Разработана уникальная комплексная методика обследования плотин ГЭС
Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ и Института нефтегазовой геологии и геофизики им.А.А.Трофимука СО РАН разработали уникальную комплексную методику обследования плотин гидроэлектростанций. Методика позволяет проводить обследование плотин на наличие дефектов, при этом не оказывая на гидротехническое сооружение негативного влияния и не требуя остановки работы ГЭС.
Обследование плотин - это прежде всего вопрос безопасности. Гидротехнические сооружения подвержены воздействию различных факторов, которые со временем могут привести к ухудшению их состояния. Как отмечает магистрант физико-технического факультета НГТУ НЭТИ Алина Лукьянова, существует множество методов неразрушающего контроля, с помощью которых можно выявить, например, наличие коррозии элементов плотины или зоны фильтрации в ее теле. Основным методом является визуальный осмотр, позволяющий увидеть уже возникшие последствия возможных дефектов. Каждый метод имеет свои ограничения, связанные с типом выявляемых дефектов, в связи с чем ни один из них не может применяться как самостоятельный.
Поэтому актуальна разработка методики, которая позволяла бы проводить обследование на наличие трещин, фильтрации и других дефектов в теле плотины, при этом не оказывая на нее негативного влияния и не останавливая работу ГЭС. Исследование проводилось под руководством доцента кафедры геофизических систем НГТУ НЭТИ Константина Федина. Помимо Алины Лукьяновой, в нем принимал участие аспирант физико-технического факультета вуза Олег Марилов. Основная задача состояла в том, чтобы показать, что с помощью неразрушающих пассивных сейсмических методов можно не только диагностировать наличие дефектов в теле плотины, но и обосновать их появление на качественном уровне. Были проведены работы по обследованию плотины гидроэлектростанции, расположенной в зоне вечной мерзлоты, и прилегающих территорий. Обследование проводилось двумя пассивными сейсмическими методами: методом стоячих волн и методом сейсмоэмиссионной томографии.
Одним из самых интересных результатов, полученных в комплексе двух методов, является локализация зоны фильтрации на глубине 30 метров, что было выявлено с помощью метода сейсмоэмиссионной томографии, ранее не применявшегося при подобных исследованиях. Фильтрация - это процесс прохождения воды через пористые материалы (в данном случае через тело плотины), и ее своевременное выявление является крайне важной задачей, так как неконтролируемая фильтрация - это один из наиболее опасных факторов, способных привести к аварии или разрушению плотины.
"Комплексирование данных методов позволяет получать всестороннюю информацию о динамических характеристиках сооружения и увеличить достоверность получаемых результатов. Кроме того, постоянный мониторинг дает информацию об объекте в динамике, что позволяет не только определить состояние объекта на данный момент, но и спрогнозировать его поведение в будущем", - рассказала Алина Лукьянова.
При обследовании плотины было выполнено более 700 точек измерений, что позволило с высокой точностью локализовать выявленные дефекты. Обработка результатов производилась с помощью уникального программного обеспечения, разработанного магистром кафедры геофизических систем НГТУ НЭТИ Андреем Скоробогатько и аспирантом геолого-геофизического факультета Новосибирского государственного университета Антоном Гриценко.
Комплексная методика, разработанная при поддержке ИНГГ СО РАН, может применяться и в других отраслях: для картирования пещер, выявления коррозии металла, обводненности зданий и сооружений, обследования дорожного полотна и мостов. Все это важно, в первую очередь, для обеспечения безопасной эксплуатации объектов.
Достоверность полученных результатов подтверждается анализом многолетних данных об уровнях воды верхнего и нижнего бьефов и результатами последующего комплекса обследований работниками гидроэлектростанции. На данный момент командой ученых проводится обследование зданий и инженерных сооружений по всей России и за рубежом.
"В будущем хотелось бы повсеместно внедрить системы мониторинга, оснастить опасные производственные объекты оборудованием, позволяющим вовремя сообщать об изменениях в объектах, и расширить границы применимости метода", - добавляет Алина Лукьянова.
Источник:
