ОБЩАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО ТРУБОПРОВОДАМ
Y-90-04-Т-7235-00
Исходные данные для моделирования распространения взвешенных наносов при строительстве переходов через реки
Старстрой:
Технический директор Г.А. Вдовин
Гл. инженер проекта С.И. Вдовин
ECMOS:
Руководитель по проекту “Сахалин-2” Ю.А. Просвирин
Главный технолог Ю. Ю. Шнейдер
Главный инженер проекта Ю.Н. Подушко
Оглавление
Введение.. 5
1. Задачи работы.... 5
2. Обоснование исходных данных.. 6
3. Типизация рек по трассе трубопровода Сахалин-2.. 20
Тип 1. 20
Тип 2. 21
Тип 3. 21
Тип 4. 21
Тип 5. 22
Тип 6. 22
Тип 7. 23
Тип 8. 23
Тип 9. 24
4. Обоснование количества грунта, попадающего в русла рек при рытье и засыпке траншей... 30
5. Выводы.... 31
Введение
Данный отчет разработан как продолжение ревизии РЗ документа № 5600-Y-90-04-N-7225-00, в соответствии с вопросами Заказчика, связанными с согласованием ТЭОС в рыбохозяйственной экспертизе ЦУРЭН.
В Заключении ЦУРЭН по ТЭО «Сахалин-2» (от 22.11.02 г № 02-2/628)
одним из основных замечаний является отсутствие моделирования зоны распространения и осаждения грунтовых частиц при строительстве русловых переходов траншейным способом. Ссылаясь на хорошо зарекомендовавшую себя методику института “Гипроречтранс”, ЦУРЭН в качестве необходимых исходных данных для расчетов распространения взвешенных частиц указывает производительность землеройных механизмов, процент отвала грунта, гранулометрический состав грунтов, расход воды и средняя скорость течения воды в межень и др.
Задачи работы
Целью настоящей работы является:
- уточнение и детализация данных по строительству переходов траншейным методом для водотоков, входящих в список Короткова;
- классификация пересекаемых водотоков по гранулометрическому составу грунтов в разрабатываемых русловых траншеях.
В таблицу № 2 внесены:
- все имеющиеся данные по ширине, глубине, скоростям течения и расходам воды в реках, полученные из отчетов различных организаций, работавших по контрактам с СЭИК в период 1998-2000 гг;
- протяженность русловых переходов, которая принималась по урезу воды в период наблюдений (лето 1998 г), в соответствии с профилями переходов трубопроводов по проектам ГПВН; это меженные уровни, которые ближе всего к реальности, так как строительство переходов через водотоки будет производиться только в межень;
- продолжительность строительства переходов в сменах; продолжительность одной смены – 10 часов.
В соответствии с технологией строительства, укладка трубопроводов на русловых переходах производится сразу же после рытья траншеи. Вынутый из траншеи грунт складируется на берегу водотока; для предотвращения смыва его в русло на берегу в период работ устанавливаются водопроницаемые экраны из нетканого фильтрующего материала.
После укладки в траншею трубопровод сразу же засыпается. Засыпка производится вынутым из траншеи грунтом.
Вся полоса отвода на переходе через водотоки должна рассматриваться как нарушенная в равной степени, как непосредственно на месте траншей, так и на остальной площади.
Крепление берегов матрасами Рено производится на всей ширине полосы отвода, сразу после окончания строительства трубопровода на участке всего перехода, в том числе в зимний период, обязательно до начала половодья. Полоса крепления захватывает береговые откосы водотока от 95%-ной до 25%-ной отметки уровня воды. Технология выполнения этих работ в зимний период будет разработана на этапе рабочего проектирования.
Обоснование количества грунта, попадающего в русло водотока при земляных работах (% от общего объема разработанного грунта), приводится в разделе 3.
Обоснование исходных данных
Объемы изъятия грунта определялись по усредненным показателям, на основе существующих проектов переходов, часть которых может потребовать уточнения при разработке рабочей документации. При уточнении более вероятным будет снижение объемов работ на русловых переходах (объемы грунта, продолжительность строительства).
Вынутый из траншеи грунт при строительстве переходов размещается на берегу в полосе строительства. Для предотвращения попадания в реку размещенного на берегу грунта устраиваются специальные временные экраны из нетканого фильтрующего материала.
Строительство переходов газопровода и нефтепровода через каждую реку производится в один период времени, но последовательно. Поэтому общая продолжительность строительства перехода должна приниматься как сумма продолжительности по газопроводу и нефтепроводу.
При моделировании распространения взвешенных частиц за общий объем разрабатываемого грунта следует принимать сумму объемов грунта по газопроводу и нефтепроводу.
В таблицах указывается продолжительность строительства переходов отдельно для нефтепровода и газопровода по каждому переходу. Эти работы будут выполняться специальными бригадами. Разрыв во времени будет составлять ориентировочно несколько часов, так как одновременно эти работы технически не могут быть выполнены.
По предварительным расчетам, ширина полосы строительства, на которой происходит разрушение донных отложений, составит в среднем 30 м по всем переходам. Уточнение этих данных может быть произведено при разработке рабочих чертежей, но это будут незначительные величины, которыми можно пренебречь.
Обратная засыпка траншей производится извлеченным грунтом в объеме 90% от вынутого. Гранулометрический состав - тот же, что и при рытье траншеи.
Продолжительность рытья и засыпки траншеи на каждом переходе, по экспертной оценке, имеет соотношение 3:1.
Процентное содержание грунта (от общего объема), попадающего в воду при рытье траншей и их обратной засыпке, для каждого водотока из списка Короткова приводится по экспертной оценке, исходя из имеющихся данных по гранулометрическому составу разрабатываемых грунтов, без учета глубины водотока и скорости течения в месте перехода.
Производительность экскаваторов при строительстве переходов траншейным способом принимается по объему ковша по сухому и мокрому грунту для двух объемов: 0,65 м3 (для диаметров труб 500-600 мм) и 1,2 м3 (для диаметра труб 1200 мм). Более подробная детализация не производилась. По нашему мнению, следует придерживаться сходной детальности проработки для всех показателей, используемых для тех или иных расчетов.
Строительство переходов производится в межень (летне-осеннюю или зимнюю). Конкретные данные по скоростям течения имеются для немногих рек, для остальных должны приниматься на основе типизации. Для получения расчетных гидрологических показателей на основе модуля стока требуется проведение значительных по объему работ.
Строительство переходов зимой производится на промерзающих до дна участках рек; при этом смыва наносов в русло происходить не будет.
Как видно из таблицы 2, данные по ширине водотоков в межень и длине русловых участков переходов в основном не совпадают. Более того, для некоторых водотоков ширина водного зеркала превышает длину руслового участка (т.е. ширину русла). По нашему мнению, это указывает на то, что данные по графе «гидроморфологические параметры водотоков» относятся не точно к створам переходов. Без дополнительных обследований, проведение которых намечено на 2003 год, уточнение этих данных невозможно.
Отсутствие сведений по стоковым характеристикам большинства водотоков и их нерепрезентативность при однократном измерении является одним из наиболее важных пробелов в исходной информации, необходимой не только для проведения моделирования: гидрологические показатели необходимы для назначения источников забора воды при гидроиспытаниях и рек-реципиентов, в которые будет производиться сброс воды после гидроиспытаний.
Кроме того, эти данные необходимы для обоснования и согласования точек сброса очищенных сточных вод с временных городков строителей и НКС-2.
Репрезентативными гидрологическими характеристиками являются только данные многолетних наблюдений, которые осуществляются системой Гидрометеослужбы. При отсутствии постов наблюдений на интересующих нас реках Заказчику следует заключить договор с Сахалинским Гидрометеоцентром, который выполнит необходимые расчеты по действующим методикам.
Приведенные в таблице 2 данные по сезонам строительства взяты из графика производства работ, приведенного в ПОС ТЭОС по Сахалин-2 (том 3, книга 7). В соответствии с этими данными, подавляющее большинство переходов через водотоки траншейным методом будет строиться зимой – 151 переход из 189. Из рек, строящихся в летний период (38 переходов), подавляющее большинство имеет ширину менее 5 м и незначительную глубину.
Прогноз промерзания рек на местах переходов составлен только для тех водотоков, на которых, согласно графику производства работ, строительство переходов трубопроводов будет производиться в зимний период.
В качестве исходных данных для определения глубины промерзания послужили материалы исследований СахУГМС, представленные в отчете за 1998 год «Сбор, обработка и анализ гидрометеорологическх материалов для выполнения инженерно-экологических изысканий в рамках проекта «Сахалин-2».
В этой работе, на основе анализа многолетних архивных и литературных материалов, территория трассы условно разбита на 5 гидрологических районов в привязке к административным единицам:
- район 1 – Охинский и Ногликский районы;
- район 2 – Тымовский район;
- район 3 – Смирныховский район;
- район 4 – Поронайский и Макаровский районы;
- Район 5 – Долинский, Анивский, Корсаковский районы и г. Южно-Сахалинск.
Ледовые условия, по данным указанного отчета, представлены в таблице 1.
Максимальная толщина льда повсеместно наблюдается в марте.
Таблица 1