— Все документы — ГОСТы — ГОСТ Р 55615.3-2013 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Часть 3. МОРСКИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К НАГРУЗКАМ И ВОЗДЕЙСТВИЯМ

ГОСТ Р 55615.3-2013 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Часть 3. МОРСКИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К НАГРУЗКАМ И ВОЗДЕЙСТВИЯМ

ГОСТ Р 55615.3-2013 ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Часть 3. МОРСКИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К НАГРУЗКАМ И ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 55615.3-2013
"ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. ПРИЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ. Часть 3. МОРСКИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ К НАГРУЗКАМ И ВОЗДЕЙСТВИЯМ"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 1033-ст)


Renewable power engineering. Tidal power plants. Part 3. Sea hydraulic structures. Requirements for loads and actions


Дата введения - 1 июля 2015 г.
Введен впервые


Предисловие


1 Разработан Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" (ОАО "НИИЭС")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 "Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 1033-ст

4 Введен впервые

Введение


Настоящий стандарт является нормативным техническим документом, устанавливающим единые требования к нагрузкам и воздействиям на морские гидротехнические сооружения приливных электростанций на всех этапах их жизненного цикла (инициация, проектирование, строительство, эксплуатация).
Разработка настоящего стандарта вызвана необходимостью формирования требований технического регулирования в области гидротехнических сооружений приливных электростанций, размещение которых прогнозируется в суровых климатических условиях.
Применение настоящего стандарта позволит обеспечить выполнение обязательных требований, установленных законодательством в области безопасного строительства, безаварийной эксплуатации приливных электростанций, повысит их защищенность от аварий и катастроф с крупными ущербами.
Соблюдение требований и норм настоящего стандарта на этапах инженерных изысканий, проектирования и строительства гидротехнических сооружений позволяет оптимизировать затраты на создание приливных электростанций.

1 Область применения


1.1 Настоящий стандарт распространяется на процессы определения и учета нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения (ГТС) приливных электростанций (ПЭС) при их строительстве, эксплуатации, реконструкции и ремонте.
1.2 Требования и нормы настоящего стандарта распространяются на основные ГТС ПЭС, в том числе возводимые наплавным способом: здания ПЭС, судопропускные, рыбопропускные, водопропускные, водосбросные и водосливные сооружения, глухие плотины, устои, подпорные стены и сопрягающие сооружения, входящие в состав напорного фронта ПЭС.
1.3 При вводе в действие новых законодательных актов, технических регламентов, нормативных правовых и методических документов, требования которых отличаются от приведенных в данном стандарте, следует пользоваться вновь введенными требованиями этих документов до внесения в настоящий стандарт соответствующих изменений.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 19185-73 Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 25546-82 Краны грузоподъемные. Режимы работы

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 19185, [2], [3], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 атмосферное обледенение (гололед): Замерзшие на поверхностях объекта, сооружения осадки пресной воды в виде мокрого снега, дождя или переохлажденных капель, а также при парении моря, тумане при различных сочетаниях температур воздуха и скоростей ветра, обусловливающих медленное, быстрое и очень быстрое обледенение.
3.2 балл шкалы MSK-64: Мера опасности землетрясения, определяемая по реакции людей и животных, изменениям земной поверхности, показаниям сейсмометрических приборов, тяжести повреждения некоторых типов зданий и сооружений в несейсмическом исполнении.
3.3 бассейн приливной электростанции: Часть морской акватории, отсеченная напорными сооружениями приливной электростанции с целью использования энергии приливов.
3.4 биологическое обрастание: Поселение морских организмов (бактерий, водорослей, беспозвоночных животных) на наружных поверхностях гидротехнических сооружений и на их конструкциях (конструктивных элементах турбинных трактов, пазах затворов, сороудерживающих решетках и др.), вызывающее увеличение шероховатости стен, веса сооружения, зарастание водоводов, усиление электрохимической коррозии материалов.
3.5 брызговое обледенение: Замерзшие на поверхности сооружения и установленного на нем оборудования брызги от воздействия ветровых волн и капель воды с них, занесенных ветром на сооружение, а также от затекшей на палубу воды и брошенной ветром на конструкции.
3.6 ветровое течение: Течение, обусловленное как непосредственно влекущим действием ветра, так и наклоном уровенной поверхности и перераспределением плотности воды, вызванных ветром.
3.7 внутриводное обледенение: Замерзшая на подводных поверхностях сооружения и оборудования переохлажденная при сильном турбулентном перемешивании вода. К внутриводному льду относятся донный лед, нарастающий на находящихся в воде неподвижных телах, и шуга, свободно плавающая в воде.
3.8 воздействие: Явление, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и (или) основания здания или сооружения.
3.9 волновое течение: Непериодическое морское течение, существующее вследствие незамкнутости орбит волнового движения.
3.10 высота волны: Превышение вершины волны над соседней подошвой на волновом профиле, проведенном в генеральном направлении распространения волн.
3.11 диаграмма статический остойчивости: Кривая, показывающая зависимость восстанавливающего момента, который действует на наплавной объект, от угла крена наплавного объекта (см. рисунок 1).

