автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Контроль безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений русловых средненапорных гидроэлектростанций

На правах рукописи

003456185

Виталий Фёдорович ФИСЕНКО

КОНТРОЛЬ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ РУСЛОВЫХ СРЕДНЕНАПОРНЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Специальность 05.23.07 - Гидротехническое строительство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2008

О 5 ДЕК 2008

003456185

Работа выполнена в филиале ОАО «РусГидро» - «Боткинская ГЭС>

Научный руководитель:

доктор технических наук Илья Николаевич Иващенко

Официальные оппоненты: профессор, доктор технических наук,

заслуженный деятель науки РФ Григорий Михайлович Каганов профессор, кандидат технических наук Вячеслав Васильевич Малахан

Ведущая организация - ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Защита состоится «22» декабря 2008 г. в 1 б часов 30 минут на засед нии диссертационного совета Д 220.045.02 в ФГОУ ВПО «Московски государственный университет природообустройства» по адресу: 12755 Москва, ул. Пряшникова, д. 19, кор. 1, аудитория 201/1.

С диссертацией можно ознакомиться в научном зале библиоте Московского государственного университета природообустройства.

Автореферат разослан «Л/ 2008

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент И.М. Евдокимова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время возникла необходимость в зыработке единого комплексного подхода к решению задачи контроля езопасной эксплуатации гидротехнических сооружений (ГТС) и разработке шгоритма, который бы позволил оперативно принимать решения по беспечению их безопасности.

Гидротехнические сооружения обладают высоким уровнем ответ-твенности, их разрушения могут сопровождаться весьма значительными щербами экономического, социального и экологического характера. Анализ татистики аварий и повреждений гидротехнических сооружений показывает, гго вероятность даже крупных аварий и разрушений любых плотин, в том числе самых современных, не может быть полностью устранена. Очевидна шобходимость применения современных методов анализа разнообразной акопленной и вновь поступающей оперативной информации о возможных причинах снижения уровня безопасности ГТС. На этой основе должна быть беспечена необходимая оперативность и объективность процедур контроля оценки состояния эксплуатируемых плотин.

Сведение риска аварии к минимуму является задачей, решаемой как при проектировании и строительстве, так и при эксплуатации плотин. Основная рудность оценки риска связана с необходимостью осуществления опера-ивного анализа и обобщения большого объема разнородной и разномасштабной количественной (результаты расчетов, данные инструментальных измерений) и качественной (данные визуальных наблюдений, опыт и знания квалифицированных экспертов) информации, обладающей высокой степенью неопределенности.

Выработка единого комплексного подхода к решению задачи обеспечения безопасной эксплуатации гидросооружений, на основе обозначенной, является весьма актуальной.

Целыо диссертации является совершенствование методологии контроля, оценки и обеспечения безопасности гидротехнических сооружений средненапорных русловых гидроэлектростанций.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлена и решена система следующих взаимосвязанных задач:

- проведение анализа законодательной и нормативной баз по вопросам надежности и безопасности гидротехнических сооружений;

- проведение оценки влияния русловых процессов в нижнем бьефе на уровень безопасности сооружений;

- выполнение оценки влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильтрационного режима вследствие хемогенных факторов;

- выбор оптимальной детерминистической модели расчетной оценки показателей надежности сооружений;

- осуществление анализа причин аварий и сравнение различных мето дик оценки уровня безопасности ГТС;

- осуществление разработки методологии контроля и оценки безопас ности ГТС на основе использования как количественной, так и качественнор информации о состоянии сооружений и внедрение этой методологии в практик) эксплуатации сооружений крупного отечественного гидроузла.

Достоверность результатов выполненных исследований обусловлена

- проведением комплекса исследовательских работ, включающих поле вые изыскания, лабораторные исследования, подтверждённые инструмен тальными и визуальными натурными наблюдениями;

- использованием в исследованиях проверенных практикой тщательн отгарированных измерительных приборов, а также надёжных методов иссле дований;

- применением апробированных методов математического модели рования;

- хорошей согласованностью результатов натурных наблюдений расчетов.

Научная новизна работы состоит в:

- комплексном подходе к решению задачи разработки критерие безопасности гидротехнических сооружений на основе созданных и откалибр ванных математических моделей изменения состояния сооружения зависимости от внешних воздействий с учетом временного фактора, а такж результатов натурных наблюдений и исследований;

- учете гидравлических режимов при разработке мероприятий п повышению уровня безопасности ГТС на основе выполненных исследовани влияния русловых процессов на уровень безопасности гидроузла;

- исследовании влияния на фильтрационный режим грунтовых плоти хемогенного заиления дренажных коллекторов вследствие обильного посту ления в дренаж обогащенных ионами марганца фильтрационных вод из осн 2

ния плотины и застойных условий, благоприятных для образования и накоп-ния в дренаже гидроксидов марганца;

- проведении сопоставлений различных методик оценки уровня безо-сности гидротехнических сооружений и проверки их достоверности в усло-ях эксплуатации сооружений Боткинского гидроузла;

- разработке методологии создания систем диагностики эксплуати-емых ГТС русловых средненапорных гидроузлов, основанной на применении хнологии «экспертных систем» и способа формализации знаний о свойствах их сооружений и методах контроля и оценки их состояния в виде системы авил.

Практическая значимость диссертации заключается в использовании практике эксплуатации Боткинского гидроузла результатов исследова-льских работ по разработке и реализации мероприятий, направленных на вышение уровня безопасности его ГТС, а именно в:

- ликвидации нарушений крепления нижнего бьефа водопропускных оружений Боткинского гидроузла с учетом результатов выполненных дравлических исследований;

- восстановлении работоспособности дренажей грунтовых плотин с етом выявления природы хемогенного заиления дренажных коллекторов и ратных фильтров;

- разработке критериев безопасности гидротехнических сооружений с лью обеспечения длительной безопасной эксплуатации гидроузла;

- разработке и внедрении на Боткинском гидроузле экспертно-диагнос-ческой системы Д-2, позволяющей автоматизировать не только процесс сбора первичной обработки данных контроля, но также автоматизировать процедуру

енки состояния плотин.

Полученные практические результаты данной работы представляют ггерес для обеспечения безопасной эксплуатации ГТС других аналогичных дроузлов.

Результаты работы внедрены на Боткинской ГЭС (ныне филиал ОАО усГидро» - «Боткинская ГЭС»).

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации кладывались на Научно-технической конференции в ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. еденеева» (2004 г.), на Международном конгрессе по большим плотинам COLD) (Барселона, июнь 2006 г.), на Научно-технической конференции по

Российско-Германскому проекту Волга-Рейн (2007 г.) в университете Фридер сиана (ФРГ, г. Калсруэ).

Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работа в том числе две работы в журнале «Гидротехническое строительство», рекоме дованном ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 гла заключения, списка литературы из 162 наименований и 2 приложений. Осно ной текст диссертации изложен на 161 странице, содержит 32 иллюстрации 6 таблиц.

Краткое содержание диссертации

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, форм лируются цели и задачи исследований, приводятся основные положен выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор современного состояния проблел безопасности гидротехнических сооружений русловых средненапорных гид узлов.

Тенденции мирового опыта законодательного регулирования безоп ности плотин в значительной мере реализованы в России принятием в 19 году Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружени Этим законом введена новая система обеспечения безопасности ГТС, ос ванная на мировом и отечественном опыте.

В обеспечении безопасной эксплуатации ГТС русловых средне порных гидроузлов важная роль принадлежит вопросам эксплуатации плот из грунтовых материалов. Это обусловлено не только тем, что такие плоти составляют большую часть напорного фронта русловых средненапорн гидроузлов. Мировой опыт эксплуатации ГТС показывает, что 80% имевш место случаев прорыва плотин относятся к грунтовым плотинам. Приведённ примеры отечественного и мирового опыта показывают важность фильтра1 онных исследований таких плотин и высокую значимость наблюдений и ин рументальных измерений параметров их тела и оснований.

На безопасную эксплуатацию ГТС речных гидроузлов большое влия оказывают процессы переработки берегов и трансформации русел рек в ниж бьефах их водопропускных сооружений. При возведении подпорных речн сооружений гидроузлов происходит изменение естественного водного реж 4

ки, выражающееся в перераспределении жидкого стока, а также в задержании ёрдого стока в водохранилище. Это приводит к изменению руслового оцесса в нижнем бьефе гидроузла. Преобладающие в естественных условиях ратимые деформации русла, обусловленные транзитным транспортом носов, поступающих с площади водосбора, после возведения гидроузла геняются необратимыми деформациями, среди которых обычно преобладает змыв. Обычно этот процесс происходит во время строительства при стес-пии русла перемычками на участке, примыкающем к гидроузлу. При даль-йшей эксплуатации сооружений последнего зона переформирования распро-раняется вниз по течению. В ряде случаев переработка берегов и размывы сел в рассматриваемых нижних бьефах могут угрожать безопасности ГТС. кие случаи рассмотрены в рамках главы на примерах, имевших место в актике эксплуатации ряда отечественных и зарубежных гидроузлов.

В главе приведён также обстоятельный обзор исследований, посвя-енных: изучению опыта строительства ГТС речных гидроузлов с ГЭС; орга-зации натурных наблюдений за их состоянием; разработке их критериев зопасности; фильтрационным процессам, их влиянию на надёжность соору-ний; процессам трансформации русел рек в нижних бьефах гидроузлов и иянию этих процессов на безопасность ГТС; методы расчётов количест-нного уровня безопасности гидротехнических сооружений. Обсуждаемые в аве исследования выполнялись специалистами института «Гидропроект», 1енгидропроект», ВННИИГ им. Веденеева, МГСУ, МГУГ1, НИИЭС, СГНЭО, СПб ГТУ, НТЦ «Энергонадзор» и др.

