Применение геомембран BPM в водохранилищах

Плотины и водохранилища играют важнейшую роль в сохранении воды, ирригации, контроле наводнений, производстве гидроэлектроэнергии и управлении экосистемой. Одной из важнейших задач в проектировании плотин является обеспечение долгосрочной непроницаемости и структурной устойчивости. Геомембраны BPM обеспечивают эффективное, высокопроизводительное решение для облицовки и гидроизоляции водохранилищ плотин, насыпей и связанных с ними гидротехнических сооружений.

1. Важность геомембран при хранении плотин

Просачивание воды через водохранилища плотины или насыпи может привести к экстремальным последствиям, включая неустойчивость склона, внутреннюю эрозию или даже катастрофический провал. Чтобы смягчить эти опасности и обеспечить устойчивое хранение воды, геомембранные покрытия широко применяются в качестве ключевой инженерной меры управления.

2. Основные области применения геомембран BPM в проектах по строительству плотин

2.1 Подкладка дна резервуара

Геомембраны из полиэтилена высокой плотности (HDPE) широко используются на дне водохранилищ для создания непрерывного непроницаемого барьера, который успешно предотвращает проникновение воды в почву и слои горных пород ниже. Это программное обеспечение имеет жизненно важное значение в районах с пористыми или нестабильными грунтами, где потери воды могут быть значительными. Облицовка задней стороны водохранилища повышает эффективность эксплуатации плотины и экологическую безопасность за счет поддержания уровней водосбережения и предотвращения загрязнения грунтовых вод.

-Функция: предотвращение вертикальной просачивания и потери воды.

-Преимущества: сохранение емкости водохранилища, защита водоносных горизонтов от загрязнения и снижение опасности эрозии проницаемых дорожных полотен.

-Типичные проекты: ирригационные плотины, муниципальные водохранилища, аварийные хранилища воды.

2.2 Верхняя облицовка скально-земляных плотин

Для земляных и каменно-набросных плотин геомембраны обычно устанавливаются на верхнем склоне в качестве водонепроницаемой мембраны для предотвращения просачивания тела плотины. Это сооружение может значительно уменьшить внутреннюю эрозию, улучшить структурную целостность плотины и продлить срок ее службы. Геомембраны также могут быть открыты или защищены защитными слоями, такими как бетонные плиты, почва или каменная наброска, в зависимости от рекомендаций по месту и предпочтений по проектированию.

- Функция: предотвращает просачивание воды через конструкцию плотины.

- Преимущества: продлевает срок службы плотины, предотвращает неустойчивость склонов и повышает безопасность водохранилищ с высоким напором.

- Установка: Может использоваться с геотекстильным полотном или бетонным покрытием, в зависимости от доступности и уклона.

2.3 Контроль просачивания во вспомогательных плотинах и их вспомогательных сооружениях

В сложных конструкциях плотин, состоящих из вспомогательных плотин, водосбросов или отводных каналов, геомембраны BPM используются для обеспечения надежной фильтрации через все структурные компоненты. Эти вспомогательные удобства часто пропускают ряд гидравлических веществ и твердую почву, что делает гибкие, химически стойкие геомембраны удовлетворительным выбором для герметизации поверхностей и предотвращения внезапной потери воды или эрозии.

- Функция: обеспечивает отсутствие в плотине уязвимых факторов, через которые может просачиваться вода.

- Преимущества: Повышает эффективность принятых водоемов и защищает прилегающие земли от заболачивания.

-Области применения: проекты гидроаккумулирующих станций, водохранилища гидроэлектростанций, берега каналов и водосбросы.

2.4 Восстановление протекающих водохранилищ

Когда старые водохранилища и плотины начинают проявлять признаки и симптомы утечки, модернизация с использованием геомембран может предоставить быстрое, экологически чистое и доступное по цене решение. По сравнению с полной реконструкцией, установка геомембранного покрытия требует минимальных земляных работ и повреждений существующей конструкции. Она может восстановить герметичность, улучшить общую производительность водохранилища и продлить срок службы объекта, помимо чрезмерных затрат на гражданское строительство.

-Функция: действует как герметизирующий слой на потрескавшемся бетоне, размытой глине или разрушенном асфальтовом покрытии.