Примечание - Диаграмма статической остойчивости вычерчивается в двух координатных осях: по горизонтальной оси откладываются углы крена, по вертикальной - восстанавливающие моменты или плечи восстанавливающих моментов.

3.12 диаметральная плоскость наплавного объекта: Вертикальная плоскость, условно ориентированная в продольном направлении наплавного объекта и являющаяся продольно-вертикальной плоскостью симметрии геометрической поверхности корпуса наплавного объекта.
3.13 длина волны: Горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле, проведенном в генеральном направлении распространения волн.
3.14 интенсивность землетрясения: Оценка воздействия землетрясения в баллах 12-балльной шкалы MSK-64, определяемая по микросейсмическим описаниям разрушений и повреждений природных объектов, грунта, зданий и сооружений, движений тел, а также по наблюдениям и ощущениям людей.
3.15 карты ОСР-97: Комплект из трех карт, показывающих распределение сейсмической опасности на территории России с различной вероятностью непревышения картируемой балльности.
3.16 квадратурные приливы: Приливы, наблюдающиеся в периоды, когда Луна и Солнце находятся под прямым углом относительно Земли (первая и последняя четверти Луны). Величины приливов наименьшие.
3.17 льдина: Цельная часть морского ледяного покрова размером от долей метра до десятков километров в поперечнике и толщиной от нескольких сантиметров до нескольких метров.
3.18 ледяное поле: Любой относительно плоский кусок морского льда более 20 м в поперечнике. Подразделяются на гигантские (более 10 км в поперечнике), обширные (от 2 до 10 км) и большие (от 500 м до 2 км) поля, обломки полей (от 100 до 500 м) и крупнобитый лед (от 20 до 100 м).
3.19 магнитуда: Используемая в сейсмологии мера землетрясения, опосредованно характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в форме сейсмических волн.
3.20 максимальное расчетное землетрясение: Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 1000 лет и один раз в 5000 лет - для объектов повышенной ответственности.

Примечание - Принимается по комплексным картам ОСР-97-В и ОСР-97-С соответственно по [2].

3.21 малая вода: Минимальный уровень моря в продолжение одного периода приливных колебаний (за лунные сутки 24 ч 50 мин или их половину) [см. рисунок А.1 (приложение А)].
3.22 мелкобитый лед: Любой относительно плоский кусок морского льда менее 20 м в поперечнике (в том числе тертый лед и ледяная каша, образованные обломками льда менее 2 м).
3.23 метацентр: Точка пересечения линий действия силы поддержания (равнодействующей) при изменении угла наклона наплавного объекта на небольшую величину [см. рисунок К.1 (приложение К)].

Примечание - При крене наплавного объекта силы поддержания пересекаются в поперечном метацентре, при дифференте в - продольном.

3.24 метацентрическая высота: Возвышение метацентра над центром тяжести наплавного объекта в прямом положении [см. рисунок К.1 (приложение К)].

Примечание - При малых отклонениях наплавного объекта от прямого положения (практически при крене 7° - 10° и дифференте до 1° - 1,5°) метацентрические высоты называют начальными.

3.25 метацентрический радиус (поперечный и продольный): Расстояние от центра величины наплавного объекта до метацентра (поперечного или продольного) [см. рисунок К.1 (приложение К)].
3.26 мидель-шпангоут наплавного объекта: Вертикальная плоскость, условно ориентированная в поперечном направлении наплавного объекта и делящая корпус объекта на две равные по длине части - носовую и кормовую применительно к положению при буксировке наплавного объекта.

Примечания
1 У гидротехнических сооружений деление на носовую и кормовую части чисто условное: конструктивно они совпадают.
2 Другие шпангоуты, расположенные между мидель-шпангоутом и носовой частью сооружения, называют передними, а расположенные между мидель-шпангоутом и кормовой частью сооружения - задними.

3.27 морская операция: Действия, производимые на внутренних водных путях и в море, которые необходимы для постройки, транспортировки (буксировки) и установки наплавного объекта на место эксплуатации.
3.28 нагрузка: Механическая сила, прилагаемая к строительным конструкциям и (или) основанию здания или сооружения и определяющая их напряженно-деформируемое состояние.
3.29 наивысший теоретический уровень моря: Полученный расчетом приливной уровень, наибольший из возможных по астрономическим условиям.
3.30 наинизший теоретический уровень моря: Полученный расчетом приливной уровень, наименьший из возможных по астрономическим условиям.
3.31 наледь: Ледяное образование на контактирующих с морской водой наружных стенах, откосах ГТС в зоне переменного уровня моря.
3.32 наплавной способ строительства морских гидротехнических сооружений: Способ, при котором ячеистое тонкостенное сооружение в целом, как наплавное сооружение или его отдельный самостоятельно плавающий наплавной блок (см. 8.1), являющийся одной из составных частей наплавного сооружения:
- возводят в сухом доке в районе ближайшего промышленного центра или в котловане вблизи места эксплуатации, а возможно и в ином месте, отвечающем соответствующим океанологическим, геологическим и другим требованиям (см. 8.2);
- перегоняют на плаву с возможностью использования понтонов, преимущественно на мелководных участках трассы, из сухого дока (котлована) к месту эксплуатации (см. 8.3);
- позиционируют в створе, погружают на основание (постель), балластируют и сопрягают (см. 8.4) с основанием и с ранее установленным (возведенным) соседним сооружением (блоком).
3.33 наплесковое обледенение: Наледь на поверхностях сооружения и оборудования, расположенных в зоне переменного уровня моря, обусловленного приливно-отливными, сгонно-нагонными и волновыми колебаниями уровня воды при низких температурах воздуха.
3.34 нормативные нагрузки: Нагрузки, устанавливаемые нормами в качестве основных характеристик внешних воздействий на проектируемые здания, сооружения, их конструкции и основания для условий нормальной эксплуатации зданий и сооружений (см. 5.3.1).
3.35 нуль глубин: Условная уровенная поверхность, к которой приводят измеренные глубины при камеральной обработке материалов [см. рисунок А.1 (приложение А)].