Значительный вклад в развитие указанных направлений исследований гесли учёные: Н. В. Арефьев, А. Е. Асарин, А. М. Белостоцкий, И. Ф. Блинов, . И. Бронштейн, А. Г. Василевский, А. Б. Векслер, А. В. Гинц, В. Б. Глаговский, . Л. Гольдин, С. Г. Гордиенко, И. Ы. Гусакова, С. Н. Добрынин, В. М. Доненберг, . А. Золотов, Г. С. Золотарев, Д. А. Ивашинцов, И. Н. Иващенко, Г. М. Каганов, . С. Калустян, С. Е. Лисичкин, А. А. Лобач, Ю. П. Ляпичев, В. В. Малаханов, . Н. Марчук, В. Б. Николаев, Д. Б. Радкевич, Л. Н. Рассказов, О. Д. Рубин, . С. Румянцев, А. И. Савич, В. А. Серков, С. В. Сольский, А. И. Царев, А. Г. 'рнилов, В. И. Щербина и др.

В главе приведены основные данные о Воткинском гидроузле на реке ама, геологии района, гидрологии реки, компоновке его основных оружений, особенности проекта. Воткинский гидроузел сооружен на реке ама в 1955-1965 годах.

Таблица

Основные данные о Боткинском гидроузле

Длина напорного фронта, м Установленная МОЩНОСТЬ, МВт Максимальный напор, Л1 Объем водохранилища, км3 Класс основных сооружении

полный полезный

5370 1020 23,0 9,36 3.7 II

На рис.1 приведён генплан Боткинского гидроузла.

Во второй главе отражены результаты исследований гидравлическ режимов в нижнем бьефе Боткинского гидроузла, нарушений креплен нижнего бьефа и эффективности мероприятий по восстановлению нормально уровня безопасности, выполненных автором диссертации.

При возведении напорных сооружений речных гидроузлов происход изменение естественного режима реки, выражающееся в перераспределен жидкого стока, задержке твердого стока водохранилищем, во внутрисуточн колебаниях расходов и уровней при осуществлении регулирования мощное ГЭС. Рассматривались два этапа работы Боткинского гидроузла. Первый эт - работа ГЭС в условиях свободного нижнего бьефа (до завершения стр тельства Нижнекамского гидроузла). Второй этап - работа ГЭС с подпоро нижнем бьефе от Нижнекамского гидроузла после ввода в эксплуатацию е ГЭС и наполнения водохранилища до отметки НПУ. Дополнительное влиян на процесс нарушения креплений нижнего бьефа оказало понижение уровн нижнего бьефа, обусловленное трансформацией русла р. Камы за счет из нения естественного режима стока наносов и карьерных разработок в рус Проведённые исследовательские работы позволили выполнить оценку влиян добычи песчано-гравийной смеси в русле р. Камы. Было установлено, ч процесс понижения уровней нижнего бьефа значительно замедлился и пр тически прекратился после резкого сокращения добычи нерудных материал из русла этого водотока.

В процессе эксплуатации Боткинского гидроузла наблюдались зна1 тельные деформации (просадка и разрушение плит крепления) левобережн откоса отводящего канала ГЭС. 6

Причина возникновения деформации состояла в том, что крепление евобережного откоса не было рассчитано на длительную эксплуатацию при изких отметках нижнего бьефа и больших скоростях потока вдоль берега, опускалась работа левобережных гидроагрегатов №1 и 2 с максимальной ощностью (при отключенных остальных агрегатах) и минимальных отметках ижнего бьефа. Были выполнены гидравлические исследования и измерения коростей течения в отводящем канале ГЭС при различных режимах работы грегатов ГЭС. Анализ полученных при этом результатов свидетельствует, что аибольшие скорости течения вдоль левобережного откоса имели место при аботе полной мощностью левобережных агрегатов № 1 и 2. При этом скорости начальном створе достигали наибольшего значения 2,75 м/с при среднем начении на вертикали 2,65 м/с.

После возникновения аварийной ситуации на левобережном откосе ыли приняты следующие меры: гидроагрегатам № 1 и 2 было запрещено ра-отать с максимальной мощностью при минимальной отметке нижнего бьефа; ыла произведена отсыпка на размытый участок каменной призмы и закреп-ение ее сборными железобетонными плитами.

В июле 1993 года в створе гидроагрегата № 5 в ковше за зубом рисбермы ыло выявлено понижение отметки дна и отсутствие каменного заполнения овша. Последующие водолазные обследования показали, что размеры ямы азмыва и ее глубина увеличиваются. При непринятии мер по ликвидации этой варии могло произойти разрушение рисбермы, нарушение отсасывающих труб идроагрегатов, разрушение левобережных подпорных стенок и возможное арушение напорного фронта. Данный сценарий развития аварийной ситуации ыл возможен при пропуске паводка редкой обеспеченности, когда нет возмож-юсти по гидрологическим условиям ограничить сброс значительных расходов нижний бьеф.

Максимальные, придонные скорости в зоне размыва за рисбермой (с четом работы ГЭС в режиме суточного регулирования и включений её агре-атов в качестве аварийного резерва) достигали и = 3,15 м/с. Как известно, вязь придонной неразмывающей скорости с крупностью донного материала описывается зависимостью Мирцхулавы Ц. Е.

(1)

где т - коэффициент, учитывающий наличие в потоке взвеси (m = 1 при отсут ствии взвеси); п - коэффициент пульсации {п = 4,33 в рассматриваемом случае р =2,65т/м3- плотность материала каменной наброски; ра = 1 т/м3- плотност воды.

При отмеченных выше значениях придонной скорости потока устойчивыми будут элементы наброски крупностью d > 0,76 м. На рассма риваемом Боткинском гидроузле в качестве наброски в соответствии полученными нами рекомендациями использовались стандартные фундамен ные блоки ФБС 24-6-6, размером 2,4x0,6x0,6 м, что с некоторым запасо удовлетворяло требованиям к крупности материала заполнения зоны размыв

В 1998 году в зону размыва за зубом рисбермы в районе напротив 5-г гидроагрегата было отсыпано 360 м3 бетонных блоков, в 2000 году в зо размыва за зубом рисбермы в районе напротив второго гидроагрегата - 300м Отмеченные действия позволили восстановить нормальный уровень без пасности сооружения.

Крепление нижнего бьефа было выполнено с учетом подпора о Нижнекамской ГЭС. В полной мере это видно на примере русловой земляно плотины №1 .В процессе эксплуатации в результате резких изменений уровне нижнего бьефа, а также ледовых явлений в зимний период произошл уполаживание низового откоса этой плотины в диапазоне отметок 71 -66 м, есть имел место вынос грунта тела плотины в русло реки. Измеренные скорост потока при сбросе нагрузки ГЭС с Р = max до Р = 0 составили и = 3,1 м/с. В же время, неразмывающие скорости для материала низового откоса (булыжн с галькой и гравием) составляли г) = 1,5 - 2,0 м/с. Таким образом вознш вероятность размыва низового откоса русловой земляной плотины, пре ставляющую угрозу безопасности всего гидроузла.

Нормальный уровень безопасности рассматриваемой плотины бь восстановлен после крепления низового откоса сборным и монолитны железобетоном в диапазоне отметок 66,00-71,00 м. Более подробно влиян русловых процессов на безопасность гидросооружений и пути повышен уровня безопасности гидросооружений представлены в статьях с участие автора [1,2].

Выполненные нами исследования показали, что русловые процессы местные деформации крепления нижнего бьефа оказывают существенн влияние на уровень безопасности ГТС гидроузла. Причиной местных дефо маций крепления нижнего бьефа явилось несоответствие прочностных хара теристик крепления (крупности донного материала) максимальным скоростя потока. 8

В третьей главе рассматривается значение фильтрационного режима унтовых плотин, в особенности работоспособности их дренажных систем, я безопасности сооружений.

В сентябре 2003 года были зафиксированы выходы фильтрационных д на земляной плотине №2 в районе дренажного колодца СК-3 на участке иной 80 м от подошвы низового откоса до дренажного лотка. Было решено: о наступления зимы устроить самоизливающий отвод из колодца СК-3 в ренажный лоток и пригрузить обводненный участок песчано-гравийным унтом с целью недопущения промерзания.

В 2004 - 2005 годах исследования фильтрационного режима земляной отины №2 были нами продолжены, подробно содержание этих исследований ¡ражены в статьях с участием автора [3, 4, 5]. Обследование плотины №2 оказало, что её дренажный коллектор заилен хемогенными марганцевыми дами по всей длине, за исключением самых верхних водораздельных и сухих частков. Мощность о тложений в трубах коллектора диаметром 1 м колеблется т 20 до 75 см. Нами был выполнен комплекс полевых изысканий, лаборатор-ых исследований, анализ результатов этих работ позволил нам установить, то основной причиной нарушения работы дренажных систем земляных пло-ин Боткинского гидроузла и причиной нарушения нормальной работы их ренажных систем является хемогенное заиление дренажных коллекторов арганцово-рудными отложениями. Осаждение и накопление хемогенных арганцевых руд в трубчатом дренаже плотины №2 привело к перекрытию олости дренажного коллектора между ПК 41 и ПК 42, вызвавшему подтоп-ение дренажа, подъем депрессионной поверхности в теле плотины и пьезомет-ической поверхности в водоносном горизонте основания в интервалах К 40 - ПК 43 и ПК 38 - ПК 39. Состояние дренажного коллектора на участке К-За - СК-3 представлено на рис.2.

Выполненные полевые исследования выявили наличие марганцово-удных отложений во всех, без исключения, элементах дренажной системы: в олости дренажного и отводящего коллекторов, в дренажных отверстиях, в тыках звеньев дренажных труб, в смотровых колодцах, в обратных фильтрах.

Материал образца отложений из дренажного коллектора плотины №2 лажный, сажистый, с масляно-металлическим блеском на гладких поверх-остях, аморфный, пористый, легкий, имеет натечные формы, слоистую рых-ую структуру.

Слои ориентированы параллельно поверхности дренажной трубы. Водопр ницаемость в направлении параллельном слоистости характеризуется средни значением коэффициента фильтрации к -г-г= 6,0 м/сут, в перпендикулярном к1= 2,3 м/сут (табл.2).

