ВВЕДЕНИЕ

Сегодня в нашем мире практически нет ничего невозможного: выстроить гигантский небоскреб - пожалуйста, опуститься на сотни метров под воду - не вопрос. Инженерная мысль и технический прогресс идут гигантскими шагами. Еще в середине прошлого века повернуть реки вспять было необыкновенным решением. Чего уж говорить: на каждом уважающем себя садовом участке или даче все так и норовят сделать свой пруд или «свой», домашний водопад. Всеми этими высокотехнологичными промышленными сооружениями и домашними водяными причудами занимаются специалисты по гидротехническому строительству. Только у каждого масштаб свой: кому ГЭС установить на сибирской реке - обычный вопрос ближайшего десятилетия, а кому - берег реки в городской черте облагородить и сохранить надо.

КЛАССИФИКАЦИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Гидротехническое сооружение - это сооружение, которое используется для водных ресурсов, а также для борьбы с вредным воздействием вод. Примеров таких сооружений - море (и в прямом и в переносном смысле...). Есть очень известные: дамбы рек, причалы, гидроэлектростанции, каналы, порты. Есть и очень специализированные: гидромелиоративные системы (применяются в сельском хозяйстве), судоходные сооружения (речное и морское пароходство), водоводы и отстойники, и многое, многое другое. Одни строятся исходя из принципов развития той или иной отрасли хозяйства, другие - защищают людей от водной стихии.

В зависимости от местоположения, гидротехнические сооружения могут быть морскими, речными, озерными, прудовыми. Различают также наземные и подземные гидротехнические сооружения. В соответствии с обслуживаемыми отраслями водного хозяйства, гидротехнические сооружения бывают: водноэнергетические, мелиоративные, воднотранспортные, лесосплавные, рыбохозяйственные, для водоснабжения и канализации, для использования водных недр, для благоустройства городов, спортивных, эстетических целей.

Различают гидротехнические сооружения - общие, применяемые почти для всех видов использования вод, и - специальные, возводимые для какой-либо одной отрасли водного хозяйства. К общим относятся:

Водоподпорные. Создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. Самые известные примеры: плотины (важнейший и наиболее распространённый тип гидротехнического сооружения), перегораживающие речные русла, и речные долины, поднимающие уровень воды, накапливаемой в верхнем бьефе; дамбы (или валы), отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озёрах;

Водопроводящие. Служат для переброски воды в заданные пункты: каналы, гидротехнические туннели, лотки, трубопроводы. Некоторые из них, например каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации, требуют устройства других гидротехнических сооружений, объединяемых в особую группу сооружений на каналах (акведуки, дюкеры, мосты, паромные переправы, заградит, ворота, водосбросы, шугосбросы и др.);

Регуляционные. Предназначены для изменения и улучшения естественных условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения;

Водозаборные (водоприёмные) сооружения. Их устраивают для забора воды из водоисточника и направления её в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др.;

Водосбросные. Служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают гидротехническими затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъёме уровня верхнего бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.

Специальные гидротехнические сооружения:

Сооружения для использования водной энергии здания гидроэлектрических станций, напорные бассейны и др.;

Сооружения водного транспорта - судоходные шлюзы, судоподъёмники, маяки, и др.;

Сооружения по обстановке судового хода - плотоходы, бревноспуски и пр.;

Портовые сооружения - молы, волноломы, пирсы, причалы, доки, эллинги, слипы и др.;

Мелиоративные - магистральные и распределительные каналы, шлюзы-регуляторы на оросительных и осушительных системах;

Рыбохозяйственные - рыбоходы, рыбоподъёмники, рыбоводные пруды и т.п.

В ряде случаев общие и специальные сооружения совмещают в одном комплексе, например водосброс и здание гидроэлектростанции (совмещенная ГЭС) или другие сооружения для выполнения нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных действий, гидротехнические сооружения, объединённые общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы - узлы гидротехнических сооружений (гидроузлы). Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например энергетические, транспортные, ирригационные и т.п.

В последнее время появилась третья группа гидротехнических сооружений. Пока их не много (и некоторыми это называется «блажь») - индивидуальное гидротехническое строительство. Это строительство частных «рек», «озер», «прудов» и «водопадов». То есть та же вода, только для настроения, для украшения, как эстетическое оформление водного ландшафта. В прайсах некоторых фирм уже давно появилась такая услуга - «экологическое гидротехническое строительство». Конечно, это в первую очередь касается экологического сохранения естественного русла реки (в городской черте, например), берегов озер и других водоемов вблизи дорог, набережные и т.д. Но ведь и милый искусственный пруд в саду - вопрос немаловажный. Это вмешательство в экосистему пусть небольшого, но кусочка природы. Поэтому-то строительством больших и малых гидротехнических сооружений должны заниматься высококвалифицированные специалисты.

гидротехнический сооружение строительство вода

Глава 9 Гидродинамические аварии

9.1. Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения и их классификации

К гидротехническим сооружениям (TTC) относятся сооружения напорного фронта

и естественные плотины (плотины, шлюзы, дамбы, оросительные системы, перемычки, запруды, каналы, ливневая канализация и др.), создающие разницу уровней воды до и после них, предназначенные для использования водных ресурсов, а также для борьбы с вредными воздействиями вод.

