Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



жүктеу 8.29 Mb.

бет69/81
Дата12.01.2017
өлшемі8.29 Mb.
1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   ...   81

Р = Т – 49,                                                                      (1) 

где Р - давление в реакторе, кПа, 

Т - температура колбы с источником ПГС, 

0

С. 



Использование  уравнения  позволяет  регулировать  подачу    ПГС    с    помощью    манометра,  

измеряющего  давление  в  реакторе.  Перед  технологическим  процессом  колба  откачивается  до 

давления  насыщен-ных паров жидкости. Технологический процесс  организуется   следующим  образом. 

Катализатор на подложке помещается в реактор, который откачивается до давления 40 мбар и затем 

нагревается  со  скоростью  200С/мин.  Установлено,  что  такая  скорость  нагрева  обеспечивает 

максимально  плавный  выход  на  рабочую    температуру    и    отсутствие    видимого    переходного 

процесса.    После    выхода    на    необходимую    температуру    в  реактор  подается  этанол,  при  этом 

давление в нем, чтобы не  образовывалась  сажа,  не  должно  превышать  21  кПа. После  окончания  

процесса    печь    естественным    образом  охлаждается  до  температуры  ниже  4040С  (Т 

самовоспламенения  этанола).  После  этого  система  откачки  отключается,  и  происходит    напуск  

атмосферы.    При    необходимости    в  процессе  вакуумирования    реактор  может    быть    продут 

инертным  газом  через  систему  напуска  атмосферы.  После  ряда    технологических    циклов    на  

керамической    теплоизоляции  может  накапливаться  сажа,  для  устранения  которой  необходимо 

проведение пятиминутного отжига в воздушной атмосфере при 1000

0

С. 


Для  тестирования  возможности  роста  углеродных нанотрубок  используется  специальный  золь-

гель  катализатор [3]. Гель наносится на корундовую подложку. После нанесения катализатора  подложка 

по-мещается в реактор, где проводится  каталитический пиролиз этанола при 600

0

С в течение 15 минут.   



 

 

436 



В  результате  получается  черное  покрытие,  имеющее  дендритную  структуру  (рис.  3а).  Полученный 

композит  пре-имущественно  состоит  из  углеродных  нанотрубок  со  средним  диаметром  10-50  нм,          

(рис.  3б).  Температурный  диапазон  получения  углеродных  нанотрубок  на  золь-гель  катализаторе 

находится в пределах 550-700

0

С. 


 

 

 



Рисунок 3. Углеродный композит, полученный на установке каталитического пиролиза 

 

Установка    позволяет    также    выращивать    углеродные  нанотрубки    с    помощью  специального  



трехслойного  катализатора  на  основе  никеля  [3]  в плоскости, параллельной поверхности подложки (рис. 

4) между контактами.  

Температурный диапазон получения углеродных нанотрубок на пленочном катализаторе находится в 

пределах  600-750

0

С.  Углеродные  нанотрубки  имеют  характерный  диаметр  2-60  нм  (рис.3б).  Парогазовая 



смесь может доставляться в реактор методом барботажной дозации [4], что позволяет расходовать ее более 

экономно,  избавиться  от  появления  конденсата  в  системе  подачи  смеси  и  более  точно  контролировать 

процесс пиролиза. При таком способе углеродные нанотрубки растут  только  на  золь-гель  катализаторе,  

поскольку    частицам  катализатора  нужно  меньше  углерода  для  насыщения.  Температурный  диапазон 

получения углеродных нанотрубок на золь-гель катализаторе находится  в  аналогичных пределах (табл.). 

 

 



 

Рисунок 4. Атомно-силовое изображение углеродных нанотрубок, выращенных  

на пленочном катализаторе 

 

Зависимость толщин нанотрубок от давления и температуры 



 

 

 

 

437



Выводы 

В разработанной  установке  каталитического  пиролиза могут  выращиваться  углеродные  нанотрубки  

различного назначения: 

• в  виде  композита  (проводящая  или  упрочняющая   присадка к различным полимерам); 

 •  в  микросистемных  приложениях  (колебательный  элемент или проводник); 

• демонстрация процесса каталитического пиролиза и роста углеродных нанотрубок. 

Конструкция  камеры  сочетает  в  себе  преимущества  кварца  (термичес-кая   инертность)   и    керамики  

(малая    теплопроводность);  металлический  кожух  предохраняет  оператора  от  воздействия  высоких 

температур.  Диаметр  используемых    подложек    –    стандартный    для    микроэлектронной  технологии. 