Таблица

Коэффициенты фильтрации отложений из дренажного коллектора плотины №2

№ опыта 1 2 3 среднее 4 5 6 среднее

к-т-К м/сут 5,3 5.9 6,8 6.0 - - - -

к±, м/сут - - - - 2,3 2,9 1,8 2,3

Выполненные лабораторные испытаиия показали, что коэффициет фильтрации грунтов фильтровой обсыпки с хемогенным материалом в пор уменьшался в несколько раз по сравнению с исходным, достигая величин, сра нимых с коэффициентом фильтрации песков тела плотины, что доказало кол матирование обратного фильтра дренажного коллектора.

Хемогенное заиление дренажа сопровождалось также закупоркой др нажных отверстий в трубах и зазоров на стыках секций трубы натечными обр зованиями из соединений марганца. Закупорка отверстий в совокупности кольматажем обратного фильтра уменьшало водоприемную способность д нажного коллектора, в конечном итоге, до нуля (даже при отсутствии донн отложений). Причиной перечисленных проявлений снижения эффективное работы дренажа служило обильное поступление в дренаж обогащенных иона марганца фильтрационных вод из основания плотины и застойные услов благоприятные для образования и накопления в дренаже гидроксидов маргаш

Учитывая, что марганцевые отложения нерастворимы в воде и друг экологически безопасных растворителях, единственным реально применимь способом их ликвидации остается механическая очистка труб дренажно коллектора и при необходимости замена/промывка фильтрующего матери Более подробно проблемы хемогенного заиления дренажей Боткинской Г изложены в статьях с участием автора, опубликованных в Известиях О «ВНИИГ им. Веденеева» [3, 4, 5].

В мае 2006 года удалось полностью прочистить участок дренажа СК-3 до СК-4 и отводящего коллектора от КО-1 до КО-3, удалив из отстойни и труб песок с марганцевыми отложениям. В результате была восстановле 10

нормальная работа дренажа земляной плотины №2 (рис.26).

В четвёртой главе рассмотрены вопросы организации натурных наблюдений на основных ГТС Боткинского гидроузла, которые подразделя-ись на контрольные и специальные. Контрольные наблюдения в обязательном порядке проводятся на всех ГТС гидроузлов 1 - III классов с целью осуществления систематического мониторинга их состояния, своевременного выявления отклонений от нормальных условий эксплуатации, назначения соответствующих мероприятий, направленных на предотвращение снижения ровня безопасности объекта. Состав и объем контрольных наблюдений, как правило, следует назначать в зависимости от класса плотины, ее конструкции, геологических, геокриологических, гидрогеологических, климатических, сейсмических условий, а также условий возведения и требований эксплуатации последней.

Специальные наблюдения обычно проводят для проверки отдельных проектных предположений и решения научных задач. Они предусматривают изучение тех вопросов, которые в настоящее время не могут быть решены достаточно надёжно теоретически или экспериментально. К таким исследованиям относится, например, контроль напряжённо-деформируемого состояния сооружения. Для Боткинского гидроузла специальными наблюдениями являются наблюдения за напряжением арматуры анкерной плиты и анкерного понура водосливной плотины.

Измеряемые (вычисляемые по результатам измерений) контролируемые показатели, выбранные в качестве диагностических, должны отвечать следующим условиям:

- диапазон измерения значения показателя при нормальном эксплуатационном состоянии должен в несколько раз превышать погрешность его измерения;

- показатель должен характеризовать состояние зоны сооружения, наиболее чувствительной к внешним воздействиям;

- диагностический показатель должен поддаваться прогнозу с помощью детерминической или статистической модели.

На примере Боткинского гидроузла нами был осуществлён выбор наиболее репрезентативных диагностических показателей его бетонных и грунтовых сооружений.

Критериальные значения рассматриваемых показателей состояни сооружений определяются расчётом последних в соответствии с дейст вующими СНиПами и принимаются равными расчётным значениям соответствующим нагрузкам основного К1 и особого К2 сочетания нагрузок в соответствии с Методикой, определения критериев безопасности гидротех нических сооружений (РД 153-34.2-21.342-00.)- На примере назначени критериев для бетонных сооружений виден подход к назначению их критери альных значений. С учётом достаточного ряда наблюдений, выполненных помощью КИА и наблюдаемых значений уровней бьефов, напора, температур близких или превосходящих нагрузки основного сочетания, критериальны значения показателей К1 назначались по прогнозным статистически регрессионным моделям. Выбор прогнозирующей функции в виде многочлен с неопределёнными коэффициентами, зависящими от внешних факторо (уровней бьефов, напора, температуры воздуха и времени от начала выборки определялся опытом предыдущих исследований и качеством получаемо модели. Качество модели оценивалось нами по следующим параметрам:

- коэффициенту корреляции модели с показаниями КИА;

- коэффициенту Фишера «Р» (критерий значимости выбранной форм связи рядов показаний КИА и внешних воздействий);

- значениям стандартов ошибки оценок коэффициентов при переме ных многочлена (значений внешних факторов). Величины стандартов ошибк должны составлять не более половины от значений коэффициентов многочлен

Критериальные значения К1 после построения регрессионной модел диагностического показателя назначались как сумма значений модели для уел вий основного сочетания нагрузок и доверительного интервала модели, приш-маемого равным двум стандартам ошибки оценки прогноза по модел относительно показаний КИА. К1 показаний пьезометров в основани бетонных сооружений назначались для уровней бьефов при сбросе расчётно паводка 1% обеспеченности и нормальной работе противофильтрационны устройств.

Общий вид регрессионной модели показания пьезометров в основани бетонных сооружений:

П=Ь0+Ы*УНБ+Ь2*УВБ+ЬЗ*(УНБ) +Ь4*(УВБ) '+......" (

Для пьезометров, измеряющих фильтрационное противодавление в нованиях бетонных сооружений, регрессионная модель, определяющая итериальное значение К1 имеет вид:

К1=П=Ь0+Ь1 *УНБ+Ь2*УВБ±2* аоц. (3)

При назначении критериальных значений пьезометрических уровней в основании основных бетонных сооружений рассматривались эпюры отиводавления для двух случаев особого сочетания нагрузок: при пропуске верочного паводка 0,1% вероятности и при пропуске паводка 1% вероятности ыходом из строя понура, как противофильтрационного элемента. Диагнос-ческие показатели уровней воды в пьезометрах принимались для случая с ньшим коэффициентом запаса. При этом учитывались требования современ-IX СНиП и данные натурных наблюдений противодавления в основании С за последний период эксплуатации (1993-2005 гг.).

В пятой главе зложены результаты нашего анализа причин разрушения унтовых плотин, рассмотрены различные подходы к определению допусти-го риска и уровня безопасности ГТС.

Наиболее общим и теоретически обоснованным является метод, нованный на оценке меры риска величиной, представляющей собой произ-дение:

Р-У, , (4)

еР-вероятность аварии или разрушения сооружения, У-ущерб от аварии ш разрушения.

При проектировании, строительстве и эксплуатации соотнесение затрат обеспечение надежности и безопасности сооружений с размером ущерба возможной аварии и повреждения может быть выполнено.на основе применил методов вероятностно-экономической оптимизации гидросооружений соответствии с условием:

П + Я + ->!ШП, (5)

е Я - приведенные затраты на строительство, Л - ежегодные издержки, Р -роятность наступления предельного состояния (аварии, повреждения) у'-го па, У - стоимость ущерба от наступления предельного состояния.

В главе рассмотрены три современных методики оценки уровня зопасности (уровня риска) ГТС:

1. Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооруя ний. Стандарт предприятия (СТП НИИЭС);

2. Методические рекомендации по оценке риска аварий гидрот нических сооружений, водохранилищ и накопителей промышленных отход разработанные в ФГУП НИИ ВОДГЕО под научным руководством докто технических наук Н. Н. Розанова и Н. П. Курганова;

3. Методика оценки вероятности отказов грунтовых плотин, выполн ная по методике Р. Фела (СТП ВНИИГ 220.2.001-00).

По методике, рекомендованной ВНИИГом, ожидаемая частота отк;-двух вполне благополучных плотин левобережных пойменных № 3 и 4 вы чем у правобережной пойменной №2, имеющей с 1964 г. проблемы с дренаж и русловой №1, у которой низовой откос подвергался размывам при перепа уровней нижнего бьефа.

Большое влияние на коэффициент риска нарушения фильтрациош прочности оказывает наличие зон контакта грунта тела плотины с элемента из других материалов, независимо от нарушений в контакте. Это также повл ло увеличение ожидаемой частоты отказа левобережной пойменной плоти №3. Последняя имеет самую высокую частоту отказа из всех грунтовых пло-Боткинского гидроузла, что сомнительно.

При оценке риска аварии на земляных плотинах Боткинского гидроу. по Методике НИИ ВОДГЕО получены результаты об умеренной степени ри на всех его плотинах, но с некоторым превышением степени риска на плот №2 (правобережной пойменной). Это связано с чрезмерным влиянием пок теля опасности 4 - степень опасности при авариях с прорывом плотин Вотки кого гидроузла по принятой классификации очень большая. Масштаб возм ной чрезвычайной ситуации будет федеральный, так как коснется трех субъ тов Федерации.

Наиболее приемлемой является Методика оценки уровня безопасно гидротехнических сооружений. Стандарт предприятия (СТП НИИЭС). методика рекомендует приводить, количественные значения факторов к м штабу единой нормативной шкалы, значения которой изменяются от 0 д Оценке «0» соответствует идеальное исправное состояние сооружения; оцен до «3» соответствует работоспособное состояние сооружения, отвечаю нормативным требованиям по первой и второй группе предельных состоян оценка свыше «3 » и до «4» соответствует состоянию сооружения, отвечающ

словиям эксплуатации сооружении при действий осооого сочетания нагрузок; ри оценке свыше «4» и до «6» сооружения находятся в состоянии несо-встствия нормативным требованиям (аварийное состояние). Для каждого да инструментальных наблюдений, для каждого сооружения определены личественные и качественные признаки, соответствующие шести возможным ценкам.