Плотина - искусственное водоподпорное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней в своем верхнем и нижнем бьефе по руслу реки; является важным типом общего гидросооружения с водопропускными и другими устройствами, создаваемыми при ней.

Искусственные плотины создаются человеком для своих нужд; это плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды, создающие водохранилище в своем верхнем бьефе. Естественные плотины являются результатом действий природных сил: оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений.

Бьеф - участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами.

Верхний бьеф плотины - часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза).Нижний бьеф – часть реки ниже подпорного сооружения.

Рисберма - укрепленный участок русла реки в нижнем бьефе водосбросного гидротехнического сооружения, защищающий русло от размыва, выравнивающий скорость потока.

Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными. Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа Ириклинской ГРЭС. Долговременное естественное водохранилище образуется из-за перекрытия рек обвалом твердых скальных пород (горы Тянь-Шаня, Памира и др.).

Кратковременные искусственные плотины сооружают для временного изменения направления русла реки при строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений. Они возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом (заторы, запоры).

Как правило, искусственные и естественные плотины имеют водостоки: для искусственных плотин – направленные, для естественных – случайно образованные (стихийные).

Существует несколько классификаций гидротехнических сооружений.

По месту расположенияГТС делятся:

на наземные (прудовые, речные, озерные, морские);

подземные трубопроводы, туннели.

По характеру и цели использования выделяются следующие виды ГТС:

водно-энергетические;

для водоснабжения;

мелиоративные;

В. А. Макашев, С. В. Петров. «Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие»

канализационные;

водно-транспортные;

декоративные;

лесоплавильные;

спортивные;

рыбохозяйственные.

По функциональному назначению ГТС классифицируются следующим образом:

водоподпорные сооружения, создающие напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним (плотины, дамбы);

водопроводящие сооружения (водоводы), служащие для переброски воды в заданные пункты (каналы, туннели, лотки, трубопроводы, шлюзы, акведуки);

регуляционные (выправителъные) сооружения, предназначенные для улучшения условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек (щиты, дамбы, полузапруды, берегоукрепительные, ледонаправляющие сооружения);

водосбросные сооружения, служащие для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов, которые позволяют частично или полностью опорожнять водоемы.

В особую группу выделяют специальные гидротехнические сооружения:

ГТС для использования водной энергии – здания ГЭС и напорные бассейны;

ГТС для водного транспорта – судоходные шлюзы, бревноспуски;

мелиоративные ГТС – магистральные и распределительные каналы, шлюзы, регу-

рыбохозяйственные ГТС – рыбоходы, рыбоводные пруды;

комплексные ГТС (гидроузлы) – ГТС, объединенные общей сетью плотины, каналы, шлюзы, энергоустановки и т. д.

Классы гидротехнических сооружений

Гидротехнические сооружения напорного фронта в зависимости от возможных последствий их разрушения подразделяются на классы: гидроэлектростанции мощностью 1,5 млн кВт и более относится к I классу, а меньшей мощности – ко II–IV. Мелиоративные сооружения с площадью орошения и осушения свыше 300 тыс. га относятся к I классу, а с площадью 50 тыс. га и менее – к II–IV.

Класс основных постоянных сооружений напорного фронта зависит еще от их высоты и типа грунтов основания (табл. 16).

Таблица 16

Классы основных постоянных гидротехнических сооружений напорного фронта в зависимости от их высоты и типа грунтов основания

В. А. Макашев, С. В. Петров. «Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие»

Использование водных ресурсов всегда было одним из базовых условий поддержания жизнедеятельности человека. Потребность в них обуславливается не только питьевыми нуждами, но и хозяйственными, а в наши дни все чаще и промышленными задачами. Регуляция использования источников воды обеспечивается гидротехническими сооружениями, которые имеют разные формы и функциональное наполнение.

Общие сведения о гидротехнике

В общем смысле гидротехнический объект можно представить как любое функциональное сооружение или конструкцию, которая так или иначе взаимодействует с водой. Это могут быть не только рукотворные инженерные системы, но и естественные регуляторы, изначально созданные природой, но в дальнейшем эксплуатируемые людьми. Какие же задачи выполняют современные объекты гидротехнических сооружений? Основные из них можно представить так:

• Сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов. Как правило, это объекты с водоснабжающими коммуникациями и оборудованием.
• Водоохранные сооружения. Комплексы, в инфраструктуре которых может выполняться несколько задач. Наиболее распространены для подобных объектов ограничения по использованию и влиянию на гидрологическую среду с целью предотвращения вредного воздействия на нее.
• Промышленные сооружения. Инженерные системы, в которых циркуляция воды может использоваться как источник энергии.

Разумеется, это лишь часть функций, которые выполняет гидротехника. Редко бывает, когда на подобные сооружения возлагается одна или две задачи. Обычно крупные комплексы поддерживают сразу несколько рабочих процессов, среди которых природоохранные, защитные, регулирующие и т. д.

