Наука и инновации

Восстановление водопроводящих и водоподпорных сооружений оросительных систем
Аннотация разработкиВодоподающая подсистема и её водопроводящая сеть состоит из комплекса взаимосвязанных и взаимоувязанных элементов: каналов, дамб, водохранилищ, бассейнов, лотков, труб и других гидротехнических сооружений. Каждый из элементов сети находится под воздействием различных внешних факторов и может быть нарушенным. Под термином «нарушенный элемент системы» понимается элемент системы, полностью или частично не обеспечивающий выполнение своего функционального предназначения (своих функций). Различные функциональные нарушения элементов водопроводящей (водоподающей) сети снижают эффективность работы отдельных участков и оросительной системы в целом, вплоть до полного прекращения её функционирования. Для предотвращения и исключения указанного негатива необходимо периодически и по мере необходимости восстанавливать работоспособность нарушенных элементов водопроводящей сети оросительных систем.
Рассмотрены средства и технологии восстановления и устройства покрытий дамб и каналов, лотковых и трубчатых элементов водопроводящих сетей оросительных систем. При этом должное внимание уделено вопросам приготовления, используемых при восстановительных работах, бетонов и растворов и, в том числе, на не некондиционных заполнителях и с применением различных добавок, являющихся отходами промышленных предприятий.

Abstract of the projectThe water–supply subsystem and its water conveyance network consist of a complex of interconnected and mutually coordinated elements: canals, dams, reservoirs, basins, chutes, pipes and other hydraulic structures. Each of the network elements is under the impact of different external factors and can be broken. The system element not ensuring fully or partly performance of its functional aims is understood as a «system broken element» term. Different functional breakings of elements of the water–supply (water conveyance) network reduce overall performance. Of some parts and the whole irrigation system up to full stoppage of its performance. To prevent and eliminate from the pointed out negative it is necessary to restore operational capability of the broken elements of a water conveyance network of irrigation systems.
Means and technologies to restore and construct covers for dams and canals, chute and pipe elements of water conveyance networks of irrigated systems are considered. At the same time due attention is paid to problems of preparation of concrete and solutions used in restoration works including solutions on unconditioned aggregates and those with using different additives which are industrial enterprise waste.

водопровод_1.jpg
Схемы устройства монолитной облицовки канала из укатанного бетона:
а) на распределительном канале; б) на магистральном канале;
1 – слой бетонирования; 2 – каток; 3 – вальцы


водопровод_2.jpgводопровод_3.jpg
Варианты рекомендуемых облицовок контурно-блочного типа:
а) по а.с. № 1532650; б) сборно-монолитный вариант; в) укрупнённый тип; г) с дополнительными плитами;
1- экран; 2 – подушка; 3 – берма; 4 – откос; 5 – блок;
6 – отверстие; 7 – анкер; 8 – монолитный бетон; 9 – дно; 10 – плиты

Конструкция шва с повышенной эксплуатационной
надежностью:
а) деформационный шов; б) то же, после проявления деформаций;
1 – стыкуемые монолитные плиты; 2 –полость шва; 3 – нижний упруго эластичный слой; 4 – внутренний упругий слой; 5 – верхний защитный слой из цементного раствора;  6 – плёнка (лист); 7 – компенсационный провес


Новизна и правовая охрана результатов интеллектуальной деятельности Новизна заключается в технических и конструктивных инновациях, защищённых авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.
1. Патент 2028279, РФ. Способ приготовления бетонной смеси /А.М. Питерский, В.М. Фёдоров, В.М. Пилипенко, Е.А. Шляхова, А.А. Лисконов. Опубл. 30.01.1995. Бюл. № 4.
2. Патент 58560, РФ. Деформационный шов /В.И. Перепелицин, В.М. Фёдоров, И. Н. Фёдорова. Опубл. 27.11.2006. Бюл. № 33.
3. Патент 2320808, РФ. Крепление верхнего откоса плотины /В.Н. Шкура, В.М. Фёдоров, В. И. Перепелицин. Опубл. 27.03.2008. Бюл. № 9.

Степень готовности Подготовлен пакет рекомендаций по изготовлению и восстановлению нарушенных элементов водопроводящих и водоподпорных сооружений оросительных систем, обеспечивающих их функционирование и продление жизненного цикла.


Сведения о внедрении Разработки и рекомендации внедрены в проектную практику или реализованы на оросительных системах Ростовской области.

Экономический эффект Из полученных экспериментальных данных следует, что введение в смесь добавки формиатно–спиртового пластификатора в количестве 2,0–3,5% от массы цемента при использовании некондиционных заполнителей с высоким содержанием пылевидных и глинистых частиц обеспечивает повышение прочности бетона на 25–42%.
Судя по прочностным показателям, изготовленные на основе бетонов с некондиционными заполнителями покрытия могут использоваться для восстановления оросительных каналов на ограниченный период их эксплуатации, что реально подтверждено практикой использования таких облицовок. Для производства центрифугированных труб могут использоваться местные строительные материалы, которые дешевле традиционных на 20–50%.

Потенциальные потребители Проектные и эксплуатационные организации, занимающиеся проведением восстановительных работ элементов водопроводящих и водоподпорных сооружений оросительных систем, включая покрытия каналов и дамб, замену труб и лотков, использование рациональных составов бетонов и растворов для восстановительных работ.

Разработчики Фёдоров Виктор Матвеевич, профессор кафедры техносферной безопасности и природообустройства, Новочеркасский инженерно–мелиоративный институт;
Шкура Виктор Николаевич, заведующий кафедрой мелиораций земель, кандидат технических наук, профессор, Новочеркасский инженерно–мелиоративный институт;
Васильева Елена Викторовна, аспирант, Новочеркасский инженерно–мелиоративный институт

Контактная информация 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111
Телефон: +7 (8635) 22–21–70, факс: 8 (8635) 22–44–5
E–mail: rekngma@magnet.ru, ngma–nauka@yandex.ru