Установка  обеспечивает  оптимальную  совокупность  параметров  по  конструкционным  критериям  и 

компонентам для решения ряда исследовательских задач, а также для использования в качестве учебного  

оборудования.  Использование    установки  в  качестве  учебного    оборудования    обусловлено    простотой  

управления  ею,  отсутствием хрупких и бьющихся частей. В технологическом процессе не используются 

вредные или взрывоопасные вещества. 



Получение  углеродных  нанотрубок  методом  химического  осаждения  из  газовой  фазы.  Группе 

китайских  ученых,  благодаря  улучшенной  ими  технологии  химического  осаждения  из  газовой  фазы, 

удалось  добиться  контролируемого  роста  сверхдлинных  углеродных нанотрубок  (со скоростью  40 мкм/с). 

Полученные  нанотрубки  обладают  рекордной  на  данный  момент  длиной —  18,5 сантиметров.  Измерения 

показали,  что  электрические  характеристики  таких  углеродных  нанотрубок  не  меняются  вдоль  всей  их 

длины.  Этот  факт  очень  важен  для  возможного  применения  нанотрубок  в  производстве  различных 

электронных устройств. 

 

 



 

Рисунок 1. (а) Схематическое изображение методики выращивания сверхдлинных углеродных  

нанотрубок химическим осаждением из газовой фазы. Катализаторы (наночастицы железа и молибдена;  

на рисунке обозначены как nanoparticles) находятся на пленке из длинных углеродных нанотрубок  

(super-aligned CNT film). Пленка расположена на подложке из чистого кремния (strip). Рост сверхдлинных 

нанотрубок (CNT) происходит в горизонтальном направлении. Полученные сверхдлинные нанотрубки 

собираются на подложках из оксида кремния (receiving substrates). Вся конструкция располагается на  

подложке из кварцевого стекла (supporting substrate). (b) Фотография массива сверхдлинных углеродных 

нанотрубок. Для демонстрации их длины чуть ниже показана линейка. (c) Изображения начала,  

середины и конца сверхдлинных углеродных нанотрубок, полученные с помощью сканирующего  

электронного микроскопа. Из обсуждаемой статьи в Nano Letters 

 

Благодаря  своим   уникальным   физическим   свойствам,   углеродные нанотрубки (пустотелые 



«цилиндры»  со  стенками  из  атомов  углерода)  в перспективе  могут  иметь  множество  применений  в 

разнообразных  технологиях.  Например,  волокна  и  тросы  из  углеродных  нанотрубок,  согласно 

теоретическим  расчетам,  имеют  механическую  прочность  на  два  порядка  больше,  чем  такие  же 

стальные  конструкции.  И  что  немаловажно,  обладая  такой  большой  прочностью,  они  имеют 

плотность  на  порядок  меньше,  чем  у  той  же  стали.  Что  касается  замечательных  электрических 

свойств  углеродных  нанотрубок,  то  их  можно  использовать  (и  кое-где  это  уже  пытаются  делать)  в 

электромеханических 

системах 

нового 

типа 


в качестве 

нанодиодов, 

транзисторов, 

микроэлектрических двигателей и соединительных наноэлектропроводов. 



 

 

438 



Однако промышленное применение нанотрубок пока что ограничено из-за ряда технологических 

проблем. Прежде всего, еще не научились дешево и в больших количествах выращивать углеродные 

нанотрубки.  Во-вторых,  сейчас  не  умеют  получать  сколь  угодно  длинные  нанотрубки,  которые  при 

этом имели бы однородные (то есть одинаковые вдоль всей длины) физические свойства - например, 

без  структурных  дефектов.  Наконец,  в процессе  роста  нанотрубок  сложно  контролировать  такую  их 

характеристику,  как  хиральность  (степень  «закрученности»  нанотрубки  в  цилиндр).  А это  очень 

важно,  поскольку  в зависимости  от  хиральности  нанотрубка  имеет  либо  металлическую,  либо 

полупроводниковую  проводимость,  а  значит,  для  создания  различных  электронных  приборов  надо 

знать тип электропроводности выращенных нанотрубок. 

Эти  проблемы  ученые  с  переменным  успехом  пытаются  решить  модернизацией  имеющихся 

методик  и  техник  роста  нанотрубок.  И  вот  недавно  группе  китайских  ученых  удалось  добиться 

наибольшего  прогресса  в  получении  углеродных  нанотрубок  с  момента  открытия  их  открытия  в 

1991 году.  В своей  статье Fabrication  of  Ultralong  and  Electrically  Uniform  Single-Walled  Carbon 

Nanotubes on Clean Substrates (полный текст — PDF, 220 Кб), опубликованной в журнале Nano Letters

исследователи  сообщили  о  контролируемом  синтезе  одностенных  углеродных  нанотрубок  с 

рекордной  на  данный  момент  длиной -  18,5 сантиметров;  скорость  роста  при  этом  составляла  более 

чем  40 мкм/с.  До  этого  максимальной  длиной  обладала  четырехсантиметровая  одностенная 

углеродная  нанотрубка,  выращенная  в 2004 году  американскими  учеными  из  Лос-Аламосской 

национальной  лаборатории,  а  скорость  роста  составляла  11 мкм/с  (см.  Zheng  et  al.,  2004. Ultralong 

single-wall carbon nanotubes // Nature Materials. V. 3. P. 673–676.) 

