Месячных уровней воды:

а - р.Хор, водпост Хор (1929-1988гг.);

б - р. Иртыш, г. Ханты-Мансийск (1931-1999гг.)

Особенности очертания и характер асимметричности эмпирических кривых типов 2 и 3 в диапазоне ВП от 0,1 до 99,8%, а также величины коэффициентов вариации и асимметрии и их соотношений выходят за рамки рекомендуемых СП 33-101-2003 [147] расчетных

кривых и регламентированных величин их параметров, что обуславливает необходимость обоснования выбора других расчетных кривых распределения ВП исследуемых уровней воды.

Анализ этих особенностей эмпирических кривых среднемесячных уровней воды и ранее известных разновидностей расчетных кривых распределения ВП других гидрологических характеристик позволил установить, что для исследуемых уровней воды применительно к типам 2 и 3 этих кривых наиболее предпочтительны параболические кривые следующих двух разновидностей:

• непрерывно вогнутого или выпуклого очертания по всему диапазону ВП;

• вогнутого очертания в средней или нижней части ряда с сопрягаемыми отрезками параболических кривых выпуклого очертания или касательно-прямыми вставками в верхней (нижней) части ряда. Этими кривыми возможно достичь наиболее полного соответствия с натурными точками эмпирических кривых.

5.3. Основные положения по формулированию и разработке расчетно-технологического комплекса по технической регламентации учета гидрологических воздействий для обоснования проектов организации строительства и производства работ

Материалы представленных в гл. 2, 3, 4 и подгл. 5.1 и 5.2 монографии исследований по анализу особенностей устройства и функционирования временных (вспомогательных) сооружений и учета гидрологических условий при их проектировании, методов определения основных гидрологических характеристик в наиболее опасных периодах их проявления,

расчетных критериев ВП гидрологических воздействий, а также по методологии определения рабочих уровней (расходов) воды и сопряженных с ними других характеристик предопределили возможность произвести соответствующие результирующие обобщения и

на их основе разработать общий состав и структуру расчетно-технологического комплекса по технической регламентации учета гидрологических воздействий для обоснования проектов организации и производства строительных работ при возведении (реконструкции) мостов (рис. 23).

Необходимость разработки такого комплекса обусловлена целями и задачами разработки полноценных и технико-экономически обоснованных ПОС и ППР, а также отсутствием в нормативно-методических документах [80, 112, 161, 162, 163, 175] и работах прежних лет строительной и гидрологической направленности [4, 6, 8, 12, 15, 18, 20, 21, 46, 108, 137] рекомендуемого (регламентированного) комплекса вопросов гидрологического обоснования проектов организации строительства и производства работ, решаемых в увязке с единой методологией и технологией проектно-изыскательских работ.

Рассматриваемый комплекс имеет целевую направленность на восполнение этого пробела, обеспечение более глубокой гидрологической проработки вопросов, решаемых в ПОС и ППР, включая оценку степени риска при устройстве и функционировании всех шести групп временных и вспомогательных сооружений, а также на формулирование конкретных целей и задач дальнейших исследований.

Расчетно-технологический комплекс состоит из десяти основных блоков, последовательно взаимообусловленных и сопряженных с исходными условиями разработок ПОС и ППР, резуль тирующими расчетно-прогнозными гидравлико-гидрологическими характеристиками, показателями по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) и рекомендациями по гидролого-экологическому сопровождению организации и производства строительных работ.

Рис. 23. Общий состав и структура расчетно-технологического комплекса

Исходные требования и условия разработок ПОС и ППР должны определяться составом, конструкциями и местоположением временных и вспомогательных сооружений применительно к каждой из шести групп этих сооружений, методам производства строительных работ, результатам предшествующих проектных работ, детальности (стадии) проектирования и другим особенностям устройства и функционирования этих сооружений, рассматриваемых в гл. 2 данной монографии.

Эти исходные условия предопределяют необходимость выполнения анализа факторов гидрологических воздействий, оценки степени гидрометеорологической изученности района строительства, а также анализа по определению требуемого состава и методов проведения инженерно-гидрометеорологических изысканий применительно к классу ответственности сооружений и диапазону нормативных критериев ВП гидрологических воздействий.

Методические основы выполнения этих анализов, обоснования по выбору и назначению расчетных критериев ВП гидрологических воздействий, состав и методы проведения инженерно-гидрометеорологических изысканий рассмотрены в подгл. 3.1, 3.2, 3.4 и 5.1.