Примечания
1 За нуль глубин принимается на морях с приливами менее 50 см средний многолетний уровень моря, на морях с приливами 50 см и более - наинизший теоретический уровень моря.
2 Отметки глубин на морских навигационных картах даются от наинизшего теоретического уровня моря.

3.36 особые нагрузки: Нагрузки и воздействия (например, землетрясение, взрыв, пожар, отказ работы несущего элемента конструкций, авария оборудования), создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями (см. 5.2.5).
3.37 остойчивость: Способность наплавного объекта противодействовать внешним усилиям, отклоняющим его от положения равновесия, и способность вновь возвращаться в исходное положение равновесия после прекращения действия этих усилий.

Примечания
1 Различают поперечную и продольную остойчивость, т.е. способность выравнивать крен и дифферент. Продольная остойчивость обычно много больше поперечной (в десятки и даже сотни раз) за счет большей остойчивости формы (остойчивость веса одинакова при наклонениях во всех плоскостях). Как правило, для наплавных объектов строят только диаграммы поперечной остойчивости.
2 Рассматривают начальную остойчивость - при малых углах крена (в среднем до 7° - 10° и остойчивость на больших углах крена (больше 10°).

3.38 период волны: Интервал времени между прохождениями двух смежных вершин волн или двух смежных подошв.
3.39 плечо статической остойчивости: Восстанавливающий момент, отнесенный к единице веса наплавного объекта [см. рисунок К.1 (приложение К)].
3.40 полная вода: Максимальный уровень моря в продолжение одного периода приливных колебаний (за лунные сутки 24 ч 50 мин или их половину) [см. рисунок А.1 (приложение А)].
3.41 полусуточные приливы: Приливы с периодом приблизительно в половину суток, т.е. имеющие в продолжение суток два минимума и два максимума.
3.42 приливная электростанция; ПЭС: Гидроэлектрическая станция, использующая энергию морских приливов и отливов.
3.43 приливные течения: Течения, вызванные приливными волнами.
3.44 припай: Неподвижный лед, скрепленный с берегом или гидротехническим сооружением ледяной стеной или ледяным барьером, образовавшийся на месте или в результате примерзания к берегу или сооружению дрейфующего льда любого возраста.
3.45 проектное землетрясение: Землетрясение максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 500 лет.
3.46 расчетная площадь ледяного поля (или суммарная площадь нескольких ледяных полей, оказывающих давление друг на друга): Площадь ледяного поля заданной обеспеченности, определяемая по натурным наблюдениям в данном или смежных пунктах.
3.47 расчетная сейсмическая интенсивность: Величина расчетного сейсмического воздействия, выраженная в баллах микросейсмической шкалы или в кинематических параметрах движения грунта (ускорения, скорости, смещения).
3.48 расчетная скорость ветра при определении элементов волн и ветровых нагрузок: Скорость ветра заданной обеспеченности на высоте 10 м над уровнем моря (земли), соответствующая 10-минутному интервалу осреднения.
3.49 расчетная толщина ровного льда: Толщина ровного льда заданной обеспеченности.
3.50 расчетное значение нагрузки: Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта (см. ).
3.51 расчетное сочетание нагрузок: Все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта (см. 5.4).
3.52 расчетный уровень моря: Суммарный уровень моря, возможный один раз в течение заданного ряда лет или заданной обеспеченности.

Примечание - Обеспеченность уровне моря - это вероятность того, что уровень моря равен или превышает заданное значение. При наличии достаточно длинных рядов наблюдений (100 и более лет) в данном или смежных пунктах, за расчетный уровень моря может быть принята величина наблюденного суммарного уровня заданной обеспеченности. В случае недостаточно продолжительного ряда наблюдений или их отсутствия за расчетный уровень моря следует принимать величину суммарного уровня моря, возможного один раз в течение заданного ряда лет (10, 20, 25, 50 и 100), которая определяется на основе данных гидродинамического моделирования, выполняемого за период не менее 40 лет с использованием данных реанализа, и вероятностного моделирования.