Обобщение оценок по видам инструментальных наблюдений и изуальных обследований в Методике НИИЭС рекомендовано выполнять по ормулам (6) и (7), а по отдельным конструкциям и сооружениям по формуле (8).

/ = тах (/ = 1,2,...и) ^

" (7)

I - Г Т~Т

Лчах 11/г т у>-1

/=1 _ 'пш^ ^ (8)

где I - вычисляемое значение фактора безопасности более высокого ровня иерархии, Н - значение фактора безопасности более низкого уровня ерархии, 1тах и 1ппп максимальное и минимальное значение факторов для ого интервала количественной шкалы, которому соответствуют качественные начения факторов, учитываемых при вычислениях в формуле (8).

При оценке уровня безопасности I эксплуатируемого ГТС следует читывать две основные группы факторов безопасности характеризующих:

- состояние эксплуатируемого ГТС (фактор 11);

- ущерб от возможной аварии и разрушения ГТС (фактор 12).

По результатам оценки, осуществленной нами по Методике НИИЭС, ровень безопасности земляных плотин Боткинского гидроузла является ормальным.

В тексте главы подробно освещается методология создания систем иагностики эксплуатируемых гидротехнических сооружений русловых редненапорных гидроузлов, основанная на применении технологии «эксперт-ых систем» и способа формализации знаний о свойствах гидротехнических ооружений русловых средненапорных гидроузлов и методах контроля и оцени их состояния в виде системы правил. Создаваемые на этой основе системы иагностики позволяю т автоматизировать не только процесс сбора и первичной бработки, данных контроля, но также автоматизировать процедуру оценки

15

состояния плотин. Показаны принципы создания и работы экспертно-диагно тической системы Д-2 и системы автоматизации инструментальных набл дений за состоянием ГТС Боткинской ГЭС, разработанных и внедрённых участием автора.

Система Д-2, разработанная и установленная при участии автора Боткинской ГЭС, содержит (рис. 4) основные блоки: базу данных систем базу знаний системы, включающую в себя аналитический блок оцен состояния сооружения; базу сценариев проведения диагностики и экспертиз уровня безопасности; базу знаний для проведения диагностики состояния ГТ базу знаний для проведения экспертизы. Кроме того, система содержит р сервисных программ: блок ввода информации об объекте; графическ редактор; редактор построения таблиц; блок математической обработки да ных; блок создания отчётов; блок ввода данных наблюдений в базу данны блок импорта-экспорта данных; архив.

Ранжирование качественных значений отдельных факторов, как уровня безопасности I для сооружения в целом, осуществляется на осно специальных таблиц и реализуется в Декларации безопасности ГТС.

На рис. 3 приведён график изменения уровня безопасности ГТС В кинской ГЭС в 2007 г., составленный с помощью системы Д-2.

Изменение уровня безопасности ГТС, наблюдаемое на графике, связа! с изменением показаний контрольно-измерительной аппаратуры. Макс мальное значение I в паводок - в этот период показания пьезометров макс мальные и приближаются к К1.

В системе создана база знаний для проведения экспертизы, котор включает в себя базы знаний для визуальных наблюдений и базу диагн тических знаний, а, кроме того, для каждого сценария развития возможн аварийной ситуации разработаны на экспертном уровне, и введены в сценар правила проведения экспертизы, оценки последствий развития аварийн ситуации и мероприятия по её предотвращению по каждому конкретному с нарию. Более подробно идеология и принципы построения эксперта диагностических систем изложены в статьях с участием автора [6, 7].

Для повышения оперативности и достоверности получения инфорл ции за состоянием бетонных сооружений на Боткинском гидроузле по инициат 16

при участии автора разработана и внедрена система автоматизации струментальных наблюдений за состоянием бетонных сооружений, зработка и внедрение этой системы предусматривала три этапа автома-зации инструментальных наблюдений на бетонных сооружениях: пьезо-тры и щелемеры на водосливной плотине, па здании ГЭС и монтажной ощадке. В системе Д-2 информация с автоматизированной системы ступает в базу данных, обрабатывается в базе знаний и учитывается при ределении уровня безопасности ГТС.

Заключение

1. В данной диссертационной работе решается задача выработки еди-го комплексного подхода в обеспечении безопасной эксплуатации гидро-оружений на основе анализа причин аварий и сравнения различных методов енки уровней безопасности гидротехнических сооружений, анализа законо-тельной и нормативной базы по вопросам надежности и безопасности гидро-хнических сооружений, оценке влияния русловых процессов в нижнем бьефе уровень безопасности сооружений, оценке влияния на уровень безопасности унтовых плотин изменения их фильтрационного режима вследствие могенных факторов, разработки методологии контроля и оценки безопас-сти ГТС на основе использования как количественной (расчетной и инстру-чггальной), так и качественной информации о состоянии сооружений, ссмотрены пути решения ряда проблем, возникающих при эксплуатации ГТС еловых средненапорных гидроэлектростанций. Теоретические положения инженерные методы, разработанные в диссертации, в совокупности состав-ют основу решения важной научно-технической проблемы контроля, оценки беспечения безопасности гидротехнических сооружений русловых средне-порных гидроэлектростанций в процессе эксплуатации.

На основе подробного анализа мирового опыта законодательного гулирования безопасности плотин, отечественного опыта отраслевого над-ра за безопасностью ГТС автором сделан вывод, что мировые тенденции в ой области в значительной мере реализованы в России принятием в 1997 ду Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений», других-законодательных и нормативных документах.

2. В результате проведённых исследований гидравлического режима в 1жнем бьефе Боткинской ГЭС нам удалось определить характер распреде-ния скоростей потока при различных режимах работы ГЭС, что позволило

выбрать оптимальные варианты ремонтных работ. Как показано автором работе для выполнения проектов по ремонту деформаций крепления нижне бьефа необходимо проведение всесторонних гидравлических исследований измерения скоростей потока при различных режимах работы гидроузла, проекте ремонта должны учитываться наиболее неблагоприятные гидра лические режимы работы гидроузла. При своевременном выявлении деф маций крепления нижнего бьефа и выполнения проекта с учётом гидр лических режимов, проведение ремонтных работ позволяет восстанови нормальный уровень безопасности гидросооружений при оптимальн затратах материальных и финансовых ресурсов.

3. Результаты проведённых с участием автора исследований оцен влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильт ционного режима впервые выявили хемогенные факторы нарушения н мальной работы их дренажных систем. На Боткинском гидроузле основн причиной нарушения фильтрационного режима является снижение эфф тивности работы дренажа вследствие обильного поступления в дренаж 0601 щенных ионами марганца фильтрационных вод из основания плотины застойные условия, благоприятные для образования и накопления в дрена гидроксидов марганца. Так как марганцевые отложения нерастворимы в в и других экологически безопасных растворителях, единственным реаль применимым способом их ликвидации остается механическая очистка т дренажного коллектора и при необходимости замена/промывка фильтрующ материала. Приведены успешные примеры борьбы с хемогенным заилени дренажных коллекторов плотин Боткинского гидроузла.

Полученные результаты позволяют рекомендовать при исследован фильтрационных режимов грунтовых плотин исследовать химический сос отложений в полостях дренажных коллекторов, грунтов обратных фильтро фильтрационных вод с целью своевременного выявления начавшег хемогенного загрязнения.

4. По результатам натурных исследований, проектно-изыскательс материалов и на основании требований, предложенных автором, назначе наиболее значимые и характерные группы КИА, а также зоны сооружен подлежащие визуальным осмотрам. На этапе назначения критериальн значений созданы и откалиброваны математические модели изменения сос яния сооружения в зависимости от внешних воздействий с учётом времени фактора. По результатам математического моделирования и расчётов воздей вий внешних и внутренних факторов вычислены значения предупредительн 18

овня К1 и критического уровня К2. Такой подход позволяет повысить стоверность назначения критериев, что, в свою очередь, имеет прямое влия-ie на безопасность гидросооружений.

5. Разработана методология создания систем диагностики эксплуати-емых гидротехнических сооружений гидроэлектростанций, основанная на именении технологии «экспертных систем» и способа формализации знаний свойствах гидротехнических сооружений гидроэлектростанций и методах нтроля и оценки их состояния в виде системы правил. Создаваемые на этой нове системы диагностики позволяют автоматизировать не только процесс opa и первичной обработки данных контроля, но также автоматизировать оцедуру оценки состояния плотин. Показаны принципы создания и работы спертно-диагностической системы Д-2 и системы автоматизации инструмен-[ьных наблюдений за состоянием бетонных сооружений на Боткинской ГЭС, работанных и внедрённых по инициативе и при участии автора.

Основные положения диссертации освещены в следующих работах:

1. Л. А. Борисович, В. Ф. Фисенко. Русловые процессы в нижнем ефе Боткинской ГЭС, местные деформации крепления нижнего бьефа и их шяние на уровень безопасности гидротехнических сооружений. // Гидро-хническое строительство, 2003, № 9.

2. А. Б. Векслер, В. Ф. Фисенко. Нарушения крепления нижнего бьефа откинской ГЭС, возникшие в процессе эксплуатации. // Гидротехническое роительство, 1997, №2.

3. А. В. Гинц, Т. М. Гольдина, И. Н. Гусакова, В. Ф. Фисенко. емогенные отложения в дренажной системе грунтовой правобережной отины №2 Боткинского гидроузла. // Известия ВНИИГ им. Веденеева. Том. 3. Основание и грунтовые сооружения. 2004 г.

4. А. В. Гинц, М. Г. Лопатина, И. Н. Гусакова, В. Ф. Фисенко. роблема хемогенного заиления дренажа грунтовых плотин Боткинской ГЭС. Гидроэнергетика. Тезисы докладов научно-технической конференции. С-Пб.: здательство ВНИИГ им. Веденеева. 2005 г.

5. С. Г. Гордненко, И. Н. Гусакова, И. А. Квегиая, В. Ф. Фисенко. ценка фильтрационных утечек через основание грунтовых плотин откинской ГЭС.