По результатам выполнения этих изысканий должны быть выполнены:

гидрологические расчеты с построением морфометрических зависимостей Q = f (H) и V = f (H) в створе мостового перехода;

определены и регламентированы для учета разновидности опасных природно-техногенных процессов, хозяйственной деятельности и условий их внутригодового проявления;

собраны и обобщены исходные данные по учету этих процессов и видов хозяйственной деятельности;

произведен анализ особенностей формирования внутригодового гидрологического режима водного объекта применительно к четырем сезонам года и основным типам этого распределения, более подробно рассматриваемым в подгл. 3.3.

На основе этих расчетов и анализов должно быть произведено обоснование расчетной схемы внутригодового проявления паводочных процессов и речного стока в межпаводочный период, более подробно рассматриваемые в подгл. 5.2 (см. рис. 17, 18), а также выполнен анализ особенностей формирования и проявления расчетных характеристик ледово-термического режима.

Результаты этого анализа и обоснования расчетной схемы внутригодового проявления речного стока являются центральными в рассматриваемом расчетно-технологическом комплексе и основополагающими при определении расчетных гидрологических характеристик строительного периода (паводочного, межпаводочного и зимнего).

Особенности методов определения этих характеристик рассмотрены в подгл. 4.1 - 4.4.

Два последующих этапа этого комплекса основываются на исходных предпроектных условиях гидрологического режима водных объектов и его народнохозяйственного регулирования, исходных проектно-строительных условиях разработки ПОС и ППР, расчетных гидрологических характеристиках строительного периода и особенностях их регулирования в этот период временными и вспомогательными сооружениями.

К ним относятся (см. рис. 23) блок влияния на гидроэкологическую среду при ОВОС и ее учете в процессе организации и производства строительных работ и блок влияния и воздействия хозяйственной деятельности.

Особенности влияния на окружающую среду временных и вспомогательных сооружений, как при их устройстве, функционировании, так и при их ликвидации после завершения строительства основного объекта (сооружения), более подробно будут рассмотрены в подгл. 5.4.

К хозяйственной деятельности и сооружениям на водных объектах принято относить судоходство, лесосплав, водозаборные мероприятия, карьерные разработки, газопроводы и ЛЭП, плотины гидроузлов и другого предназначения, одиночного и каскадного расположения, мостовые переходы, поселения в прибрежных зонах, сельскохозяйственные и лесные угодья и др.

Эта деятельность и сооружения в ряде их разновидностей могут не только быть подвержены в строительный период гидрологическим воздействиям временных и вспомогательных сооружений, но и сами оказывать влияние на такие сооружения.

Именно поэтому эти два блока сопряжены вместе друг с другом и с расчетными гидрологическими характеристиками строительного периода.

Необходимость соблюдения экологического равновесия и учета хозяйственной деятельности в строительном периоде могут в ряде случаев предопределить вариантные проработки по месторасположению и конструктивным решениям временных (вспомогательных) сооружений и методам производства строительных работ.

Исходные предпосылки для обеспечения таких проработок обуславливают необходимость определения расчетных гидрологических характеристик в регламентируемом диапазоне их пространственно-временного проявления не только в пределах расположения временных (вспомогательных) сооружений, но и в границах их возможного влияния на окружающую среду, хозяйственную деятельность и близлежащие народнохозяйственные объекты.

Анализ особенностей устройства и функционирования временных и вспомогательных сооружений и нормативных требований к ним, выполненный в подгл. 2.1-2.3 и 5.1, позволяет установить, что такой регламентируемый диапазон определения расчетных гидрологических характеристик в расчетно-технологическом комплексе по технической регламентации учета гидрологических воздействий для обоснований проектов организации и производства

строительных работ должен обуславливаться нормируемыми критериями ВП гидрологических воздействий (см. табл. 12-15), равными 5, 10, 20, 50%, на каждом объекте строительства.

Нормативные критерии ВП гидрологических воздействий на временные и вспомогательные сооружения традиционно регламентировались более ослабленными, чем на постоянные. Обоснованием этого, видимо, является относительно небольшой нормативный срок строительства основного объекта и функционирования временных (вспомогательных) сооружений, а также меньшая их стоимость и необходимость обеспечения вероятностного уровня идентичности проработок ПОС и ППР по каждому объекту строительства.

Однако эти критерии ВП не соотносятся к возможности увеличения фактических сроков строительства и не гарантируют устойчивость временных и вспомогательных сооружений от опасного проявления гидрологических процессов и явлений в период их функционирования.

Таким образом, нормами [151, 163, 175] фактически допускается риск повреждения или разрушения временных сооружений, что в ряде известных случаев может обусловить повреждение или потерю устойчивости отдельных элементов (частей) основного возводимого сооружения и возникновение дополнительных затрат на восстановительные работы и компенсацию косвенных и других прямых ущербов.

Однако, как эти, так и другие нормативно-методические документы, [80, 112] игнорируют необходимые требования и методические подходы по учету в проектно-строительной документации степени риска при устройстве и функционировании временных и вспомогательных сооружений в строительный период.

Новый подход к нормируемым критериям ВП гидрологических воздействий (см. табл. 12-15) и обусловленный им регламентируемый диапазон этих критериев ВП для проектирования временных и вспомогательных сооружений предопределяет необходимым выполнение поверочных расчетов результирующих гидрологических характеристик при нормативно-заданной ВП для классов (подклассов) степени ответственности таких сооружений и тем самым на основе технико-экономического сопоставления вариантных проработок ПОС и ППР при различных критериях ВП производить обоснование выбора наиболее оптимального критерия ВП для конкретного объекта строительства.

Не исключено, что для наиболее сложных условий строительства и его более длительной продолжительности оптимальный критерий ВП гидрологических воздействий может быть более редкой ВП и выходить за пределы регламентируемого диапазона этих критериев ВП. Поэтому для обеспечения полноценных вариантных проработок ПОС и ППР результирующие расчетные гидрологические характеристики в заключительном блоке расчетно-технологического комплекса должны быть представлены не только для каждого критерия ВП, предусмотренного в регламентируемом диапазоне этих критериев (5, 10, 20, 50%), но и для критерия ВП, нормируемого для проектирования основного сооружения.

С учетом результатов предшествующих исследований и методических проработок [1, 18, 22, 80, 108, 112, 175] и дополнений к ним в составе заключительного блока рассматриваемого расчетно-технологического комплекса и соответствующей проектной документации должны быть предусмотрены следующие основные отчетно-результирующие материалы:

пояснительная записка к гидрологическим расчетам;

расчетная схема внутригодового распределения стока с выделением лимитирующего и нелимитирующего периодов строительного годового сезона применительно к рассмотренным на рис. 17, 18 схемам;

график длительности стояния уровней воды в створе проектируемого мостового перехода;

график изменения расчетных гидрологических характеристик проектно-строительного предназначения по каждому месяцу года;

сводная таблица расчетных гидрологических характеристик, а также рекомендации по гидролого-экологическому сопровождению организации и производства строительных работ.

График длительности стояния уровней воды должен прорабатываться при отметках

выхода воды на левобережный и правобережный пойменные массивы, а также при отметках рабочих уровней воды применительно к каждому критерию ВП из регламентированного диапазона их значений.

График внутригодовых изменений месячных величин расчетных гидрологических характеристик в дополнение к общепринятым графикам должен отражать даты начала и окончания ледостава, скорости течения воды и высоты ветровых (судовых) волн применительно к каждому из расчетных критериев ВП.

Рекомендации по сопровождению проектов организации и производства строительных работ являются исходными для начальных и последующих стадий (этапов) разработки этих проектов. Они должны сопровождать:

выбор местоположения временных и вспомогательных сооружений (строительных площадок, причалов и др.);

назначение минимально допустимых их возвышений над рабочим уровнем воды с учетом набега ветровых (судовых) волн и других факторов;

целесообразные периоды и методы производства строительных работ;

мероприятия по учету ледохода, карчехода, лесосплава и обеспечению судоходства;

мероприятия по обеспечению функционирования строительных плавсредств, наплавных систем и межберегового движения транспортных средств и строительной техники;

методы и типы укреплений временно функционирующих сооружений, разработку календарных планов строительства и ряд других проектно-строительных решений, разрабатываемых в составе ПОС и П ПР.

Данными рекомендациями расчетно-технологического комплекса должны предусматриваться постановка и производство ежедневных наблюдений за колебаниями уровней воды в период всего строительного сезона от начала до окончания строительства основного сооружения, регулярный сопоставительный анализ результатов этих наблюдений с расчетно-результирующими гидрологическими характеристиками исходной проектно-строительной документации (ПОС, ППР), а также с данными ежедневных наблюдений близлежащих водпостов или гидроузлов.

Это позволит своевременно внести соответствующие коррективы в эти характеристики, организацию и процесс строительства.