CC BY
3УДК 69
Семенова Н.А.
магистрант
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ НА ПОДТОПЛЯЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Аннотация: в статье рассмотрены технологические решения, направленные на обеспечение надежной и безопасной эксплуатации объектов, расположенных на подтопляемых территориях. Особое внимание уделено современным методам проектирования и строительства зданий с использованием свайных фундаментов, гидроизоляционных материалов и систем дренажа, а также инновационным технологиям мониторинга и управления рисками подтопления. Также проанализированы подходы к защите инженерных коммуникаций в условиях повышенного уровня грунтовых вод. Рассматриваются перспективы внедрения плавающих конструкций и "умных" технологий для повышения устойчивости объектов к экстремальным природным воздействиям.
Ключевые слова: подтопляемые территории, гидроизоляция, дренажные системы, свайные фундаменты, уровень воды, плавающие конструкции, инженерные коммуникации, управление рисками, климатические изменения, устойчивость зданий.
Проблема эксплуатации объектов на подтопляемых территориях становится все более актуальной в связи с изменениями климата, увеличением количества осадков и частотой экстремальных погодных явлений. Многие регионы, подверженные сезонным паводкам и повышенному уровню грунтовых вод, сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с разрушением инфраструктуры, ухудшением качества жизни населения и значительными экономическими потерями. Подтопление территорий может привести к повреждению зданий, инженерных коммуникаций и транспортных систем, а также к экологическим катастрофам. Важно учитывать эти факторы на всех
этапах эксплуатации объектов - от проектирования до текущего обслуживания и модернизации. Технологические решения играют ключевую роль в обеспечении безопасности и устойчивости инфраструктуры в таких условиях. Цель данной статьи - рассмотреть современные технологические подходы к строительству и эксплуатации объектов на подтопляемых территориях, а также методы минимизации рисков и повышения устойчивости инженерных сооружений к негативным воздействиям природных факторов.
Основной задачей при строительстве и эксплуатации объектов на подтопляемых территориях является обеспечение их надежности и устойчивости к воздействию воды, которая может значительно подтачивать прочность строительных конструкций, разрушать фундамент, а также выводить из строя инженерные сети. В первую очередь при проектировании объектов в таких зонах необходимо учитывать особенности грунтов, которые подвержены значительным изменениям в условиях повышенной влажности. Грунтовые воды могут приводить к размыванию фундамента и оседанию зданий, что влечет за собой деформации и трещины в стенах и перекрытиях. Поэтому выбор конструкционных материалов и систем гидроизоляции играет решающую роль. Современные гидроизоляционные технологии предлагают широкий спектр решений, начиная от специальных пропиток для бетона, заканчивая инновационными мембранными покрытиями, которые не только защищают конструкцию от проникновения воды, но и обладают высокой устойчивостью к химическим веществам, содержащимся в грунтовых водах.
Инженерные системы, особенно фундаменты и дренажные системы, требуют тщательного проектирования с учетом особенностей конкретной территории. Например, при строительстве на участках с высоким уровнем грунтовых вод широко используются свайные фундаменты, которые позволяют минимизировать контакт строений с влажными грунтами. Такие фундаменты обеспечивают дополнительную устойчивость здания, распределяя нагрузку на более глубокие слои почвы, менее подверженные изменениям под воздействием воды. Кроме того, для отвода воды активно применяются системы дренажа,
которые предотвращают скопление влаги вокруг фундамента и в самом грунте. Это не только защищает строение от подтопления, но и уменьшает вероятность возникновения плесени, грибка и других неприятных последствий повышенной влажности.
Не менее важным аспектом является организация систем мониторинга уровня воды и прогнозирования рисков подтопления. Современные технологии, такие как спутниковое дистанционное зондирование, позволяют в реальном времени отслеживать изменение уровня воды в реках, озерах и грунтовых водах, что дает возможность оперативно принимать меры по защите инфраструктуры. Эти системы позволяют не только предупреждать о возможных подтоплениях, но и создавать детализированные модели будущих сценариев на основе исторических данных и прогнозов изменения климата. Благодаря таким технологиям можно заранее предусмотреть меры по защите объектов, что значительно снижает риски разрушения и экономических убытков. Автоматизированные системы контроля уровня воды, установленные на объектах, также играют важную роль, поскольку они могут в реальном времени сообщать о критических изменениях, позволяя оперативно включать насосные системы или закрывать доступ воды в инженерные коммуникации.