3.53 расчетные характеристики гидрометеорологического режима: Числовые значения параметров гидрометеорологического режима заданной обеспеченности, используемые в расчетах при проектировании, независимо от методов их получения.
3.54 расчетный шторм: Шторм, наблюдающийся один раз в течение заданного ряда лет с такой скоростью, направлением, разгоном и продолжительностью действия ветра, при которых в расчетной точке формируются волны с максимальными за этот ряд лет элементами.
3.55 ровный лед: Морской лед, который не подвергался деформации и имеющий относительно ровные верхнюю и нижнюю поверхности.
3.56 сгонно-нагонные колебания уровня моря: Изменения уровня морей и океанов под воздействием ветра и атмосферного давления.
3.57 сейсмические волны: Процесс распространения возмущений напряженно-деформированного состояния земной коры из очага землетрясения на определенные участки недр и поверхности Земли.
3.58 сейсмическое воздействие: Движение грунта, вызванное природными или техногенными факторами (землетрясения, взрывы, движения транспорта, работа промышленного оборудования), обусловливающее движение, деформации, иногда разрушение сооружений и других объектов.
3.59 сейсмическое микрорайонирование: Комплекс геофизических, инженерно-геологических и инженерно-сейсмологических работ, имеющих целью выделение на территории объекта микрозон, существенно различающихся по параметрам колебаний грунта при землетрясениях.
3.60 сейсмичность площадки строительства: Интенсивность расчетных сейсмических воздействий на площадке строительства с соответствующими категориями повторяемости за нормативный срок.

Примечание - Сейсмичность устанавливается в соответствии с картами сейсмического районирования по [2] (приложение Б) и сейсмомикрорайонирования площадки строительства и измеряется в баллах по шкале MSK-64.

3.61 сейшевые колебания уровня моря (бассейна приливной электростанции): Свободные колебания уровня моря (бассейна) в виде стоячих волн в замкнутых и полузамкнутых водоемах, происходящие по инерции после воздействия и последующего ослабления или исчезновения внешних сил: ветра, атмосферного давления, шквалов и порывов бури, воздушных волн или землетрясений.
3.62 сейшевые течения: Непериодические течения, возникающие вследствие сейшевых колебаний уровня моря (бассейна).
3.63 сизигийные приливы: Приливы, наблюдающиеся в периоды, когда приливообразующие силы Луны и Солнца взаимно складываются. Величины приливов наибольшие.
3.64 скорость движения ледяного поля: Скорость, определяемая по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии допускается для приливных участков морей принимать равной скорости течения воды вблизи поверхности или 3% от значения скорости ветра 1%-ной обеспеченности в период движения льда.
3.65 сочетание внешних воздействий заданное: Установленная для объекта совокупность воздействия природных факторов внешней среды для данного расчетного режима в назначенном районе эксплуатации или во время морской операции.
3.66 средний многолетний уровень моря: Величина, полученная в результате осреднения наблюденных значений уровня за многолетний интервал времени или полученная путем осреднения данных гидродинамического моделирования колебаний суммарного уровня и течений для данной акватории, выполненного для достаточно продолжительного периода времени (не менее 40 лет).
3.67 средний уровень моря: Величина, полученная в результате осреднения наблюденных или полученных в результате гидродинамического моделирования значений суммарного уровня за определенный интервал времени [см. рисунок А.1 (приложение А)].
3.68 стамуха: Торос или гряда торосов, севшие на дно мелководной части моря, которые могут всплывать и дрейфовать вследствие приливов или ветрового воздействия.

Примечание - При динамических процессах киль стамухи может пропахивать дно, образуя борозды, и разрушаться от взаимодействия с грунтом, а также с конструкциями крепления дна и откосами гидротехнических сооружений.

3.69 суммарное течение: Течение, обусловленное совокупным влиянием всех действующих сил.
3.70 суммарный уровень моря: Уровень моря, обусловленный совокупным влиянием сезонных и годовых колебаний, ветрового нагона, приливов и отливов.
3.71 суммарный уровень моря максимальный: Наивысший уровень моря, обусловленный совокупным влиянием сезонных и годовых колебаний, ветрового нагона и полных вод приливных явлений, наблюдавшийся за определенный временной период.
3.72 суммарный уровень моря минимальный: Наинизший уровень моря, обусловленный совокупным влиянием сезонных и годовых колебаний, ветрового сгона и малых вод приливных явлений, наблюдавшийся за определенный временной период.
3.73 торос: Нагромождение обломков льда, образовавшихся при взаимодействии (сжатии, сдвиге) льдин в зоне их контакта. Торос включает парус, консолидированную часть и киль.
3.74 торосистая гряда (гряда торосов): Протяженное нагромождение обломков льда, образовавшееся в результате взаимодействия ледяных полей на линии их контакта (одна из разновидностей торосов).
3.75 цунами: Морские волны, образующиеся в океанах (морях) под действием землетрясений и вулканических извержений на морском дне или вблизи берегов.

Примечание - Волны цунами имеют длины, измеряемые десятками и сотнями километров, скорости, измеряемые сотнями километров в час, и высоты у берегов, измеряемые несколькими метрами, а иногда и десятками метров.