11 Известия ВНИИГ им. Веденеева. Том. 243. Основание и грунтовые соор> жения. 2004 г.

6. В. Ф. Фисенко, А. П. Деев. Рекомендации по организации натурны| наблюдений на эксплуатируемых ГТС с учётом опыта Боткинской ГЭС. Безопасность энергетических сооружений. 2005. вып. 15.

7. А.Г. Чернилов, Б. А. Лавров, И. Н, Иващенко, В. Ф. Фисенк«

Экспертно-диагностическая система D2 для оценки безопасности гидроте?, нических сооружений. // Безопасность энергетических сооружений. 200^ вып. 15.

8. E.N. Bellendir. V. В. Glagovsky, V. S. Kuznetsov, N. Ya. Nikitina, EJ Filipova, 1. F. Blinov, F N. Ivaschenko, A. G. Chernilov, D. B. Radkevich, V. Fisenko. Principals and method of diagnostics, assessment and assurance (! embankment dams in Russia. // Trans. 22th Int. Congr. Large Dams, Barceloni 2006. vol.1.

Рис. 1. План Боткинского гидроузла.

1 .'Здание ГЭС. 2.8сдоелиашя плотина, З.Руспоазя ялашга № 1. 4.Право6ера:«иая зшпяиая плотна Nï 2. 5. Земляпйй левобережная плотина № 3, 6 Судоходный шлюз. 7.0ф&*дтои1Ий мол. 8.Левовйрвжиая плотей 9,Пг)р» Ю.Оснавндй |х>сшюк .11 ПртамскИй район. _ _

и б)

Рис. 2. Полость дренажного коллектора до (а) и после (б) очистки от

отложений и наносов.

I

3,4 3,2 3 2,8 2,6 2,4 2,2 2 1,8

/ 3 1 / ' 1

/ а г * А Й- <г: у/ -

--<1 & 2 к г......Н

- >--;

4 \

2 ' ] 1 / / х

1 \ 7

--н-

Ч 1 ч

___

6 1 ; 1

Г- г- о г- г- |> г- г- г- г- г-

О о о о о о о о о о о о

1—: <—1 СП чо о ОС 0\ о —< сч

О о о о о о о о о 1 —1 —1

,—< т—1 Г) сч г-1 ___ .—I ,—(

О ГО о о о о о о о о о о

|ис.З. Экспертная оценка уровня безопасности ГТС, график изменения уровня ^опасности ГТС в течение 2007 г. (ордината I - уровень безопасности ГТС, рсцисса I - дата). 1 - общий ГТС; 2 - земляная плотина №1; 3 - земляная лотина №2; 4 - земляная плотина №3; 5 - земляная плотина №4; 6 -досливная плотина; 7 - здание ГЭС.

Рис. 4. Блок-схема системы Д-2.

ИД «Регион» 6463-2008

ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние вопроса.

1.1. Нормативное обеспечение безопасности гидротехнических сооружений, организация их безопасной эксплуатации.

1.2. Особенности эксплуатации гидротехнических сооружений русловых средненапорных ГЭС.

1.3. Боткинская ГЭС на реке Кама, геология района, гидрология реки, компоновка сооружений, особенности проекта.

Выводы по главе

2. Русловые процессы в нижнем бьефе и их влияние на уровень безопасности ГТС.

2.1. Русловые процессы в нижнем бьефе Боткинской ГЭС, местные деформации крепления нижнего бьефа.

2.2. Экспериментальные исследования гидравлического режима в нижнем бьефе Боткинской ГЭС.

2.3. Мероприятия по ликвидации нарушений крепления нижнего бьефа и экспериментальные исследования придонных скоростей в нижнем бьефе Боткинской ГЭС.

2.4. Мероприятия по ликвидации размывов дна отводящего канала и нарушения крепления низового откоса земляной плотины

Выводы по главе 2.

3. Фильтрационный режим грунтовых плотин, его значение для безопасности гидросооружений.

3.1. Конструкционные особенности земляных плотин Боткинской

3.2. Изменение фильтрационного режима земляных плотин Боткинской ГЭС.

3.3. Исследование хемогенного заиления марганецсодержащими отложениями дренажного коллектора пойменных земляных плотин Боткинской ГЭС.

3.4. Мероприятия по повышению уровня безопасности грунтовых плотин Боткинской ГЭС.

Выводы по главе 3.

4. Организация натурных наблюдений за состоянием эксплуатируемых ГТС.

4.1. Виды натурных наблюдений.

4.2. Диагностические показатели состояния бетонных сооружений.

4.3. Диагностические показатели состояния грунтовых плотин.

4.4. Назначение критериальных значений показателей состояния сооружений К1 и К2.

Выводы по главе 4.

5. Определение уровня безопасности ГТС, роль систем мониторинга в обеспечении его нормального уровня.

5.1. Анализ причин аварий и виды разрушений плотин.

5.2. Оценка безопасности гидротехнических сооружений Боткинской ГЭС по различным современным методикам.

5.3. Экспертная диагностическая компьютерная система мониторинга безопасности состояния ГТС.

5.4. Система автоматизации инструментальных наблюдений за состоянием бетонных сооружений на Боткинской ГЭС.

Выводы по главе 5.

Актуальность темы

В настоящее время возникла необходимость в выработке единого комплексного подхода к решению задачи контроля безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений (ГТС) и разработке алгоритма, который бы позволил оперативно принимать решения по обеспечению их безопасности.

Гидротехнические сооружения обладают высоким уровнем ответственности, их разрушения могут сопровождаться весьма значительными ущербами экономического, социального и экологического характера. Анализ статистики аварий и повреждений гидротехнических сооружений показывает, что вероятность даже крупных аварий и разрушений любых плотин, в том числе и самых современных, не может быть полностью устранена. Очевидна необходимость применения современных методов анализа разнообразной накопленной и вновь поступающей оперативной информации о возможных причинах снижения уровня безопасности ГТС. На этой основе должна быть обеспечена необходимая оперативность и объективность процедур контроля и оценки состояния эксплуатируемых плотин.

Сведение риска аварии к минимуму является задачей, решаемой как при проектировании и строительстве, так и при эксплуатации плотин. Основная трудность оценки риска связана с необходимостью осуществления оперативного анализа и обобщения большого объема разнородной и разномасштабной количественной (результаты расчетов, данные инструментальных измерений) и качественной (данные визуальных наблюдений, опыт и знания квалифицированных экспертов) информации, обладающей высокой степенью неопределенности.

Выработка единого комплексного подхода к решению задачи обеспечения безопасной эксплуатации гидросооружений, на основе обозначенной является весьма актуальной.

Необходимость более широкого применения методов анализа качественной информации не принижает роль и значение методов анализа количественной, в т.ч. расчетной, информации, преимущественно используемой в настоящее время при проектировании плотин. Тем более, что при оценке уровня безопасности и риска эксплуатируемых плотин наряду с изменением показателей состояния плотины, ее условий эксплуатации и величины ущерба от возможной аварии должны быть учтены изменения нормативных и положенных в основу проектных решений расчетных оценок состояния (вследствие изменения методов расчета, норм и правил, природных воздействий, свойств материалов и пород оснований).

Цель и задачи работы

Целью предлагаемой работы является решение научно-технической проблемы, состоящей в разработке методологии контроля, оценки и обеспечения безопасности гидротехнических сооружений средненапорных русловых гидроэлектростанций.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлена и решена система взаимосвязанных задач:

- проведение анализа законодательной и нормативной баз по вопросам надежности и безопасности гидротехнических сооружений;

- проведение оценки влияния русловых процессов в нижнем бьефе на уровень безопасности сооружений;

- выполнение оценки влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильтрационного режима вследствие хемогенных факторов;

- выбор оптимальной детерминистической модели расчетной оценки показателей надежности сооружений;

- осуществление анализа причин аварий и сравнение различных методик оценки уровня безопасности ГТС;

- осуществление разработки методологии контроля и оценки безопасности ГТС на основе использования как количественной, так и качественной информации о состоянии сооружений и внедрение этой методологии в практику эксплуатации сооружений крупного отечественного гидроузла.

Научная новизна работы

Научная новизна результатов диссертационных исследований состоит в

- комплексном подходе к решению задачи разработки критериев безопасности гидротехнических сооружений на основе созданных и откалиброванных математических моделей изменения состояния сооружения в зависимости от внешних воздействий с учетом временного фактора и с учетом результатов натурных наблюдений и исследований;

- учете гидравлических режимов при разработке мероприятий по повышению уровня безопасности ГТС на основе выполненных исследований влияния русловых процессов на уровень безопасности ГТС;

- исследовании влияния на фильтрационный режим земляных плотин хемогенного заиления дренажных коллекторов вследствие обильного поступления в дренаж обогащенных ионами марганца фильтрационных вод из основания плотины и застойных условий, благоприятных для образования и накопления в дренаже гидроксидов марганца;

- проведении сопоставления различных методик оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений и проверка их достоверности на примере сооружений Боткинского гидроузла на основе экспертной оценки; разработке методологии создания систем диагностики эксплуатируемых ГТС русловых средненапорных гидроэлектростанций, основанной на применении технологии «экспертных систем» и способа формализации знаний о свойствах ГТС русловых средненапорных гидроэлектростанций и методах контроля и оценки их состояния в виде системы правил.

Практическая значимость

Практическое значение работы заключается в использовании в практике эксплуатации Боткинской ГЭС результатов исследовательских работ по разработке и реализации мероприятий, направленных на повышение уровня безопасности сооружений, а именно

- ликвидацию нарушений крепления нижнего бьефа Боткинской ГЭС с учетом выполненных гидравлических исследований;

- восстановление работоспособности дренажей грунтовых плотин с учетом выявления природы хемогенного заиления дренажных коллекторов и обратных фильтров;

- разработку критериев безопасности гидротехнических сооружений с целью обеспечения длительной безопасной работы гидроузла;

- разработку и внедрение на Боткинской ГЭС экспертно-диагностической системы Д-2, позволяющей автоматизировать не только процесс сбора и первичной обработки данных контроля, но также автоматизировать процедуру оценки состояния плотин.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа причин аварий и сравнения различных методик оценки уровня безопасности ГТС.

2. Результаты оценки влияния русловых процессов в нижнем бьефе на уровень безопасности сооружений.

3. Результаты оценки влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильтрационного режима вследствие хемогенных факторов.

4. Результаты разработки методологии создания системы диагностики эксплуатируемых ГТС русловых средненапорных гидроэлектростанций.

Выводы по главе 5

Мероприятия по улучшению натурных наблюдений могут быть выделены в следующие направления:

1. Определение проблемных объектов и зон сооружений.

2. Проведение научно-исследовательских работ по проблемам эксплуатации ГТС.

3. Корректировка с учётом этого программы наблюдений.

4. Установка дополнительной контрольно-измерительной аппаратуры.

5. Разработка программы визуальных наблюдений и правил диагностики.

6. Разработка и периодический пересмотр диагностических показателей и критериев безопасности ГТС.

7. Автоматизация инструментальных наблюдений с целью повышения оперативности диагностики.

8. Разработка и внедрение экспертно-диагностической системы, определяющей уровень безопасности ГТС и дающей рекомендации по его повышению.

В главе показана методология создания систем диагностики эксплуатируемых гидротехнических сооружений русловых средненапорных гидроэлектростанций, основанная на применении технологии "экспертных систем" и способа формализации знаний о свойствах гидротехнических сооружений русловых средненапорных гидроэлектростанций и методах контроля и оценки их состояния в виде системы правил. Создаваемые на этой основе системы диагностики позволяют автоматизировать не только процесс сбора и первичной обработки, данных контроля, но также автоматизировать процедуру оценки состояния плотин. Показаны принципы создания и работы экспертно-диагностической системы Д-2 и системы автоматизации инструментальных наблюдений за состоянием бетонных сооружений на Боткинской ГЭС.

Заключение

1. В данной диссертационной работе решатся задача выработки единого комплексного подхода в обеспечении безопасной эксплуатации гидросооружений на основе: анализа причин аварий и сравнения различных методов оценки уровней безопасности гидротехнических сооружений, анализа законодательной и нормативной базы по вопросам надежности и безопасности гидротехнических сооружений, оценке влияния русловых процессов в нижнем бьефе на уровень безопасности сооружений, оценке влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильтрационного режима вследствие хемогенных факторов, разработка методологии контроля и оценки безопасности ГТС на основе использования как количественной (расчетной и инструментальной), так и качественной информации о состоянии сооружений, рассмотрены пути решения ряда проблем, возникающих при эксплуатации ГТС русловых средненапорных гидроэлектростанций. Теоретические положения и инженерные методы, разработанные в диссертации, в совокупности составляют основу решения важной научно-технической проблемы контроля, оценки и обеспечения безопасности гидротехнических сооружений русловых средненапорных гидроэлектростанций в процессе эксплуатации.

На основе подробного анализа мирового опыта законодательного регулирования безопасности плотин, отечественного опыта отраслевого надзора за безопасностью ГТС автором сделан вывод, что мировые тенденции в этой области в значительной мере реализованы в России принятием в 1997 году Федерального закона «О безопасности гидротехнических сооружений», других законодательных и нормативных документах.

2. В результате проведённых исследований гидравлического режима в нижнем бьефе Боткинской ГЭС нам удалось определить характер распределения скоростей потока при различных режимах работы ГЭС, что позволило выбрать оптимальные варианты ремонтных работ. Как показано автором в работе для выполнения проектов по ремонту деформаций крепления нижнего бьефа необходимо проведение всесторонних гидравлических исследований и измерения скоростей потока при различных режимах работы гидроузла. В проекте ремонта должны учитываться наиболее неблагоприятные гидравлические режимы работы гидроузла. При своевременном выявлении деформаций крепления нижнего бьефа и выполнения проекта с учётом гидравлических режимов, проведение ремонтных работ позволяет восстановить нормальный уровень безопасности гидросооружений при оптимальных затратах материальных и финансовых ресурсов.

3. Результаты проведённых с участием автора исследований оценки влияния на уровень безопасности грунтовых плотин изменения их фильтрационного режима впервые выявили хемогенные факторы нарушения нормальной работы их дренажных систем. На Боткинском гидроузле основной причиной нарушения фильтрационного режима является снижения эффективности работы дренажа вследствие обильного поступления в дренаж обогащенных ионами марганца фильтрационных вод из основания плотины и застойные условия, благоприятные для образования и накопления в дренаже гидроксидов марганца. Так как марганцевые отложения нерастворимы в воде и других экологически безопасных растворителях, единственным реально применимым способом их ликвидации остается механическая очистка труб дренажного коллектора и при необходимости замена/промывка фильтрующего материала. Приведены успешные примеры борьбы с хемогенным заилением дренажных коллекторов плотин Боткинского гидроузла.

Полученные результаты позволяют рекомендовать при исследовании фильтрационных режимов грунтовых плотин исследовать химический состав отложений в полостях дренажных коллекторов, грунтов обратных фильтров и фильтрационных вод с целью своевременного выявления начавшегося хемогенного загрязнения.

4. По результатам натурных исследований и проектно-изыскательских материалов и на основании требований, предложенных автором, назначены наиболее значимые и характерные группы КИА, а также зоны сооружений, подлежащие визуальным осмотрам. На этапе назначения критериальных значений созданы и откалиброваны математические модели изменения состояния сооружения в зависимости от внешних воздействий с учётом временного фактора. По результатам математического моделирования и расчётов воздействий внешних и внутренних факторов вычислены значения предупредительного уровня К1 и критического уровня К2. Такой подход позволяет повысить достоверность назначения критериев, что, в свою очередь, имеет прямое влияние на безопасность гидросооружений.

5. Разработана методология создания систем диагностики эксплуатируемых гидротехнических сооружений гидроэлектростанций, основанная на применении технологии "экспертных систем" и способа формализации знаний о свойствах гидротехнических сооружений гидроэлектростанций и методах контроля и оценки их состояния в виде системы правил. Создаваемые на этой основе системы диагностики позволяют автоматизировать не только процесс сбора и первичной обработки, данных контроля, но также автоматизировать процедуру оценки состояния плотин. Показаны принципы создания и работы экспертно-диагностической системы Д-2 и системы автоматизации инструментальных наблюдений за состоянием бетонных сооружений на Боткинской ГЭС, разработанных и внедрённых по инициативе и при участии автора.

1. Алексеевский Н.И., Гниломедов Е.В. К определению оптимальных параметров русловых карьеров. - Гидротехническое строительство, 1994, №11.

2. Антроповский В.И. Определение средних многолетних скоростей плановых деформаций и глубин однородных участков рек. -Гидротехническое строительство, 1991, №12.

3. Антроповский В.И. Расчет обеспеченных максимальных глубин деформируемых русел рек. Гидротехническое строительство, 1990, №2.

4. Асарин А.Е. Проблемы наводнений при эксплуатации водохранилищ на Волге и Каме. Гидротехническое строительство, 2001, №4.

5. Ашеев Т.А. Транспортирующая способность открытых потоков. -Гидротехническое строительство, 1990, №9.

6. Барабанова Е.А. Типичные случаи повреждения гидротехнических сооружений и меры по обеспечению их безопасности. -Гидротехническое строительство, 1995, №3.

7. Баранов М.С. Проблемы натурных исследований основания Волжской ГЭС им. Ленина. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1969, вып.49.

8. Белостоцкий A.M. Современные математические модели и методы оценки состояния энергетических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.1.

9. Блинков В.В. Состояние и основные задачи натурных исследований. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1969, вып.49.

10. Блинов И.Ф., Пермичев С.Ф., Кузнецов B.C. Результаты обследования гидротехнических сооружений Нижегородской ГЭС в 1998 г. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1999, вып.4.

11. Блинов И.Ф., Ронжин И.С., Царев А.И. Натурные наблюдения и исследования на энергетических сооружениях. Гидротехническое строительство, 1999, №8/9.

12. Блинов И.Ф., Царев А.И. Натурные наблюдения как средство обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. -М.: НИИЭС, 1998, вып.1.

13. Борисевич JI. А., Фисенко В. Ф. Русловые процессы в нижнем бьефе Боткинской ГЭС, местные деформации крепления нижнего бьефа и их влияние на уровень безопасности гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 2003, № 9.

14. Борткевич С.В., Красильников H.A. Нормативные и предельно допустимые значения уровней воды в пьезометрах, обеспечивающих безопасное состояние откосов грунтовых плотин. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.2-3.

15. Бритвин С.О., Иващенко И.Н., Семенов И.В. О проекте отраслевой научно-технической программы "Безопасность энергетических сооружений". Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.1.

16. Бритвин С.О., Иващенко И.Н., Семенов И.В. Основные положения концепции обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 2004 г., № 10.

17. Бродилов A.C. Особенности трансформации волны попусков в нижнем бьефе Красноярской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1992, №4.

18. Варывдин A.B., Кавешников А.Т., Кавешников Н.Т.

19. Исследование параметров процесса гидродинамического давления на крепление нижнего бьефа. Гидротехническое строительство, 2000, №3.

20. Варывдин A.B., Кавешников Н.Т., Кавешников А.Т. Поиск оптимальных гидравлических и гидродинамических условий в пределах концевого крепления на водосбросе Сурского гидроузла. Гидротехническое строительство, 1997, №4.

21. Василевский А.Г. Отечественный и зарубежный опыт контроля за безопасностью напорных гидротехнических сооружений. -Гидротехническое строительство, 1996, №3.

22. Василевский А.Г., Добрынин С.Н., Тихонова Т.С. Методики экспертных оценок безопасности ГТС ГЭС на основе компьютерных технологий. Гидротехническое строительство, 2001, №2.

23. Василевский А.Г., Солнышков В.А., Шульман С.Г. Современное состояние оценки технической и экологической надежности гидротехнических объектов. Гидротехническое строительство, 1990, №3.

24. Василевский А.Г., Стефанишин Д.В. Понятия, определения, критерии и подходы при анализе надежности и безопасности гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1994, №11.

25. Векслер А.Б., Доненберг В.М. Опыт оценки трансформации русла рек в нижних бьефах гидроузлов. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1997, т. 230.

26. Векслер А.Б., Доненберг В.М. Трансформация русла р. Обь в нижнем бьефе Новосибирского гидроузла. Гидротехническое строительство, 1984, №9.

27. Векслер А.Б., Фисенко В.Ф. Нарушения крепления нижнего бьефа Боткинской ГЭС, возникшие в процессе эксплуатации. -Гидротехническое строительство, 1997, №2.

28. Вишневский В.И. Пиковый режим работы ГЭС как фактор формирования обратного течения в боковом притоке. Гидротехническое строительство, 1994, №9.

29. Водный кодекс Российской Федерации. М.: Изд. Приор, 1996.

30. Водоудерживающая способность сооружений из песчано-гравийно-галечниковых грунтов / Канарский В.Ф., Кондратьев В.М., Осадчук В.А., Падня A.M., Свинцов А.И. Гидротехническое строительство, 1990, №1.

31. Временное положение о надзоре за безопасностью гидротехнических сооружений электростанций / Серков B.C., Байчиков Л.Н. М.: СЦНТИ ОРГРЭС, 1973.

32. Гидравлические условия работы концевого участка крепления в нижнем бьефе ГЭС / Соловьева А.Г., Томашевский Б.А., Толоменков A.B., Цвик A.M. Гидротехническое строительство, 1995, №9.

33. Гидротехнические сооружения / Под ред. проф. Розанова Н.П. -М.: Строиздат, 1978.

34. Гиргидов А.Д., Прокофьев В.А. Математическое моделирование образования и развития русловых микроформ. Гидротехническое строительство, 1990, №11.

35. A.B. Гинц, Т.М. Гольдина, И.Н. Гусакова, В.Ф. Фисенко.

36. Хемогенные отложения в дренажной системе грунтовой правобережной плотины №2 Боткинского гидроузла. Известия ВНИИГ им. Веденеева. Том. 243. Основание и грунтовые сооружения. Санкт-Петербург. 2004 г.

37. Гордиенко С. Г., Гусакова И. Н., Кветная И. А., Фисенко В. Ф.

38. Оценка фильтрационных утечек через основание грунтовых плотин Боткинской ГЭС. Известия ВНИИГ им. Веденеева. Том. 243. Основание и грунтовые сооружения. Санкт-Петербург. 2004 г.

39. Гольдин A.JI. Прогресс в области исследования оснований и грунтовых сооружений. Гидротехническое строительство, 1992, №6.

40. Гольдин А. JL, Рассказов JI. Н. Проектирование грунтовых плотин. Издательство строительных вузов. М.: 2001 г.

41. Гусев В.П. Нелинейная фильтрация и ее практическое использование. Гидротехническое строительство, 1991, №4.

42. Давыдов Л.К., Дмитриева A.A., Конкина Н.Г. Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1973

43. Данилевский A.A. Законодательство по безопасности плотин в США. Гидротехническое строительство, 1994, №1.

44. Данилевский A.A. Регулирование пропуска паводков в нижнем течении р. Мисссипи. Гидротехническое строительство, 1992, №9.

45. Дебольский В.К., Губеладзе Д.О. Гидравлические сопротивления руслового потока при наличиии фильтрации. Гидротехническое строительство, 1990, №9.

46. Джумагулова Н.Т., Дебольский В.К., Губеладзе Ф.О. Математическая модель трансформации донного руслового рельефа с учетом фильтрации. Гидротехническое строительство, 1992, №3.

47. Дмитриев А.Ф., Хлапук H.H. Влияние масштаба модели на кинематику потока в воронках местных размывов за гидротехническими сооружениями. Гидротехническое строительство, 1991, №12.

48. Дудлер И.В., Головишников В.И., Щетинина А.П. Изменение во времени фильтрационной анизотропии намывных грунтов гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1993, №1.

49. Дурчева В.Н. Опасные повреждения и признаки старения бетонных плотин по данным натурных наблюдений. Гидротехническое строительство, 1996, №3.

50. Дьячков Ю.Н., Кожевников Н.Н. Тресту "Энергогидромеханизация" 50 лет. - Гидротехническое строительство, 1996, №12.

51. Егорова Л.Г., Прошина А.П. Изучение фильтрационного режима грунтовых плотин Днепродзержинской ГЭС по данным термометрии. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. Л.: Энергоатомиздат, 1987, т. 203.

52. Задворнов Г.М., Калькицкий Э.С. Натурное исследование фильтрационного режима под зданием Шекснинской ГЭС. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1969, вып.49.

53. Золотов Л.А. Гидротехническое строительство и окружающая среда (по материалам 16-го конгресса Международной комиссии по большим плотинам). Гидротехническое строительство, 1990, №3.

54. Золотов Л.А., Иващенко И.Н., Радкевич Д.Б. Оперативная количественная оценка уровня безопасности эксплуатируемых гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1997, №2.

55. Ивашинцев Д.А. Методы оптимизации технических решений в гидроэнергетике с учетом социальной безопасности. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1997, т. 230.

56. Ивашинцев Д.А., Стефанишин Д.В., Векслер А.Б. Некоторые результаты расчета социального риска, связанного с трансформацией русла реки в нижнем бьефе гидроузла. Гидротехническое строительство, 1995, №5.

57. Иващенко И.Н. Безопасность энергетических сооружений. -Гидротехническое строительство, 1999, №8/9.

58. Иващенко И.Н. Законодательство и руководство по безопасности плотин. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.2-3.

59. Иващенко И.Н. О проекте Федерального закона "Об обязательном страховании гражданской ответственности за причинение вреда при аварии гидротехнического сооружения". Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1999, вып.5.

60. Иващенко И.Н. Разработка и внедрение методов оценки риска аварий гидротехнических сооружений и методов страхования ответственности за последствия аварий. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.1.

61. Иващенко И.Н., Малаханов В.В., Толстяков В.В. Информационно-диагностическая программа "гидробезопасность". Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 2000, вып.6.

62. Иващенко И.Н. Инженерная оценка надежности грунтовых плотин. М.: Энергоатомиздат, 1993. - 140 с.

63. Информационно-аналитическое обеспечение системы надежности и безопасности ГТС ГЭС / Добрынин С.Н., Кузнецов О.М., Тихонова Т.С., Артюхина Т.С. Гидротехническое строительство, 1994, №2.

64. Исследования в области нескальных оснований и грунтовых сооружений / Глаговский В.Б., Гольдин А.Л., Жиленков В.Н., Кривоногова Н.Ф., Беллендир E.H., Радченко В.Г., Ширяев P.A., Липовецкая Т.Ф., Эйслер Л.А. Гидротехническое строительство, 1997, №6.

65. Каганов Я.И. Прогнозирование русловых деформаций рек. -Гидротехническое строительство, 1990, №11.

66. Калустян Э.С. Оценка и роль рисков в плотиностроении. -Гидротехническое строительство, 1999, №12.

67. Калустян Э.С. Уроки аварий Кисилевской и Тирлянской плотин. Гидротехническое строительство, 1997, №4.

68. Карасев И.Ф. О закономерностях руслоформирования и противоречивости его концепций. Гидротехническое строительство, 1993, №4.

69. Карасев И.Ф. Эколого-гидрологические характеристики водного режима рек. Гидротехническое строительство, 1997, №5.

70. Касимов А.Р. Оптимизация при инфильтрационном питании на депрессионную поверхность грунтового массива. Гидротехническое строительство, 1997, №1.

71. Колесниченко С.Г. Экспериментальные исследования пульсаций скорости у дна за водосливной плотиной при гашении энергии соударением двух потоков. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1969, вып.49.

72. Короткое В.Е. Влияние глубины потока на неразмывающую скорость в расчетных формулах. Гидротехническое строительство, 1990, №9.

73. Критерии безопасности гидротехнических сооружений как основа контроля их состояния / Царев А.И., Иващенко И.Н., Малаханов В.В., Блинов И.Ф. Гидротехническое строительство, 1994, №1.

74. Кушнер С.Г. Осадки русловой земляной плотины Днепродзержинской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1998, №3.

75. Кудрявый В.В. О научном обеспечении безопасной эксплуатации энергетических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.2-3.

76. Курганович A.A., Товбич О.В. Поперечная циркуляция и деформация русла у струенаправляющих дамб мостовых переходов. -Гидротехническое строительство, 1990, №5.

77. Ляпичев Ю.П. Оценка достоверности математических моделей грунтов для численных расчетов поведения грунтовых плотин. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 2000, вып.6.

78. Малаханов В.В. Положение о нормативном документе по эксплуатации гидротехнических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 2000, вып.6.

79. Малаханов В. В. Техническая диагностика грунтовых плотин. -М.: Энергоатомиздат. 1990.

80. Малышев Л.И. Фильтрация и противофильтрационные мероприятия в основаниях гидротехнических сооружений. -Гидротехническое строительство, 1996, №8.

81. Мгалобелов Ю.Б. Об оценке безопасности гидротехнических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.2-3.

82. Метод расчета трансформации русла в нижних бьефах гидроузлов / Векслер А.Б., Доненберг В.М., Мануйлов В.Л., Фрид Р.С. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1997, т. 230.

83. Методика определения критериев безопасности гидротехнических сооружений. РД 153-34.2-21.342-00. -М.: НИИЭС, 2001.

84. Методика оценки уровня безопасности гидротехнических сооружений. Стандарт предприятия (СТП НИИЭС). М.: ОАО «НИИЭС», 2004.

85. Методические указания по организации визуальных контрольных наблюдений за состоянием гидротехнических сооружений электростанций. -М.: Союзтехэнерго, 1979.

86. Методические указания по составу и периодичности эксплуатационного контроля за состоянием гидротехнических сооружений гидравлических и тепловых электростанций. М.: Союзтехэнерго, 1989.

87. Мирцхулава Ц.Е., Кереселидзе Н.Б. Актуальные проблемы современной теории русловых процессов (по материалам конференции МАГИ по речной гидравлике, Будапешт, 1988). Гидротехническое строительство, 1988, №11.

88. Ничипорович А.А. Плотины из местных материалов. М.: Строиздат, 1973.

89. Носова О.Н., Марголина О.Г. Опыт 30-летней эксплуатации грунтовой плотины Верхне-Свирской ГЭС. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.Сборник научных трудов. Л.: Энергоатомиздат, 1987, т. 203.

90. Носова О.Н., Сергеева Н.С. Контроль температуры фильтрационного потока в намывной плотине как средство выявления еенеоднородности по водонепроницаемости. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. Л.: Энергоатомиздат, 1987, т. 203.

91. О реализации концепции безопасности гидротехнических сооружений при разработке нормативно-правовых документов / Золотов Л.А., Иващенко И.Н., Радкевич Д.Б., Рассказов Л.Н., Гольдин А.Л. -Гидротехническое строительство, 1994, №1.

92. Огурцов А.И. Намыв земляных сооружений. М.: Стройиздат, 1974.

93. Основные факторы учета пропускной способности гидроузлов при декларировании их безопасности / Бобков С.Ф., Боярский В.М., Векслер А.Б., Швайнштейн A.M. Гидротехническое строительство, 1999, №4.

94. Отчет о результатах наблюдений за состоянием гидротехнических сооружений Воткинской ГЭС на р. Кама за 2005 год. Чайковский, Боткинская ГЭС, 2005.

95. Павич М.П., Стулькевич A.B. Метод определения интегральных параметров местного и общего режимов фильтрации системы плотина-основание с использованием пьезометрических наблюдений. -Гидротехническое строительство, 2001, №9.

96. Перонян B.C. К вопросу надежности дренажных систем грунтовых гидросооружений. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. СПб.: Энергоатомиздат, 1991, т. 225.

97. Пехтин В.А., Серов A.A. Размывы русла в нижнем бьефе Колымской ГЭС и их влияние на энергетические показатели электростанции. Гидротехническое строительство, 1999, №7.

98. Положение о системе отраслевого надзора за безопасностью гидротехнических сооружений электростанций. РД 34.03.102-94. М.: СПО ОРГРЭС, 1994.

99. Положение об отраслевой системе надзора за безопасностью гидротехнических сооружений электростанций / Серков B.C., Серкова Е.А., Чочия A.B., Загородников Б.И. -М.: СПО Союзтехэнерго, 1981.

100. Положение об отраслевой системе надзора за безопасностью гидротехнических сооружений электростанций / Чочия A.B., Гордон М.С., Загородников Б.И. М.: СПО Союзтехэнерго, 1989.

101. Попова К.С. Гидравлика нижнего бьефа Дубоссарского гидроузла. Гидротехническое строительство, 1984, №6.

102. Пособие к «Методике определения критериев безопасности гидротехнических сооружений» / Под редакцией Иващенко И. Н., Блинова И. Ф. М.: ОАО «НИИЭС», 2004.

103. Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей. РД Пр 34-70026-85. -М.: СПО Союзтехэнерго, 1986.

104. Правила техники безопасности при эксплуатации водного хозяйства, гидротехнических сооружений и гидромеханического оборудования электростанций. Минэнерго СССР. М.: Атомиздат, 1978.

105. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. РД 34.20.501-95. М.: СПО ОРГРЭС, 1996.

106. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. -М.: Энергосервис, 2003.

107. Правовое регулирование обеспечения безопасности гидротехнических сооружений / Золотов JT.A., Иващенко И.Н., Лопатин H.A., Радкевич Д.Б. Гидротехническое строительство, 1997, №12.

108. Прудовский A.M. Образование прорана при прорыве земляной плотины. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. М.: НИИЭС, 1998, вып.2-3.

109. Рассказов Л. Н., Орехов Ю. П., Правдивец Ю. П., Воробьёва Г. А., Малаханов В. В., Глазов А. И. Гидротехнические сооружения (под редакцией д. т. н., проф. Рассказова Л.Н.). М. Стройиздат. 1996.

110. Рассказов Л.Н., Желанкин В.Г. Оценка надежности высокой каменно-земляной плотины. Гидротехническое строительство, 1986, № 12, с. 11 - 15.

111. Рассказов Л.Н., Недрига В.П., Можевитинов А. Л.

112. Напряженно-деформированное состояние, фильтрационная прочность, устойчивость и оптимизация грунтовых плотин. Гидротехническое строительство, 1987, № 5, с. 25 - 28.

113. Рассказов Л.Н., Бестужева A.C. Сейсмостойкость грунтовых плотин. Гидротехническое строительство, 1992, № 2, с. 13- 19.

114. Сборник инструкций по контрольным и режимным наблюдениям на сооружениях инженерной защиты в условиях водохранилищ / Под общей ред. Маркосова И.М. М.: Россельхозиздат, 1966.

115. Свенард Ю.К., Горелик JI.B. Определение параметров песчаных ёдренажных слоев. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. Л.: Энергоатомиздат, 1986, т. 197.

116. Серков B.C. Основные направления обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1990, №9.

117. Слисский С.М. Гидравлика зданий гидроэлектростанций. М.: Энергия, 1970.

118. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

119. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.

120. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые, и от судов). М.: ГУП ЦПП, 1995.

121. СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.

122. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

123. СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

124. Современное состояние гидротехнических сооружений Саратовской ГЭС / Вахрамеев А.К., Гольдин А.Л., Рыбак И.О., Щербина В.И. -Гидротехническое строительство, 2001, №2.

125. Соловьева З.И. О надежности гидротехнических сооружений. -Гидротехническое строительство, 1990, №12.

126. Соловьева З.И., Жебелев А.Ю. Левобережная грунтовая плотина Братской ГЭС. Гидротехническое строительство, 1984, №6.

127. Справочник по гидравлическим расчетам / Под ред. Кисилева П.Г. -М.: Энергия, 1972.

128. Справочник по гидротехнике. М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1955.

129. Стефанишин Д.В. К оценке надежности грунтовых противофильтрационных устройств. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. Л.: Энергоатомиздат, 1990, т. 221.

130. Стефанишин Д.В. Некоторые теоретические аспекты старения гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1996, №9.

131. Стефанишин Д.В. Оценка нормативной безопасности плотин по критериям риска. Гидротехническое строительство, 1997, № 2.

132. Стефанишин Д.В., Шульман С.Г. Проблемы надежности гидротехнических сооружений. СПб.: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1991.

133. Типовая инструкция по эксплуатации гидротехнических сооружений гидроэлектростанций. П 79-2000/ВНИИГ. СПб, 2000.

134. Типовая инструкция по эксплуатации гидротехнических сооружений русловых (приплотинных) гидроэлектростанций. М.: СПО Союзтехэнерго, 1979.

135. Троицкий В.П., Лаксберг А.И., Турсунов В.А. Русловые карьерные выемки и их влияние на гидравлический режим потока в русле. -Гидротехническое строительство, 1991, №5.

136. Федеральный закон "О безопасности гидротехнических сооружений". Собрание законодательства Российской Федерации, 1997.

137. Фисенко В. Ф., Деев А. П. Рекомендации по организации натурных наблюдений на эксплуатируемых ГТС с учётом опыта Воткинсокй ГЭС. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. - М.: НИИЭС, 2005, вып. 15

138. Хейфиц В.З. Оперативный инструментальный контроль залог безопасности плотин. - Гидротехническое строительство, 1995, №5.

139. Чернилов А.Г., Лавров Б. А., Иващенко И. Н., Фисенко В. Ф. Экспертно-диагностическая система D2 для оценки безопасности гидротехнических сооружений. Безопасность энергетических сооружений. НТПС. - М.: НИИЭС, 2005, вып. 15

140. Чу гаев P.P. Подземный контур гидротехнических сооружений. -Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1974.

141. Шайтан B.C., Морозова Д.В., Шайтан К.В. Проектное обеспечение надежности и долговечности железобетонных креплений земляных откосов гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство, 1998, №5.

142. Шульман С.Г. Натурные исследования гидросооружений цели и методы. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Сборник научных трудов. -Л.: Энергоатомиздат, 1986, т. 190.

143. Эксплуатация гидротехнических сооружений гидроэлектростанций (обмен опытом) / Под общей ред. Серкова В.М. М.: Энергия, 1977.

144. Яшкуль Д.М. Многолетнее оползание поверхности грунтовых откосов. Гидротехническое строительство, 1991, №6.

145. Aisiks E.G. Creating a dam safity system.

146. Assarin A.E., Baranova N.S., Terentiev L.I., Vassiliev A.B. Some examples of river bed degradation gained from reservoirs in operation. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.1.

147. Bobinski E., Zelazinski J. Environmental impact of the Wloclawek dam on the Vistula river, Poland. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.1.

148. Cottin L., Goubet A., Le Trionnaire Y., Royet P. Dispositions réglementaires en matière de sécurité des barrages en France. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

149. Faria Ferreira J., Da Silveira A.F. The Portuguese legislation on dam safety. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

150. Gresz I., Nagy I.M., Karda J. Hasznos dam, Hungary: a case study of the effects of seepage and slope stability on dam safety. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

151. Jansen R.B. Assessment of potential detriment of leakage through the foundations of existing embankment dams. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

152. Kreuzer H. Uncertainty in structural safety evaluation of dams. -Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

153. Marinescu P., Stematiu D., Constantinescu Al. Dam safety surveillance Romanian waters authority experience. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

154. Penman A.D.M., Charles J.A. Geotechnical engineering principles and the safity of embankment dams for waste impoundments. Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l.

155. WOO Hyoseop, YU Kwonkyu. Prediction of river profile changes downstream of the Daecheong dam by using the computer program HEC-6. -Trans. 18th Int. Congr. Large Dams, Durban, 1994, vol.l

156. Fell R. Essential components of risk assessments for dams. Workshop on Risk-based Dam Safety Evaluations. Trondneim, Norway, 28 29 June, 1997