Основные и второстепенные сооружения гидротехники

Для начала стоит определить базовую классификацию, в которой существуют постоянные виды гидротехнических сооружений, и временные. Согласно нормативам, к первой группе относятся основные и второстепенные объекты. Что касается основных сооружений, то под ними понимается техническая инфраструктура, разрушение или повреждение которой может привести к прекращению нормального функционирования обслуживаемого с помощью гидроресурсов хозяйства. Это может быть остановка водоснабжения системы орошения, прекращение работы электростанций, сокращение судоходства и т. д. Важно учитывать, что энергия гидрологических турбин может обслуживать целые предприятия (морские, судоремонтные, отопительные). Соответственно, остановка подачи воды нарушит работоспособность подобных объектов.

К категории второстепенных сооружений относят гидротехнику, разрушение или повреждение которой не повлечет вышеперечисленных последствий. Например, если основные гидротехнические сооружения снабжают предприятия производственными ресурсами, то второстепенные могут участвовать в регуляции этого процесса, не оказывая значительного влияния на результат.

Также стоит упомянуть особенности временных сооружений, которые используются в периоды проведения ремонтных мероприятий. Если на том же основном водоснабжающем объекте произошла разгерметизация, к примеру, то обслуживающая бригада с проектировщиком должна будет создать технические условия для устранения проблемы. Решением этой задачи может стать организация работы временного гидроузла.

Классификация по способу взаимодействия с ресурсом

Одну и ту же задачу можно выполнять разными способами. Как уже отмечалось, один комплекс способен поддерживать несколько функциональных процессов, но принципиально различают именно условия взаимодействия с водоемом или водостоком и, соответственно, характер выполнения той или иной функции. По этим признакам выделяют следующие сооружения:

• Водоподпорные. Предназначены для перегораживания водотока, ограждения водохранилища или пруда за счет принятия напора воды. При оценке водотока отмечают уровень выше водонодпорной станции (верхний бьеф), и ниже - нижний бьеф. Разницу между этими уровнями называют напором на гидрологическом сооружении.
• Многофункциональные мелиоративные станции. Это могут быть водовыпуски, шлюзы, дамбы и водоотделители. Внутри данной группы также предусматривается классификация гидротехнических сооружений, в соответствии с которой различают сопрягающие и преграждающие комплексы.
• Водопроводящие. Обычно сетевая инфраструктура, формируемая каналами, туннелями, трубопроводами, лотками для проведения воды. Задача у них простая - доставка ресурса от точки сбора к накопителю или конечному месту использования воды.
• Водозаборные. Собирают ресурс из тех же накопителей для транспортировки к потребителям.
• Водосбросные. В отличие от заборных сооружений такие станции лишь убирают излишки воды. К этим объектам относятся глубинные водосбросы, сливные каналы, водоспуски и пр.
• Регуляционные. Контролируют взаимодействие потока с руслом, не допуская выход воды за пределы ограждения, размывы и отложения.

Опасные гидротехнические объекты

К данной группе сооружений могут относиться представители всех гидротехнических объектов независимо от назначения. Опасной станция может быть по причине высокого риска аварии, бесхозного состояния, нахождения в зоне риска из-за влияния сторонних факторов и т. д. Перечни с опасными объектами формируются специалистами МЧС и сотрудниками Росприроднадзора. По каждому региону производится комплексная ревизия с выявлением создающих угрозу объектов. Опасными гидротехнические сооружения признаются после выполнения следующих процедур:

• Идентифицируются и уточняются морфометрические характеристики объекта.
• Определяется техническое состояние сооружения и степень его безопасности.
• Определяется потенциальный размер вреда, который может иметь место в случае развития аварии (например, после разрушения тела плотины).
• Производится зонирование местности вокруг объекта с площадью, которая будет зависеть от степени риска и угрозы от конкретного сооружения.

После признания объекта опасным организуется его наблюдение, а также составляется график проведения обслуживающих, технико-ремонтных и восстановительных работ, направленных на устранение или минимизацию угрозы.

Общие и специальные гидротехнические объекты

Под общими сооружениями понимается большинство объектов гидротехники, относящейся к регуляционным, водопроводящим, водозаборным и водосбросным станциям. Их объединяет единый принцип выполнения своих функций, который технологически можно накладывать на разные условия эксплуатации.

В свою очередь, специальные объекты гидротехники рассчитываются на использование в узких областях, где необходимо учитывать специфику применения оборудования. Это касается проектировочных нюансов, требований к строительству, а также непосредственной эксплуатации гидротехнических сооружений. Примеры такого рода объектов хорошо демонстрирует инфраструктура водного транспорта:

• Судоходные шлюзы.
• Сооружения для обслуживания морской техники.
• Плотоходы и причалы.
• Лесоспуски.
• Судоподъемники.
• Эллинги.
• Доки.
• Волноломы и пр.

В рыбном хозяйстве применяются рыбоводные пруды, рыбоподъемники и рыбоходы. В социально-развлекательной инфраструктуре это могут быть аквапарки с бассейнами и аквариумами. В каждом случае и обслуживающие мероприятия будут иметь свою специфику, которая учитывается еще на этапе разработки проекта. Впрочем, техническое задание для строительства гидротехники стоит рассмотреть отдельно.

Проектирование гидротехнических объектов

В состав проектной документации входят технические расчеты конструкций, характеристики применяемого оборудования, а также результаты натурных наблюдений за условиями эксплуатации будущего сооружения для своевременного выявления неблагоприятных процессов и появления возможных дефектов. Должна всесторонне и комплексно оцениваться окружающая обстановка, чтобы изначально предусмотреть и, возможно, предотвратить угрозы аварий.

В частности, проект для гидротехнического сооружения включает следующие данные:

• Список диагностических и управляемых показателей объекта и его основы, в том числе критерии безопасности.
• Список управляемых воздействий и нагрузок на конструкции со стороны окружающей среды.
• Состав визуальных и инструментальных наблюдений.
• Результаты и условия работы контрольно-измерительной аппаратуры.
• Технико-конструкционные решения и структурную схему состояния элементов объекта, а также сведения с прогнозированием поведения сооружения при взаимодействии с техногенными и природными факторами.

Отдельное внимание уделяется именно критериям безопасности, исходя из которых также принимаются решения об использовании оборудования с определенными характеристиками. Кроме того, основные виды гидротехнических сооружений для постоянной эксплуатации дополняются проектами аварийных действий. В этой документации, в частности, описываются мероприятиям, направленные на предотвращения чрезвычайных ситуаций.

Требования к обеспечению безопасности

С момента проектной разработки и на протяжении всего периода эксплуатации безопасность гидротехнического объекта обеспечивается на основе требований соответствующей декларации. Это основной документ, в котором указываются риски, угрозы и эксплуатационные нюансы, которые должны учитываться обслуживающим персоналом. К основным требованиям безопасности гидротехнических сооружений можно отнести следующие:

• Поддержание допустимой степени рисков аварий.
• Регулярная диагностика конструкций и оборудования с последующими корректировками в декларации безопасности.
• Обеспечение непрерывности эксплуатации объекта.
• Поддержание мер по организации средств защиты и технического контроля сооружений.
• Мониторинг потенциально возможных угроз для объекта.

Строительство гидротехнических сооружений

В первую очередь определяются средства производства строительных работ. Принципиальным является вопрос о степени механизации процесса, так как в большинстве случаев реализация проектов гидротехнических станций происходит при поддержке спецтехники. На первых же этапах строительства выполняются земляные работы с бульдозерами, самосвалами, погрузчиками и экскаваторами, которые позволяют быстро обустроить траншеи, ямы, скважины и просто расчистить рабочую площадку.

В некоторых случаях производится уплотнение грунта. Например, при создании водоемов с грунтовой чашей. Подобные операции выполняются послойно на расчищенном грунте с помощью специальных катков. На небольших площадках могут использоваться дизельные или бензиновые трамбовщики. Впрочем, специалисты все же рекомендуют отказываться от ручного инструмента в пользу механики. Рекомендация связана даже не столько с ускорением темпов рабочего процесса, сколько с качеством результата. И особенно это касается строительства гидротехнических сооружений на основном этапе возведения конструкции. Бетонные работы требуют выполнения качественного армирования с обвязкой, применением инструктивных материалов и добавлением водостойких пластификаторов.

На заключительном этапе производится инженерное обустройство сооружения. Устанавливаются функциональные агрегаты, технические приспособления и прокладываются коммуникации. Если речь идет об автономной станции, то задействуются энергонезависимые генераторы, для которых также потребуются соответствующие условия содержания в инфраструктуре комплекса.

Эксплуатация гидротехники

Основная деятельность обслуживающего персонала связана с поддержанием оптимального уровня технического состояния сооружения, а также с контролем его основных функций. Что касается первой эксплуатационной части, то она сводится к задачам обновления расходных материалов, диагностикой оборудования, коммуникаций и т. д. В частности, операторы проверяют техническое состояние энергоснабжающих сетей, агрегатов и целостность материалов конструкций. На случай выявления серьезных неполадок или повреждений правила эксплуатации гидротехнических сооружений требуют составления отдельного проекта по ремонтно-восстановительным мероприятиям с учетом имеющихся материальных резервов.

Вторая же часть эксплуатационных задач ориентируется на управляющие функции. Используя автоматику, средства связи и телемеханики уже другая команда операторов регулирует работу сооружения и его функциональных блоков, опираясь и на контрольные операции по нормативным параметрам с допустимыми нагрузками.

Реконструкция гидротехнических сооружений

Процессы устаревания конструкций и повышение требований к функциональному и силовому потенциалу объекта неизбежно приводят к необходимости модернизации. Как правило, основные рабочие модули и агрегаты подвергаются реконструкции без прекращения их работы. Впрочем, это будет зависеть от характера планируемых изменений. В каждом случае проводится обследование гидротехнических сооружений на предмет возможностей для реконструкции. Конечными целями может выступать повышение надежности основания объекта, увеличение пропускной способности, наращивание мощностей насосного оборудования и т. д. После этого реализуются конкретные операции, связанные с изменениями технико-эксплуатационных свойств сооружения. Достигаются поставленные задачи путем укрепления грунтов, замены стройматериалов и добавления новых конструкционных элементов.

