Определения критериев безопасности гидротехнических сооружений. IV
6.11. Особое внимание следует уделять контролю зон:
в основаниях ограждающих дамб и плотин, расположенных в различных инженерно-геологических условиях;
сопряжения различных сооружений;
приложения сосредоточенных нагрузок;
переменного влажностного и температурного режимов;
изменения конфигурации сооружения, концентрации и изменения характера напряжений.
Рекомендуемый перечень для выбора контролируемых инструментальными и визуальными наблюдениями показателей (количественных и качественных) состояния сооружений приведен в приложении 1 настоящей Инструкции.
VII. Использование критериев безопасности ГТС при принятии решений по обеспечению безопасности сооружений
7.1. Безопасность ГТС считается полностью обеспеченной, если эксплуатационное состояние ГТС оценивается как надежное (работоспособное) , значения всех контролируемых показателей не превышают (не менее) соответствующих критериев безопасности 1-го уровня .
7.2. В случае наступления эксплуатационного состояния ГТС, диагностируемого как удовлетворительное (частично неработоспособное) , при превышении (уменьшении) значений одного или нескольких показателей критериев безопасности 1-го уровня следует проверить достоверность результатов измерений и вычислений, а также обоснованность принятых критериев безопасности.
При наступлении удовлетворительного (частично неработоспособного) состояния собственник или эксплуатирующая организация обязаны предупредить об этом территориальные органы Госгортехнадзора России и принять оперативные меры по приведению ГТС в надежное состояние.
При необходимости должна быть создана экспертная комиссия с привлечением проектной и экспертной организаций для уточнения оценки состояния сооружения и уровня его безопасности.
7.3. Превышение значений одного или нескольких значений контролируемых показателей соответствующих критериев безопасности 2-го уровня следует считать признаком перехода сооружения в предаварийное (предельное) состояние , при котором дальнейшая эксплуатация ГТС в проектном режиме является нарушением Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" с вытекающей отсюда ответственностью.
Все мероприятия по восстановлению надежного состояния и ограничению режима эксплуатации сооружений должны осуществляться под непосредственным контролем территориальных органов Госгортехнадзора России с привлечением экспертных организаций.
7.4. В случае, если сооружение не может эксплуатироваться при основном сочетании нагрузок в виду угрозы аварии, и (или) нагрузки превышают предусмотренные проектом значения особого сочетания нагрузок, и (или) значения контролируемых показателей отклоняются от критериев безопасности 1-го или 2-го уровней с возрастающей интенсивностью, что свидетельствует о быстром развитии разрушительных процессов и наступлении предаварийного (предельного) состояния, собственник ГТС или эксплуатирующая организация обязаны в соответствие со ст.9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений":
информировать об угрозе аварии ГТС территориальные органы Госгортехнадзора России, другие заинтересованные государственные органы, органы местного самоуправления и в случае непосредственной угрозы прорыва напорного фронта, - население и организации в зоне возможного затопления;
осуществлять по вопросам предупреждения аварий ГТС взаимодействие с органом управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям .
Перечень для выбора контролируемых показателей не является неизменным и исчерпывающим и должен устанавливаться и дополняться для каждого конкретного сооружения с учетом его класса, класса опасности отходов, природных условий, конструктивных особенностей, особенностей основания и условий эксплуатации в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил, а также с учетом требований п.4.14 настоящей Инструкции.
Для контроля состояния безопасности ГТС и диагностирования его эксплуатационного состояния должны выбираться наиболее значимые показатели.
|
Наименование показателя |
||
|
Отметки депрессионной поверхности фильтрационного потока в теле грунтовых сооружений и береговых примыканиях |
Аналитические методы (метод исследования напорной и безнапорной фильтрации, метод фрагментов) и графический - для определения предельных значений (критериев безопасности) пьезометрических напоров, фильтрационных расходов. Численные методы, метод ЭГДА - для определения критериев безопасности основных показателей фильтрационного режима (уровни, пьезометрические напоры, фильтрационные расходы). На стадии эксплуатации критерии безопасности уточняются поверочными расчетами, в том числе на основе использования прогнозных математических моделей |
|
|
Пьезометрические напоры в теле грунтовых сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Градиенты напора в теле сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Фильтрационные расходы в теле сооружений, основании и береговых примыканиях |
||
|
Избыточное поровое давление и интенсивность его рассеивания в водоупорных элементах плотин (дамб) из грунтовых материалов |
Расчеты консолидации в плотинах (дамбах) из грунтовых материалов и их конструктивных элементах с учетом напряженно-деформированного состояния сооружений и их оснований |
|
|
Вертикальные перемещения (осадки) ГТС и их оснований |
Расчеты прочности и устойчивости гидросооружений (численные методы механики сплошной среды, теории упругости, пластичности, ползучести). На стадии эксплуатации критерии безопасности уточняются поверочными расчетами по "откалиброванным" на основе данных натурных наблюдений расчетным моделям |
|
|
Горизонтальные перемещения ГТС и их оснований |
||
|
Напряжения в теле сооружений и их основаниях, контактные напряжения |
||
|
Углы поворота характерных сечений бетонных и ж/бетонных сооружений |
||
|
Раскрытие трещин и межблочных швов |
Инженерные методы, регламентированные СНиП (вторая группа предельных состояний). Численные методы расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) с учетом образования и раскрытия трещин. На стадии эксплуатации для контроля состояния ГТС используются критерии безопасности показателей, определенные на стадии проекта |
|
|
Взаимное смещение секций по швам бетонных и ж/бетонных сооружений |
Определение допустимого взаимного смещения секций по швам относительно друг друга из условия сохранения герметичности шпонок |
|
|
Температура и температурный градиент в теле сооружения и в приконтактной зоне основания (для сооружений, возводимых в северной климатической зоне) |
Расчеты термонапряженного состояния плотин (дамб) и их оснований численными методами. На стадии эксплуатации критерии безопасности показателя уточняются расчетом с учетом реального температурного режима окружающей среды |
|
|
Температура фильтрующей воды в теле грунтовых сооружений |
Численные методы теории теплопроводности. |
|
|
Глубина размыва дна отводящего канала ниже рисбермы |
Определение глубины размыва - расчетом по эмпирическим зависимостям (из условия допустимой неразмывающей скорости потока) и удельного расхода или на основе гидравлических исследований. Предельнодопустимые значения глубины размыва дна отводящего канала ниже рисбермы на стадии эксплуатации принимаются равными значениям, определенным на стадии проекта. |
|
|
Линейный размер и площадь зоны нарушения контакта плит крепления откосов дамб (плотин) из грунтовых материалов |
Расчет прочности плит крепления откосов дамб из грунтовых материалов для различных условий опирания |
|
|
Параметры сейсмических колебаний основания и динамической реакции сооружений |
Расчет численными методами динамической теории сейсмостойкости |
|
|
Технологические параметры намыва и заполнения емкостей накопителей |
Аналитические, численные и инженерные методы гидромеханики |
ИНСТРУКЦИЯ
О ПОРЯДКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НАКОПИТЕЛЕЙ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ НА ПОДНАДЗОРНЫХ ГОСГОРТЕХНАДЗОРУ РОССИИ ПРОИЗВОДСТВАХ, ОБЪЕКТАХ И В ОРГАНИЗАЦИЯХ
РД 03-443-02
I. Термины и определения
В соответствии с Федеральным законом от 21.07.97 г. N 117-ФЗ "О безопасности гидротехнических сооружений" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1997, N 30, ст.3589) для целей настоящего документа используются следующие основные термины и определения.
