Гидравлические испытания сооружении для воды

Почти все новые водоудерживающие сооружения, такие как резервуары, плавательные бассейны, отстойники для сточных вод и т. п., подвергают гидравлическим испытаниям. Если сооружение не выдерживает такого испытания, то необходимо проводить ремонт. При подозрении на течь в эксплуатируемых сооружениях следует также проводить гидравлические испытания. Когда результаты испытания подтверждают наличие течи, необходимо начать обследование сооружения — определить местоположение течи, ее причины и мероприятия по проведению ремонта. По окончании ремонта проводится еще одно испытание. Вследствие тесной взаимозависимости между гидравлическим испытанием и ремонтом автор считает целесообразным рассмотреть методику проведения такого испытания.

В окончательном проекте пересмотренных норм СР 2007 (ныне BS 5337) говорится: «Инженер должен точно определить допускаемое понижение уровня поверхности, учитывая потери вследствие абсорбции и испарения. Сооружение считается водонепроницаемым, если суммарное падение уровня поверхности не превышает 10 мм в неделю. Для испытанных аналогичным образом открытых резервуаров следует делать поправку на дополнительные потери от испарения». В проекте норм рекомендуется испытывать на герметичность крышки резервуаров для хранения питьевой воды. Купольные покрытия должны иметь водонепроницаемую изоляцию.

В проекте норм говорится, что плоские бетонные покрытия следует испытывать методом заливки на плиту слоя воды толщиной не менее 75 мм сроком на 3 сут. Если за этот период на внутренней поверхности плиты покрытия не появится влажных пятен, ее можно считать водонепроницаемой.

Исходя из приведенной выше формулировки норм, можно прийти к заключению, что железобетонная плита покрытия считается водонепроницаемой и не требует (за исключением купольных покрытий) никакой изоляции. По мнению автора, условия испытаний являются очень жесткими, так как на практике трудно запроектировать и изготовить плиту плоского покрытия так, чтобы на ней не появилось никаких влажных пятен.


Автор согласен с принципом проведения испытаний плоских покрытий резервуаров для хранения питьевой воды до нанесения изоляции на плиту покрытия. Использовать изоляцию нужно, но цель гидравлического испытания в таком случае будет заключаться в обнаружении течи, которую следует заделать до нанесения изоляции. При таких условиях влажные пятна не считаются «течью».

Что касается влажных пятен, то все инженеры, имеющие опыт строительства резервуаров, знают, что на нижней поверхности плиты обычно собирается конденсат. Наличие таких пятен может вызвать полемику. Поэтому до испытания необходимо установить, есть ли конденсат на плите покрытия, но даже и в этом случае собравшаяся га крыше вода может вызвать перепад температуры в плите, и если этот перепад оказывается ниже точки росы, происходит конденсация.

Хотя испытание, несомненно, полезно, оно связано с рядом трудностей, которые следует разрешать исходя из практической целесообразности.

Для надземных сооружений, например водонапорных башен и плавательных бассейнов с ванной, расположенной выше уровня грунта, в которых можно обследовать наружную поверхность стен и нижнюю плоскость перекрытия, обычное требование испытаний — максимальное падение уровня воды через 7 сут — можно заменить таким требованием, как отсутствие видимых признаков течи.

Следует отметить, что рекомендации норм сформулированы нечетко. После утверждения о том, что инженер должен принимать в расчет абсорбцию и испарение, в нормах ограничивается суммарное понижение уровня поверхности воды. В очередном параграфе говорится о том, что в открытых резервуарах следует дополнительно учитывать испарение. Автор предпочитает избегать споров па месте работ и рекомендует включить в методику испытаний требование о фактическом измерении количества испарившейся воды из открытых и закрытых резервуаров.

Инженеры столичного управления водного хозяйства, будучи одними из самых опытных инженеров Великобритании, пришли к выводу, что и в крытых рабочих резервуарах может происходить значительное испарение.


Простым и эффективным методом такого измерения является наполнение водой стального цилиндра (не доливая 50—75 мм до верха) и закрепление его в резервуаре на период испытаний. Принято, что цилиндр абсолютно водонепроницаем, и поэтому любое снижение в нем уровня воды происходит за счет испарения.

Можно привести целый ряд теоретических аргументов и доказать, что испарение из цилиндра отличается от испарения воды с поверхности резервуара. Разница, безусловно, есть, но она, вероятно, будет меньше, чем больше неточности, вытекающие из применения формул и введения коэффициентов, которые приходится оценивать приближенно.

При заполнении сооружения водой в первый раз (обычно во время гидравлических испытаний) уровень воды следует повышать постепенно. Автор полагает, что скорость не должна превышать 0,75 м за сутки. Так как глубина в большей части сооружении такого типа не превышает 7 м, то его можно заполнить за 10 сут.

Как только емкость будет заполнена до краев (что обычно превышает верхний рабочий уровень), следует точно зафиксировать уровень поверхности воды. Если требуется высокая степень точности, можно использовать крючковый измеритель глубины воды. Если такой необходимости нет, то уровень можно отметить на стене или на другом доступном месте емкости.

Снимать показания уровня следует ежедневно в одно и то же время. Величина падения уровня должна уменьшаться с каждым днем так, что в конце 7-суточного периода начального «впитывания» зафиксированное понижение за сутки не должно превышать 2 мм, которые обычно трудно измерить. В некоторых случаях, особенно когда емкость сооружалась в сухую погоду в течение длительного периода, для достижения ее относительной устойчивости начальный период приходится продлевать до 10 или 14 сут.

После этого следует начинать 7-суточное испытание, отмстив для начала уровень воды в емкости и стальном цилиндре (последний применяют для определения потерь воды вследствие испарения). Проверять и регистрировать оба уровня рекомендуется каждый день в одно и то же время.

Если снижение уровня через недельный срок испытании не превышает величины, определенной в спецификации, и нет никаких признаков протечки на открытых поверхностях, можно считать, что сооружение выдержало испытания. Вопрос в том, какова же эта величина в спецификации. Как уже говорилось ранее, рекомендации норм сформулированы неточно. Многие опытные инженеры-гидротехники считают, что потери воды (исключая испарение) должны быть значительно меньше 12 мм. Поэтому более целесообразно установить эту величину без учета испарения и внести ее в спецификации. Полезно знать количество теряемой воды при понижении уровня на 10 мм. Оно равно 1 м³ (220 галлонов) на 100 м² водной поверхности. Это немало. Фильтрация через волосные трещины и слегка пористый бетон, безусловно, не приведет к таким потерям за одну неделю. Поэтому важно включить в спецификацию требование о том, что на открытых поверхностях сооружения не должно быть никаких заметных признаков течи. Тогда будет совершенно ясно, что все такие дефекты должны исправляться по контракту без дополнительной оплати. С другой стороны, небольшие протечки (не более нескольких галлонов в день) не будут причиной понижения уровня воды в резервуаре на 20 мм и более за период 7 сут.