Гидротехника и охрана окружающей среды

Еще на этапе проектирования вместе с декларацией безопасности составляется отчет о мероприятиях, которые в процессе эксплуатации должны будут привести к улучшению окружающей экологической обстановки. Изначально оценивается ситуация в условиях естественной природной среды, а в дальнейшем разработчики делают комплексную поправку на поддержание защиты природных объектов уже после реализации проекта. В частности, разрабатываются биотехнические мероприятия, направленные на защиту населения от аварий на гидротехнических сооружениях и создание условий по нейтрализации отрицательных эксплуатационных факторов.

Особое внимание уделяется влиянию строительных конструкций и оборудования на гидрологические ресурсы. Например, в водохранилищах подготавливаются специальные ложа для хранения или отведения жидких отходов. На каждом объекте также содержатся технические средства по ликвидации источников химических опасных или просто грязных веществ. Для постоянного мониторинга экологического фона инфраструктура гидротехнических сооружений дополняется измерительными приборами, которые фиксируют биологические и химические показатели водной и воздушной сред. К основным характеристикам такого рода можно отнести цветность, насыщенность кислородом, концентрацию определенных элементов, санитарные показатели и т. д.

Заключение

Высокая ответственность объектов гидрологического назначения обуславливается широтой сфер их применения и значимостью задач, которые они решают. Как правило, гидротехнические сооружения выступают лишь в качестве звена в рабочей цепочке крупных производственных и хозяйственных циклов. Но конечные цели, которые достигаются при поддержке таких объектов, могут быть крайне важными. Например, энергетика, мелиорация, транспорт, водоснабжение - лишь часть направлений, в которых задействуются водные ресурсы.

Безусловно, основными элементами гидротехнического сооружения являются земельный участок и водный объект. В данном случае гидротехническое сооружение выступает как землепользователь и водопользователь.

Правовой режим земельных участков, занимаемых гидротехническими сооружениями, регулируется главой XVI Земельного кодекса РФ «Земли промышленности, энергетики, транспорта, связи, радиовещания, телевидения, информатики, земли для обеспечения космической деятельности, земли обороны, безопасности и земли иного специального назначения». Согласно ст. 87 Земельного кодекса РФ эти земли используются для обеспечения деятельности организаций и (или) эксплуатации объектов промышленности, энергетики и т. д. В состав данных земель, в целях обеспечения безопасности населения и создания необходимых условий для эксплуатации объектов промышленности, энергетики и др., могут включаться охранные, санитарно-защитные и иные зоны с особыми условиями использования земель. Земельные участки, которые включены в состав таких зон, у собственников земельных участков, землепользователей, землевладельцев и арендаторов земельных участков не изымаются, но в их границах может быть введен особый режим их использования, ограничивающий или запрещающий те виды деятельности, которые не совместимы с целями установления зон.

Земли промышленности и иного специального назначения, занятые объектами, отнесенными к ведению Российской Федерации, являются федеральной собственностью. Иные земли могут находиться в собственности субъектов РФ, муниципальных образований. Отсюда можно сделать вывод о том, что, если гидротехническое сооружение находится в частной собственности, то занимаемый им земельный участок может находиться в частной собственности физических лиц (граждан) и юридических лиц.

Статья 89 Земельного кодекса РФ посвящена землям энергетики. К таковым относятся земли, которые используются или предназначены для обеспечения деятельности организаций и (или) эксплуатации объектов энергетики. Речь идет о размещении гидроэлектростанций, обслуживающих их сооружений и объектов, воздушных линий электропередачи, подстанций, распределительных пунктов, других сооружений и объектов энергетики. Для обеспечения деятельности организаций и эксплуатации объектов энергетики могут устанавливаться охранные зоны электрических сетей. Правила определения размеров земельных участков для размещения воздушных линий электропередачи и опор линий связи, обслуживающих электрические сети, устанавливаются правовыми актами Правительством РФ .

Дискуссионным является вопрос о судьбе земельного участка и объекта недвижимости. По мнению И. Д. Кузьминой, правовое оформление судьбы этих двух объектов следует осуществить в рамках гражданского, а не земельного законодательства . Между тем, согласно пп. 5 п. 1 ст. 1 Земельного кодекса РФ ­одним из принципов земельного законодательства является единство судьбы земельных участков и прочно связанных с ними объектов. Этот принцип дополняется положениями ст. 273 ГК РФ, в силу которой при переходе права собственности на здание и сооружение, принадлежащее собственнику земельного участка, на котором оно находится, к приобретателю здания (сооружения) переходят права на земельный участок, определяемые соглашением сторон. Таким способом достигается, на наш взгляд, межотраслевое (комплексное) регулирование данных общественных отношений.

Гидротехнические сооружения, как правило, связаны с эксплуатацией водных объектов. Статья 1 Водного кодекса РФ определяет водный объект как сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима. В зависимости от физико-географических, гидрорежимных и других признаков водные объекты подразделяются на: поверхностные водные объекты; внутренние морские воды; территориальное море РФ; подземные водные объекты. Гидротехнические сооружения в основном связаны с поверхностными водными объектами. Поверхностные водные объекты - постоянное или временное сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа, имеющее границы, объем и черты водного режима. Они состоят из поверхностных вод, дна и берегов. Поверхностные водные объекты подразделяются на: поверхностные водотоки и водохранилища на них; поверхностные водоемы; ледники и снежники.