1.1. Чрезвычайная ситуация - обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии гидротехнического сооружения, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или ущерб окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.
1.2. Безопасность гидротехнических сооружений - свойство гидротехнических сооружений, позволяющее обеспечить защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.
1.3. Критерии безопасности гидротехнического сооружения - предельные значения количественных и качественных показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью гидротехнического сооружения.
II. Основные понятия
В Инструкции о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях (далее - Инструкция) используются следующие основные понятия.
2.1. Авария гидротехнического сооружения - опасное техногенное происшествие, создающее угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и коммуникаций, нарушению производственных и транспортных процессов, нанесению ущерба окружающей природной среде.
2.2. Контролируемые показатели состояния гидротехнического сооружения - показатели, измеренные на данном сооружении с помощью технических средств или вычисленные на основании измерений количественные показатели, а также качественные показатели эксплуатационного состояния гидротехнического сооружения (ГТС), определенные на основании визуального осмотра.
2.3. Критерии безопасности 1-го уровня - значения контролируемых показателей состояния ГТС, определяемые при основном сочетании нагрузок, при достижении которых устойчивость, механическая и фильтрационная прочность ГТС и его основания, а также пропускная способность водосбросных и водопропускных сооружений соответствуют условиям их нормальной эксплуатации.
2.4. Критерии безопасности 2-го уровня - значения контролируемых показателей состояния ГТС, устанавливаемые при особом сочетании нагрузок, при превышении (уменьшении) которых эксплуатация ГТС в проектном режиме не допустима, состояние сооружения может перейти в предаварийное.
2.5. Надежное (работоспособное) эксплуатационное состояние ГТС - состояние, при котором сооружение соответствует всем требованиям нормативных документов и проекта при действии нагрузок основного сочетания, значения контролируемых показателей состояния сооружений не превышают (не менее) соответствующих критериев безопасности 1-го уровня, сооружение можно эксплуатировать без разработки каких-либо мероприятий, повышающих безопасность его эксплуатации.
2.6. Удовлетворительное (частично неработоспособное) эксплуатационное состояние ГТС - состояние, при котором значение хотя бы одного контролируемого показателя стало больше (меньше) соответствующих критериев безопасности 1-го уровня, но значения контролируемых показателей состояния сооружений не превышают (не менее) соответствующих критериев безопасности 2-го уровня и сооружение находится под действием нагрузок и воздействий, не превышающих предусмотренные проектом значения нагрузок особого сочетания.
При этом ГТС можно эксплуатировать при условии разработки и выполнения в определенные сроки необходимых мероприятий. Эти мероприятия разрабатываются на основе анализа конкретных показателей по факторам, которые могут создать аварийную ситуацию, и содержат необходимые меры по нейтрализации действия таких факторов.
2.7. Предаварийное (предельное) эксплуатационное состояние ГТС - состояние, при котором сооружение имеет повреждения или дефекты, при которых оно не может эксплуатироваться при воздействии основного сочетания нагрузок в виду угрозы аварии, и (или) сооружение находится под воздействием особого сочетания нагрузок, превышающих допускаемые проектом значения с угрозой аварии, и (или) появляются признаки прогрессирующего развития деструктивных процессов, необратимо ведущих к аварии.
При таком состоянии ГТС его нельзя эксплуатировать в проектном режиме.
В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 1999 г. N 237 "Об утверждении Положения об эксплуатации гидротехнического сооружения и обеспечении безопасности гидротехнического сооружения, разрешение на строительство и эксплуатацию которого аннулировано, а также гидротехнического сооружения, подлежащего консервации, ликвидации либо не имеющего собственника" (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 10, ст.1249) обеспечение безопасности ГТС осуществляется собственником ГТС или эксплуатирующей организацией в соответствии с предписаниями территориальных органов Госгортехнадзора России.
III. Общие положения
3.1. Инструкция разработана в соответствии с требованиями Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" N 117-ФЗ (статьи 9 и 13), предназначена для определения критериев безопасности ГТС на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях и направлены на повышение уровня безопасности ГТС.