-Преимущества: Быстрая установка, заметно более дешевое решение и минимальное влияние на текущее развитие или эксплуатацию.

-Примеры использования: модернизация сельскохозяйственных прудов, ремонт протекающих исторических плотин, ремонт повреждений облицовки промышленных водохранилищ.

3. Почему стоит выбрать геомембраны BPM для плотинных хранилищ?

Выбор правильного устройства облицовки имеет решающее значение для долгосрочного успеха, безопасности и экономической эффективности проектов плотин и водохранилищ. Геомембраны BPM выделяются как желаемый ответ для целей хранения плотин благодаря своей проверенной производительности, инженерной универсальности и всемирно признанному качеству.

3.1 Превосходная непроницаемость

Геомембраны BPM, особенно те, что сделаны из HDPE и LDPE, обеспечивают чрезвычайно низкую проницаемость — обычно <1×10⁻¹³ см/с — гарантируя максимальное удержание воды. Это является квинтэссенцией в засушливом климате, где все роняют вещи, и в экологически уязвимых районах, где просачивание должно быть предотвращено любой ценой.

3.2 Высокая механическая прочность

Разработанные для работы под давлением, геомембраны BPM обладают превосходной прочностью на разрыв, устойчивостью к проколу и разрыву, что делает их подходящими для глубоких резервуаров и насыпей с тяжелыми покрывающими породами или скалистыми фундаментами. Их надежность обеспечивает долгосрочную общую производительность даже при гидростатическом напряжении и осадке.

3.3 Отличный химическийи устойчивость к ультрафиолетовому излучению

Геомембраны BPM HDPE довольно устойчивы к широкому спектру химикатов, что делает их идеальными для резервуаров, которые экономят воду для орошения, промышленную воду или химически обработанные запасы. Кроме того, они устойчивы к УФ-излучению, чтобы противостоять деградации от воздействия солнца — существенное преимущество для открытых поверхностей плотин или засушливых сред.

3.4 Возможность адаптации к различным конструкциям плотин

Будь то облицовка задней стороны водохранилища, облицовка склона вверх по течению, герметизация седловой плотины или модернизированная облицовка, геомембраны BPM хорошо подходят для нескольких конфигураций плотины. Они также легко встраиваются в композитные облицовочные конструкции с геотекстилем, GCL или бетонными покрытиями, в зависимости от инженерного проекта.

3.5 Быстрая и эффективная установка

Геомембрана BPM представляет собой большие рулоны заводского изготовления и помогает в установке с помощью технологии сварки плавлением для прочных швов без утечек. Их гибкие материальные дома позволяют легко развертывать на неровной местности, крутых склонах или неровных формах, снижая трудозатраты и время строительства.

3.6 Долгосрочная экономия средств

Хотя геомембраны также могут иметь большую начальную стоимость ткани, чем обычные глиняные подкладки, они обеспечивают огромные преимущества в цене жизненного цикла за счет снижения потерь от просачивания, минимизации потребностей в консервации и продления срока службы плотины. Конечным результатом является снижение общей стоимости владения.

3.7 Глобальный опыт проектов и техническая поддержка

Имея инициативы в более чем 100 странах и закупщиков в секторах ирригации, гидроэнергетики, муниципального водоснабжения и горнодобывающей промышленности, BPM Geosynthetic привносит мировой опыт в каждый проект плотины. Организация предоставляет индивидуальные решения, техническое руководство на месте и качество, сертифицированное третьей стороной, для достижения определенного успеха в решении задач.

3. Практические примеры применения геомембран BPM в водохранилищах

Случай 1: Геомембранное покрытие HDPE для сельскохозяйственной плотины в Центральной Азии

• Обзор проекта

- Местоположение: Алматинская область, Казахстан

- Тип проекта: Плотина для хранения оросительной воды

- Площадь облицовки: 450 000 м²

- Используемый продукт: чистая геомембрана HDPE толщиной 1,5 мм + нетканый геотекстиль

- Клиент: Региональное управление водных ресурсов

• Предыстория проекта

Алматинская область сталкивается с обычным дефицитом воды в летний сезон из-за ограниченного количества осадков и чрезмерного испарения. Чтобы помочь сельскохозяйственному орошению и повысить продовольственную безопасность, власти инициировали строительство гигантского внеруслового земляного водохранилища. Плотина была спроектирована для удержания восьми миллионов кубометров поверхностного стока и талой воды.

Поскольку водохранилище когда-то должно было быть разработано на аллювиальной почве с отрицательной водонепроницаемостью, управление просачиванием стало основным инженерным приоритетом. Задача требовала высокопроизводительного устройства для футеровки, чтобы остановить потерю воды и обеспечить безопасность водохранилища.

• Проблемы и требования

- Высокий риск просачивания: травяной пол состоял из нескрепленных песчаных и гравийных грунтов с чрезмерной проницаемостью.

- Большая площадь поверхности: площадь облицованной территории превысила 250 000 м², включая как заднюю часть водохранилища, так и склоны набережной.

- Экстремальные температуры: в окрестностях наблюдаются большие перепады температур: от -25°C зимой до +40°C летом.

- Ограничения по времени: Раньше программа развития была жесткой из-за сезонного характера водосброса и потребности в орошении.

- Долговечность: предполагается, что лайнер прослужит более 20 лет при минимальном обслуживании.

• Решение предоставлено через BPM

После технической оценки и консультаций компания BPM Geosynthetics предложила комплексную машину для облицовки, включающую:

• Гладкая геомембрана HDPE толщиной 1,5 мм:

- Изготовлено из первичной смолы HDPE, устойчивой к УФ-излучению.

- Отличная химическая стойкость и размерная стабильность

- Сертифицировано по стандартам ISO9001 и CE

• 200 г/м2 иглопробивной нетканый геотекстиль:

- Устанавливается как амортизирующий слой под геомембраной

- Предотвращение проколов острыми неровностями гравия или грунта

• Технология сварки плавлением:

- Все швы были сварены с использованием компьютеризированных аппаратов для сварки теплым клином.

- Энергия шва проверена на месте согласно ASTM D6392

• Техническая поддержка на месте:

Компания BPM выделила старшего техника для информирования местных бригад и обеспечения надлежащего монтажа, обеспечения качества и тестирования.

• Основные моменты строительства

- Геомембрана раньше поставлялась в рулонах шириной 12 метров для более быстрого развертывания.

- На определенном этапе в верхних фазах средний расход на установку составлял 10 000 м²/день

- Ежедневная проверка целостности проводилась с использованием методов проверки натяжения воздуха и вакуумного поля.

- Для закрепления краев геомембраны вдоль периметра использовалась траншея с гравийным балластом.

• Результаты и отзывы клиентов

После ввода в эксплуатацию водохранилище эффективно удерживало воду на определенном этапе первого сезона орошения с нулевым обнаружением просачивания. Спутниковая оценка влажности установила минимальные потери воды, а проверки на месте не подтвердили никаких повреждений лайнера или точек напряжения.

Геомембранный гаджет BPM превзошел все ожидания. Техническая бригада оказала существенную поддержку, и резервуар теперь полностью работоспособен, за исключением протечек. Этот ответ помог нам сохранить драгоценную воду и помочь местным фермерским общинам.

• Влияние и преимущества

- Сокращение потерь воды: предполагаемая годовая экономия составит более 700 000 м³ воды.

- Экономическая эффективность: более низкие затраты на долгосрочную консервацию по сравнению с глиняными сердечниками или бетонными облицовками

- Устойчивость: повышение региональной безопасности водных ресурсов и производительности сельского хозяйства.

- Масштабируемость: успех этого проекта привел к появлению сопоставимых линейных функций в соседних провинциях.

Случай 2: Геомембрана LLDPE для плотины ГЭС в Южной Америке

 

• Обзор проекта

- Местоположение: регион Куско, Перу (Андское нагорье)

- Тип проекта: Горная гидроэлектростанция – Водохранилище

- Общая площадь облицовки: 470 000 м²

- Используемый продукт: 1,5 мм текстурированная геомембрана LLDPE + геотекстиль 300 г/м2

- Заказчик: Министерство энергетики и горнодобывающей промышленности Перу

• Предыстория проекта

В качестве этапа общенационального плана диверсификации мощности перуанские власти профинансировали разработку русловой гидроэлектростанции в высокогорье Куско. Чтобы скорректировать сезонное смягчение ледников и повысить согласованность энергетических технологий, на высоте 3900 метров над уровнем моря был разработан высокогорный водохранилище.

Бассейн когда-то был окружен нестабильным горным ландшафтом с трещиноватыми породами и свободной осыпью. Непроницаемая подкладка была необходима для удержания воды, остановки просачивания в трещиноватую коренную породу и предотвращения заражения окружающих высокогорных водно-болотных угодий.

• Проблемы и технические требования

- Экстремальная высота и холодный климат: температура регулярно опускалась ниже нуля; на большой высоте интенсивность УФ-излучения была чрезмерной.

- Неровное и каменистое земляное полотно: для земляного полотна требуется подкладка, которая должна соответствовать неровностям рельефа и выдерживать проколы.

- Устойчивость склона: Крутые склоны предполагают чрезмерное касательное напряжение и риск скольжения.

- Экологическая чувствительность: бассейн располагался вблизи хрупкой водно-болотной экосистемы, что требовало строгого предотвращения утечек.

- Ограниченное время строительства: из-за сезонных погодных условий на установку отведено всего 4 месяца.

• Решение через BPM Geosynthetics

Для решения вышеизложенной проблемы компания BPM предложила систему композитной подкладки, разработанную с учетом гибкости, долговечности и сцепления с уклоном:

• Текстурированная геомембрана LLDPE толщиной 1,5 мм:

- Обеспечивает большее удлинение при ударе и гибкость, чем HDPE

- Текстурированный пол обеспечивает лучшее трение на крутых склонах.

- Устойчив к ультрафиолетовому излучению и подходит для открытых условий на высоте

• Иглопробивной геотекстиль плотностью 300 г/м²:

- Укладывается под подложку для обеспечения безопасности основания и устойчивости к проколам

- Устанавливается в два слоя в зонах высокого давления (область носка и сливные отверстия)

• Конструкция якорной траншеи:

- Периметр и гребень анкерных траншей были укреплены бетонными блоками, чтобы противостоять подъему и скольжению.

- Перед развертыванием лайнера проведены испытания на подъемную силу ветра

• Полный мониторинг QA/QC:

- Каждый сварной шов прошел испытание на прочность в воздушном канале.

- В лаборатории на месте были проведены проверки энергии сдвига и отслаивания в соответствии со стандартом ASTM D7002.

• Строительство и реализация

- Материалы были перенесены на сайт по воздуху из-за удаленного доступа

- Несмотря на суровые условия, геомембрану раньше устанавливали со скоростью 6000–8000 м²/день.

- Текстурированная геомембрана правильно укладывается на крутых склонах, устраняя необходимость в армировании георешеткой

- Местные жители прошли обучение у инженеров BPM по методам работы и сварки на большой высоте.

• Результаты и отзывы клиентов

Задача была выполнена вовремя, и бассейн теперь эксплуатируется в течение двух полных влажных сезонов. Удержание воды превзошло ожидания формата, а устройство подкладки не показало никаких признаков и симптомов проскальзывания, протечки или деградации под воздействием УФ-излучения.

• Отзыв клиента:

Общая производительность геомембраны LLDPE компании BPM под высотным стрессом была замечательной. Она справлялась с холодом, рельефом и ветровой активностью лучше, чем ожидалось. Текстурированный пол дал нам уверенность в себе на крутых участках. Мы исключительно рекомендуем BPM для сложных проектов плотин или водохранилищ.

• Преимущества проекта и долгосрочное воздействие

- Предотвращение утечек: защита водно-болотных угодий ниже по течению от возможной утечки

- Стабильность выработки электроэнергии: обеспечивается круглогодичная бесперебойная подача воды для генераторов.

- Соблюдение экологических норм: выполнены все требования, установленные с помощью Перуанского органа по надзору за охраной окружающей среды (OEFA)

- Воспроизводимая модель: принята в качестве широко распространенной для различных высотных резервуаров в Андах.

4. Является ли BPM Geomembrane подходящим партнером для вашего проекта по хранению плотины?

Имея более чем 18-летний опыт, экспорт в более чем сто стран и сертификацию третьей стороной (ISO, CE, SGS), BPM представляет надежную продукцию, специализированную техническую поддержку и подтвержденный отчет в сложной водной инфраструктуре. Будь то новое строительство или реконструкция, геомембраны BPM спроектированы для работы.