Кроме  того,  и  это  тоже  важный  результат,  электрические  свойства  18,5-сантиметровых 

нанотрубок  оказались  неизменными  вдоль  всей  их  длины.  Такие  достижения  стали  возможны 

благодаря  используемой  учеными  технологии  CVD  (chemical  vapor  deposition) — химического 

осаждения  из  газовой  фазы.  И хотя  технология  CVD  широко  известна  в  мире  как  один  методов 

получения  углеродных  нанотрубок  (и  не  только  нанотрубок),  китайские  исследователи  первыми 

придумали,  как  ее  усовершенствовать  и  улучшить,  чтобы  добиться  от  нее  максимальной 

эффективности.  Рецепт  получения  сверхдлинных  одностенных  нанотрубок,  однородных  по  своим 

электрическим свойствам, выглядит так. 

Процесс  роста  происходил  при  температуре  950°C  в атмосфере  этанола  и  водяного  пара. 

В качестве  катализаторов  роста  использовались  наночастицы  железа  и  молибдена,  которые 

пропускались  через  пленку  «затравочных»  длинных  нанотрубок  шириной  3 мм  (рис. 1).  Эта пленка, 

которую  авторы  статьи  назвали  несущей  конструкцией  для  будущего  получения  сверхдлинных 

углеродных нанотрубок, находилась на подложке из чистого кремния. Чтобы усилить процесс роста, 

в течение часа через атмосферу этанола и водяного пара пропускался также водород, скорость потока 

которого составляла 250 см

3

 в минуту. 



Роль  воды  заключалась  в  стимуляции  и  контроле каталитической  активности,  а также  в 

предотвращении  появления  нежелательного  для  данного  процесса  «мусора»  в виде  аморфного 

углерода  и  вертикально  ориентированных  нанотрубок.  Более  того,  авторы  статьи  обнаружили,  что 

наиболее эффективно процесс выращивания происходит, когда этанол и вода смешаны между собой 

в пропорции 4:1 (под эффективностью имеется в виду чистота полученных нанотрубок и их длина). 

Подложка  из  чистого  кремния  также  играла  здесь  важную  роль.  Во-первых,  ее  задачей  было  не 

допустить  на  начальном  этапе  роста  сверхдлинных  нанотрубок  появления  всё  того  же  углеродного 

«мусора».  Во-вторых,  использование  кремниевой  подложки,  по  утверждению  авторов  статьи, 

помогало  получить  нанотрубки  намного  большей  конечной  длины.  Ученые  также  обнаружили,  что 

без участия несущей конструкции (пленки из длинных нанотрубок) углеродные цилиндры дорастали 

всего лишь до нескольких сантиметров. 

Эти  нововведения -  несущая  конструкция  из  длинных  углеродных  нанотрубок  на  подложке  из 

чистого кремния, а также правильно подобранная пропорция этанола и воды - и позволили получить 

нанотрубки  длиной  около  18,5 сантиметров.  Еще  одним  техническим  достижением  китайских 

ученых,  на  котором  они  акцентируют  внимание  в  своей  работе,  было  то,  что  им  удалось  добиться 

чрезвычайно  равномерного  распределения  температуры  в печке,  где  и  происходил  весь  описанный 

выше процесс. Без этого выращенные нанотрубки имели бы неоднородные физические свойства [5]. 

 

Литература 

 

1. Елецкий А.В., Углеродные нанотрубки // Успехи Физических Наук, т. 167 №9. – М.: 1997, с. 

945-971. 


 

 

439



2.    Anantram    М.Р.,        Leonard    F.,        Physics    of    carbon  nanotube  electronic  devices  //  Reports  on 

Progress in Physics 69. 2006, pр. 507-561. 

3.  Бобринецкий  И.И.,  Неволин  В.К.,    Симунин  М.М.    Технология    производства  углеродных 

нанотрубок методом каталитического  пиролиза  из  газовой фазы этанола //Химическая технология, 2007, 

№2, с. 58-62. 

4. Комаров И.А., Симунин М.М. АСМ-исследования углеродных  нанотрубок,  полученных  на 

установке 

каталитического 

пиролиза 

этанола 


с 

подсистемой 

барботажной 

дозации  

//Микроэлектроника  и информатика.  Тезисы  докладов.  –  МИЭТ,  2007, с. 11. 