Поверхностные водотоки представляют собой поверхностные водные объекты, воды которых находятся в состоянии непрерывного движения. К их числу относятся реки и водохранилища на них, ручьи, каналы межбассейнового перераспределения и комплексного использования водных ресурсов.

Поверхностные водоемы есть поверхностные водные объекты, воды которых находятся в состоянии замедленного водообмена. К ним относятся озера, водохранилища, болота и пруды. Обособленные водные объекты (замкнутые водоёмы) - это небольшие по площади и непроточные искусственные водоемы, не имеющие гидравлической связи с другими поверхностными водными объектами. Они относятся к недвижимому имуществу и являются составной частью земельного участка. Поэтому положения водного законодательства применяются к обособленным водным объектам в той мере, в какой это не противоречит гражданскому законодательству.

В России установлена федеральная собственность на водные объекты. Муниципальная и частная собственность допускается только на обособленные водные объекты. Обособленные водные объекты могут принадлежать на праве собственности муниципальным образованиям, гражданам и юридическим лицам в соответствии с гражданским законодательством. В частности, ст. 13 ГК РФ относит к недвижимым вещам обособленные водные объекты.

Водные объекты, находящиеся в федеральной собственности, предоставляются гражданам или юридическим лицам в долгосрочное и краткосрочное пользование в зависимости от целей использования, ресурсного потенциала и экологического состояния водных объектов. Право краткосрочного пользования водным объектом устанавливается на срок до трех лет, право долгосрочного пользования - от трех до двадцати пяти лет.

Среди целей использования водных объектов Водный кодекс РФ (ст. 85) выделяет следующие: а) для промышленности и энергетики; б) для гидроэнергетики. Статья 137 Кодекса посвящена вопросам использования водных объектов для промышленности и энергетики, ст. 139 - для гидроэнергетики.

Итак , гидротехнические сооружения являются объектами недвижимости. В свою очередь, признаки недвижимого имущества закреплены в ст. 130 ГК РФ и получили развитие в науке гражданского права. Так, И. Д. Кузьмина выделяет следующие особенности объектов недвижимости: 1)  рукотворное происхождение; 2)  прочная связь с другим самостоятельным объектом недвижимости - земельным участком; 3)  сложная внутренняя структура; 4)  необходимость постоянного обслуживания и ремонта для использования по назначению; 5)  постоянное «потребление» и «переработка» сырьевых и энергетических ресурсов, воды в процессе эксплуатации и одновременное «выбрасывание» вовне отходов, сточных вод . При этом отмечается, что прочная связь с землей есть общий системный признак недвижимых вещей .

В качестве объектов недвижимости гидротехнические сооружения выступают как предприятия, если они полностью соответствуют признакам предприятия, закрепленным в законодательстве. Согласно ст. 132 ГК РФ предприятием как объектом прав признается имущественный комплекс, используемый для осуществления предпринимательской деятельности. Предприятие в целом как имущественный комплекс признается недвижимостью.

Следовательно, одним из признаков предприятия является коммерческая направленность использования. Отсюда следует вывод: если гидротехническое сооружение как объект гражданских прав не используется для осуществления предпринимательской деятельности, то такой имущественный комплекс с позиции ст. 132 ГК РФ нельзя признать в качестве предприятия.

Конечно, можно подвергнуть критике положение Кодекса, указав на то, что признак коммерческой направленности для характеристики предприятия как объекта гражданских прав, не следует рассматривать как обязательный. Но, как говорится, закон (даже несовершенный) должен исполняться.

Предприятие не является вещью или сложной вещью; это совокупность имущества . Предприятие есть особый объект гражданских прав, а потому было бы целесообразно дополнить ст. 128 ГК РФ нормой о предприятии .

Признав предприятие недвижимостью, ГК РФ не подчиняет его автоматически всем общим правилам о недвижимости, а устанавливает более формализованный и строгий режим сделок с предприятиями . При этом законодатель не признает, как правило, двоякую природу предприятия: как объекта права (имущественного комплекса), и как субъекта предпринимательской деятельности . Термин «предприятие» в качестве субъекта предпринимательской деятельности применяется только в отношении унитарных предприятий. Этот вывод в полной мере касается и гидротехнических сооружений.

Для характеристики гидротехнических сооружений важное значение имеют их тип, год начала строительства, год ввода в эксплуатацию, балансовая стоимость, процент износа, строительный объем, максимальная высота, длина, максимальная ширина по основанию, наличие оползневых участков, тектонических и деформационных нарушений в основаниях и береговых примыканиях, а также минимальное превышение отметки гребня водоподпорных сооружений и другие показатели. Именно эти показатели позволяют индивидуализировать гидротехническое сооружение как объект гражданского права.

Считаем целесообразным предусмотреть в Законе о гидротехнических сооружениях положения (правила) о паспорте ГС, в котором подлежат обязательному указанию соответствующие индивидуализиру­ющие показатели ГС.

Виды производственной деятельности гидротехнических сооружений также имеют правовое значение. В зависимости от типа сооружений это могут быть: а) регулирование режимов работы водных объектов (регулирование стока вод); б) выработка электроэнергии; в) выработка тепловой энергии; г) водоснабжение; д) другие виды деятельности. Соответственно, вид производственной деятельности ГС оказывает влияние на формирование правового режима того или иного гидротехнического сооружения.

