Ключевые слова: проектирование и расчет водозаборов, коэффициент шероховатости, подземные и поверхностные источники

– 116 –
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2018, 11(1), 116-122 
~ ~ ~
УДК 628.15.12
Features of Designing Water Reservoirs
in the Conditions of the North
Anatoly I. Matiushenko* and Gregory V. Krasavin
Siberian Federal University 
79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041, Russia
Received 21.03.2017, received in revised form 06.06.2017, accepted 13.12.2017
Some features of design of water intake facilities in Siberia from underground and surface 
sources are outlined. The accumulated experience in design and construction on permafrost at 
present allows creating reliable and economical water supply systems for objects of any purpose 
in various permafrost-climatic conditions.
Keywords: design and calculation of water intakes, coefficient of roughness, underground and surface 
sources.
Citation: Matiushenko A.I., Krasavin G.V. Features of designing water reservoirs in the conditions of the north, 
J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol., 2018, 11(1), 116-122. DOI: 10.17516/1999-494X-0015.
Особенности проектирования водозаборов
в условиях Севера
А.И. Матюшенко, Г.В. Красавин
Сибирский федеральный университет 
Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из 
подземных и поверхностных источников. Накопленный опыт проектирования и строительства 
на мерзлоте в настоящее время позволяет создавать надежные и экономичные системы 
водоснабжения для объектов любого назначения в различных мерзлотно-климатических 
условиях.
Ключевые слова: проектирование и расчет водозаборов, коэффициент шероховатости, 
подземные и поверхностные источники.
Водоснабжение на Севере имеет свои особенности. В условиях Севера значительно услож-
няются проблемы, решаемые при проектировании, ведении изысканий, строительстве и экс-
© Siberian Federal University. All rights reserved
* Corresponding author E-mail address: matyshenko@icoud.com

– 117 –
Anatoly I. Matiushenko and Gregory V. Krasavin. Features of Designing Water Reservoirs in the Conditions of the North
плуатации водопроводных сооружений. При проектировании систем водоснабжения необ-
ходимо учитывать исключительное значение надежного водообеспечения. Суровый климат 
Севера и вечная мерзлота требуют их учета при проектировании [1–7].
Низкие отрицательные температуры среды создают постоянную угрозу замерзания воды 
на любом участке от источника до потребителя. Низкие температуры и мерзлота сильно влия-
ют на планирование, проектирование, строительство и эксплуатацию системы водоснабжения. 
Это проявляется в удорожании водоснабжения, усложнении устройств и сооружений, суще-
ственном удорожании их эксплуатации [8, 9]. Кроме того, на Севере, более чем в других райо-
нах, важно правильно оценить геокриологические свойства и особенности грунтов с прогно-
зом их изменения в зависимости от принятого принципа строительства сооружений.
На Севере проявляются специфические особенности прокладки трубопроводов, вызван-
ных мерзлотно-грунтовыми и климатическими условиями районов, где происходит глубокое 
сезонное промерзание грунтов [10–12].
Схемы водоснабжения на Севере изменяются в больших пределах в зависимости от 
мерзлотно-климатических условий и технико-экономических соображений [13]. Основопола-
гающим является водоисточник, его расположение относительно потребителя. Мощность и 
режим водоисточников определяют не только схему водоснабжения, но и конструкции всех 
сооружений, условия строительства и эксплуатации.
Источниками водоснабжения на Севере служат поверхностные воды (реки, озера, пру-
ды, водохранилища), подземные воды (надмерзлотные, межмерзлотные, подмерзлотные), 
а также снег и лед наледей, подземных линз, ледников, специальных льдозапасов. Возмож-
ности использования поверхностных источников определяются их мощностью, мерзлотно-
гидрологическими характеристиками, а также возможностью их перемерзания.
Наиболее реальными и доступными для большинства объектов на Севере являются по-
верхностные воды. Отличительной особенностью гидрографа большинства рек Ледовитого 
бассейна слжит исключительная неравномерность внутригодового распределения стока, боль-
шие расходы в паводки сопровождаются бурными ледоходами и разливами. Зимний сток даже 
крупных рек незначителен.
Использование поверхностных источников для водоснабжения существенно зависит от 
особенностей шуголедового и гидротермического режимов водотока. Ледоходы на Севере от-
личаются мощностью, длительностью и заторами. Возникающие ледяные заторы и их подвиж-
ки при подъемах уровней, навалы на берегах мощных глыб льда часто исключают возможность 
строительства любых гидросооружений, выступающих в русло [4, 5].
Водозаборные сооружения служат для забора воды из водоисточника и подачи ее под не-
обходимым напором в сеть или на очистные сооружения. Успешная работа системы водоснаб-
жения в большой степени зависит от бесперебойной работы водозабора, соответствующей про-
изводительности. Подача воды в водопровод требуемого количества и качества должна быть 
гарантирована при всех расходах и уровнях в реке и при самых неблагоприятных возможных 
сочетаниях гидрологических, гидравлических, термоледовых и других условий.
По месту расположения водоприемника поверхностные водозаборы бывают:
–