливане с височината на преливане, задържа се и за по-дълъг период от време, при намалено водно количество, прелива. За прелелите води и в двата случая, задължително речното корито след язовира следва да е със запазена пропускателна способност. Земеделски култури, селскостопански и жилищни сгради, застроени по-късно в обсега на речното корито са недопустими и може да са причина за сериозни щети.

Основно, контролно-измерителните съоръжения са бетонови репери за измерване деформациите на насипа и рейки за нивото на водата в езерото. Изправността им е задължителна за достоверна информация по състоянието на язовирната стена.

Строителството на язовирната стена и съоръженията е изключително важен етап. Контролът по спазване на всички нормативни параметри и технологии е задължителен. Зaдължитeлно уплътнението се извършва с уплътнителни машини при определен брой проходки и дебелина на пластовете. Основно изискване при уплътнение на насипите е постигане на максимална плътност при оптимална влажност. Особено внимание е необходимо при уплътнение в близост и контакт до бетоновите плоскости на основния изпускател и преливника. В противен случай са възможни водни прориви. Неспазване на изискванията при изграждане на насипите лесно може да доведе до улягане и тяхното компрометиране.

Веднъж изграден, язовирът навлиза в периода на експлоатация. Контролът е задължителен. Работата по контрола по време на експлоатация и своевременно извършен ремонт е изключително важно условие за запазване целостта на съоръжението.

КОНТРОЛ ПО СЪСТОЯНИЕТО НА ЯЗОВИРНИТЕ СЪОРЪЖЕНИЯ СРЕЩУ ПРОЯВА НА АВАРИИ

Прегледът на основните елементи на малките язовири и признаците за проява на аварии, макар и кратък, представя основните характеристики и подчертава важността и необходимостта на своевременния контрол по състоянието им. Продължителният период на експлоатация на малките язовири в България, над 50 години, и сигнали за лошо състояние на съоръженията, задължават спешен контрол.

Темата за язовирите е обширна и трудно може да се обхване с кратки бележки. Основният извод е, че изградените язовири са изключително полезни. Това се отнася и за малките язовири. Следва да се подчертае, че язовирите като хидротехническо съоръжение, при запазване на своите параметри, гарантират сигурността при експлоатация. Грешно е твърдението на някои медии, че има опасност, когато язовирът прелива. Научаваме тревожни съобщения, като "язовирът преля". Нормално, язовирът е съоръжение, осигурено да прелива през преливника безопасно за високи води при пълен язовир .

Едновременно с това следва да се подчертае, че язовирите като хидротехническо съоръжение, при небрежно отношение, без своевременен контрол по състоянието им и ремонт при нужда, може да се превърнат в потенциално опасни.

Контролът по състоянието на язовирите включва: огледи, измервания, съставяне на документация, предложения за корекции и ремонт на съоръженията. Последователно може да се посочат:

-          събиране на информация относно начални параметри на съоръженията, времето на изграждане, извършени ремонти, документации.

-          събиране и анализ на данни от хидрометричните измервания. Анализ и преоценка при нужда на хидроложките параметри, проверка на хидроложките параметри при климатични аномалии, проверка състоянието на преливното съоръжение.

-          събиране на информация за инженерно-геоложката основа, установени филтpaции в основата и през насипа на стената, обрушване основата на сухия oткoc в обсега на овлажняване, хлъзгане на откосите.

-          измерване за геометричните параметри на нaпpeчния профил на стената: вepтикални и хоризонтални деформации на билото, деформации на откосите. Беше посочено, че неизбежните улягания на насипите, независимо от проектните надвишения, в някои случаи може да са причина за намаление на превишението на билото над преливния праг. Създават се условия за опасно преливане над билото. В този случай прелялата вода за кратко време прорязва насипа до основата и водата от язовирното езеро при разкрит отвор, изтича в речното русло. Щетите са неминуеми.

-          изследване земномеханичните показатели на глинения насип при билото и сухия откос. Наличието на набъбващи глини, при продължително засушаване, предизвиква пукнатини, достигащи в някои случаи до дълбочина 2 - 3 метра. Особено опасни биха били напречни пукнатини, през които, с течение на годините може да се получи воден прорив, преливане и разкъсване насипа на стената. Обикновено при изграждане на язовирните стени се избягва използване на набъбващи глини.

-          събиране информация относно извършени ремонти на прорязан насип от преливане. Затварянето на отвор през язовирната стена от преливане изисква специални условия за връзка на новия насип със стария. Преди всичко отворът следва да се разкрие до плътен насип с откоси не по-малко от 1:1.5 до 1:2. По откосите се врязва траншея с дълбочина 1.0 метър и ширина 4.0 метра, за връзка на новия насип със стария насип. Насипът се полага на хоризонтални пластове и уплътнява машинно с проходки, паралелно на оста на язовирната стена и дебелина 0.30 - 0.35 м. на пластовете. Вземат се проби. Неспазване условията на затваряне отвора може да е причина за неравномерно улягане, неуплътнен контакт на новия със стария насип и прорив на стената.

-          изследване състоянието на откосите. Необходимо е тяхното възстановяване до проектни параметри срещу обрушване. При нужда се прилага затежняване на стъпката на откоса.

-          изследване обема на наносите в язовирното езеро, отложени през дълъг период на експлоатация. Търси се решение за възстановяване полезния обем на язовирното езеро.

-          изследване действието на основния изпускател, работата на спирателните кранове. Задължително ежегодно отваряне и изпускане вода през изпускателя срещу запушване от наноси. За неработещ изпускател следва да се търси решение за нов основен изпускател. Задължително се извършват наблюдения за филтрации в близост на тръбопровода на изпускателя, което може да е причина за проява на воден прорив. Енергогасителната шахта и отвеждащият канал след основния изпускател трябва да са в добро състояние, срещу обрушване основата на язовирната стена.

Посоченото позволява, на основание същността и ролята на съоръженията в язовира, да се извърши компетентен анализ и сравнение между необходимото и действително състояние със заключение за възстановяване параметрите на съоръженията и мерки по запазване сигурността на язовира, както и анализ и становище при вече проявени аварии. Опитът на знаещи инженерно-технически кадри в този случай е изключително необходим и полезен. Наблюдения, измервания и ремонти, при нужда, са задължителни за безопасността на съоръженията.

Позволявам си, въз основа на личния ми дългогодишен опит като инженер, работил в областта на язовирното дело, да изразя, посредством изложеното, безпокойствие от несъответствието на необходимото и действително състояние на малките язовири в България, с потенциална опасност от аварии. Готов съм, посредством консултации и пряко участие, да бъда полезен на заангажираните отговорни институции.

ПРЕПОРЪКИ

Въз основа на необходимите изисквания по поддържане целостта на язовирната стена и условията на експлоатация, като препоръки следва незабавно да се извърши:

1.      Сформиране спешно под контрола на Министерство на земеделието и храните на компетентни инженерно-технически екипи по райони на страната за оглед, анализ и мерки по поддържане, изготвяне на доклади и препоръки. Определяне на потенциално опасни съоръжения.
2.      Задължителни измервания на геометричните елементи на язовирните стени за възстановяването им при нужда.
3.      При нужда, преоценка на хидроложките параметри на високите води и размерите на преливните съоръжения.
4.      Поддържане съоръженията: основен изпускател, преливник, контролно-измерителни съоръжения. Изготвяне на проекти и извършване на ремонт.
5.      Финансово обезпечаване.


Съставил:  инж. Георги Георгиев
Юни 2008 г.

Справка

инж. Георги Николов Георгиев
специалност: ВИАС (УАСГ), инженер водостроител
трудов стаж: главен проектант в отдели "Съоръжения и язовири" – Водпроект (14 г.), технически директор – Агропроект (8 г.), експерт язовири – Министерство на напояването, Сирия (24 г.) (Агрокомплект).

Members of BARRAGES.org

Members

Members of the BARRAGES.ORG portal may be specialists in the realm of dam and hydro-engineering, companies, universities and organisations, as well as any interested persons.

The members of BARRAGES.ORG get free access to specialised information, as well as the right to publish their works in selected categories of the site. The members receive a monthly newsletter with the latest news on the topics concerned. They also get the right to publish annually an advertisement banner for a period of 30 days, in accordance with a previously specified scheme.

New Members

Any interested person, company or organisation may present their candidature for membership in BARRAGES.ORG by agreeing with the general terms for membership in the portal and by paying a membership fee to the account of BARRAGES.ORG.
Please send a request for more info!

About BARRAGES.org

At the beginning of the 21st century, there appear new challenges for the development of our civilisation. Preserving the environment, using our planet`s water resources rationally and developing new technologies, is setting higher and higher requirements to dam and hydro-engineering experts.

Dipl. Eng. Georgi Georgiev who has 50 years` practice in studying and designing dams, along with a team of leading WEB experts, has set up the First global information and consultancy resource of its kind on Dams, Water Supplies and Energy on the Worldwide Web - BARRAGES.ORG.

BARRAGES.ORG carries out a wide range of marketing and WEB-advertising activities ensuring a globally increasing number of visits of users from all over the world, interested in the topic.


The Goals

BARRAGES.ORG offers specialised information on forthcoming dam and other hydro-engineering projects.
BARRAGES.ORG builds up links between specialists and organisations.
BARRAGES.ORG publishes scientific research materials and results in the realm of dam and hydro-engineering.
BARRAGES.ORG sets up a complex directory of specialists and companies working in the realm of dam and hydro-engineering.
BARRAGES.ORG offers the latest world news in the realm of dam and hydro-engineering.
BARRAGES.ORG offers information on the newest construction techniques and materials in the realm of dam and hydro-engineering.
BARRAGES.ORG introduces basic notions in designing and building dams and other hydro-engineering installations.
BARRAGES.ORG advertises specialists and companies working in the realm of designing and building dams and other hydro-engineering installations.
BARRAGES.ORG consults the users of the site on questions asked and on projects in the realm of studying, designing, monitoring dams and dams safety.
BARRAGES.ORG establishes connections with research institutes, laboratories and universities working in the realm of studying, designing, monitoring dams and dams safety.


The Founder

Dipl. Eng. Georgi Georgiev graduated as an expert in Hydromelioration Engineering from the National Polytechnic Institute, Sofia, Bulgaria in 1959, and specialised in small/micro dam desiging. He started work as a designer in `Vodproekt`, and after 1966 he worked as a specialist in `Grands Projets`, in the Syrian Arab Republic, then as a chief designer in the dams department of `Vodproect` and `Agroproect`, and as a technical director of `Agroproect`. At the moment he is a general expert in the Dams Department at the Ministry of Irrigation of the Syrian Arab Republic.