3.76 шторм: Условия на морской акватории, при которых скорость ветра, осредненная за 10 мин, равна 15 м/с или более.

4 Сокращения


ГТС - гидротехническое сооружение;
НТД - нормативно-технический документ;
ПЭС - приливная электростанция;
РМРС - Российский морской регистр судоходства;
СМЗ - среднее многолетнее значение гидрометеорологического параметра, например скорости ветра vwСМЗ или температуры воздуха наиболее холодной пятидневки tc(5)СМЗ;
СУМ - суммарный уровень моря.

5 Основные расчетные положения о расчетах, нагрузках, воздействиях и их сочетаниях


5.1 Класс сооружений
5.1.1 Гидротехнические сооружения ПЭС в зависимости от глубины моря в месте их установки, типа грунтов основания, их социально-экономической ответственности и условий эксплуатации подразделяют на классы.
Класс основных ГТС приливных электростанций следует назначать в соответствии с приложением Б, учитывающим требования [4].
Заказчик проекта гидротехнического сооружения ПЭС вправе своим решением повысить класс сооружения по сравнению с полученным по приложению Б.
5.1.2 Класс основных сооружений, входящих в состав напорного фронта, согласно [4], должен устанавливаться по сооружению, отнесенному к более высокому классу.
5.1.3 Класс основных ГТС (кроме оговоренных в 5.1.8) следует принимать равным наиболее высокому его значению из определенных по таблицам Б.1 и Б.2 (приложение Б).
5.1.4 Класс второстепенных ГТС согласно [4] следует принимать на единицу ниже класса основных сооружений данного гидроузла, но не выше, как правило, III класса.
5.1.5 Временные сооружения согласно [4] следует относить к IV классу. В случае если разрушение этих сооружений может вызвать последствия катастрофического характера ил и значительную задержку возведения основных сооружений I и II классов, допускается при надлежащем обосновании относить их к III классу.
5.1.6 Класс основных ГТС комплексного гидроузла, обеспечивающего одновременно потребности нескольких участников водохозяйственного комплекса (энергетики, транспорта и пр.), следует устанавливать по сооружению, отнесенному к более высокому классу.
При совмещении в одном сооружении двух или нескольких функций различного назначения (например, причальных с оградительными или ограждающих с навигационными) класс следует устанавливать по сооружению, отнесенному к более высокому классу.
5.1.7 При пересечении или сопряжении ГТС, которые могут быть отнесены к разным классам, следует для всех сооружений принимать класс более ответственного сооружения.
5.1.8 Берегоукрепительные сооружения следует относить к III классу. В случаях, когда авария берегоукрепительного сооружения может привести к последствиям катастрофического характера (вследствие оползня, подмыва и пр.), сооружение следует относить ко II классу.
5.2 Нагрузки и воздействия
5.2.1 Для обоснования надежности и безопасности ГТС приливных электростанций согласно [4] должны быть выполнены расчеты гидравлического, фильтрационного и температурного режимов, а также напряженно-деформированного состояния системы "сооружение-основание" на основе применения современных, главным образом численных, методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований.
5.2.2 Расчеты гидротехнических сооружений ПЭС необходимо производить на воздействие природных и техногенных факторов через продуцируемые этими факторами нагрузки и воздействия, которые подлежат учету на всех этапах жизненного цикла сооружения.
5.2.3 Нагрузки и воздействия на ГТС согласно [4] подразделяют на постоянные, временные (длительные, кратковременные) и особые.
5.2.4 Перечни основных нагрузок и воздействий на морские ГТС приливных электростанций приведены:
- от природных факторов, продуцирующих нагрузки и воздействия во время эксплуатации ГТС, в таблице Д.1 (приложение Д), для которых в графе 3 таблицы Г.1 (приложение Г) даны проценты обеспеченности параметров природных факторов или указания на использование их средних или средних многолетних значений;
- от природных факторов, продуцирующих нагрузки и воздействия во время строительства и ремонта ГТС, в таблице Д.1 (приложение Д), для которых в графе 3 таблицы Г.1 (приложение Г) даны проценты обеспеченности параметров природных факторов или указания на использование их средних или средних многолетних значений, включая и позиции, по которым в графе 2 таблицы Г.1 (приложение Г) даны примечания о величинах нагрузок и воздействий, подлежащих учету во время строительства ГТС и включаемых в состав основных нагрузок и воздействий строительного периода вместо их значений по графе 3 таблицы Г.1 (приложение Г);
- от техногенных факторов в таблице Ж.1 (приложение Ж).
5.2.5 Перечни особых нагрузок и воздействий на морские ГТС приливных электростанций приведены:
- от природных факторов во время эксплуатации ГТС в таблице Д.1 (приложение Д), для которых в графе 4 таблицы Г.1 (приложение Г) даны проценты обеспеченности параметров природных факторов или указания на использование их средних или средних многолетних значений;
- от природных факторов во время строительства и ремонта ГТС в таблице Д.1 (приложение Д), для которых в графе 2 таблицы Г.1 (приложение Г) даны проценты обеспеченности параметров природных факторов или указания на использование их средних или средних многолетних значений без учета нагрузок и воздействий, включенных в состав основных согласно перечислению 2) в 5.2.4;
- от техногенных факторов во время строительства, эксплуатации и ремонта в таблице Ж.1 (приложение Ж) согласно разделу 10.
5.3 Нормативное и расчетное значение нагрузок
5.3.1 Нормативное значение нагрузок и воздействий следует определять по нормативным документам на проектирование отдельных видов ГТС, их конструкций и оснований.
Нормативные документы и рекомендуемые источники для определения нормативных значений нагрузок и воздействий указаны для нагрузок и воздействий, обусловленных:
- природными факторами - в таблице Д.1 (приложение Д);
- техногенными факторами - в таблице Ж.1 (приложение Ж).
5.3.2 Расчетное значение нагрузки определяют умножением нормативного значения нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке γf, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.
Коэффициенты надежности по нагрузкам и воздействиям от природных факторов при расчетах по предельным состояниям первой группы приведены в приложении Е.
Коэффициенты надежности по нагрузкам и воздействиям от техногенных факторов при расчетах по предельным состояниям первой группы приведены в приложении И.
5.4 Сочетания нагрузок и воздействий
5.4.1 ГТС приливных электростанций следует рассчитывать на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий в период их строительства, эксплуатации и ремонта.
5.4.2 Основные сочетания в период эксплуатации ГТС согласно [4] включают постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки и воздействия.
В основные сочетания в период строительства и ремонта ГТС рекомендуется включать нагрузки и воздействия, аналогичные основным в период эксплуатации, за исключением позиций, по которым в графе 2 таблицы Г.1 (приложение Г) даны примечания, подлежащие учету в составе основных сочетаний.
5.4.3 Особые сочетания при эксплуатации ГТС включают постоянные, временные длительные, кратковременные и одну (одно) из особых нагрузок и воздействий техногенного происхождения или одну (одно) и более особых нагрузок и воздействий природного происхождения, которые имеют одноименную физическую природу происхождения (возникновения) и проявляются одновременно: ветер, ветровая волна, ветровое и волновое течение, сгонно-нагонные колебания уровня на акватории моря или бассейна ПЭС.
Согласно [5] определение волновых нагрузок и воздействий на ГТС должно производиться для условий расчетного шторма при расчетных уровнях воды в акватории.
Особые сочетания при строительстве и ремонте ГТС включают постоянные, временные длительные, кратковременные и одну (одно) из особых нагрузок и воздействий техногенного происхождения или одну (одно) и более особых нагрузок и воздействий природного происхождения, которые имеют одноименную физическую природу происхождения (возникновения) и проявляются одновременно.
5.4.4 Согласно [4] нагрузки и воздействия необходимо принимать в наиболее неблагоприятных, но реальных для рассматриваемого расчетного случая сочетаниях отдельно для строительного и эксплуатационного периодов и расчетного ремонтного случая. Эти сочетания устанавливаются из вариации следующих факторов:
- типа и стадии (фазы) строительства, эксплуатации, реконструкции, ремонта сооружения и его основания;
- вариантов одновременного действия природных и техногенных факторов, а также технологических процессов, реализуемых на объектах, продуцирующих соответствующие нагрузки и воздействия на ГТС и их конструкции.
5.4.5 Расчетные заданной обеспеченности волновые и ледовые нагрузки при любых сочетаниях являются взаимоисключающими, кроме наледей и морских обледенений контактирующих с морской водой конструкций ГТС в зоне переменного уровня моря. Однако, при наличии на акватории мелкобитого льда и волнения с параметрами волн ниже расчетных в зоне переменного уровня моря, мелкобитый лед будет оказывать истирающее воздействие на конструкции ГТС, которое должно учитываться при проектировании.
5.4.6 Нагрузки и воздействия от взрывов согласно [6] следует относить к особым, и в этих сочетаниях допускается не учитывать следующие кратковременные нагрузки и воздействия:
- нагрузки от грузоподъемных, перегрузочных и транспортных средств;
- нагрузки, связанные с выполнением крановых, погрузочно-разгрузочных, транспортных операций, включая вес транспортируемых грузов;
- нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене;
- нагрузки от атмосферного гололеда;
- нагрузки от температурных воздействий;
- ветровую и снеговую нагрузки.
5.5 Предельные состояния системы "сооружение - основание"
5.5.1 Обеспечение надежности и безопасности системы "сооружение - основание" согласно [4] должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности (в том числе фильтрационной), устойчивости, деформаций и смещений.
Расчеты необходимо производить по первой и второй группе предельных состояний.
5.5.2 По первой группе предельных состояний (потеря несущей способности и (или) полная непригодность сооружений, их конструкций и оснований к эксплуатации) должны быть выполнены следующие расчеты:
- общей прочности и устойчивости системы "сооружение - основание";
- общей фильтрационной прочности оснований и грунтовых сооружений;
- прочности отдельных элементов сооружений, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружений;
- перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружений в целом.
5.5.3 По второй группе предельных состояний (непригодность к нормальной эксплуатации) должны быть выполнены расчеты:
- местной, в том числе фильтрационной, прочности оснований и сооружений;
- перемещений и деформаций;
- образования или раскрытия трещин и строительных швов;
- прочности отдельных элементов сооружений, не относящиеся к расчетам по предельным состояниям первой группы.
5.5.4 Недопущение наступления предельных состояний ГТС должно обеспечиваться выполнением условия по формуле:

im963256428.gif,
(1)

