|
Надёжность плотин и дамб гидротехнических сооружений.
В ряду потенциально опасных техногенных объектов гидротехнические комплексы (плотины, дамбы, водохранилища) занимают одно из первых мест, поэтому обеспечение надёжности плотин имеет исключительно большое значение. Мировая практика гидротехнического строительства насчитывает немало примеров, когда их ненадёжная работа, низкая устойчивость не только наносила существенный ущерб, но и приводила к большим человеческим жертвам.
Плотины и дамбы в процессе строительства и эксплуатации являются объектами приложения многочисленных природных и эксплуатационных нагрузок, а также технических воздействий. Действие этих нагрузок осуществляется раздельно или в различных сочетаниях, что приводит к изменению параметров эксплуатационной пригодности плотины и возникновению отказов, аварийных ситуаций.
К числу природных факторов, оказывающих существенное влияние на условия строительства и эксплуатации плотины относятся: климатические условия (количество и характер осадков, температурный и ветровой режим); топография (рельеф прилегающей территории); геологические факторы, включающие геологическое и тектоническое строение основания и бортов сооружения, вещественный состав, водно-физические, деформационные, прочностные характеристики грунтов и горных пород основания и бортов и т.д.; гидрогеологические характеристики водостока (реки); сейсмичность района.
При воздействии и эксплуатации плотин сами плотины, скальные и грунтовые массивы оснований и берегов подвергаются различным воздействиям: массы воды и сооружения, инъектируемых в толщу массивов закрепляющих растворов, буровзрывных работ, нагреванию или охлаждению за счёт аккумулированного в водохранилище тепла, физико-химической и механической суффозии, усиленному размыву русла и берегов.
Работа водосбросов и гидроагрегатов вызывает вибрации плотины и прилегающего к ней скального или грунтового массива. Несмотря на то, что вибрации распространяются на небольшие расстояния, однако, действуя в течение продолжительного времени, они могут усиливать осадки оснований, ослаблять грунты, изменять течение фильтрационных процессов в скальных массивах оснований и берегов.
Строительство плотин и эксплуатация водохранилищ в свою очередь вызывает большие изменения фильтрационного и гидрогеологического режимов, напряжённо-деформированного и температурного состояния скальных массивов оснований и берегов, вследствие чего выявленные в процессе изысканий инженерно-геологические условия, геодинамический режим (тектоническая активность) не являются постоянными, а изменяются в процессе строительства и эксплуатации.
Создание крупных водохранилищ может повлечь за собой повышение сейсмической активности в районе строительства гидроузла.
Совокупность перечисленных выше природных и техногенных факторов является причиной изменения состояния плотин различного типа, своеобразного их «старения» или износа, приводящих к появлению отказов, аварий, в том числе с катастрофическими последствиями.
К числу основных типов плотин, сооружённых в Кыргызстане, относятся гравитационно-бетонные (Токтогульская, Курпсайская, Ташкумырская, Андижанская) и грунтовые.
Статистика показывает, что наибольшее число инцидентов и аварий на гравитационно-бетонных плотинах обусловлено потерей устойчивости оснований (20% инцидентов и аварий), чрезмерной фильтрацией в теле и основании плотины (соответственно 15% и 14%), температурные и усадочные трещины (12%) относительно высокая интенсивность отказов и аварий под действием этих факторов наблюдается в первые 2 – 3 года после начала эксплуатации. В дальнейшем интенсивность резко падает и начинается «нормальная» работа сооружения. Воздействие попеременного замораживания и оттаивания (15%) и агрессивности воды (12%) проявляется через 10 – 15 лет с начала эксплуатации и оказывает существенное влияние на надёжность плотин через 40 – 60 лет.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 |