Однако эксплуатация инженерных коммуникаций в условиях повышенной влажности требует не только прогнозирования, но и применения специальных решений для защиты подземных сетей. Трубы и кабели, проходящие под землей, нуждаются в защите от коррозии и механических повреждений, которые могут быть вызваны водонасыщенными грунтами. Использование специальных герметичных материалов для изоляции и установки насосных станций для отвода воды из технических тоннелей - один из ключевых способов сохранить надежность инфраструктуры в сложных условиях. Особенно актуальна проблема сохранности канализационных систем и систем водоснабжения, так как их затопление может привести к экологическим катастрофам и нарушению жизнедеятельности населенных пунктов.
Для адаптации к изменяющимся климатическим условиям и увеличению количества осадков активно разрабатываются инновационные технологические решения, позволяющие минимизировать ущерб от подтоплений. Среди них можно отметить проектирование плавающих конструкций, которые могут подниматься вместе с повышением уровня воды, не подвергаясь риску затопления. Это особенно актуально для жилых домов и промышленных объектов, расположенных вблизи водоемов. Такие здания снабжены специальными амортизирующими системами, которые позволяют им оставаться на плаву и не подвергаться сильным ударам волн или водных потоков. Еще одним перспективным направлением является создание "умных" городов, где вся инфраструктура будет управляться с помощью систем искусственного интеллекта и интернета вещей, что позволит в режиме реального времени контролировать состояние дорог, мостов, зданий и инженерных сетей и принимать меры для предотвращения катастроф.
Технологические аспекты эксплуатации объектов на подтопляемых территориях представляют собой важнейшую область исследований и практической деятельности в условиях изменяющегося климата и увеличения частоты экстремальных погодных явлений. Безопасная эксплуатация объектов в таких зонах требует комплексного подхода, начиная с разработки устойчивых архитектурных и инженерных решений, способных противостоять воздействию повышенной влажности и грунтовых вод, и заканчивая внедрением инновационных систем мониторинга и прогнозирования рисков. Применение гидроизоляционных материалов, свайных фундаментов, дренажных систем, а также автоматизированных систем контроля уровня воды — все это позволяет минимизировать риски разрушения и продлить срок службы зданий и коммуникаций. Кроме того, инновационные решения, такие как плавающие конструкции и системы "умного" управления инфраструктурой, открывают новые перспективы для эффективной эксплуатации объектов в условиях повышенной подверженности подтоплениям. Важно продолжать исследовать и внедрять новые технологии, адаптировать существующие подходы к
изменениям природной среды и учитывать все возможные риски на этапе проектирования. Таким образом, комплексный подход к решению данной проблемы позволит повысить устойчивость объектов, защитить их от негативных воздействий и обеспечить безопасность как для самой инфраструктуры, так и для окружающей среды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Белов В.П. Инженерная защита территорий от подтоплений. — М.: Издательство АСВ, 2015. — 320 с;
2. Кузнецов И.Л. Гидротехнические сооружения и их эксплуатация в условиях повышенного уровня грунтовых вод. — СПб.: Лань, 2017. — 420 с;
3. Смирнов А.В. Подтопляемые территории: проблемы и методы их защиты.
— М.: Стройиздат, 2013. — 256 с;
4. Иванов Е.П. Дренажные системы в строительстве: технологии и практика.
— М.: Проспект, 2016. — 360 с.
Semenova N.A.
Chuvash State University named after I.N. Ulyanov (Cheboksary, Russia)
TECHNOLOGICAL ASPECTS OF OPERATION OF FACILITIES IN FLOODED AREAS
Abstract: the article discusses technological solutions aimed at ensuring reliable and safe operation of facilities located in flooded areas. Special attention is paid to modern methods of designing and constructing buildings using pile foundations, waterproofing materials and drainage systems, as well as innovative technologies for monitoring and managing flooding risks. Approaches to the protection of engineering communications in conditions of elevated groundwater levels are also analyzed. The prospects for the introduction offloating structures and "smart" technologies to increase the stability of objects to extreme natural influences are considered.
Keywords: flooded areas, waterproofing, drainage systems, pile foundations, water level, floating structures, engineering communications, risk management, climate change, building stability.
