Типы гидротехнических сооружений их характеристика. О классификации гидротехнических сооружений
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»
Гидротехническое сооружение – это инженерное или естественное сооружение для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушительным действием воды. Гидротехнические сооружения бывают общие и специальные . Общие применяются почти при всех видах использования вод: водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные.
Водоподпорные гидротехнические сооружения создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. К ним относятся: плотины и дамбы (или валы).
Плотины - важнейший и наиболее распространенный тип гидротехнических сооружений. Они перегораживают речные русла и создают разницу уровней по руслу реки. Перед плотиной вверх по водотоку накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. Участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами называется бьефом. Верхним бьефом плотины является часть реки выше подпорного сооружения, а часть реки ниже подпорного сооружения называется нижним бьефом. Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными. Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа плотины гидроэлектростанции, оросительной системы. Долговременное естественное водохранилище может образоваться в результате перекрытия реки после такого чрезвычайного происшествия, как обвал твердых скальных пород. Кратковременные искусственные плотины создаются для временного изменения направления течения реки при строительстве ГЭС или др. гидротехнические сооружения. Кратковременные естественные плотины возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом. Дамбы отгораживают прибрежную территорию и предотвращают ее затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озерах.
Водопроводящие гидротехнические сооружения (водоводы) 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 др. гидротехнических сооружений, объединяемых в особую группу сооружений на каналах (акведуки, дюкеры, мосты, паромные переправы, ворота, водосбросы, шугосбросы и др.).
Регуляционные (выправительные) гидротехнические сооружения 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 запруды, струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы, ограждающие валы, траверсы, донные пороги и др.), берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения.
Водозаборные (водоприемные) гидротехнические сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления ее 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 гидротехнические сооружения служат для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоемы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения снабжают гидротехническими затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъеме уровня верхнего бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.
Специальное гидротехническое сооружение возводится для какой-либо одной отрасли водного хозяйства. Для водного транспорта: судоходный шлюз, судоподъемник, причал, плотоход, лесоспуск (бревноспуск), маяк и др. сооружения по обстановке судового хода, различные портовые сооружения (молы, волноломы, пирсы, причалы, доки, эллинги, слипы и др.). Для гидроэнергетики: здание ГЭС, напорный бассейн и др. Для гидромелиорации: оросительный или осушительный (магистральный или распределительный) канал, дренаж, шлюз-регулятор на оросительной и осушительной системе, коллектор и др. Для водоснабжения и канализации: каптаж, насосная станция, водонапорная башня и резервуар, пруд-охладитель и др. Для рыбного хозяйства: рыбоход, рыбоподъемник, рыбоводный пруд и др. Для социального устройства: бассейны, аквапарки, фонтаны. Указанные гидротехнические сооружения, наряду с их прямым назначением, используются для:
- защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек;
- ограждения хранилища жидких промышленных отходов (добывающих, металлургических, энергетических) и сельскохозяйственных предприятий;
- предохранения от размывов на каналах;
- предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.
В ряде случаев общие и специальные гидротехнические сооружения совмещают в одном комплексе, например, водосброс и здание гидроэлектростанции (так называемая совмещенная ГЭС) или другие сооружения для выполнения нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных мероприятий гидротехнические сооружения, объединенные общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами гидротехнических сооружений или гидроузлами . Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например, энергетические, транспортные, ирригационные и т.п. В зависимости от места расположения гидротехнические сооружения могут быть морскими, речными, озерными, прудовыми. Различают также наземные и подземные гидротехнические сооружения.
Для анализа потенциальной опасности и капитальности гидротехнические сооружения как объекты гидротехнического строительства они делятся на 5 классов. К 1-му классу относятся основные постоянные гидроэлектрические станции мощностью более 1 млн. кВт. Ко 2-му - сооружения ГЭС мощностью 301 тыс. - 1 млн. кВт, сооружения на сверхмагистральных внутренних водных путях (например, на Волге, Волго-Донском канале и др.) и сооружения речных портов с навигационным грузооборотом более 3 млн. условных тонн. К 3-му и 4-му классам - сооружения ГЭС мощностью 300 тыс. кВт и менее, сооружения на магистральных внутренних водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных т и менее. К 5-му классу относятся временные гидротехнические сооружения. Аварии на гидротехнических сооружениях многообразны. Наиболее опасные из них - гидродинамические аварии.