где γlc - коэффициент сочетания нагрузок;
F - расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния;
R - расчетное значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра (при расчетах по первой группе предельных состояний - расчетное значение; при расчетах по второй группе предельных состояний - нормативное значение), установленного нормами проектирования отдельных видов ГТС;
γf - коэффициент надежности по нагрузке;
γm - коэффициент надежности по материалу;
γg - коэффициент надежности по грунту;
γc - коэффициент условий работы, учитывающий тип сооружения, конструкции или основания, вид материала, приближенность расчетных схем, вид предельного состояния и другие факторы;
γn - коэффициент надежности по ответственности сооружения.
5.5.5 Значения коэффициентов: сочетания нагрузок γlc, надежности по нагрузке γf, надежности по материалу γm, надежности по грунту γg и условий работы γn согласно [2], [6] и [4] приведены в таблице В.1 (приложение В).
5.5.6 ГТС, их конструкции и основания, как правило, надлежит проектировать таким образом, чтобы условие недопущения наступления предельных состояний соблюдалось на всех этапах строительства и эксплуатации, в том числе и в конце расчетного срока их службы.
Расчетные сроки службы основных ГТС гидроузла в зависимости от их класса согласно [4] должны приниматься равными:
- для сооружений I и II классов - 100 лет;
- для сооружений III и IV классов - 50 лет.
При надлежащем технико-экономическом обосновании назначенный срок службы отдельных конструкций и элементов сооружения, разрушение которых не влияет на сохранность основных сооружений гидроузла, согласно [4], допускается уменьшать. При этом проектной документацией должны быть предусмотрены технические решения, обеспечивающие восстановление разрушенных и ремонт поврежденных конструкций и элементов сооружения. Не менее чем за 2 года до истечения расчетного срока службы сооружения собственник (эксплуатирующая организация) должны выполнить работы по всестороннему обследованию его состояния и, при необходимости, - по разработке проектной документации усиления (реконструкции) объекта или его ликвидации.
5.5.7 Расчеты конструкций и сооружений, как правило, следует производить согласно [4] с учетом нелинейных и неупругих деформаций, влияния трещин и неоднородности материалов, изменения физико-механических характеристик строительных материалов и грунтов основания во времени, поэтапности возведения и нагружения сооружений.
5.5.8 Выбор предельных состояний и методов расчета ГТС при оценке их надежности и безопасности осуществляется в соответствии с нормами проектирования отдельных видов сооружений и конструкций.
С целью более полного раскрытия неопределенностей по факторам, определяющим надежность и безопасность ГТС и конструкций, уточнения расчетных характеристик и расчетных схем, сочетаний нагрузок и воздействий, а также предельных состояний и оптимизации проектирования по методу предельных состояний допускается применение вероятностного анализа для обоснования принимаемых технических решений системы "сооружение - основание".
5.5.9 Согласно [4] для ГТС допускаемые значения уровня риска аварий не должны превышать значений, которые приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Допускаемые значения уровня риска аварий на напорных ГТС


Класс сооружений
Уровень риска аварий, 1/год
I
5·10-5
II
5·10-4
III
2,5·10-3
IV
5·10-3

6 Нагрузки и воздействия от природных и техногенных факторов


6.1 Нагрузки и воздействия от природных факторов
6.1.1 Номенклатуру природных факторов и их параметров с процентами обеспеченности для расчета нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения ПЭС при их основном и особом сочетаниях в период строительства и эксплуатации (ремонта) с учетом требований [2], [6] и [4] следует принимать по таблице Г.1 (приложение Г).
6.1.2 Заказчик имеет право устанавливать более жесткие требования к процентам обеспеченности параметров факторов природной среды как для периода эксплуатации, так и для периода строительства и ремонта.
6.1.3 Средние многолетние значения гидрометеорологических параметров окружающей природной среды для основных сочетаний нагрузок и воздействий на ГТС, указанные в графе 3 таблицы Г.1 (приложение Г), по усмотрению заказчика проектной документации, при соответствующем обосновании, могут быть заменены на значения этих параметров, соответствующих конкретному проценту обеспеченности или определенной повторяемости.
6.1.4 Приведенные в таблице Г.1 (приложение Г) проценты обеспеченности параметров воздействующих на ГТС факторов внешней среды в период их строительства являются минимально допустимыми и должны быть использованы при расчетах и проработках схем возведения сооружений и могут корректироваться в сторону увеличения при соответствующем обосновании.
6.1.5 При установлении основных размеров ГТС определяющими должны быть нагрузки и воздействия заданных в таблице Г.1 (приложение Г) обеспеченностей во время эксплуатации сооружения. Не допускается устанавливать указанные размеры по обеспеченностям нагрузок и воздействий строительного периода.
6.1.6 Нагрузки и воздействия на морские ГТС приливных электростанций от природных факторов приведены в таблице Д.1 (приложение Д).
6.1.7 Коэффициенты надежности по нагрузкам и воздействиям от природных факторов при расчетах по предельным состояниям первой группы согласно [2], [6], [7] и [4] следует принимать в соответствии с таблицей Е.1 (приложение Е).
6.2 Нагрузки и воздействия от техногенных факторов
6.2.1 Рекомендуемая номенклатура основных постоянных и временных длительных и кратковременных нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения ПЭС от техногенных факторов, подлежащих учету при основном и особом сочетаниях нагрузок и воздействий в период строительства и эксплуатации и ремонта сооружений, с учетом требований [6] и [4], приведена в таблице Ж.1 (приложение Ж).
6.2.2 Значения коэффициентов надежности по нагрузкам и воздействиям от техногенных факторов при расчетах по предельным состояниям первой группы следует принимать с учетом требований [6] и [4] в соответствии с таблицей И.1 (приложение И).

7 Общие положения об инженерных изысканиях и научных исследованиях


7.1 Инженерные изыскания
7.1.1 Получение параметров, воздействующих на ГТС факторов природной среды и техногенных факторов должно производиться адекватно этапам жизненного цикла ГТС приливной электростанции: инициация, проектирование, строительство и эксплуатация.
7.1.2 На этапе инициации производят сбор и систематизацию всех имеющихся материалов по природно-климатическим условиям створа ПЭС, используя для этого лоции морей, омывающих побережье Российской Федерации, морские навигационные карты, опубликованные гидрометеорологические условия шельфовой зоны морей Российской Федерации, справочники Государственного фонда данных о состоянии природной среды, научно-прикладные справочники по климату Российской Федерации, данные архивов на магнитных носителях Автоматизированной информационной системы Государственного водного кадастра, периодические издания Государственного водного кадастра; таблицы приливов, имеющиеся архивные фондовые материалы федеральных и других органов власти, институтов системы Российской академии наук, акционерных обществ и иных организаций, научно-техническую литературу, данные по пунктам-аналогам. Недостающие параметры определяют приближенными методами расчета.
Техногенные факторы на этапе инициации определяют по данным научно-технической литературы и опыту работе объектами-аналогами из числа ранее запроектированных или находящихся в эксплуатации ПЭС.
Полученные указанным путем приближенные параметры и характеристики природно-климатических условий створа ПЭС и техногенных факторов, воздействующих на ГТС приливных электростанций, принимают за основу, которую используют при выполнении оценочных расчетов и проведении анализа целесообразности строительства ПЭС в заданном створе на этапе инициации.
7.1.3 На стадии проектирования достоверные расчетные параметры факторов природной среды с заданной обеспеченностью, а также другие необходимые для проектирования исходные данные по природно-климатическим условиям должны быть получены в результате выполнения и обработки материалов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий.
7.1.4 Инженерные изыскания для строительства морских ГТС приливных электростанций выполняют по техническому заданию, которое должно:
- учитывать специфику морских работ согласно [1];
- содержать все перечисленные в таблице Г.1 (приложение Г) параметры природных факторов и проценты их обеспеченностей, а также другие, необходимые для разработки проектной документации, характеристики, параметры и показатели природно-климатических условий створа ПЭС, в частности, для производства отдельных видов строительных работ и проведения морских операций.
7.1.5 Состав, объем и обоснование изыскательских работ должны отражаться в программе инженерных изысканий, которая должна учитывать специфику морских работ согласно [1].
7.1.6 При разработке проектной документации обязательно должна быть составлена электронная база данных по гидрометеорологии акватории створа ПЭС, подлежащая использованию при буксировке наплавных блоков, их позиционировании на точке установки в створе, погружении, сопряжении с основанием и между собой, балластировке блоков, замыкании створа ПЭС и при выполнении других работ.
7.1.7 На стадии строительства ГТС приливной электростанции должен проводится необходимый минимум работ по гидрометеорологии для последующего мониторинга при эксплуатации объектов ПЭС, который должен быть увязан с производственным экологическим мониторингом и контролем окружающей среды во время строительства и эксплуатации объектов ПЭС.
7.2 Научные исследования
7.2.1 Основные технические решения, определяющие надежность и безопасность ГТС I и II классов, наряду с расчетами согласно [4] должны обосновываться научно-исследовательскими, в том числе экспериментальными работами, результаты которых следует приводить в составе проектной документации.
7.2.2 В случаях, указанных в таблицах Г.1 (приложение Г), Д.1 (приложение Д) и Ж.1 (приложение Ж), для получения, проверки и уточнения параметров природных и техногенных факторов, воздействующих на морские ГТС приливных электростанций в период их строительства, эксплуатации, модернизации и ремонта рекомендуется проводить научные исследования в натурных и лабораторных условиях, гидродинамическое и вероятностное моделирование, компьютерное и физическое моделирование, использовать методы лабораторного и численного моделирования.

8 Нагрузки и воздействия на наплавные сооружения и блоки по фазам их возведения


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости