Тема статьи: использование геосинтетических материалов в водохозяйственно-мелиоративном комплексе Украины

1 октября 2018
Использование геосинтетических материалов в водохозяйственно-мелиоративном комплексе Украины

Общая проектная площадь оросительных систем Украины составляет более 15 000 00 га. Основными оросительными системами являются Северо-Крымская (1960 г.), Каховская (1969 г.), Приазовская (1972-1993 гг.), Сирогорская (1966-1994 гг.), Бортническая (1961-1979 гг.) и Ингулецкая (1968-1985 гг.). За длительный срок эксплуатации техническое состояние элементов оросительных систем ухудшилось, что приводит к большим потерям воды (до 50%), снижение коэффициента полезного действия (КПД) оросительных каналов, увеличение потребления электроэнергии на перекачку воды для получения плановых урожаев и поставки воды в отдельных украинских регионах.

В последние годы одной из актуальных и важнейших задач является обеспечение эффективного функционирования системы мелиорации. Государственной программой развития и восстановления орошения Украины, в 2016-2017 годах запланировано восстановление оросительной системы в южных областях Украины (без учета АР Крым). Финансировать этот проект будет Всемирный банк и Агентство США по международному развитию. По расчетам Министерства, при своевременном финансировании, к 2020 году будут восстановлены системы полива площадью 500-550 тыс. гектаров. Таким образом общая площадь полива будет составлять около 1 миллиона гектаров. Общая финансовая поддержка этого проекта составит 1,5-2 млрд. долларов. В программу восстановления водохозяйственной-мелиоративной системы войдут пять южных областей: Днепропетровская, Запорожская, Николаевская, Херсонская и Одесская. К основным элементам мелиоративных систем необходимо отнести: каналы различного порядка, насосные станции, дренажные системы, комплекс водорегулирующих гидротехнических сооружений (ГТС).

Общая протяженность каналов составляет, по разным источникам, от 20 до 50 тыс. километров. Одних только насосных станций на балансе Государственного агентства водных ресурсов находится более 1700 единиц. Во время ремонта и реконструкции оросительных систем актуальным является применение геосинтетических материалов: бентонитовых матов, геотекстиля, полимерных мембран, габионов и тому подобное. Но процесс использования перечисленных материалов ограничивается отсутствием нормативной базы для применения этих материалов в мелиоративном строительстве, неосведомленностью профильных проектных и эксплуатационных организаций с характеристиками геосинтетических материалов, отсутствием типовых конструкционных решений и узлов элементов с применением этих материалов. Практика использования геосинтетических материалов в водохозяйственно-мелиоративном комплексе (ГТК) имеет хаотический характер и, зачастую, обоснованная пожеланиями водопользователей. Одновременно правильный расчет типа и толщины HDPE мембраны в сочетании с геотекстилем может свести расходы воды из каналов к минимуму. Кроме того, при надлежащем техническом сопровождении получается долговечное покрытие, которое является прочным к динамическим нагрузкам, устойчивым к работе техники и воздействия ультрафиолетового излучения и не требует дополнительной защиты. Преимуществом бентонитовых матов, в том числе и бентонитовых матов Geobent, является возможность их применения даже при подводном ремонте и укладке, как на бетонную, так и грунтовую основу.

Среди реализованных объектов можно отметить устройство противофильтрационного экрана на канале Донец-Донбасс и закладки экспериментальных участков на Ингулецкой оросительной системе в Николаевской области (фото 1 и фото 1,1). При этом применение геомембраны на канале Ингулецкой оросительной системы дало существенный экономический эффект: стоимость 1 м² с работами для геомембраны HDPE составляла 75 грн, а при применении монолитного бетонирования – почти 160 грн по ценам 2013 года. Во время ремонта оросительных каналов мелиоративных систем актуальным является облицовка канала не по всему сечению, а лишь на высоту уровня заполнения канала водой. Решение этой задачи сможет существенно уменьшить стоимость работ и материалов, откроет возможности для широкого применения геомембраны Geosvit HDPE в ВМК на государственном уровне и может быть реализован лишь при взаимодействии инженерных подразделений строительных компаний и проектных организаций. Отдельно необходимо отметить применение геотекстиля при обустройстве дренажных систем, как вдоль каналов, так и при организации систем наблюдательных скважин, где важными показателями являются фильтрующая способность и долговечность материала, а также элементов конструкций. Актуальным является вопрос разработки комплексной защиты территорий населенных пунктов от подтопления, где невозможно представить более долговечного и стойкого материала, чем геотекстильные материалы. Заказчиком данных работ чаще всего выступают местные органы власти, которые одновременно с низким бюджетом работ требуют гарантии качества, эффективности и долговечности и в основном получают неквалифицированные технические решения и несоответствующий материал. Еще одним применением геотекстиля может быть разделение плодородного слоя и грунтов основания при обустройстве процесса длительного использования земель сельскохозяйственного назначения.

восстановление-систем-орошения-николаевская-область

Во время ремонта дамб и укрепления берегов важным моментом является устойчивость откосов и берм. К сожалению, универсальной методики расчета применения различных видов геосинтетических материалов, их обоснование и моделирование процессов работы с почвенной основой в мелиоративном строительстве не существует, что сдерживает их применение проектными организациями в данной области. На сегодняшний день не все проектировщики знают возможности применения георешеток и геотекстиля при укреплении естественных склонов и искусственных откосов с разным углом заложения. Кроме того, не все мелиоративные каналы облицованы бетоном и железобетоном. Многие из них проложены в почвенном русле. Возможность применения георешеток для укрепления откосов каналов до сих пор не нашла реализации (фото 2, 3). Важным компонентом работы водохозяйственно-мелиоративного комплекса является обеспечение противопаводковых мероприятий в горных районах западных областей Украины, для реализации которых эффективно используются габионы. В то же время при их применении необходимо обращать внимание не только на стоимость, но и на качество материала (наличие защитного покрытия сетки, толщину его слоя). Поэтому выбор таких материалов должен быть технически и экономически обоснованным. Учитывая все сказанное, можно сделать вывод, что геосинтетические материалы должны закрепиться в практике ремонта объектов водохозяйственно-мелиоративного комплекса. Но чаще всего геосинтетические материалы применяются отдельными частными субъектами хозяйственной деятельности при решении своих локальных потребностей на свой страх и риск. Для реализации эффективного применения геосинтетических материалов на масштабных ответственных объектах водохозяйственно-мелиоративного комплекса необходимо реализовывать комплексный подход к техническим решениям, разработки нормативных документов с указанием процессов обоснования выбора и списания материалов, технологии выполнения работ и технико-экономическим анализом эффективности предложенных решений. Компания «Евроизол Geosynthetics» располагает сертифицированные методики расчета применения геосинтетических материалов, квалифицированные кадры для технического обоснования конструкционных решений, лабораторные результаты, подтверждающие характеристики геосинтетических материалов, и стремится вместе с проектными организациями и профильными министерствами Украины внедрить современные разработки в сфере геосинтетики в практику строительства и ремонта объектов водохозяйственно-мелиоративного комплекса на государственном уровне.

системы-орошения-ингулецкий-канал