Эксплуатация и мониторинг систем и сооружений

В. П. САПЦИН 

 
 
 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ  И  МОНИТОРИНГ 

СИСТЕМ  И  СООРУЖЕНИЙ 

 
 
 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

2016 

УДК 628.8 (075.8) 
ББК  38.778 
         С 30 

 

Рецензенты: 

доктор технических наук, профессор кафедры строительных 
технологий и автомобильных дорог ПГТУ М. Г.  Салихов; 
доктор технических наук, профессор кафедры технологии 

и оборудования лесопромышленных производств ПГТУ Е. М. Царев 

 
 

Печатается по решению 

редакционно-издательского совета ПГТУ 

 

 
 
 
 

Сапцин, В. П.  

С 30      Эксплуатация и мониторинг систем и сооружений: учебное пособие / 
В. П. Сапцин. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2016. – 148 c. 
ISBN 978-5-8158-1632-9 

 

Приведены основные сведения об условиях эксплуатации и мониторинга 

систем и сооружений. Рассмотрена схема наблюдений за параметрами систем 
и сооружений, оперативного предсказания момента перехода в предельное состояние. 
Дано принципиальное отличие мониторинга состояния от мониторинга 
параметров для принятия эксплуатационных решений и дальнейшего 
управления. Приведены основные приборы для проведения мониторинга. 

Для студентов направления подготовки 20.03.02 «Природообустройство и 

водопользование» (профиль «Комплексное использование и охрана водных 
ресурсов»), а также аспирантов, магистрантов и работников проектных организаций. 

 


УДК 628.8 (075.8) 

ББК 38.778  

 

ISBN 978-5-8158-1632-9 
©  Сапцин В.П., 2016 
©  Поволжский государственный  
технологический университет, 2016 

ВВЕДЕНИЕ 

 
Строительство гидротехнических сооружений является одной из 

основных социально-экономических задач любого общественного 
строя, цель которого – удовлетворение возрастающих материальных 
потребностей человека на базе рационального использования природных 
ресурсов и развития производительных сил. 

До сих пор считается, что рационально следует использовать только 
истощаемые полезные природные ресурсы, такие как нефть, газ, 
уголь, различные руды и т.п., забывая о не менее важных, на первый 
взгляд, неистощаемых ресурсах: воздухе и воде. С развитием общества 
вода все более и более вовлекается в сферу производства. Природа и 
человечество образуют взаимосвязанную систему. Рост водопотребления 
вызывает увеличение сброса сточных вод. Решение этой проблемы 
повлечет за собой вложение новых средств в сферу водохозяйственно-
го строительства, создание новых водохранилищ, развитие и совер-
шенствование очистных сооружений, так как даже при сохранении 
естественных природных поверхностных водотоков (рек) необходимо, 
по крайней мере, десятикратное разбавление уже очищенных сточ- 
ных вод. 

Практически все построенные в России гидроузлы имеют ком-

плексное значение. Их водохранилища используются для орошения зе-
мель (водных мелиораций), водоснабжения, защиты от наводнений, 
обеспечения гарантированных глубин для работы водного транспорта 
(судоходства, лесосплава), рыборазведения. 

Изучение дисциплины «Эксплуатация и мониторинг систем и со-

оружений» предполагает посещение лекций (30 часов), практических 
занятий (30 часов), а также внеаудиторную работу (48 часов). Студен-
ты-бакалавры выполняют зачетное задание. Итоговый контроль – эк-
замен. 

Настоящее учебное пособие написано не с целью заменить лекци-

онный курс по дисциплине «Эксплуатация и мониторинг систем и со-
оружений». Общение с преподавателем на лекциях, практических заня-
тиях поможет студенту разобраться с проблемами охраны окружающей 
природной среды, выяснить, как избежать аварийного состояния соору-

жения путем мониторинга гидротехнических сооружений. Курс доста-
точно сложный, объяснить существо вопроса на бумаге довольно труд-
но. А лекционные и практические занятия, особенно консультации при 
выполнении зачетного задания способствуют более глубокому освое-
нию дисциплины. 

Автор искренне благодарен рецензентам доктору технических наук, 

профессору кафедры технологии и оборудования лесопромышленного 
производства Е.М. Цареву и доктору технических наук, профессору ка-
федры строительных технологий и автомобильных дорог М.Г. Салихо-
ву, ценные замечания и пожелания которых были учтены при оконча-
тельной подготовке рукописи к печати. 

 

1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И МОНИТОРИНГ СИСТЕМ 

И СООРУЖЕНИЙ: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

 
 
Эксплуатация мелиоративных систем и отдельно расположенных 

гидротехнических сооружений представляет собой комплекс техниче-
ских, организационных и хозяйственных мероприятий, обеспечиваю-
щих содержание в исправном состоянии мелиоративной сети, сооруже-
ний и оборудования, а также периодический их осмотр, проведение 
планово-предупредительных ремонтов, выявление и ликвидацию ава-
рий, регулирование водного режима почв, руководство и контроль за 
подготовкой водопользователями мелиоративной сети и сооружений к 
работе в вегетационный период [44]. 

Слова «монитор» в переводе с латинского означает «предостерега-

ющий». Мониторинг – специально организованное, систематическое 
наблюдение за состоянием объектов, явлений, процессов с целью их 
оценки, контроля или прогноза. 

Мониторинг имеет и другие значения, связанные с его функцио-

нальным назначением. 

Мониторинг технического состояния гидротехнических сооруже-

ний – система регулярных инструментальных и визуальных наблюдений 
за показателями работы и технического состояния сооружений, за про-
явлением и развитием опасных для сооружений техногенных и природ-
ных процессов и явлений, проводимых по определенной программе с 
целью объективной оценки эксплуатационной надежности и безопасно-
сти сооружений, своевременной разработки и проведения ремонтных 
мероприятий. 

Мониторинг параметров – наблюдение за какими-либо параметра-

ми. Результат мониторинга параметров представляет собой совокуп-
ность измеренных значений параметров, получаемых на неразрывно  
примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых 
значения параметров существенно не изменяются. 

Мониторинг веб-сайтов – процесс проверки работоспособности и 

тестирования параметров доступности сайта или веб-сервиса в сети Ин-

тернет. Специальные сервисы мониторинга сайтов имитируют действия 
тысяч посетителей, для того чтобы посмотреть, как ресурс реагирует на 
посещаемость и использование различного функционала. При обнару-
жении какой-либо неисправности сервис посылает веб- мастеру сигнал, 
благодаря чему специалист сможет в короткие сроки восстановить ра-
ботоспособность собственного ресурса. 

Мониторинг состояния – наблюдение за состоянием объекта для 

определения и предсказания момента перехода в предельное состояние. 
Результат мониторинга состояния объекта представляет собой совокуп-
ность диагнозов составляющих его субъектов, получаемых на нераз-
рывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых 
состояние объекта существенно не изменяется. 

Принципиальным отличием мониторинга состояния от мониторинга 

параметров является наличие интерпретатора измеренных параметров в 
терминах состояния – экспертной системы поддержки принятия решений 
о состоянии объекта и дальнейшем управлении. 

Мониторинг систем слежения и охранно-пожарной сигнализации – 
процесс непрерывного, автоматизированного сбора информации 
поступающей от охранно-пожарной сигнализации и систем слежения 
ГЛОНАСС/GPS, установленных на объектах всех видов собственности. 
Целью мониторинга систем слежения и охранно-пожарной сигнализации 
является своевременное доведение поступивших сигналов 
«Тревога» должностным лицам соответствующих частных организаций 
и государственных служб (охрана, полиция, МЧС, медицина, техническим 
специалистам и пр.) для осуществления необходимых действий 
и плановых мероприятий по защите как жизни и здоровья работников (
клиентов), так и сохранности имущества находящегося на 
объекте. 

Мониторинг критически важных и опасных объектов – процесс 

интрументального автоматизированного круглосуточного наблюдения 
за отдельными параметрами объекта. Целью мониторинга является 
предупреждение чрезвычайных ситуаций и повреждения или разру-
шения объектов. Основным отличием этого вида мониторинга являет-
ся то, что в процессе мониторинга отслеживаются деформации и сдви-

ги объекта и отдельных его элементов, что позволяет предотвратить 
наступление негативного события, а не проинформировать экстренные 
службы о случившимся ЧП. Мониторинг осуществляется с помощью 
оптических, лазерных и геофизических методов и инструментов. 

 
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 

 
1. Что понимается под термином «эксплуатация»? 
2. Как трактуется смысл «мониторинга»? 
3. Чем отличается мониторинг состояния от мониторинга параметров? 
4. Что понимается под мониторингом веб-сайтов? 
5. Чем полезен мониторинг для народного хозяйства? 

2. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 

 
 
2.1. Задачи эксплуатации оросительных систем. Обязанности  

работников службы эксплуатации 

 
Основными задачами эксплуатации оросительных си-

стем  являются: 

- содержание в исправном (надлежащем) состоянии, принятие мер 

по предупреждению повреждений оросительных систем и отдельных их 
элементов; 

- распределение воды, изъятой из водных объектов, между водопо-

требителями в соответствии с установленными лимитами и графиками 
водоподачи;  

- ведение учета орошаемых земель, контроля за их мелиоративным 

и техническим состоянием оросительных систем; 

- повышение технического уровня и работоспособности, совершен-

ствование оросительных систем. 

В соответствии с основными задачами обязанности работников 

службы эксплуатации  следующие: 

- организация, своевременное и качественное проведение постоян-

ного надзора, осмотра и наблюдений за состоянием и работой ороси-
тельных систем, их периодических обследований и ремонтов; 

- разработка и осуществление графиков забора воды из водных объ-

ектов и подачи ее в пункты выдела водопотребителям; 

- обеспечение рационального использования оросительной воды, 

борьба с ее потерями и непроизводительными сбросами; 

- организация достоверного измерения и учета воды, изымаемой из 

водных объектов и подаваемой водопотребителям; 

- предупреждение засоления и заболачивания орошаемых земель, 

осуществление мероприятий по улучшению их мелиоративного состоя-
ния; 

- защита оросительной системы и орошаемых земель от размыва и 

затопления водами половодья (паводка); 

- участие в работе, проводимой органами управления земельными 

ресурсами и землеустройства по учету земель; 

- внедрение прогрессивных технологий, достижений науки и техни-

ки отечественного и зарубежного опыта; 

- разработка и проведение комплекса мероприятий по охране окру-

жающей природной среды. 

 
 

2.2. Организация водопользования и водопотребления 

 
В соответствии со статьями Водного кодекса РФ, организации, осу-

ществляющие эксплуатацию оросительных систем, являются водополь-
зователями, которым представлены права пользования водными объ-
ектами. Они используют водные объекты для обеспечения нужд водо-
потребителей и осуществляют свою деятельность в соответствии с 
лицензией на водопользование и договором пользования водным объек-
том. 

Организации, осуществляющие эксплуатацию оросительных си-

стем, проводят специальное водопользование с применением сооруже-
ний, технических средств и устройств для изъятия воды из водных объ-
ектов и распределения ее между водопотребителями для нужд сельско-
хозяйственного производства и удовлетворения других потребностей. 

Распределение между водопотребителями производится на основе 

лимитов водопотребителя, графиков водоподачи и договоров с водопо-
требителями. 

Лимиты водопотребления на определенный период времени (год, 

вегетационный сезон и т.п.) и календарный график подачи воды уста-
навливаются исходя из намеченной площади полива сельскохозяй-
ственных культур, оптимального поливного режима применительно к 
природным условиям данной зоны, технического состояния ороситель-
ной сети и мелиоративного состояния орошаемых угодий и утвержда-
ются соответствующими органами исполнительной власти. 

Объем изъятия (забора воды) из водного объекта в целом по ороси-

тельной системе определяется на основании утвержденных лимитов 

отдельных водопотребителей с учетом потерь в магистральной и рас-
пределительной сети. 

Организации, осуществляющие эксплуатацию оросительных си-

стем, водопользователи и водопотребители обязаны: 

- рационально использовать водные объекты, соблюдать условия, 

установленные лицензией на водопользование и договором пользования 
водным объектом; 

- не нарушать прав других водопользователей и водопотребителей, а 

также нанесение ущерба хозяйственным и иным объектам; 

- содержать в исправном состоянии оросительную, коллекторно-

дренажную и сбросную сеть, гидротехнические и другие водохозяйственные 
сооружения и технические устройства; 

- своевременно осуществлять мероприятия по предупреждению и 

устранению аварийных и других чрезвычайных ситуаций; 

- вести в установленном порядке первичный учет забираемых, используемых 
и сбрасываемых вод и представлять отчетность в установленные 
сроки; 

- соблюдать установленный режим использования водоохранных 

зон. 

 
 

2.3. Организация первичного учета воды 

 
Одним из основных условий правильной эксплуатации оросительных 
систем и рационального использования воды является надлежащая 
организация системы первичного учета и измерения воды. 

На оросительных системах проведение работ по учету и измерению 

воды возлагается на специальную службу эксплуатационной гидрометрии (
метрологическую службу) в составе организации, осуществляю-
щей эксплуатацию системы. 

Основные задачи метрологической службы следующие: 
- систематические наблюдения за расходами, уровнями и другими 

характеристиками водного потока в пунктах водозабора, распределения, 
выдела и сброса воды с представлением оперативных сведений руко-
водству оросительной системы;