См. также Правила безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов, утвержденные постановлением Госгортехнадзора РФ от 28 января 2002 г. N 6
3.2. Инструкция применяется при проектировании, строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, реконструкции, восстановлении, консервации и ликвидации ГТС организациями, осуществляющими разработку, утверждение и применение критериев безопасности ГТС I-IV класса, а также при оперативном контроле за состоянием строящихся и эксплуатируемых ГТС, при обработке и анализе данных натурных наблюдений, при разработке проектной документации мониторинга безопасности ГТС, при составлении деклараций безопасности ГТС, при комплексной оценке состояния безопасности накопителей жидких промышленных отходов и стоков.
См. Методические рекомендации по составлению проекта мониторинга безопасности гидротехнических сооружений на поднадзорных Госгортехнадзору РФ производствах, объектах и в организациях РД 03-417-0, утвержденные постановлением Госгортехнадзора РФ от 4 июля 2001 г. N 27
3.3. Инструкция определяет основные понятия, регламентирует процедуру и последовательность действий при выборе контролируемых показателей эксплуатационного состояния ГТС, закладываемых в проект, на стадии эксплуатации (вводе и выводе из эксплуатации), при определении критериев безопасности ГТС, определяет порядок разработки и утверждения критериев безопасности ГТС накопителей жидких промышленных отходов.
3.4. Для ГТС устанавливается два уровня критериев безопасности согласно п.п.2.3 и 2.4 в виде количественных и качественных показателей состояния и условий эксплуатации ГТС и в соответствии с требованиями разделов IV и V настоящей Инструкции. При специальном обосновании допускается устанавливать один уровень критериев безопасности, определяемых по количественным показателям при основном сочетании нагрузок.
3.5. Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его безопасности следует осуществлять путем сравнения измеренных или вычисленных на основе измерений значений количественных контролируемых показателей, а также качественных показателей с соответствующими критериями безопасности.
3.6. Увеличение (уменьшение) фактического (измеренного на сооружении) значения одного или нескольких контролируемых показателей (приложение 1 настоящей Инструкции) по отношению к соответствующим критериям безопасности 1-го уровня будет указывать на то, что состояние ГТС не отвечает требованиям действующих строительных норм и правил, правилам безопасной эксплуатации ГТС по условиям нормальной эксплуатации в проектном режиме.
Последовательность действий в этом случае отражена в п.7.2 настоящей Инструкции.
3.7. Увеличение (уменьшение) фактического (измеренного на сооружении) значения одного или нескольких показателей по отношению к соответствующим критериям безопасности 2-ого уровня говорит о наступлении состояния, при котором дальнейшая эксплуатация ГТС в проектном режиме является нарушением Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений".
Последовательность принятия решений в таком случае предусмотрена в п.п. 7.3, 7.4 настоящей Инструкции.
3.8. Измерительная система, а также контролируемые показатели состояния ГТС должны отвечать следующим условиям:
3.8.1. Измерение значений количественных показателей эксплуатационного состояния ГТС должно осуществляться приборами, имеющими минимальную погрешность.
3.8.2. Контролируемый показатель должен определяться с помощью статистической или расчетной прогнозных моделей.
3.9. Контроль и наблюдения за показателями состояния ГТС и условий его эксплуатации проводятся службами эксплуатации собственника ГТС, экспертной организацией в соответствии с заданными в проектной и эксплуатационной документации, а также в проекте мониторинга безопасности ГТС программой и периодичностью по всем объектам мониторинга, обоснованным в данных документах.
3.10. Оценку эксплуатационного состояния ГТС необходимо отражать в годовых отчетах о состоянии ГТС в разделе "Анализ состояния и уровня эксплуатации ГТС" с обязательным приложением таблицы сравнения фактических значений контролируемых показателей с критериями безопасности.
3.11. Оценка состояния ГТС с использованием критериев безопасности не заменяет проведения периодического комплексного анализа состояния и условий эксплуатации сооружений и регулярных их осмотров.
3.12. Периодически не реже одного раза в 5 лет обследование ГТС проводится комиссией, состоящей из представителей служб эксплуатации собственника, проектной и (или) экспертной организации, представителя территориального органа Госгортехнадзора России. При обследовании ГТС, руководствуясь проектной документацией, сопоставлением критериев безопасности показателей состояния ГТС с фактическими их значениями, правилами эксплуатации ГТС, фактическим состоянием сооружения после рассмотрения и обсуждения результатов обследования, комиссия дает оценку эксплуатационному состоянию ГТС в соответствии с положениями настоящей Инструкции, которая должна отражать его (ГТС) реальное состояние.
3.13. Комплексная оценка безопасности ГТС, наряду с оценкой эксплуатационного состояния на основе сравнения фактических значений контролируемых показателей состояния ГТС с соответствующими критериями безопасности, включает оценку уровня риска аварии, которая, как правило, дается в декларации безопасности ГТС.
3.14. На основании информации, отраженной в годовых отчетах о состоянии ГТС, аналитические центры по ведению мониторинга технической безопасности ГТС в соответствии с Инструкцией о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических сооружений предприятий, организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России (РД 03-259-98), утвержденной постановлением Госгортехнадзора России от 12.01.98 г. N 2 и зарегистрированной Минюстом России 4 февраля 1998 г., регистрационный N 1467 (Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, 1998, N 5), информируют Госгортехнадзор России о состоянии безопасности ГТС подконтрольных Госгортехнадзору России организаций, производств и объектов.
3.15. При отсутствии в проекте критериев безопасности собственник ГТС (эксплуатирующая организация) с целью их разработки может обратиться к проектной организации, имеющей лицензию на проектирование ГТС, относящихся к сооружениям 1 и 2 уровня ответственности, в соответствии с Федеральным законом от 08.08.2001 г. N 128-ФЗ "О лицензировании отдельных видов деятельности" (Российская газета, 2001, 10 авг., с.36-37) или экспертной организации.
3.16. В соответствии со ст.9 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" собственник ГТС или эксплуатирующая организация обязаны:
3.16.1. Обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности ГТС.
3.16.2. Развивать системы контроля за состоянием ГТС.