5.  Xueshen  Wang,  Qunqing  Li,  Jing  Xie,  Zhong  Jin,  Jinyong  Wang,  Yan  Li,  Kaili  Jiang,  Shoushan 

Fan. Fabrication  of  Ultralong  and  Electrically  Uniform  Single-Walled  Carbon  Nanotubes  on  Clean 

Substrates // Nano Letters. 2009. V. 9(9). P. 3137–3141. 

6. http://www.nanoindustry.su/files/article_pdf/2/article_2681_881.pdf 

7.  http://elementy.ru/news/431148 

 

 

«ALTYNTAU - KOKSHETAU»



  

КОМПАНИЯСЫ 

 

Нұрпейісова А.С. 

А.Мырзахметов атындағы  Көкшетау университеті, 

Көкшетау қ., Қазақстан Республикасы 

 

 Кіріспе.  Қазақ  ғылымының  төрағасы,  КССРО  Ғылым  академия-сының  академигі,  жан-жақты 

білім  иесі  Қ.И.Сәтбаев  -  «Біздің  Республикамыз  өзінің  ұлан  –  ғайыр  шалқарында  табиғи  

қазыналарды  тығып  сақтауда.   Қазақстанның  болашақ  байлығы  қазбасында,  оны  орынды пайдалану 

халықтың материалдық игілігі мен мәдени деңгейін, экономикасы мен әлеуметтік дамуын белгілейді» 

деген болатын. Сәтбаевты өмір жолының шырқау шыңы – Орталық Қазақстанның металлогениялық 

болжам  картасын  жасау  болды  және  ол    әлемдегі  теңдессіз  ғылыми  еңбек  ретінде  тарихқа  енді. 

Ғалымның  жетекшілігімен  Солтүстік  және  Орталық  Қазақстан  территориясында  жүргізілген 

геологиялық барлау жұмыстарының нәтижесінде көптеген алтын кен орындары ашылды. 

Солардың бірі бүгінгі «Altyntau-Кokshetau» компаниясы. «Altyntau- Кokshetau»  компаниясының 

егізгі  активтері  Қазақстанда  орналасқан,  әлемнің  ең  ірі  және    тез  өсіп  келе  жатқан  алтын 

өндірушілерінің  бірі.    Компания,  «Good  Delivery  Rules»  London  Bullion  Market  Association  (LBMA) 

талаптарына  сәйкес  алтын  кенін  шығарудан  тазартылған  алтын  құймасын  шығаруға  дейін  толық 

циклді қамтып отыр. 



Негізгі мазмұны. Бүгінде алтыннан басқаның барлығы бос қиял....Валютаның дүниежүзілік  бағасы 

төмендеп, финанстық кризистер туындап  жатқанда, адамдар  жасыл қағаз-долларды еске алады, ал алтын 

кез-келген жағдайда бағасын жоғалтпайды. Қазақстанның  асыл  металдар байлығында шек жоқ, оны тек 

қана Солтүстік Қазақстанда  ашылған 41 кен орнынан байқауға болады. Солардың ішінде оқшау тұрғаны 

Көкшетау  жанындағы Васильков  алтын кен орны. 

Жалпы алғанда, алтын  Қазақстанның барлық аймақтарында табылған, анықталған қорларының 

деңгейлеріне қарай алдыңғы қатарда Солтүстік және Орталық Қазақстан аймақтары тұр. Алтын және 

құрамында алтыны бар Қазақстандағы кен орындары туралы қысқаша мәлімет 1-кестеде келтірілген. 

 

1-Кесте . Қазақстандағы  ең ірі алтын кен орындары 



 

Аймақтар 

Кен орындары 

Шығыс Қазақстан 

Бақыршық, Большевик, Васильев,  

Риддер-Сокольный, Суздаль 

Орталық Қазақстан 

Ақсу, Жолымбет, Бестөбе, Еңбекші, Майқайын, Бозшакөл, 

Саяқ 1У 

Солтүстік Қазақстан 

Васильково, Узбой, Сымбат, Комаров, Элеватор, Аққарға 

Батыс Қазақстан 

Юбилейное 

Оңтүстік Қазақстан 

Ақбақай тобы, Мыңарал, Жарқұлақ, Қарамұрын, Архарлы 


 

 

440 



Алтын  кен  орындары  түзілуінің  магмалық  факторға  байланыс-тылығын  Орталық  Қазақстанның 

металлогениясында Қ.И.Сәтбаев  дәлелдеп кеткен. Ұлы ғалымның  ғылыми болжауларының дұрыстығы 

жуырда ерекшеленген кен орындары топтарының бір-бірімен байланысты екендігіннен байқауға болады. 