Кроме земельных участков и водных объектов, гидротехнические сооружения включают в свой состав здания, сооружения, инвентарь и т. д.

Таким образом, в правовом режиме гидротехнических сооружений просматривается несколько направлений. Во‑первых , гидротехнические сооружения являются объектами недвижимости и на них распространяется частноправовой режим имущества. Это касается вопросов возникновения и перехода права собственности, а также его прекращения, обязанностей собственников и организаций, эксплуатирующих гидротехнические сооружения. Частноправовой режим гидротехнических сооружений касается также их аренды и возмещения вреда, причиненного в результате нарушений законодательства о безопасности гидротехнических ­сооружений. Во‑вторых , гидротехнические сооружения являются недвижимым имуществом с особым правовым режимом, что проявляется в том, что большинство ГС предназначены для использования водных ресурсов. Кроме того, ГС имеют свое целевое назначение. В‑третьих , будучи предприятием, гидротехническое сооружение подпадает под действие ст. 132 ГК РФ со всеми вытекающими последствиями. В частности, предприятие в целом как имущественный комплекс признается недвижимостью. Далее, предприятие в целом или его часть могут быть объектом купли-продажи, залога, аренды и других сделок, связанных с установлением, изменением и прекращением вещных прав. В тех случаях, когда гидротехническое сооружение не является предприятием (поскольку не преследует цели извлечения прибыли), его можно отнести к имущественному комплексу, не предназначенному для осуществления предпринимательской деятельности. Имущественный комплекс - это самостоятельный вид объектов гражданских прав. Понятия «имущественный комплекс» и «предприятие» соотносятся как род и вид. Сфера применения понятия имущественного комплекса не должна ограничиваться имуществом коммерческих организаций. Данное понятие применяется и в отношении некоммерческих организаций с той лишь разницей, что имущественный комплекс не используется по общему правилу для осуществления предпринимательской деятельности .

Наряду с термином «имущественный комплекс» современное законодательство и практика знают и термин «технологический комплекс». Так, совместным приказом Минюста, Минэкономразвития, Минимущества, Госстроя от 30 октября 2001 г. № 289/422/224/243 были утверждены Методические рекомендации о порядке проведения государственной регистрации прав на объекты недвижимого имущества - энергетические производственно-технологические комплексы электростанций и электросетевые комплексы . В Методических рекомендациях отмечается, что при проведении государственной регистрации прав на подобное сооружение и сделок с ним рекомендуется принимать во внимание, что в его состав могут входить разнородные вещи, образующие единое целое, предполагающее использование их по общему назначению и рассматриваемые как одна сложная вещь.

Технологические комплексы представляют производственные системы, имеющие сетевое строение. В этой связи мы согласны с мнением О. А Григорьевой, которая предлагает в целях сохранения их целостности закрепить в гражданском законодательстве правовой режим данных имущественных комплексов в качестве сложной вещи и соответственной внести изменения в ст.134 ГК РФ в следующей редакции: «Сложной вещью является комплекс имущества, объединенный общей производственно-хозяйственной целью (трубопроводы, линии энергопередач, железные дороги, порты, транспортные терминалы и другие)» . Однако технологический комплекс нельзя смешивать, на наш взгляд, с имущественным комплексом предприятия.

Гидротехнические сооружения можно подразделить на отдельные виды. Закон № 117-ФЗ с учетом целевого назначения и характера конструкции называет плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники и т. д. В специальной литературе по условиям использования ГС делят на постоянные и временные . Постоянные сооружения используются при эксплуатации объекта неограниченное время, временные - лишь в период его строительства или ремонта (перемычки, временные ограждающие стенки и дамбы, строительные туннели). В свою очередь, постоянные ГС подразделяются на основные и второстепенные. К основным относятся сооружения, ремонт или авария которых приводят к полной остановке работы объекта либо существенно снижают эффект его действия. Второстепенными являются ГС и их отдельные части, прекращение работы которых не влечет за собой наступление значительных последствий. В число основных ГС входят плотины, дамбы, водосбросы, водозаборные сооружения, каналы, туннели, трубопроводы и др. Примерами второстепенных ГС могут служить берегоукрепительные сооружения, ремонтные затворы.

10 См.: Белых В. С. Предприятие как имущественный комплекс и субъект предпринимательской деятельности /  / Правовое положение субъектов предпринимательской деятельности / под ред. В. С. Белых. Екатеринбург, 2002. С. 147.

11 См.: Степанов С. А. Недвижимое имущество в гражданском праве. С. 177-178.

12 Подробнее об этом см.: Белых В. С. Предприятие как имущественный комплекс и субъект предпринимательской деятельности: Монография. М., 2005. С. 288-296.

13 Белых В. С. Правовое регулирование предпринимательской деятельности: Монография. С.147-148.

15 Григорьева О. А. Правовое регулирование естественных монополий. Автореф. дис.… канд. юрид. наук. Екатеринбург, 2003. С.7.

16 См.: Гидротехнические сооружения: Справочник проектировщика / под общ. ред. В. П. Недриги. М.: Стройиздат, 1983. С.11.

Виды гидротехнических сооружений выделяют, прежде всего, по их функциональному назначению.

Различают следующие виды:

− водоподпорные сооружения;

− водосбросные сооружения;

− водоспускные и водовыпускные сооружения;

− водопроводящие сооружения;

− энергетические сооружения;

− судоходные сооружения;

− берегозащитные и берегоукрепительные сооружения и др.

Водоподпорные сооружения создают и поддерживают перепад уровней между верхним и нижним бьефами (напор).

Водосбросные сооружения должны обеспечивать:

− пропуск расходов половодья и дождевых паводков и других неиспользуемых расходов воды во избежание превышения проектных уровней воды в верхнем бьефе;

− пропуск льда, шуги, мусора и других плавающих предметов из верхнего бьефа в нижний, если это требуется по условиям эксплуатации гидроузла.

Эти функции водосбросных сооружений могут осуществляться как в период эксплуатации гидроузла, так и в период его строительства. В первом случае водосбросные сооружения называются эксплуатационными, во втором случае – строительными или сооружениями для пропуска строительных расходов.

Водоспускные сооружения необходимы для осуществления попусков воды из водохранилища, в частности, для поддержания в нижнем бьефе определенных санитарно-экологических условий (так называемые санитарные расходы воды, устанавливаемые санитарными правилами и нормами – СанПиН 3907-85).

Водопроводящие сооружения предназначены для передачи воды на некоторые расстояния.

Энергетические сооружения служат для использования энергии воды – это сооружения гидравлических (ГЭС), атомных (АЭС), тепловых (ТЭС) электростанций, а также сооружения насосных станций (НС).

Судоходные сооружения обеспечивают судоходство и лесосплав.

Берегозащитные и берегоукрепительные сооружения предназначены для защиты или укрепления берегов рек, каналов, водохранилищ от разрушения волнами, течением воды, льдом.

1.3. Гидротехнические сооружения городов

В условиях городов широко применяются:

– водоподпорные сооружения;

− водосбросные сооружения;

− водоспускные и водовыпускные сооружения;

− водопроводящие сооружения;

– водохранилища (пруды);

− берегозащитные и берегоукрепительные сооружения;

– сооружения для защиты территорий от оползневых явлений;

– сооружения для защиты территорий от затопления и подтопления.

2. Водоподпорные сооружения

2.1. Типы водоподпорных сооружений

В качестве водоподпорных сооружений наиболее широко применяются плотины. В зависимости от назначения гидроузла подпорными сооружениями могут быть здания ГЭС и насосных станций, устои, подпорные стенки и др.

Плотины возводят из различных материалов: грунта (камня), бетона и железобетона, дерева, синтетических материалов. В соответствии со СНиП 2.06.05-84* они подразделяются на типы (табл. 2.1).

Таблица 2.2

Типизация плотин из грунтовых материалов

Земляные насыпные плотины по конструкции тела и противофильтрационных устройств в теле и основании подразделяются (СНиП 2.06.05-84*) на основные виды (рис. 2.3 и табл. 2.3).

Таблица 2.3

Виды земляных насыпных плотин

Рис. 2.3. Виды земляных насыпных плотин:

1 – тело плотины; 2 – поверхность депрессии; 3 – дренаж; 4 – крепление откосов; 5 – верховая грунтовая противофильтрационная призма; 6 – диафрагма; 7 – верховая призма; 8 – низовая призма; 9 – переходный слой; 10 – экран из негрунтовых материалов; 11 – грунтовое ядро; 12 – центральная грунтовая противофильтрационная призма; 13 – шпунт или стенка; 14 – понур; 15 – инъекционная (цементационная) завеса (висячая); 16 – зуб; 17 – грунтовый экран; h – высота плотины; b – ширина плотины понизу; b um – ширина противофильтрационного устройства понизу; b up – ширина плотины по гребню; m h – коэффициент верхового откоса; m t – коэффициент низового откоса

Намывные плотины в зависимости от грунтов тела плотины и способов возведения подразделяют (СНиП 2.06.05-84*) на основные виды (рис. 2.4 и табл. 2.4).

Таблица 2.4

Виды земляных намывных плотин

Для организации отвода воды, фильтрующейся через тело и основание плотины, предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос, снижения депрессионной поверхности и для других целей в теле земляных плотин могут устраиваться дренажи (рис. 2.7).

Каменно-земляные и каменно-набросные плотины по конструкции противофильтрационных устройств и способу производства работ подразделяют (СНиП 2.06.05-84*) на основные виды (рис. 2.5 и 2.6, табл. 2.5).

Рис. 2.4. Виды намывных плотин:

1 – крепление верхового откоса; 2 – дренаж; 3 – намывное ядро; 4 - намывные промежуточные зоны; 5 – намывные боковые зоны; 6 – намывная центральная слабоводопроницаемая зона; 7 – боковые насыпные призмы (банкеты); 8 – сейсмостойкое крепление откоса; 9 – насыпное глинистое ядро

Таблица 2.5

Виды плотин из камня

Кроме плотин из грунтовых материалов, в качестве водоподпорных сооружений гидроузлов на малых реках иногда применяются плотины бетонные и железобетонные. В зависимости от конструкции и технологического назначения эти плотины подразделяются (СНиП 2.06.06-85) на основные виды (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Виды плотин из бетона (железобетона)