При разработке мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях в зависимости от класса их опасности в проектах назначают степень их надежности, т.е. запасы прочности и устойчивости, расчетные максимальные расходы воды, характеристики и качество стройматериалов и т.п. Кроме того, по классу опасности определяется объем и состав изыскательских, проектных, исследовательских и диагностических работ. Характерные особенности гидротехнических сооружений связаны с воздействием на него водного потока, льда, наносов и других факторов. Это воздействие может быть механическим (статические и гидродинамические нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения гидротехнических сооружений осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение нескольких лет) так называемых строительных расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр. Влияние гидротехнических сооружений, особенно водоподпорных, распространяется на обширную территорию, в пределах которой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъем уровня грунтовых вод, обрушение берегов и т.п. Поэтому строительство таких сооружений требует высокого качества работ и обеспечения большой надежности и безопасности конструкций, т.к. аварии на гидротехнических сооружениях вызывают тяжелые последствия - человеческие жертвы и потери материальных ценностей.
Гидротехни́ческие сооруже́ния (ГТС) – вид инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения разных видов пользования водами (водопользования) и/или для борьбы с вредными воздействиями вод посредством воздействия на режим и свойства природных водных объектов и содержащейся в них воды.
Первые гидротехнические сооружения
Строительство первых гидротехнических сооружений относится к эпохе IV и III тысячелетий до н. э., к эпохе цивилизации шумеров. Поселившись в Месопотамии, постепенно освоили ирригацию, мореплавание и судоходство по рекам и каналам . Были построены каналы Итурунгаль и И-нина-гена, Арахту, Апкаллату и Ме-Энлила, канал Зуби. Появление первых ирригационных систем относительно рано сформировало экономическую базу для возникновения в Двуречье разветвлённой системы хозяйственных отношений. Следствием сооружения каналов стало также строительство на их берегах новых городов, ставших экономическими, политическими и культурными центрами шумеров. Существует легенда, что разрушение Вавилона в VII в. до н. э. ассирийским царём Синахерибом было произведено с помощью специально созданного, а затем спущенного (путём разрушения плотины) водоёма на Евфрате.
В Европе первые водохранилища, насколько можно судить по имеющимся данным, появились ещё до нашей эры. Так, в Испании предположительно во II в. до н. э. на р. Альбаррегас была построена плотина Карнальбо с водохранилищем объёмом 10 млн м 3 (существует до сих пор). Вероятно, в эту эпоху водохранилища создавались в Греции, Италии, Южной Франции и других средиземноморских странах, однако конкретных сведений о них мы не имеем. Косвенно об этом можно судить, например, по сохранившимся остаткам гидротехнических сооружений в районе Рима. Подпорные сооружения возводились и в I тысячелетии н. э. в связи со строительством мельниц и для ирригации. В Галлии первые мельницы появились в III–IV вв.; так, вблизи г. Арля сохранились остатки комплекса из 16 мельниц. Широкий размах строительство мельничных плотин получило в VIII–IX и особенно в XII–XIII вв. Водоёмы, образованные мельничными плотинами, имели, конечно, небольшой объём и по современной классификации искусственных водоёмов их можно отнести большей частью к прудам . Более крупные водохранилища в Европе появились позднее, при развитии добычи руды, обработки металлов, лесопиления и т. д.
Значительные гидротехнические сооружения строились ацтеками, майя и инками в доколумбовой Америке. Несколько водоёмов для сбора талых вод существовало у подножья Анд, как, например, водохранилище в долине Непенья длиной 1,2 км и шириной 0,8 км. Много плотин для забора воды строилось народом майя; хорошо известно водохранилище у древнего города Тикаль. Для водоснабжения городов майя строили многочисленные открытые резервуары с противофильтрационным покрытием дна; некоторые из них сохранились до XIX в. Грандиозные по тем временам гидротехнические сооружения строили ацтеки, например дамбу Нецоуалькойотль длиной 16 км, которая разделила оз. Тескоко и образовала водохранилище Мехико. Испанские конкистадоры разрушили большинство древних гидротехнических сооружений ацтеков, инков, майя. Создававшиеся испанцами подобные сооружения по сложности и размерам часто уступали прежним. Всё же в этот период были построены некоторые большие водохранилища: Журурия объёмом 220 млн м 3 и площадью зеркала 96 км 2 (используется до сих пор) и Чалвири объёмом 3 млн м 3 для водоснабжения серебряных рудников в Потоси.
Россия богата водами, поэтому в древности надобности в гидротехнических сооружениях не ощущалось. Вместе с тем с Х–ХI вв. в городах сооружались водопроводные и канализационные системы. А поскольку реки использовались как пути сообщения, нередки были устройства каналов, спрямляющих излучины – под названием прость. Такие каналы, приобретшие за столетия вполне естественный облик, существуют в разных местах и поныне. Древнейшим гидротехническим проектом на Волге было расширение и углубление русла в районе озера Стерж (Волга представляет здесь собою маленький ручеёк) для обеспечения проводки судов в р. Полу и далее к Новгороду.
С глубокой древности широкое распространение получили гидросиловые установки – водяные мельницы. Они нередко приводили в действие не только мукомольные механизмы, но и лесопильные, металлургические и иные производства, всё равно сохраняя название мельниц («пильные мельницы» и др.). Устройство мельниц предполагало сооружение перегораживающей реку плотины, что на судоходных реках запрещалось (по Соборному Уложению 1649 г. – «чтобы по тем рекам судового ходу не переняти»), однако обилие малых рек, не пригодных для использования в качестве путей сообщения, открывало широкие возможности для использования их водной энергии. Водяных мельниц было в XVIII–XIX вв. очень много, они были настолько привычным атрибутом жизни и ландшафтов, что статистики и географы в своих описаниях их просто не замечали. Во второй половине XIX в. обмеление Волги стало угрожать России утратой её главного пути сообщения, «артерии земли Русской». И причиной обмеления определённо называли не только сведение лесов и распашку земель в её бассейне, но и уничтожение после реформ 1861 г. десятков тысяч мельничных прудов. Несмотря на это, в начале ХХ в. в бассейне Волги было 13326 гидросиловых установок, и по их суммарной мощности Россия, по данным ГОЭЛРО, занимала третье место в мире после США и Канады.
Крупномасштабное гидротехническое строительство началось при Петре I – для снабжения Петербурга хлебом с Волги была построена Вышневолоцкая судоходная система. В её состав входили каналы, плотины, судоходные шлюзы . С начала XIX в. вплоть до железнодорожного «бума» 1860–1880-х гг. строительство судоходных гидротехнических систем было чрезвычайно активным. Тогда Волга, в дополнение к Вышневолоцкой судоходной системе, получила ещё два соединения с Петербургом: Тихвинскую (1811) и Мариинскую (1810) системы (последняя с середины ХIХ в. приобрела доминирующее значение). Был построен канал имени герцога Александра Вюртембергского (ныне – Северо-Двинский канал), соединивший Волгу с Северной Двиной (1825–1829); закончена Северо-Екатерининская система (соединение Камы с Северной Двиной через р. Вычегду); возобновлено строительство начатого и брошенного Петром I в 1711 г. из-за потери Азова Ивановского канала (соединение Оки с Доном); строилось соединение Волги с Москвой по рекам Сестре и Истре и каналу между ними; построены соединения Днепра с Западной Двиной (Березинская система), Неманом (Огинская система) и Вислой (Днепро-Бугская система). Проектировались соединения Камы с Иртышом , Волги с Доном в районе Царицына, и т. д.
Поскольку и в грузоперевозках, и в заботах правительства Мариинская система (нынешний Волго-Балтийский канал) с середины XIX в. доминировала, за столетие её ремонтов и реконструкций несколькими поколениями инженеров были выработаны оптимальные типы деревянных гидротехнических сооружений – плотины и шлюзы «русского», или «мариинского» типа.
В XVIII–XIX вв. в России развивались торговые и военные порты на Балтике, Чёрном и Белом морях. В связи с эти были сооружены крупные оградительные и причальные сооружения.
Классификация ГТС
Согласно современной классификации гидротехнические сооружения можно разделить на следующие виды и типы:
В зависимости от водного объекта, на котором расположены гидротехнические сооружения , они могут быть речными, озёрными, морскими.
По расположению относительно земной поверхности различают наземные и подземные гидротехнические сооружения.
В соответствии с обеспечиваемыми видами водопользования гидротехнические сооружения разделяют на гидромелиоративные (осушительные, обводнительные, оросительные), воднотранспортные, гидроэнергетические, рыбохозяйственные, для водоснабжения и водоотведения, для использования водных недр, спортивных целей и др.
По характеру взаимодействия с водным объектом различают водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные гидротехнические сооружения.
Водоподпорные сооружения, подпирая водоток , создают напор или разность уровней воды в водотоке перед сооружением и за ним и воспринимают давление воды, возникающее вследствие возникновения напора. Это, прежде всего, плотины – сооружения, перегораживающие речные русла (а нередко и вышерасположенные части речных долин), с целью повышения уровня воды (например, для нужд судоходства) или создания резервирующего объёма воды водоёма (пруда, водохранилища). Подпорными могут быть защитные дамбы, отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках, при приливах, нагонах и штормах на морях и озёрах . Подпорными сооружениями являются также русловые здания гидроэлектростанций, судоходные шлюзы, некоторые водозаборные сооружения .
Водопроводящие сооружения (водоводы) служат для передачи воды (её подвода или отвода) из одних пунктов в другие. Это каналы, туннели (гидротехнические), лотки, трубопроводы.
предназначены для целенаправленного воздействия на условия протекания водотоков, защиты их русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струенаправляющие сооружения (дамбы, полузапруды и др.), дно- и берегоукрепительные сооружения («одежды»), сооружения, регулирующие движение льда и плавающих тел (запани, ледозащитные стенки, ледорезы и др.).
Водозаборные (водоприёмные) сооружения устраивают для забора воды из водоисточника и направления её в водовод. Их обычно снабжают устройствами, защищающими водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов, плавающих тел и др.
Водосбросные сооружения (водосбросы) служат для выпуска («сброса») излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов и пр. Они могут быть русловыми и береговыми, поверхностными и глубинными, позволяющими частично или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные сооружения часто снабжают гидротехническими затворами.
По назначению различают общие гидротехнические сооружения, обеспечивающие все виды (или несколько видов) использования вод, и специальные, возводимые для какого-либо одного вида водопользования.
К гидротехническим сооружениям общего назначения относят все водоподпорные и водосбросные сооружения и, отчасти, водопроводящие, регуляционные и водозаборные сооружения – если они не являются частями сооружений специального назначения.
К числу специальных (отраслевых) гидротехнических сооружений относят следующие:
В некоторых случаях общие и специальные гидросооружения удаётся совместить: например, водосброс помещают в здание гидроэлектростанции, гидроэлектростанцию помещают в теле водосливной плотины («совмещённая ГЭС»), судоходный шлюз может служить водосбросом и т.д.
При осуществлении комплексных водохозяйственных мероприятий гидротехнические сооружения, объединённые функционально и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами гидротехнических сооружений, или гидроузлами .
В настоящее время (с 1 января 2014 г.) действует классификация гидротехнических сооружений по степени их опасности. В соответствии с ней все гидротехнические сооружения делятся на четыре класса: низкой, средней, высокой и чрезвычайно высокой опасности.
В зависимости от класса назначается степень надёжности гидротехнических сооружений, т.е. запасы их прочности и устойчивости, устанавливаются расчётные максимальные расходы воды, качества материалов сооружений и т.п.
От всех гражданских и промышленных зданий гидротехнические сооружения отличаются наличием воздействий на них водного потока, льда, наносов и др. факторов. Эти воздействия могут быть механическими (статические и гидродинамические нагрузки, вынос частиц грунта фильтрационным потоком (суффозия) и др.), физико-химическими (истирание поверхностей, коррозия металлов, бетона), биологическими (гниение деревянных конструкций, истачивание древесины живыми организмами и пр.).
Кроме того, в отличие от гражданских и промышленных зданий, условия возведения гидротехнических сооружений осложняются необходимостью пропуска через русло реки и недостроенные сооружения в период их постройки (обычно – нескольких лет) так называемых строительных расходов реки, а также льда, сплавляемого леса, судов и пр.
Особенностью содержания и функционирования гидротехнических сооружений в Российской Федерации является их раздробленность по ведомственно-отраслевой принадлежности и формам собственности. Так, по суммарной балансовой стоимости сельскому хозяйству принадлежат 29% всех гидротехнических сооружений, промышленности – 27%, ЖКХ – 20%, гидроэнергетике – около 15%, водному транспорту – около 6%, рыбному хозяйству – 2%, на балансе структур Федерального агентства водных ресурсов – менее 2%. Кроме того, из 29,4 тыс. напорных гидротехнических сооружений 1931 объект (7%) относится к федеральной собственности, 7675 объектов (26%) – к региональной собственности, 16087 объектов (54%) – к муниципальной собственности, около 4 тыс. объектов (13%) являются бесхозными.
Ю.В. Богатырёва, А.А. Беляков
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
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.