Олар:  Жетіқара,  Бестөбе,  Ақбақай,  Васильков  және  т.б.  солтүстік  және  орталық  Қазақстандағы  кен 

орындары.  Мұндағы   алтын желілерінің құрамында  алтыннан басқа минералдар  да бар және  олар  кен 

өндірудің негізгі нысандары  болып есептеледі (1-сурет).  

 

 

 



1-сурет. Алтынды  кен рудалары 

 

Васильков кен өрісінде протерезойдың метоморфизмге шалынған  жыныстары таралған. Оларды 



қырыққұдық  (ордовик)  және  Буарабай  (силур-төменгі  девон)  интрузиялық    жыныстар  тобы  жарып 

өткен. 


Осы  жыныстардың  кварцқа  өте  мол  байыған  және  көп  минералданған  зоналары  (ұзындығы 

бірнеше    жүз  метр,  ені  ондаған  метр)    мен  кварц  желілері  алтынды  руда  денелері  болып  саналады. 

Кен рудасы 40 м тереңдікке дейін тотыққан, ал орташа тереңдікте гидротермалдық әсермен жаралған 

ірі  Васильков  кенінің  «Динозавр  жұмыртқасы»  деп  аталып  кеткен  кварц-арсенопирит  формациясы 

орналасқан. 

Ертедегі  аңыздарда  дракондар  мен  солардың  қатарындағы  динозаврлар  өз  ұяларын    жерасты 

байлықтарының,  оның  ішінде  алтын  жатқан  жерлердің  үстіне  салатыны    және  де  олардың  ең  ірі  

«жұмыртқалары»  алтынмен  жалатылғаны    айтылған.  Сондағы  дракондардың    басты  мақсаты  - 

жерасты    байлықтарын  сақтау  және    жер  қойнауының  тыныштығын  бұзғандарды  қатал  жазалу  

болған. Дегенмен, осы заман адамдары  мұндай қиындықтар мен  қауіптерден  қорықпай, кен игеру 

ісін күннен-күнге дамытып келеді.  

Әрине,  бұл  өте  қызық  аңыз,  бірақ,    жер  қойнауында  «жұмыртқа»  пайда  болуын    геологтар 

ғылыми түрде әлдеқашан дәлелдеген және олардың пікірлері мынандай. 

 

 



 

    2-сурет. Горький көшесі                              3-сурет. Абылай Хан даңғылы 



 

 

441



Васильков алтын кен орнын түзетін  магмалық тау жыныстары,  жер қыртысының төменгі  бөлігінен 

(силур-төменгі девон) немесе жоғарғы мантиясынан  шығатын силикатты магмалардың қатуынан пайда 

болған. Жер қойнауында жүріп жататын тектоникалық процестер кезінде, жоғары көтеріліп келе жатқан  

магма  температурасын жоғалтады да қатады.Міне  осындай магмалардың алғашқы  кристалдануы және 

онымен басқа да минералдардың топтасуы кезеңдерінде  шлирлар деп аталатын учаскелер пайда болады. 

Мұндай учаскелер айналасындағыларға  қарағанда тез суыйды да, бір орталықтан тараған жарықшатары 

бар жұмыр пішінді болып  шоғырланады. Ондай учаскелердің сыртқы бетінде өте қатты  шыңдалған зона 

пайда болады. Васильков кен орнында табылған  үлкен «динозавр жұмыртқасы» екіге бөлінген және олар  

бүгінде Көкшетау қаласының орталығына ажар беріп  тұр (1, 2 –суреттер).  

Әрі  қарай,  кен  қазу  кезінде  тау  жныстары  ашылады  және  желге  мүжілу  процестері  кезінде  

беріктігі  аздау  тау  жыныстары  тез  бұзылады,  ал,  жоғарыда  айтылған  «динозавр  жұмыртқасы»  

тәріздес жұмыр шоғырлар сол қалпында қалады.  

Солтүстік  Қазақстан  өлкесінің  алтын  қорына  бай  екендігі  ежелден  белгілі.  XVIII  –  ғасырда 

Қазақстан  Калифорниясы  аталған  Шортан  маңындағы  Мәдениет  кен  орнында  алтынды  кім  жумады 

десеңіздерші?! 

