Прочность СШГЭС – ученые создадут математическую модель

В целях проведения расчетных исследований состояния Саяно-Шушенской ГЭС создается математическая (пространственная) модель системы «плотина – основание». Ее разработка позволит произвести расчеты для определения коэффициентов запаса прочности, устойчивости арочно-гравитационной плотины станции и береговых примыканий СШГЭС при различных отметках уровня верхнего бьефа (УВБ).

«При математическом (пространственном) моделировании плотина совместно с основанием разделяется на отдельные небольшие элементы, параметры которых координируются и закладываются в модель. Модель должна учитывать все основные конструктивные особенности, в том числе исходные данные об этапах возведения, температурные изменения бетона, а также геометрические параметры самой плотины и ее конструктивных элементов (турбинных водоводов, эксплуатационного водосброса и т.д.)», - пояснили в пресс-службе РусГидро.

Также в модель будет заложена первичная информация о физико-механических свойствах скального основания плотины, включая характеристики пород в различных отдельных слоях и блоках основания. Чем подробнее будут описаны конструктивные особенности и параметры сооружения, этапы его возведения и нагрузки, которым оно подвергается в ходе эксплуатации, тем точнее модель будет соответствовать натуре и, соответственно, с ее помощью можно будет точнее прогнозировать возможные состояния сооружения.

По результатам модельных расчетов системы «плотина - основание» будет подтверждена правильность выбора существующей отметки нормального подпорного уровня (НПУ), а в случае необходимости, разработаны предложения по его корректировке. В последствии модель будет использоваться для прогноза состояний сооружения при различных сочетаниях нагрузок и воздействий. В частности, на созданной модели будут рассматриваться различные возможные сценарии, в том числе потери устойчивости сооружения или возникновения условий, при которых могут произойти какие-либо повреждения плотины.

Контрольные показатели системы «плотина-основание» как в декабре 2009 года, так и в январе – феврале 2010 г. нынешнего года изменялись в соответствии с внешними нагрузками и воздействиями и соответствовали требуемым критериям безопасности. Контроль состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС – процесс непрерывный и ведется постоянно.

Специалисты службы мониторинга ГТС СШГЭС проводят регулярный мониторинг технического состояния (фильтрационный, геодезический, телеметрический и сейсмометрический контроль) объектов Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса. На плотине установлены автоматизированные системы телеметрического, геодезического и сейсмометрического контроля и контроля внешних воздействий. В тело плотины установлено свыше 6 тыс. закладных тензометрических датчиков. С их помощью ведутся постоянные наблюдения за «поведением» гидросооружения.

Всего на сооружениях станции и прилегающей к ней территории имеется более 11 тыс. измерительных точек (пунктов), в которых контролируются показатели состояния сооружения и его основания. Блоки крепления дна водобойного колодца, по показаниям контрольно-измерительной аппаратуры, также находятся в удовлетворительном состоянии.

Математическая модель системы «плотина – основание» будет разработана в первом полугодии 2010 г. Комплексные расчеты с помощью созданной модели должны быть закончены до конца 2010 г.

Разработку вариантов математической модели системы «плотина – основание» будут осуществлять четыре ведущих российских научно-исследовательских организации, специализирующиеся на исследованиях в области состояния зданий и сооружений: Центр Службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли - филиал ОАО "Институт Гидропроект" (ЦСГНЭО), Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (ГОУ СПбГПУ), Московский государственный строительный университет (МГСУ) и ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Отдельные специалисты этих организаций являются также членами экспертной Комиссии, созданной ОАО «РусГидро» для оценки состояния системы арочно-гравитационной плотины Саяно-Шушенской ГЭС.

В сентябре 2009 г. завершились преддекларационные обследования гидротехнических сооружений Саяно-Шушенской ГЭС. В состав комиссии, обследовавшей состояние ГТС СШГЭС, входили ведущие ученые-гидротехники страны из ОАО «НИИЭС», ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» и «Центра службы геодинамических наблюдений в электроэнергетической отрасли», представители института «Ленгидропроект», Ростехнадзора, а также специалисты ОАО «РусГидро».

Согласно выводам комиссии, в настоящее время все гидротехнические сооружения и механическое оборудование Саяно-Шушенской ГЭС, за исключением оборудования и конструкций здания гидроэлектростанции, вышедших из строя во время аварии, находятся в работоспособном состоянии. Уровень их эксплуатации соответствует предъявляемым нормативным требованиям и обеспечивает их надежность и безопасность. Весной 2010 года планируется повторное проведение обследования ГТС с привлечением специализированных организаций.

В начале февраля 2010 г. вОАО «РусГидро» воссоздан новый консультационный орган - Комиссия экспертов по оценке состояния системы «плотина-основание» Саяно-Шушенской ГЭС. Необходимость создания специального экспертного органа вызвана, с одной стороны, пристальным вниманием широкой общественности к состоянию гидротехнических сооружений Саяно-Шушенской ГЭС, а с другой, стремлением еще раз, с помощью ведущих российских ученых в области гидротехники оценить несущую способность системы «плотина-основание» и потребность в дополнительных мерах по обеспечению ее надежности и безопасности.

В состав Комиссии вошли специалисты ОАО «РусГидро», ОАО «Ленгидропроект», ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» и ОАО «НИИЭС». В экспертной оценке состояния системы «плотина – основание» Саяно-Шушенской ГЭС также примут участие ведущие российские ученые, специализирующиеся на исследованиях в различных областях гидротехники, в том числе по таким направлениям, как геология, геомеханика и геотехника основания плотин и береговых примыканий, гидравлика водосбросных сооружений, фильтрация сооружений и их оснований, напряжённо-деформированное состояние системы «плотина-основание», сейсмика и динамическое поведение сооружений, мониторинг поведения плотины.

ИА «Хакасия»