3.17. Разработку (уточнение) критериев безопасности ГТС и представление их на утверждение в органы Госгортехнадзора России организации обеспечивают на следующих этапах:
3.17.1. На стадии проектирования ГТС.
3.17.2. На стадии ввода ГТС в эксплуатацию.
3.17.3. На стадии эксплуатации ГТС при разработке проекта эксплуатации и проекта мониторинга безопасности ГТС.
3.17.4. При консервации и ликвидации ГТС.
3.17.5. При изменении нормативных правовых актов, действовавших при определении и утверждении критериев безопасности.
3.17.6. При изменении состояния ГТС и условий его эксплуатации, приведших к изменению его эксплуатационного состояния.
3.18. В соответствии со ст.13 Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" критерии безопасности ГТС подлежат утверждению органами Госгортехнадзора России.
Утверждение критериев безопасности ГТС I, II, III класса и хранилищ, предназначенных для размещения отходов I, II, III класса опасности, проводится Госгортехнадзором России, а всех остальных ГТС, повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций - территориальными органами Госгортехнадзора России.
3.19. Утверждение критериев безопасности ГТС осуществляется органами Госгортехнадзора России на основе рассмотрения следующих материалов:
3.19.1. Пояснительной записки с описанием использованных методов определения критериев безопасности ГТС.
3.19.2. Таблицы контролируемых показателей и их предельных значений.
3.19.3. Схем размещения средств измерений и состава визуальных наблюдений на ГТС.
3.20. В процессе рассмотрения и утверждения критериев безопасности анализируются:
3.20.1. Обоснованность назначения состава контролируемых показателей.
3.20.2. Обоснованность и корректность использованных методов определения критериев безопасности ГТС.
3.20.3. Достаточность контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) и контрольно-измерительных приборов (КИП).
3.21. Госгортехнадзор России и его территориальные органы в месячный срок рассматривают материалы, представленные для утверждения критериев безопасности ГТС, и выносят решение об их утверждении или отказе в утверждении.
IV. Определение критериев безопасности контролируемых показателей состояния ГТС и условий их эксплуатации
4.1. Контролируемые показатели состояния ГТС и условий его эксплуатации характеризуют напряженно-деформированное состояние ГТС, фильтрационный, температурно-влажностный и гидравлический режимы в сооружениях, их основаниях и береговых примыканиях, параметры нагрузок и воздействий, а также уровень эксплуатационного состояния.
4.2. При определении критериев безопасности обоснование прочности и устойчивости ГТС и их оснований должно быть выполнено из условия недопущения наступления предельных состояний на основании соответствующих строительных норм и правил.
4.3. На стадии проекта состав контролируемых показателей состояния ГТС и критерии безопасности разрабатываются на основе результатов расчетов и, при необходимости, экспериментальных исследований фильтрационного, гидравлического и температурно-влажностного режимов, напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости ГТС при основном и особом сочетании нагрузок в соответствии с требованиями соответствующих строительных норм и правил, а также на основе анализа прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик материалов, опыта эксплуатации аналогичных сооружений, результатов расчета зон затопления при аварии ГТС, расчета максимальных параметров потока по трассе растекания, определения показателей последствий аварии.
Состав нагрузок в сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для конкретных сооружений на основании действующих строительных норм и правил и уточнены на стадии эксплуатации с учетом изменения требований нормативных документов.
4.4. Для ГТС с недостаточно определенной в статическом отношении работой и возводимых в сложных природных условиях (в суровых климатических условиях, на многолетнемерзлых грунтах, на подрабатываемых и закарстованных территориях и т.п.) критерии безопасности ГТС разрабатываются с учетом результатов экспериментальных исследований моделей таких сооружений.
4.5. При сдаче ГТС в эксплуатацию критерии безопасности уточняются и дополняются на основе конструктивных и других изменений проекта, внесенных в ходе строительства, результатов натурных исследований, контрольных расчетов, выполненных с учетом технологических напряжений строительного периода и уточненных физико-механических характеристик материалов сооружения и основания, а также с учетом сценариев возможных аварий.
4.6. Уточнение и дополнение критериев безопасности может также производиться проектной или экспертной организацией, имеющей в соответствии с Федеральным законом "О лицензировании отдельных видов деятельности" от 08.08.2001 г. N 128-ФЗ лицензию Госгортехнадзора России на проведение экспертизы промышленной безопасности, при участии представителей службы эксплуатации.
4.7. Критерии безопасности для длительно эксплуатируемых ГТС разрабатываются по результатам многолетних натурных наблюдений с учетом изменения нормативных требований к расчетам, выполненным при проектировании, и к обеспечению безопасности ГТС.
4.8. В отдельных случаях и, в частности, при предаварийном состоянии длительно эксплуатируемого ГТС, выполняются поверочные расчеты, которые должны учитывать требования действующих строительных норм и правил, изменение нагрузок и физико-механических характеристик материалов.
4.9. На основании анализа результатов натурных наблюдений, опыта эксплуатации ГТС и аналогичных им сооружений критерии безопасности могут уточняться и дополняться с использованием поверочных расчетов по "откалиброванным" на основе натурных наблюдений расчетным математическим моделям, применительно к уточненным расчетным схемам ГТС, уточненным расчетным значениям характеристик (показателей) свойств материалов и пород оснований, а также нагрузкам основного и, при необходимости, особого сочетания.
4.10. При длительной эксплуатации сооружений при нагрузках, меньших или больших расчетных, для контролируемых показателей могут устанавливаться критерии безопасности, характеризующие нормальную (прогнозируемую) реакцию сооружения на эксплуатационные нагрузки, действующие в момент измерения значений контролируемых показателей (с учетом погрешности измерения).
При отсутствии расчетных моделей, "откалиброванных" по результатам натурных наблюдений, и функций, аппроксимирующих результаты ранее выполненных натурных наблюдений, в качестве критериев безопасности допускается принимать результаты измерений значений количественных показателей в предшествующие годы эксплуатации, выполненных при тех же нагрузках и воздействиях.
4.11. На стадии проекта и на основе анализа работы ГТС на стадии эксплуатации следует также определять состав и критерии безопасности качественных контролируемых показателей (приложение 1 настоящей Инструкции) состояния ГТС в соответствии с разделом V настоящей Инструкции.
4.12. Критерии безопасности ГТС после 3-5 лет нормальной эксплуатации сооружения рекомендуется корректировать и устанавливать по одному из двух параметров: абсолютные значения показателей или допустимая интенсивность их изменения во времени.
4.13. При оценке состояния ГТС учитываются имевшие место повреждения и непредвиденные негативные процессы в сооружениях и их основаниях.
4.14. Выбор и обоснование контролируемых показателей состояния ГТС и условий эксплуатации ограждающих сооружений (плотин, дамб, упорных призм) накопителей жидких промышленных отходов необходимо производить с учетом следующих особенностей в конструкции и условиях эксплуатации данных сооружений (намывных и насыпных): наличия шламов (хвостов) на верховом откосе; значительной (более 500 метров) протяженности ограждающих сооружений; возможного наличия слабых грунтов в основании ограждающего сооружения; состава отходов, сточных вод.
Для дамб намывного типа необходимо дополнительно учитывать: нестабильность процессов; формирование намывного пляжа; изменение нагрузок на ограждающие сооружения, зависящее от этапа строительства, сезона, технологии заполнения накопителя на конкретный момент времени.
4 июля 2016 года официально опубликован Федеральный закон от 03.07.2016 № 255-ФЗ. Документ внес изменения в ФЗ № 117 от 21.07.1997 и внедрил так называемый риск-ориентированный подход в вопрос обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. ГТС, по аналогии с ОПО, разделены на 4 класса опасности.
Федеральный закон № 255 вступает в силу по истечении 90 дней после официального опубликования (03.10.2016), за исключением отдельных положений, о которых мы скажем ниже.
Статья 3. Основные понятия
В новой редакции ФЗ №117 дополнено понятие критериев безопасности гидротехнического сооружения .Теперь это «предельные значения количественных и качественных показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на осуществление федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, в составе декларации безопасности гидротехнического сооружения ».
Статья 4. Полномочия Правительства РФ в области безопасности ГТС
В новой редакции изложен абзац 6 статьи 4. Теперь Правительство РФ «устанавливает критерии классификации гидротехнических сооружений ».Статья 7. Российский регистр гидротехнических сооружений
Обновлена редакция статьи 7 ФЗ №117.Так, теперь сведения о гидротехническом сооружении (ранее - просто «Гидротехнические сооружения») вносятся в Российский регистр гидротехнических сооружений и/или обновляются в Регистре после утверждения надзорными органами декларации безопасности гидротехнического сооружения .
Также установлено, что при внесении в Регистр сведений о ГТС ему присваивается один из следующих четырех классов в соответствии с критериями классификации гидротехнических сооружений, установленными Правительством РФ:
- I класс - гидротехническое сооружение чрезвычайно высокой опасности;
- II класс - гидротехническое сооружение высокой опасности;
- III класс - гидротехническое сооружение средней опасности;
- IV класс - гидротехническое сооружение низкой опасности.
Статья 9. Обязанности собственника ГТС и (или) эксплуатирующей организации
В новой редакции ФЗ №117 скорректированы обязанности владельцев ГТС. Так, теперь они обязаны (приводятся только измененные пункты):- организовывать эксплуатацию гидротехнического сооружения в соответствии с разработанными и согласованными с федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными на проведение федерального государственного надзора в области безопасности гидротехнических сооружений, правилами эксплуатации гидротехнического сооружения и обеспечивать соответствующую обязательным требованиям квалификацию работников эксплуатирующей организации;
- создавать и поддерживать в состоянии готовности локальные системы оповещения на гидротехнических сооружениях I и II классов ;
- обеспечивать внесение в Регистр сведений о гидротехническом сооружении (новое требование ).
Статья 10. Декларация безопасности ГТС
Скорректированы требования к декларации безопасности ГТС, в частности, к порядку ее разработки в связи с введение классов опасности гидротехнических сооружений.Так, теперь собственник ГТС и/или эксплуатирующая его организация составляют и представляют в надзорные органы декларацию безопасности гидротехнического сооружения при эксплуатации ГТС I, II или III класса опасности, а также при консервации и ликвидации ГТС I, II, III или IV класса.
При проектировании ГТС I-IV класса декларация безопасности разрабатывается в составе проектной документации.
При этом в новой редакции статьи 10 уточняется, что внесение в Регистр сведений о ГТС, находящемся в эксплуатации, является основанием для выдачи разрешения на эксплуатацию такого гидротехнического сооружения.
Указанные выше изменения вступают в силу с 03 октября 2016 года (статья 4 Федерального закона от 03.07.2016 № 255-ФЗ).
А с 1 января 2017 года будет скорректирован порядок госнадзора за безопасностью ГТС (изменения в статью 13 ФЗ №117). В частности, будет установлена новая периодичность плановых проверок ГТС в зависимости от присвоенных им классов опасности.
Так, плановые надзорные мероприятия будут проводиться (опять же - по аналогии с ОПО):
- в отношении гидротехнических сооружений I или II класса - не чаще чем один раз в течение одного года;
- в отношении гидротехнических сооружений III класса - не чаще чем один раз в течение трех лет.
В практике применения новой редакции ФЗ №117 предусмотрен переходный период, который очень напоминает ситуации с введением классификации опасных производственных объектов.
Так, согласно статье 3 Федерального закона от 03.07.2016 № 255-ФЗ сведения о ГТС, не внесенные в Российский регистр гидротехнических сооружений и/или не обновленные в нем до дня вступления в силу указанного Федерального закона, подлежат обязательному внесению и (или) обновлению с присвоением ГТС соответствующего класса до 1 января 2019 года .
В случае, если сведения о ГТС не внесены в регистр и/или не обновлены в нем, плановые проверки в отношении такого гидротехнического сооружения проводятся с периодичностью не чаще чем один раз в течение одного года .
Утвержденные надзорными органами до дня вступления в силу указанного Федерального закона декларации безопасности ГТС сохраняют свое действие и предоставляют владельцу ГТС право осуществлять эксплуатацию гидротехнического сооружения до окончания срока действия таких деклараций.
При отсутствии декларации безопасности ГТС на день вступления в силу указанного Федерального закона такая декларация составляется и представляется на утверждение в надзорные органы в течение 5 лет со дня вступления в силу ФЗ от 03.07.2016 № 255. В данном случае за отправную дату, с которой начинается отсчет пятилетнего срока, следует принимать 03 октября 2016 года .
Дополнительных требований по разработке
декларации безопасности гидротехнических
сооружений на объектах энергетики
Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений
I. Общие положения
1.1. Методика определения критериев безопасности гидротехнических
контролируемых и диагностических показателей состояния ГТС при их
проектировании, вводе в эксплуатацию и на всех стадиях эксплуатации,
определения критериальных значений этих показателей, применения
качественных характеристик в качестве показателей состояния ГТС. Методика
устанавливает также основные положения при разработке прогнозных
математических моделей, применяемых для установления критериев
безопасности ГТС.
1.2. Для эксплуатируемых ГТС необходимо различать следующие уровни
их технического состояния и безопасности:
Нормальный;
Пониженный;
Неудовлетворительный (низкий);
Опасный (аварийный).
Характеристики уровней технического состояния и безопасности ГТС
приведены в таблице 1.
Нормальный и пониженный уровни безопасности характеризуют
работоспособное состояние ГТС, при котором значения диагностических
показателей состояния ГТС не выходят за предупредительный уровень К1.
Отнесение уровня состояния и безопасности ГТС к нормальному или
пониженному осуществляется экспертным путем при разработке декларации
безопасности ГТС и проведении ее государственной экспертизы.
1.3. Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его
безопасности следует осуществлять путем сравнения измеренных или
вычисленных на основе измерений количественных диагностических
показателей, а также полученных при визуальных наблюдениях качественных
показателей с их критериальными значениями К1 и К2 или соответствующими
качественными характеристиками с учетом прогнозируемых изменений
диагностических показателей.
1.4. Для ГТС четвертого класса допускается устанавливать один
уровень критериальных значений К1.
1.5. Количественные критериальные значения К1 и К2 диагностических
показателей следует устанавливать на основе оценок реакции сооружения на
основное и особое сочетания нагрузок соответственно. Состав нагрузок в
сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для
конкретного сооружения нормативными документами и проектом и уточнены на
стадии эксплуатации с учетом изменений требований нормативных документов.
Методы определения критериальных значений К1 и К2 инструментально
контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений
приведены в таблице 2.
1.6. Критериальные значения диагностических показателей, следует
определять в детерминистической форме.
1.7. В период эксплуатации для корректировки состава диагностических
показателей и их критериальных значений К1 и К2 следует использовать,
кроме результатов поверочных расчетов, данные натурных наблюдений за весь
период строительства и эксплуатации, а также результаты анализа опыта
эксплуатации данного ГТС и других ГТС, близких по конструкции и условиям
эксплуатации. В целях прогноза изменения показателей и возможно более
точной их корректировки статистическими и детерминистическими методами
процессов, природных и технологических нагрузок и воздействий.
3.3. На стадии эксплуатации перечень качественных диагностических
показателей и их характеристики К1 и К2 подлежат уточнению и при
необходимости дополнению на основании результатов обследования ГТС,
обобщения натурных наблюдений и анализа изменений технического состояния
сооружений.
3.4. Характеристики К1 и К2 качественных диагностических
показателей, контролируемых визуально, следует определять экспертным
методом по каждому из сценариев возможных аварий на сооружении с учетом
его конструктивных и эксплуатационных особенностей путем прогнозирования
вероятных деструктивных процессов (деформаций, коррозии, износа,
старения, протечек, суффозии и т. п.), которые могут привести к аварии
На основе анализа влияния деструктивных процессов на состояние
сооружения определяют качественные диагностические показатели и их
допустимые характеристики К1, соответствующие работоспособному
техническому состоянию ГТС.
Для каждого сценария возможной аварии определяются качественные
диагностические показатели и их характеристики К2, соответствующие
переходу ГТС в неработоспособное (аварийное) состояние.
IV. Дополнительные требования к организации натурных наблюдений
4.1. Учет представленных в данном разделе требований необходим для
обеспечения оперативности и эффективности контроля состояния сооружений с
использованием диагностических показателей и их критериальных значений.
4.2. Измерительная аппаратура в сооружении должна быть размещена
таким образом, чтобы для каждого критериального значения показателя
имелась соответствующая ему измеренная величина показателя.
4.3. Измерительные преобразователи должны быть установлены в первую
очередь в тех зонах или точках, которые наиболее "чувствительны" к
изменениям состояния конструкции или в которых по данным расчетов
показатели имеют максимальные значения.
К таким зонам следует отнести: трещины и разломы в скальных
основаниях, участки слабых пород, контакт "бетон - скала", примыкания к
скальным бортам плотин, температурно-осадочные и блочные швы бетонных и
железобетонных сооружений, наиболее напряженные зоны сооружений и
конструкций, гребни и зоны сопряжения с основанием наиболее высоких
участков плотин из грунтовых материалов, зоны возможной контактной
фильтрации, сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
4.4. Учитывая возможность преждевременного выхода из строя отдельных
измерительных преобразователей, а также с целью повышения достоверности
данных измерений в неоднородных материалах, в указанных зонах сооружений
и их основаниях измерительные преобразователи следует устанавливать
группами по 2 - 3 шт. или дублировать измерения разными способами.
4.5. Измерения контролируемых показателей состояния сооружений
должны выполняться возможно более простыми и надежными средствами. В
случае применения недостаточно долговечных измерительных средств должна
предусматриваться возможность их замены.
4.6. Для того, чтобы упростить сопоставление значений измеренных
диагностических показателей с критериальными значениями должна быть
составлена специальная таблица для всех сооружений гидроузла. В этой
таблице для строительного периода должны быть приведены следующие данные:
наименование всех показателей состояния сооружений, контролируемых
натурными наблюдениями;
способы определения значения каждого показателя по данным измерений;
первоначальные расчетные значения показателей, взятые из проекта;
значения показателей по данным измерений на характерные периоды
работы сооружений.
4.7. Во время нормальной эксплуатации в таблице (базе данных) должны
быть дополнительно помещены уточненные по данным измерений значения
диагностических показателей (абсолютная величина, интенсивность изменения
во времени) и значения показателей по данным измерений в характерные
периоды работы сооружений.
4.8. С целью повышения эффективности контроля состояния сооружения,
периодичность измерений должна быть назначена с учетом следующих
факторов: ответственности сооружения и величины ущерба, возможного
вследствие аварии или разрушения; качества строительства и эксплуатации;
информативности и надежности системы контроля; фактического состояния,
наличия (отсутствия) неблагоприятных процессов, снижающих
эксплуатационную надежность и безопасность ГТС.
4.9. Для повышения оперативности контроля безопасности эксплуатации
ГТС следует использовать автоматизированные информационно-диагностические
системы (ИДС) гидротехнических сооружений (таблицы 3 и 4).
4.10. Программа натурных наблюдений должна определять состав и
порядок визуальных наблюдений, на основании которых устанавливаются
характеристики К1 и К2 качественных диагностических показателей состояния
сооружений. Особое внимание следует уделять контролю зон:
Изменения инженерно-геологических условий основания; сопряжения
различных сооружений;
Приложения сосредоточенных статических и динамических нагрузок;
│ │стержней │ │на опорах не более 1/5│ │
│ │распределительной │ │глубины заделки, но не│ │
│ │арматуры, выпучивание│ │более 2 см. В отдельных│ │
│ │хомутов, разрыв│ │местах наблюдается│ │
│ │отдельных из них, за│ │увлажнение каменной│ │
│ │исключением хомутов│ │кладки вследствие│ │
│ │сжатых элементов ферм│ │нарушения горизонтальной│ │
│ │вследствие коррозии│ │гидроизоляции, карнизных│ │
│ │стали (при отсутствии│ │свесов, водосточных труб.│ │
│ │в этой зоне трещин). │ │Снижение несущей│ │
│ │Уменьшенная против│ │способности кладки до│ │
│ │требований норм и│ │25%. Требуется временное│ │
│ │проекта площадь│ │усиление несущих│ │
│ │опирания сборных│ │конструкций, установка│ │
│ │элементов при│ │дополнительных стоек,│ │
│ │коэффициенте запаса│ │упоров, стяжек. │ │
│ │К = 1,6 (см.│ │ │ │
│ │примечание). Высокая│ │ │ │
│ │водо - и│ │ │ │
│ │воздухопроницаемость │ │ │ │
│ │стыков стеновых│ │ │ │
│ │панелей. │ │ │ │
├────────────┴┬────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┤
Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений
«Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений» (далее – Методика) регламентирует процедуры назначения контролируемых и диагностических показателей состояния ГТС при их проектировании, вводе в эксплуатацию и на всех стадиях эксплуатации, определения критериальных значений этих показателей, применения качественных характеристик в качестве показателей состояния ГТС. Методика устанавливает также основные требования к разработке прогнозных математических моделей, применяемых для установления критериев безопасности ГТС.
Для эксплуатируемых ГТС необходимо различать следующие уровни их технического состояния и безопасности:
нормальный;
пониженный;
неудовлетворительный (низкий);
опасный (предаварийный).
Нормальный и пониженный уровни безопасности характеризуют работоспособное состояние ГТС, при котором значения показателей состояния не выходят за предупредительный уровень К1. Отнесение уровня состояния и безопасности ГТС к нормальному или пониженному осуществляется экспертным путём при разработке декларации безопасности ГТС и проведении её государственной экспертизы.
Оперативную оценку эксплуатационного состояния сооружения и его безопасности следует осуществлять путём сравнения измеренных или вычисленных на основе измерений количественных диагностических показателей, а также полученных при визуальных наблюдениях качественных показателей с их критериальными значениями К1 и К2 или с соответствующими качественными характеристиками с учетом прогнозируемых изменений диагностических показателей.
Для ГТС четвертого класса, допускается устанавливать один уровень критериальных значений К2.
Количественные критериальные значения К1 и К2 диагностических показателей следует устанавливать на основе оценок реакции сооружения на основное и особое сочетания нагрузок соответственно. Состав нагрузок в сочетаниях и способ их определения должны быть установлены для конкретного сооружения нормативными документами и проектом и уточнены на стадии эксплуатации с учетом изменений требований нормативных документов. Методы определения критериальных значений К1 и К2 инструментально контролируемых показателей состояния гидротехнических сооружений приведены в приложении И2.
Критериальные значения диагностических показателей, следует определять в детерминистической форме. В период эксплуатации для корректировки состава диагностических показателей и их критериальных значений К1 и К2 следует использовать, кроме результатов поверочных расчетов, данные натурных наблюдений за весь период строительства и эксплуатации, а также результаты анализа опыта эксплуатации данного ГТС и других ГТС, близких по конструкции и условиям эксплуатации. В целях прогноза изменения показателей и возможно более точной их корректировки статистическими и детерминистическими методами для ГТС 1 и 2 классов следует использовать математические модели сооружений в комплексе с их основаниями.
Наиболее опасные зоны ГТС, состав диагностических показателей и их критериальные значения (характеристики) должны быть определены при разработке проекта в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию отдельных видов ГТС и должны уточняться перед вводом ГТС в эксплуатацию и в процессе эксплуатации. Уточнение критериев безопасности ГТС выполняется в соответствии со сценариями возможных аварий, приведенными в действующих декларациях безопасности ГТС, и результатами выполненных натурных наблюдений за работой и состоянием ГТС.
Измеряемый, либо вычисляемый по результатам измерений, контролируемый показатель, выбранный в качестве диагностического показателя, должен отвечать следующим условиям:
диагностический показатель должен быть прогнозируемым при использовании детерминистических или статистических прогнозных моделей;
при отказе средства измерения контролируемого показателя или его отсутствии на эксплуатируемом сооружении необходимое средство измерения должно быть установлено (восстановлено);
абсолютная погрешность измерения контролируемого показателя, отнесенная к диапазону изменения его значений, прогнозируемых на период эксплуатации, не должна превышать нормированное значение относительной погрешности, установленное принятой методикой выполнения измерений.
На стадии проекта состав и критериальные значения диагностических показателей К1 и К2 следует определять на основе анализа результатов расчетов и экспериментальных исследований фильтрационного, гидравлического и температурного режимов, напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости ГТС при основном и особом сочетаниях нагрузок (Приложение И.4), а также на основе анализа прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик материалов сооружения и основания.
На основе анализа результатов натурных наблюдений и опыта эксплуатации ГТС должны быть осуществлены корректировка и дополнение критериальных значений К1 (а в случае необходимости и К2) диагностических показателей с использованием:
результатов прогноза, который выполнен на основании статистических моделей, сформированных по данным натурных наблюдений;
поверочных расчетов по «откалиброванным» на основе натурных наблюдений детерминистическим математическим моделям, применительно к уточненным расчетным схемам ГТС, уточненным расчетным значениям параметров свойств материалов и пород оснований, а также параметров основного и особого сочетаний нагрузок.
Для каждого сценария возможной аварии определяются качественные диагностические показатели и их характеристики , соответствующие переходу ГТС в неработоспособное (аварийное) состояние.
Измерительная аппаратура в сооружении должна быть размещена таким образом, чтобы для каждого критериального значения показателя имелось средство измерения соответствующей ему физической величины.
К таким зонам следует отнести: трещины и разломы в скальных основаниях, участки слабых пород, контакт «бетон - скала», примыкания к скальным бортам плотин, температурно-осадочные и блочные швы бетонных и железобетонных сооружений, гребни и зоны сопряжения с основанием наиболее высоких участков плотин из грунтовых материалов, зоны возможной контактной фильтрации, сопряжения бетонных и земляных сооружений и др.
При установке измерительных преобразователей в тело плотин и оснований при возведении ГТС следует учитывать возможность преждевременного выхода из строя отдельных измерительных преобразователей. В указанных зонах сооружений и их основаниях рекомендуется устанавливать избыточное количество измерительных преобразователей, определяемое, исходя из показателей их надежности, или дублировать измерения другими способами.
При установке измерительных преобразователей в зонах, доступных для последующей их замены, а также при установке дополнительных измерительных преобразователей в процессе эксплуатации ГТС, использование избыточного количества средств измерений не требуется.
Сопоставление значений измеренных диагностических показателей с критериальными значениями должно выполняться преимущественно с использованием ИДС (приложения И3, И4) или при их отсутствии - компьютеров, программное обеспечение которых позволяет обслуживать базу данных измерений и определять значение каждого показателя по данным измерений, используя заданный алгоритм, и сравнение полученных значений с критериальными и ранее полученными значениями показателя.
Периодичность выполнения измерений, устанавливаемая объектовой инструкцией по проведению наблюдений за состоянием ГТС, должна быть назначена с учетом следующих факторов: класса сооружения и размера вреда, который может быть причинен в результате возможной аварии, а также технического состояния и уровня безопасности ГТС.
изменения инженерно-геологических условий основания; сопряжения различных сооружений;
приложения сосредоточенных статических и динамических нагрузок;
переменного влажностного и температурного режима;
изменения конфигурации сооружения, концентрации и характера распределения напряжений.
В соответствии со ст. 9 Федерального закона собственник или эксплуатирующая организация обязаны обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности гидротехнического сооружения.
на стадии проекта – проектной организацией;
на всех стадиях эксплуатации, начиная с приемки в эксплуатацию, - собственником ГТС или эксплуатирующей их организацией (своими силами либо с привлечением специализированных научных или проектных организаций).
Перечень и критериальные значения диагностических показателей, разработанные на стадии проекта, должны корректироваться на стадии ввода объекта в эксплуатацию с учетом всей дополнительной информации, полученной в период строительства, а также с учетом возможного расширения объёма контроля за эксплуатируемым ГТС.
изменения требований законодательства о безопасности гидротехнических сооружений, национальных и иных действующих стандартов, других норм и правил технического регулирования безопасности ГТС,
после проведения уточненных поверочных расчетов, включая расчеты сейсмостойкости ГТС, а также при создании прогнозной математической модели ГТС и его основания,
после проведения многофакторных исследований ГТС,
на основании акта очередного или целевого обследования ГТС.
В соответствии со ст. 3 Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений» вновь разработанные или уточненные критерии безопасности должны быть направлены на утверждение в федеральный орган исполнительной власти, уполномоченный осуществлять государственный надзор за гидротехническим сооружениями (далее – орган государственного надзора).
Направляемые на утверждение в орган государственного надзора критерии безопасности ГТС, разработанные на стадии проекта подписываются заказчиком проекта и проектной организацией, а разработанные или уточненные на стадии эксплуатации - подписываются собственником ГТС или уполномоченным им лицом.
Одновременно с критериями безопасности в орган государственного надзора представляется пояснительная записка содержащая необходимые обоснования выбора диагностических показателей и расчеты по определению критериев безопасности.