Васильков  кен  орнының    бірден-бір  ерекшелігі  –  ондағы  алтын  қорының    көлемінде.  Табиғат 

Васильков  кенішіне  350  тонн  жуық,  Менделеев  жүйесіндегі  79  нөмірлі  элементті  қоймалаған.  Бұл 

деген дүниежүзілік үлкен көрсеткіштердің бірі. Осы алтын қорының игерілуіне  биыл 40 жыл толып 

отыр.  Мұндағы  алтын  рудасы  500  метр  теңдікке  дей»н  барланған,  карьердің  ауданы    1210мың.  м

2



ұзындығы  1300  м,  ені  -1200  м.  Дәл  кәзір  карьердің  терңдігі  70  м  болса,  әрі  қарай    бұл  алтын  кенін 

жерасты әдісменен игеру жобаланып отыр. 

Өте әдемі  пайдасы көп, алтыны мол жер! Ол алтынға толы терең жер тостағанының өлкесі!  Үстінгі 

жағында құстар ұшып жүрсе, төменгі жа-ғында самосвалдар жүк тасуда. Егер де Қазақстанда алтынға толы 

тостаған бар десек, ол мына Сіздердің алдарыңыздағы Васильков карьері (4-сурет). 

 

 



 

4-сурет. Васильков карьерінің сырт бейнесі 



 

Қорытынды.  Біздер  алтынды  алқапта  өмір  сүріп,  оқып  жатқан  өзімізді  сол  ұлы  тұлға  -  

Қ.И.Сәтбаевтың ғылыми жолын еңбектерін жалғастырып жүрген ізбасарларымыз деп білеміз. Біздің 

Қаныш  Имантайұлы  жайлы  айтарымыз  көп,  болашақта  ғалым  еңбектері  туралы  зерттеулер  жалғаса 

бермек. 



 

Әдебиет 

 

1.  Қаныш аға: Естеліктер.- Алматы: Жазушы, 1989.-400 б. 

2. Нурпеисова А.С., Бек А.АПерспективы  золотодобычи в Казахстане //Материалы конференц. 

«Проблемы освоения недр глазами молодых». –Москва, ИПКОН  РАН, 2012. –С.56-59  

 

 

 



 

 


 

 

442 



ГИДРОТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫСТАРДА НИВЕЛИРЛЕУ ЖҰМЫСТАРЫН ЖҮРГІЗУ 

 

Раимханова Д.Н., Кыргизбаева Г.М



Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ, Алматы қ., Қазақстан Республикасы 

 

2003 жылы бекітілген Каспий қайраңын игеру бойынша мемлекеттік бағдарлама теңіздегі мұнай 



операцияларының жүргізудегі жаңа бетбұрысқа деген дайындықты, соның ішінде коммуникациялардың 

дамуы,  қызмет  көрсетудің  жағалаулық  базаларының  құрылысын  және  мұнай  операцияларының 

Каспийдің экологиясына әсерін зерттеуді қарастырады.  

Каспий  теңізінің  солтүстік  бөлігі  жабық  су  қоймасы  болып  табылады  және  Жайық  өзенінің 

жайылмасы  мен  акваторийін  қоса  алғанда  мемлекеттік  қорық  белдеуі  болып  жарияланған.  Бұл 

бағдарлама  негізінде  тұрғызылған  Каспий  теңізінде  1  белдеуде  салынған  гидротехникалық 

құрылыстарды жобалау мен тұрғызуда теориялық қосымшаларын, жобалауларын, гидротехниканың, 

сонымен  қатар  басқа  да  техникалық  ғылымдардың  ережелері  мен  қағидаларын  қолданады. 

Гидротехникалық  құрылыстардың  кейбір  түрлері  –  су  электр  стансасы,  дамба,  суқойма,  су  бөгеті, 

шлюз,  кеме  көтергіштер,  канал,  мол,  айлақ,  толқын  тосқыш,  құдық,  су  диірмені,  арық,  кәріз, 

субұрқақ, лас су жинайтын орын. 

Құрылыс  кезінде  қолданылатын  материалдар  (басқа  жақтан  әкелінген  немесе  жергілікті  – 

грунттық, грунттық емес, мұздық композиттік), химиялық қосылыстар және реагенттер экологиялық 

сараптамадан  өткізіледі,  олардың  сумен  және  негіздің  грунтпен  араласқан  кездегі  нәтижесі 

қарастырылады.  Сұйықтық  және  бу-сұйықтық  жүйелердің  (фреон,  керосин,  т.б.)  негізінде 

грунттардың қатуы үшін қолданғанда олардың табиғат кешеніне әсерін бағалау мен табиғи орта үшін 

қауіпсіз техникалық шешімдері таңдалды.  

Қазақстан Республикасының Құрылыстық нормалары мен ережелері СНиП 3.04-01-2008 бойынша 

гидротехникалық құрылыстарды шаруашылық құрылымын жақсарту бағдарлама-ларында қамтылған 

деректер  мен  нұсқаулықтарды  ескере  отырып,  су  ағындарын  қолдану  сұлбаларын,  су  ресурстарын 

кешенді  қолдану  талаптарын  қолдану  арқылы,  өндірістік  күштер  мен  өнеркәсіптік  объекттерді 

дамыту  және  орналастыру  арқылы,  қала  құрылысының  құжаттамалары  мен  материалдарды  қолдану 

үшін басқа да міндетті құжаттарды пайдалану арқылы жобалаған жөн.  

Гидротехникалық  құрылыстарды  жобалау  жергілікті  жер  бедерін  жоғары  дәлдікпен  нақты 

бейнелеуді  талап  етеді.  Сондықтан  бұл  мақсаттарда  қолданылатын  ірі  масштабты  топографиялық 

карталар  жер  бедерінің  қимасы  әр  0,5-1  метр  сайын  түсіріледі.  1  км-ге  судың  құлауы  5-10  см-ге 

жететін  үлкен  өзендердің  көлденең  профилін  құру  кезінде  олардың  бойымен  I-II  класс  нивелирлік 

жүрістерін жүргізу талап етіледі. 

Гидротехникалық  құрылыс  жобаларын  натураға  шығаруда  үлкен  аумақта  орналасқан,  өзара  бір-

бірімен  және  су  ағынымен  гидрологиялық  есептеулермен  байланысқан  объекттердің  жобалық 

биіктіктері  мен  еңістіктерін  қатаң  сақтау  керек.  Бұл  жергілікті  жерде  бірыңғай  абсолюттік  биіктік 

жүйесіне келтірілген жоғарғы кластағы нивелирлік негізді тұрғызу қажеттілігін тудырады.  

Өзеннің бойлық кескінін құру кезіндегі гидрологиялық зерттеулерге келесілер жатады: 

-  жоспарлық және биіктіктік негіздемесін құру; 

-  су деңгейін тіркеу (су өлшейтін арнайы орындарындағы бақылаулар); 

-  гидрометрологиялық  жармалар  (галстар)  бойынша  тереңдікті  вертикалдар  промерлерінің 

өлшемдерімен анықтау; 

-  өлшеу нүктелерінің жоспарлық орнын анықтау; 

-  өзен қимасының кескінін тұрғызу және морфологиялық сипаттамаларын анықтау. 

Су  жармаларының  арасындағы  арақашықтықтар  жүздеген  метрлерден  бірнеше  километрлерге 

дейін  болады.  Жармалар  арасын  галстерге  бөледі.  Галстердің,  галстердегі  промерлік  нүктелердің 

жиілігі  су  түбінің  бедері  мен  түсіріс  масштабына  байланысты  болады.  Әдетте,  галстер  арасындағы 

интервал план масштабында 2,5 мм болады. 

Өзеннің көлденең қимасын құру үшін өзеннің үлкен қашықтығында су бетінің нүктелерінің деңгейін 

анықтау  қажет.  Бұл  деңгей  үздіксіз  өзгеріп  отырады  және  өзенді  бір  уақытта  нивелирлеу  мүмкін 

болмағандықтан,  әр  түрлі  уақыттарда,  бірақ  бір  уақыт  мезетінде  жеке  аудандарда  орындалған  биіктік 

өлшемдерін  келтіру  мәселесі  туындайды.  Өзеннің  бір  түбірлі  жағалауының  көлденең  қимасын  құру  үшін 

дәлдіктің жоғарғы класында магистралды нивелирлік жүріс орындалады (1 сурет). Бұл жүрістің пункттері 

төменірек  кластағы  нивелирлік  жүрістерді  дамыта  отырып  өзен  арнасына  жақын  жерлерде  орналасқан 

жұмыс реперлерінің биіктіктерін береді. Жұмыс реперлері өзендегі су бетінің деңгейін тікелей нивелирлеу 

үшін  қолданылады.  Су  деңгейін  өзеннің  дөң  және  табалдырықтар,  шұғыл  бұрылыстар,  аралдармен 


 

 

443



тарылған аудандар, суқоймаларының жоғарғы және төменгі бьефтері, көпірлер, өзен салаларының құятын 

жерлері  сияқты  нүктелерінде  шамамен  әр  1-3  км  сайын  тіркейді.  Су  деңгейін  анықтау  үшін  қағылған 

қазықтар орналасқан өзеннің нүктелерін біркүндік байлам нүктелері (ББН) деп атайды. 

Өзенді  шамамен  30–50  км  ұзындықтағы  учаскелерге  бөледі,  бұл  екі  учаскені  жеке 

орындаушыларға береді. Учаскенің ұзындығы негізінен су деңгейінің өзгеру қарқынына байланысты 

болады.  Учаскелердің  шекараларында,  сонымен  қатар  өзен  қимасының  майысу  орындарында 

уақытша су өлшеу посттарын орналастырады, онда су деңгейіне жүйелі түрде бақылаулар жүргізіліп 

отырады. Тұрақты су деңгейі кезінде катерді немесе моторлы қайықты қолданып қазықтарды бір күн 

ішінде учаскенің барлық аумағында немесе көп аумағында су бетімен бірдей етіп қағуға болады. 

Бекітілген  қазықтарды  нивелирлеу  2  –  3  күннің  ішінде  аяқталуға  тиіс,  сонда  ғана  қазықтардың 

биіктігі бұл уақыт ішінде өзгермегендігі туралы сенім көбірек болады. 

Қазықтарды су кемерінен 1 метр жерде немесе нақты белгіленген траншеяларда тыныш желсіз ауа 

райында  бекітеді.  Бақылау  үшін  әрбір  өзеннің  нүктесінде  бір-бірінен  1-2  м  қашықтықта  орналасқан 

қосымша  бір-екі  қазық  қағамыз.  Бекітілген  кемер қазықтарын  жұмыс  нивелирлеуі  арқылы  магистралды 

нивелирлік жүріс реперлерімен байланыстырады. 

Магистралдық  жүріс  кезінде  тұрақты  темір-бетондық  реперлерді  5-7  км  сайын  су  баспайтын 

жерлерде,  мүмкіндігінше  өзеннің  тән  нүктелеріне  жақын  жерлерде  орнатады.  Уақытша  реперлер  әр  

2-3 км сайын бекітіледі.  

 

 

 



1 сурет – Су деңгейін нивелирлеу кезіндегі жүрістердің сұлбасы 

 

Магистралдық  жүріс  өзен  арнасынан  біршама  қашықтықта  орналасқанда  кең  жайылма  кезінде 



өзенге  жақын  жерде  негізгі  жүріс  реперлеріне  сүйенген  қосымша  жүріс  жүргізілуі  мүмкін,  осы 

жүрістің пункттерінен кемер қазықтарының биіктіктерін береді. 

Жұмыстық  нивелирлік  жүрістер  тура  және  кері  бағыттағы  аспалы  жүрістер  түрінде  жүргізеді. 

Әдетте  олардың  дәлдігі  магистралдық  жүріс  дәлдігінен  екі  есе  төмен  болады  (әдетте  IV  класстық 

нивелирлеумен). 

ББН  қазықтарын  нивелирлеумен  бірге  фарватер  бойынша  тереңдік  өлшеулерін,  жағалау 

биіктіктерін анықтауды және өзен жағдайының түсірісін орындайды. 

Өзенде 1-2 метр тереңдікте гидрометриялық жармасы бойынша көрші свайлардың өсімшесі 0,5 - 

0,8 метр болатындай етіп қағылған свайлар қатарынан тұратын свайлық посттар орналастырады. 

Су  деңгейінің  биіктігі  шартты  жазықтық  бетінен,  яғни  «0»  графика  деп  аталатын  шартты 

горизонт бетімен анықталады (2 сурет). 

Өзеннің  көлденең  қимасында  өзенге  тән  деңгейлердің,  өзен  түбінің,  жағалауларының  биіктіктері; 

беттік  жылдамдықтар;  су  деңгейінің  1  км-ге  құлауы,  су  өлшеу  посттары  мен  реперлерінің  нолдерінің 

биіктіктері; өзеннің жағалаулық жағдайы; елді мекен пункттері беріледі. 

Мүмкін  болатын  су  басулар  жайында  мәлімет  алу  үшін  гидро-техникалық  құрылыстарды 

тұрғызуда  жақын  маңдағы  елді  мекендер  мен  ғимараттардың  ең  төменгі  нүктелерінің  биіктіктерін 

бейнелейді. 

Су  тасымалын  зерттеу  кезінде  гидротехникалық  құрылыс  пен  су  жолдарын  пайдалану 

мақсатында орындалатын өзендердің арналық түсірістері маңызды мәселе болып табылады. Арналық 

түсірістер арналық режимді зерттеуде: ағын тереңдігін, су бетінің еңістігін, су бетіндегі қоқыстардың 

қозғалысын,  жағалаудың  жағдайларын  зерттеуде  үлкен  орны  бар.  Белгілі  бір  уақыт  аралығында 

қайталанып  отыратын  арналық  түсірістердің  негізінде  көпжылдық  мерзімге  өзен  арнасының  жалпы 

өзгерісін және жағалауларының деформациясын белгілейді. 


 

 

444 



 

 

2-сурет. Су деңгейін анықтау 




1   ...   65   66   67   68   69   70   71   72   ...   81


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал