автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Предотвращение нештатных ситуаций на грунтовых гидротехнических сооружениях в криолитозоне

005009765 гг

На правах рукопис/

СУХНО АЛЕКСАНДР МИХАИЛОВИЧ

Предотвращение нештатных ситуаций на грунтовых гидротехнических сооружениях в криолитозоне.

(на примере северо-западного района Якутии)

05.23.07 - Гидротехническое строительство.

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2011

005009765

Работа выполнена на кафедре «Гидротехнических сооружений и гидравлики» в ФГБОУВПО Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин).

Защита состоится «20» декабря 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.171.03 в Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете (Сибстрин) по адресу: 630008, г.Новосибирск, ул.Ленинградская, 113.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Яненко Аркадий Петрович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Георгий Иванович кандидат технических наук, доцент Шамова Вера Васильевна

Ведущая организация:

Институт мерзлотоведения имени П.И.Мельникова СО РАН

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее перспективный путь снижения аварийности гидротехнических сооружений (ГТС) заключается в ранней диагностике проявления негативных процессов и принятии превентивных инженерных мер по их предотвращению. Для построения эффективной системы контроля ГТС необходимо знание механизмов возникновения нештатных ситуаций, предпосылок к их появлению и признаков сопровождающих их развитие.

Необходимость настоящих исследований определяется: ростом северного гидротехнического строительства, за последние 15 лет только на предприятиях АК «АЛРОСА» построено 8 ГТС различного назначения; старением ГТС, срок эксплуатации сооружений достигает 40-45 лет; предельным состоянием большого количества ГТС, эксплуатируемых на северо-западе Якутии; недостаточностью нормативно-методической базы проектирования, строительства и безопасной эксплуатации ГТС, учитывающей условия Крайнего Севера.

Опыт эксплуатации грунтовых ГТС в криолитозоне показывает, что большинство нештатных ситуаций обусловлены неконтролируемым развитием теплофизических, криогенных и фильтрационных процессов, происходящих в сооружении. При продуманной организации системы мониторинга и оперативного анализа данных часто удается предотвращать нештатные ситуации. Существует значительный резерв снижения эксплуатационной стоимости и повышения надежности за счет перехода от дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ к ранней диагностике состояния сооружений и принятию опережающих инженерно-технических решений.

Автор выражает искреннюю признательность инженерам гидротехникам АК «АЛРОСА» - Сергиевскому В.В., Долгих С.Н.; специалистам ООО «ЦИЭКС» - д-ру техн.наук Сущеву С.П., Хлапову H.H., канд.техн.наук Мельнику В.Г.; научным сотрудникам СибНИИГ - канд.техн..наук Максимову И.А., д-ру техн. наук Панову С.И. за помощь в работе над диссертацией.

Цель исследования: на основе анализа опыта проектирования, строительства и эксплуатации ГТС в криолитозоне разработать комплексную методику контроля и прогноза состояния сооружений, позволяющую выявлять негативные тенденции на ранних стадиях их развития и своевременно выполнять инженерно-технические мероприятия по их предотвращению.

Задачи исследования:

- провести ретроспективный анализ нештатных ситуаций на ГТС северо-западной Якутии и выявить основные причины их возникновения;

- выполнить теоретические и натурные исследования замораживания таликов в основании мерзлых плотин;

- классифицировать основные механизмы возникновения нештатных ситуаций на ГТС в криолитозоне;

- усовершенствовать методы контроля состояния ГТС с применением автоматизированных систем.

Достоверность результатов работ обеспечивается: ис-

пользованием методов режимных наблюдений с применением современной контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), обеспечивающей необходимую точность и полноту измерений; удовлетворительной сходимостью результатов расчетов температурного режима системы «плотина-основание» с данными натурных наблюдений; подтвержденными случаями развития нештатных ситуаций, прогнозируемыми на основе классификатора и анализа материалов натурных наблюдений.

Научная новизна работы: •

- разработана и впервые применена методика автоматизированного дистанционного контроля за температурнофильтрационным режимом ГТС в криолитозоне;

- предложен, и впервые для северо-запада Якутии, применен комплексный метод контроля состояния сооружений, включающий термометрический контроль, геофизические и инженерно-геологические исследования, позволивший объективно оценить и предотвратить аварийную ситуацию;

- впервые разработан и применен классификатор механизмов зарождения нештатных ситуаций в грунтовых ГТС в криолито-зоне, позволяющий осуществлять раннюю диагностику сооружений.

Практическая значимость и реализация результатов работы заключается в разработке и внедрении автоматизированной системы дистанционного контроля (АСДК) гидротехнических сооружений, позволяющей выполнять оценку динамики изменения состояния сооружений в «режиме реального времени» и принимать своевременные управленческие решения; своевременно выявлять проблемные участки на ряде плотин Айхальского ГОКа и принимать опережающие меры по стабилизации ситуации; в применении нового способа ликвидации талика в основании мерзлой плотины и конструктивнотехнологических решении по управлению температурным режимом сооружений.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались: на научно-технических советах АК «АЛРОСА» в 2000-2010г.г.; на научно-практическом семинаре «Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего Севера». (г.Норильск. 2001г.); на пятой открытой окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации 21 века» (Сургут 2004г.); на международной конференции «Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения».(г.Тюмень. 2008г.); на научно-технических семинарах «НГАСУ (Сибстрин). 2008г.-2011г.).

На защиту выносятся:

1. Анализ причин возникновения и методы предотвращения нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях в криоли-тозоне на основе предложенного классификатора.

2. Результаты натурных и расчетно-теоретических исследований замораживания фильтрующих таликов в основании мерзлых плотин.

3. Результаты применения АСДК для контроля температурного и фильтрационного режимов гидротехнических сооружений в криолитозоне.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 130 наименований. Содержит 128 страниц, 41 рисунок и 5 таблиц.

Личный вклад автора. Автор непосредственно принимал участие в разработке и внедрении АСДК, а также - нового способа ликвидации талика в основании мерзлой плотины, подтверждённого расчётами. Лично автором впервые был разработан и применен классификатор механизмов зарождения нештатных ситуаций в грунтовых ГТС в криолитозоне.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, формулируются цель и задачи, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе (Особенности проектирования, строительства и эксплуатации грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне) рассматриваются особенности природно-климатических условий северо-западного района Якутии, гидрологический режим естественных водотоков, характеристики многолетнемерзлых грунтов и геокриологическое строение оснований сооружений. Приводятся принципы проектирования и строительства ГТС региона, примеры конструкций ГТС различного типа и назначения, и существующие способы управления их температурным режимом с помощью терморегулирующих. устройств.

Во второй главе (Нештатные ситуации на гидротехнических сооружениях в криолитозоне) рассматриваются причины возникновения нештатных ситуаций при эксплуатации грунтовых ГТС мерзлого и талого типов, разрушения водосбросных сооружений, приводятся примеры инженерно-технических решений по их предотвращению.

Анализ нештатных ситуаций за последние 30-40 лет на ГТС на Севере показывает, что основными их причинами являются: недостаточная изученность инженерно-геологических условий в предпроектный период и недостаточный их учет при проектировании, строительстве и эксплуатации; ошибки проектирования; низкое качество строительных работ и непроектные условия эксплуатации сооружений; несовершенство методов контроля и анализа результатов мониторинга, и отсутствие методик ранней диагностики состояния сооружений в криолитозо-не.

Наибольшее число нештатных ситуаций на ГТС, построенных на многолетнемерзлых грунтах, связано с развитием фильтрационных процессов, особенно в зонах сопряжения с водосбросными сооружениями. Главной причиной их разрушения является отепляющее воздействие потока воды на мерзлые грунты, формирование сквозного фильтрующего талика под водосбросом.

В третьей главе (Замораживание фильтрующего талика в основании мерзлой плотины) рассматриваются результаты теоретических и натурных исследований по замораживанию фильтрующего талика мёрзлой плотины.

Прогноз формирования температурного режима системы «плотина - основание - сезонно действующее охлаждающее устройство (СОУ)» выполнен на основе решения нестационарной трехмерной сопряженной задачи теплопроводности. Схема показана на рисунке 1.

о 1~7 р,

Рисунок 1. Схема расчетного фрагмента плотины.

1 и 2 - колонки воз-

е душной и жидкостной замораживающих систем; 3 и 4 — талая и мерзлая зоны в основании; 5 -суглинистое ядро;

6 - каменнонабросные призмы; 7 - водохранилище; 8-щебенистые грунты; 9-долерит мелкозернистый трещиноватый; 10-долерит слаботрещиноватый

Для расчетной области при известных допущениях решена задача о распространении тепла в грунтовом сооружении, в основании которого в процессе возведения сформировался талик. В работе использовалась математическая модель, разработанная в Сибирском филиале ВНИИГ им. Веденеева канд. техн. наук И.А. Максимовым. Математическая модель включает в себя уравнения Фурье и Фурье-Кирхгофа, уравнение движения фильтрационного потока, условие Стефана на границе раздела мерзлой и талой фаз.

Граничные и начальные условия для расчетной области задаются на основе результатов изысканий и натурных наблюдений за формированием температурно-фильтрационного режима плотины.

Прогноз формирования температурного режима системы выполнен на 3 года. Температурное поле плотины, сформировавшееся на сентябрь 3-го расчетного года показано на рисунке 2.

Сечение 1-1 Сечение 2-2

Сечение 3-3

Рисунок 2. Температурные поля в сечениях плагины на сентябрь 3-го расчетного года

I

5 13

Работа замораживающих систем и параметры талика контролировались натурными наблюдениями.(Таблица 1).

Таблица 1. Динамика изменений параметров талика.

период наблюдения размеры талика (м) температура, °С

по глубине по ширине

ноябрь 1998г. 6 20 +4

февраль 1999г. 4 12 +1

апрель 1999г. 3 10 +1

апрель 2000г. 0 0 -3.5

Результаты расчетов и натурных наблюдений показали удовлетворительную их сходимость.

В четвертой главе (Процессы развития нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях в криолитозоне) предложен классификатор механизмов зарождения фильтрации в грунтовых ГТС, приведены примеры реализации механизмов и результаты применения классификатора к ранней диагностике состояния сооружений.

Проведенный анализ многолетнего опыта эксплуатации грунтовых ГТС на северо-западе Якутии позволил выявить три основные механизма зарождения фильтрационных процессов.

I. Кондуктивный - зарождение фильтрации за счет перехода грунтов в талое состояние и изменение их физикомеханических характеристик под воздействием потоков тепла со стороны водоема.

II. Конвективный - зарождение фильтрации преимущественно за счет заполнения водой трещин и пустот в мерзлых грунтах.

III. Зарождение фильтрации при переходе грунтов в талое состояние за счет влияния временных или постоянных водотоков и возможной инфильтрации в грунты основания.

На основе анализа проявления механизмов зарождения фильтрации на грунтовых ГТС региона разработан классификатор предпосылок к развитию каждого из них (таблица 2).

Таблица 2. Классификатор предпосылок к зарождению механизмов фильтрации в створах грунтовых ГТС в криолитозоне

Предпосылки

Механизмы

Кондуктивный

ж

ы

3

и

ч:

о

№

к

Он

а

Геологические (А)

1. Присутствие в разрезе основания и примыканий высокольдистых трещиноватых скальных и полускальных пород; обломочных, грубо- и крупнозернистых рыхлых отложений.

2. Незначительная мощность или отсутствие биогенных, тонко- и мелкодисперсных типов рыхлых отложений, перекрывающих коренные породы (естественный тепло-изолятор) в головной части водохранилища.

3. Наличие пластовых и жильных льдов.

Геоморфоло гические (Б)

1. В силу особенностей рельефа головной части водохранилища перед створом плотины создаются условия, обеспечивающие непосредственный контакт воды с коренными скальными и полускальными породами. (Крутые борта долин, эрозионные террасы, ледниковые долины и т.д.)

2. Глубокая врезка современного русла (русел) водотока в рыхлые отложения.

Мерзлотно-температурные (В)

1. В пределах створа плотины в достроительный период (на момент проведения оценки) присутствуют участки мерзлых пород, обладающие повышенным температурным фоном на глубине нулевых годовых колебаний (например > - 1°С).

2. В разрезе грунтов основания и примыканий присутст-

вуют породы, характеризующиеся повышенной теплопроводностью;____________________________

Изыскательские (Г)

1. Отсутствие достаточной информации о существовании участков повышенной трещиноватости и льдистости, пластовых и жильных льдов в створе плотины.

2. Отсутствие или недостаточность информации о теплофизических свойствах грунтов створа, необходимых для построения прогнозной модели.

н

м

нО

X

X

И

и

о

я

х

ы

н

Конструк-

тивные

(проектные)

(Д)

1. Отсутствие специальных теплофизических расчетов для оценки темпов оттаивания тела основания и примыканий плотины, возможности и сроков наступления термодинамического равновесия, достаточного для сохранения створа в мерзлом состоянии.

2. Отсутствие при их необходимости специальных мер по сохранению створа плотины в мерзлом состоянии.

Строитель ные (Е)

1. Повышение температурного фона по сравнению с до-строительным или растепление грунтов основания и примыканий при строительстве (например, при затягивании сроков строительства, затоплении строительного котлована, захоронении сезонно-талого слоя и т.д.).

2. Сохранение в основании и примыканиях плотины трещиноватых и крупнообломочных высокольдистых пород, пластовых и жильных льдов.

Эксплуата

ционные(Ж)

1. Отсутствие надлежащего контроля за температурным состоянием тела основания и примыканий грунтов створа плотины.

2. Отсутствие надлежащего контроля за качеством работы охлаждающих устройств.

3. Непринятие специальных мер по восстановлению тре-

буемого теплового баланса при появлении признаков растепления створа плотины.____________________________

Конвективный

ы

3

И

4 О &. Я

бн

и

Г еологиче-ские (А)

1. Береговые примыкания сложены трещиноватыми скальными или полускальными породами и/или имеют тектонические зоны, контактные зоны магматических пород различного генезиса или фаз внедрения, магматических и вмещающих пород.

2. В примыканиях сохранены шлейфы обломочных отложений.

3. Примыкания плотины образованы речными террасами, сложенными или имеющими в своем составе грубые и крупные фракции аллювия.

Г еоморфоло гические (Б) 1. Крутые (более 10°) борта долины на участке створа приведшие к промерзанию береговых массивов в условиях неполного водонасыщения. 2. Развитие трещин отседания, оползневых структур в береговых примыканиях.

Мерзлотно- 1. Присутствие в достроительный период (на момент

температур проведения оценки) в породах основания и примыканий

ные (В) локальных таликов, секущих створ плотины (например, подрусловых, старинных, пойменных и т.д.)

Изыскатель 1. Отсутствие достаточной информации о фильтрацион-

ские (Г) ной проницаемости мерзлых береговых массивов: степени заполнения льдом трещин. 2. Недостаточная изученность конфигурации и проницаемости таликов, секущих створ плотины

Конструк- 1. Непринятие специальных мер для исключения фильт-

тивные (про- рационной проницаемости мерзлых массивов (цемента-

ект ные) (Д) ции проницаемых участков).

2. Непринятие специальных мер для ликвидации таликов,

л секущих створ плотины (полной выемки талых грунтов

а или их проморозки)

X и Строитель- 1. Возникновение «техногенных» проницаемых зон в

и ные (Е) мерзлых основаниях и примыканиях плотин в результате

о взрывных работ.

и 2. Возникновение фильтрационных окон на периодиче-

X ски оттаивающих участках плотин (отсыпка фрагментов

Ы н ядра проницаемыми грунтами) 3. Несоблюдение отметки гребня противофильтрацион-ных элементов плотин.

Эксплуата 1. Отсутствие надлежащего контроля за состоянием по-

ционные тенциально опасных в плане фильтрационной проницае-

(Ж) мости участков створов плотин. 2. Непринятие специальных противофильтрационных мер при появлении первых признаков развития фильтрации или признаков потенциальной опасности развития фильтрации в грунтах тела основания и примыканий плотин. 3. Нарушения сплошности ядра плотины в результате деформаций.

Влияние водотоков (III)

ы я е[ о Геологические (А) 1. Присутствие в разрезе основания и бортов русла временного (техногенного) водотока высокольдистых трещиноватых скальных и полускальных пород; обломочных, грубо- и крупнозернистых рыхлых отложений. 2. Наличие пластовых и жильных льдов в разрезе основания и бортов русла временного (техногенного) водотока.

Рн Геоморфоло 1. Заложение русла временного (техногенного) водотока

к гические(Б) на крутых участках бортов долины.

ь. С 2. Заложение русла временного водотока на участке русел реки, в том числе и существовавших в недавнем прошлом (отшнурованных русел, стариц).

Мерзлотно- 1. Присутствие фрагментов мерзлых пород, обладающих

темпера- повышенным температурным фоном, локальных таликов

туриые(В) на участке русла временного водотока.

Изыска- 1. Отсутствие достаточной инженерно-геологической и

тельские (Г) мерзлотно-температурной информации для выбора оптимальных участков заложения временных и, в случае необходимости, постоянных водотоков, секущих створ плотины.

ы ч Конструк- 1. Сопряжение плотины с водосбросным каналом, нагор-

кД тивные ными канавами.

К В ы (проектные) В случае существования такого сопряжения;

(Д) 2. Отсутствие гидроизоляции временных (техногенных)

и водотоков.

о 3. Отсутствие специальных мер по сохранению бортов и

В основания временных и постоянных водотоков в мерз-

лом состоянии в створе плотины.

Й н Строитель- 1. Превышение допустимых сроков существования вре-

ные (Е) менных водотоков, секущих створ плотины. 2. Использование технологий строительства, ухудшающих инженерно-геологические свойства оснований и примыканий временных и постоянных водотоков, секущих створ плотины (взрывные работы).

Эксплуата- ционные (Ж) 1. Отсутствие надлежащего (повышенного) контроля за состоянием сопряжения плотины, основания и примыканий временных и постоянных водотоков, секущих створ плотины. 2. Непринятие специальных своевременных мер для сокращения степени теплового и инфильтрационного влияния водотоков на вмещающие породы (гидроизоляции основания, устройства мерзлотных завес и т.д.)

} пятой главе (Совершенствование системы мониторинга

гидротехнических сооружений в условиях криолитозоны) анализируется существующая система мониторинга ГТС региона, разрабатывается структура АСДК и её использование для мониторинга температурно-фильтрационного режима сооружений.

Существующий метод контроля и оценки состояния ГТС является сложным и трудоемким процессом. Применяемая контрольно-измерительная аппаратура (КИА) технически устарел а.Основными недостатками действующей КИА являются: трудность доступа к измерительным скважинам при неблагоприятных погодных условиях; сложность обработки и низкая точность результатов измерений; невысокая оперативность получения результатов; нерегулярность наблюдений из-за частых отказов оборудования и проблемы его ремонта.

Преимуществом применения новых систем контроля являются: сокращение до минимума объемов бумажного сопровождения; сокращение времени от получения информации о состоянии объекта до полного их анализа; повышение качества и полноты анализа, что обеспечивает непрерывный мониторинг температурно-фильтрационного режима ГТС. Система разработана на основе применения современных высокоточных средств измерения, передачи данных и специализированного программного обеспечения, позволяющего проводить системный анализ получаемых данных. Система позволяет перейти к полной автоматизации мониторинга и вести долгосрочную базу измерений, формировать различные виды отчетных документов.

ЇЄрМ0КбСа ТЗЧ>

пользователя (рисунок 3)

визуализацию

Результаты Изогинии

Конструктивные и технологические решения обеспечивают длительную, бесперебойную эксплуатацию системы в течение всего срока службы КИА объекта.

Структура АСДК включает следующие подсистемы: термометрических и пьезометрических измерений; подсистему энергопитания; подсистему передачи данных; программное обеспечение, связывающее комплекс в единую систему и осуществляющее

Применить

Время измерения

14.10.200618:08:08

Зависимость температуры от времени

Распределение температурьі по глубине

Добавить

-10.455

и

« -10.46 £

1-10.465 І -10.47

Рисунок 3. Пример термометрических измерений выведенных на рабочий стол центрального компьютера АСДК.

-10.475

-10.48

-10.485

04.12 200500 00 Время

Печать таблиц»!

-10

ы} Маркеры

-8 -6 і.с

[ Печать графика |

Режимы работы системы: сетевой и автономный.

Под сетевым режимом работы оборудования понимается его объединение в единую сеть в пределах сооружения посредством кабеля и радиосредств. Применение радиосредств в условиях большого пространственного разброса контролируемых объектов придает ей важные свойства универсальности. Аппаратная

часть системы максимально адаптирована к возможности применения в суровых климатических условиях.

Оборудование может работать и в автономном режиме, при этом питание осуществляется от литиевых батарей. В автономном режиме устройства проводят измерения по запрограммированному алгоритму и установленной периодичностью. Измерения происходят по таймеру, режим работы которого программируется заранее. Результаты измерений в заданное время считываются и накапливаются соответствующими устройствами -дата-логгерами. Считывание измерений с дата-логгеров осуществляется посредством ноутбука по кабелю, подключаемому к скважине.

Результаты измерений могут быть просмотрены и проанализированы за любой промежуток времени в табличном и графическом видах (рисунок 4.). Программное обеспечение имеет средства автоматического формирования печатных отчетов и передачи результатов измерений в другие программы.

Основные технические, конструктивные и технологические решения направлены на надежную эксплуатацию системы в экстремальных природно-климатических условиях.

Преимуществами применения системы являются:

1. Единая концепция применения современных контрольноизмерительных систем и технологий их монтажа, позволяющая организовать централизованное сервисное обслуживание.

2. Очевидный экономический эффект. Установленное оборудование остается ремонтопригодным в течение всего срока службы измерительных скважин, что позволяет избежать дорогостоящих ремонтных работ.

3. Высокая достоверность и оперативность измерений. Благодаря средствам автоматизации и дистанционного доступа данные замеров могут быть получены в любой момент оперативно и достоверно, без этапа камеральной обработки.

Основные выводы и результаты работы

1. На основе анализа нештатных ситуаций на ГТС региона, разработан классификатор механизмов их возникновения, позволяющий прогнозировать и выявлять негативные процессы на ранних стадиях развития. Применение классификатора на практике позволило своевременно выявить и предотвратить нештатные ситуации на некоторых ГТС региона.

2. Теоретическими и натурными исследованиями замораживания фильтрующего талика с помощью СОУ доказано, что при устройстве мерзлотной завесы в талике с большим коэффициентом фильтрации, необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению скорости фильтрационного потока до значений, при которых работа СОУ будет эффективна. При этом была подтверждена работоспособность применяемых конструктивнотехнологических решений, эффективность работы СОУ, правильность выбора расчетной области и калибровки математической модели, при уточнении исходных параметров и граничных условий. Показана удовлетворительная сходимость результатов расчетов с данными натурных наблюдений.

3. Разработаны и внедрены методики проведения и обработки данных инструментального контроля состояния ГТС, включающие дистанционные методы и автоматизированную обработку данных, на основе которых возможно оперативно проводить раннюю диагностику нештатных ситуаций.

4. Приведенные в работе примеры грунтовых ГТС доказывают, что в условиях криолитозоны при правильной организации мониторинга и своевременном выявлении и устранении негативных процессов, рассмотренные конструкции сооружений обладают высокой степенью надежности в течение длительного времени эксплуатации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Сухно А.М. Разработка и внедрение автоматизированной системы дистанционного мониторинга на гидротехнических сооружениях в условиях Крайнего севера. / А.М. Сухно //Известия ВУЗов, Строительство. НГАСУ.-2011- №4. - С.13-15.

2. Сухно А.М. Автоматизированная система мониторинга на хвостохранилище Айхальского ГОКа / А.М.Сухно, H.H. Хлапов // Горный журнал,- 2008. - №5.- С.65-68

3. Сухно А.М. Система мониторинга хвостохранилищ на Ай-хальском ГОКе - основа их безопасной эксплуатации. / А.М.Сухно//Горныйжурнал.-2005. - №11. - С.102-105.

4. Сухно А.М. Опыт эксплуатации грунтовой плотины в условиях Крайнего Севера. / А.М. Сухно // Гидротехническое строительство. - 2008. - №1. - С.5-8.

5. Максимов И.А. Расчетные и натурные исследования замораживания грунтов фильтрующего талика в основании плотины с помощью охлаждающих устройств./ И.А.Максимов, А.М. Цвик, С.Н. Долгих, А.М. Сухно //Вестник КрасГАСА: Сб.науч.тр. Вып. 6, - 2003. - С. 21-25.

6. Максимов И.А. Прогноз формирования фильтрационно-

температурного режима талой плотины хвостохранилища, регулируемого с помощью дренажа и охлаждающего устройства / И.А. Максимов, А.М.Цвик, С.Н.Долгих, А.М. Сухно // Вестник КрасГАСА: Сб.науч.тр. Вып. 6, - 2003.- С. 18-23. '

7. Дюкарев В.П. Опыт ликвидации фильтрующего талика плотины в условиях Крайнего Севера. / В.П. Дюкарев, В.В. Сергиевский, А.М. Сухно // Гидротехническое строительство» - 2001.

- №12,-С. 14-16.

8. Дойников Ю.А. Защита речного бассейна от загрязнения в зоне деятельности Айхальского ГОКа. / Ю.А. Дойников, А.М. Сухно // Горный журнал. - 2003. - №1. - С.66-69.

9. Бомкин С.В. Классификация механизмов развития нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях в криолитозоне./ С.В. Бомкин, А.М. Сухно // Известия ВУЗов, Строительство. НГАСУ. - 2011г.- №3.- С.31-33.

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)

_________630008. г.Новосибирск, улЛенинградская, 113________

Отпечатано мастерской оперативной полиграфии НГАСУ (Сибстрин)

Тираж /ООЪ&каз

Введение

Глава 1. Особенности проектирования, строительства и эксплуатации грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне.

1.1. Природно-климатические особенности региона.

1.2. Гидротехнические сооружения в северо-западном районе Якутии.

1.2.1. Общие принципы проектирования и строительства гидротехнических сооружений в криолитозоне.

1.2.2. Опыт применения терморегулирующих устройств в плотинах мерзлого типа.

1.2.3. Конструктивные решения и принципы строительства гидротехнических сооружений в северо-западном районе Якутии.

1.2.3.1. Плотина гидроузла на реке Марха.

1.2.3.2. Плотина гидроузла на ручье Ойуур-Юреге.

1.2.3.3. Плотина гидроузла на реке Ирелях.

1.2.3.4. Плотина маневровой емкости хвостохранилища №14.

1.2.4. Накопители промышленных отходов в криолитозоне. 33 1.2.4.1. Гидротехнические сооружения хвостохранилища №

Глава 2. Нештатные ситуации на гидротехнических сооружениях в криолитозоне.

2.1. Причины возникновения нештатных ситуаций.

2.2. Гидротехнические сооружения мерзлого типа.

2.2.1. Водосбросные сооружения.

2.2.2. Плотина гидроузла на реке Марха.

2.3. Гидротехнические сооружения талого типа (на примере ограждающей дамбы хвостохранилища №14).

Глава 3.Решение задачи расчета температурно-фильтрационного режима грунтовых плотин в криолитозоне

3.1. Расчет температурно-фильтрационного процесса при замораживании талика.

3.2. Натурные исследования процесса замораживания талика.

Глава 4. Развитие нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях в криолитозоне.

4.1. Общие сведения.

4.2. Кондуктивный механизм зарождения фильтрации.

4.3. Конвективный механизм зарождения фильтрации.

4.4. Механизм зарождения фильтрации от влияния водотоков.

4.5. Предлагаемый классификатор механизмов зарождения фильтрации.

4.6. Комплексный анализ состояния гидротехнического сооружения на основе классификатора.

4.7. Диагностика состояния гидротехнических сооружений на основе классификатора.

4.7.1. Плотина талого типа.

4.7.2. Плотина мерзлого типа.

Глава 5. Совершенствование системы мониторинга состояния гидротехнических сооружений в криолитозоне.

5.1. Температурный режим гидротехнических сооружений в криолитозоне.

5.2. Существующая система контроля.

5.3. Предлагаемая система автоматизированного дистанционного контроля.

5.3.1. Назначение и общие характеристики системы.

5.3.2. Структура системы. 101 5.3.3 .Режимы работы системы. 106 Заключение. ИЗ Список литературы.

Общая характеристика работы.

Актуальность работы.

Специфические особенности климатических и инженерно-геологических условий криолитозоны требуют особого подхода к проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений.

Подавляющее большинство аварий и отказов на грунтовых гидротехнических сооружениях на Крайнем Севере связаны с проявлением фильтрации. Нештатные ситуации на гидротехнических сооружениях происходят, как правило, из-за недостатка информации о процессах происходящих в грунтах в створе сооружения, прогноза их развития, а так же из-за несвоевременности принятия инженерно-технических решений при появлении нештатных ситуаций. .

Большинство нештатных ситуаций можно было бы избежать, если бы имелись надежные способы получения; своевременной информации о процессах, происходящих в теле и основании: плотин, и дамб; и существовали оперативные способы контроля и оценки состояния сооружения.

Наиболее перспективный путь снижения- аварийности^ гидротехнических сооружений заключается в ранней диагностике проявления негативных процессов или «подготовки» условий к их. проявлению и принятию превентивных инженерных мер по их предотвращению. Для решения' задач построения- эффективной системы контроля; гидротехнических сооружений, в свою очередь, необходимы знания о механизмах возникновения* нештатных ситуаций, предпосылках к их появлению и признаков, предшествующих их развитию.

В настоящей работе нашел отражение 20-летний опыт автора, занимавшегося- проектированием, строительством и эксплуатацией грунтовых гидротехнических сооружений различного' типа и назначения в условиях. Крайнего Севера. Представлен ретроспективный анализ состояния сооружений, эксплуатируемых на северо-западе Якутии. Сформулированные положения направлены на обеспечение безопасной эксплуатации этих сооружений.

Необходимость настоящих исследований определяется:

1. Ростом строительства гидротехнических сооружений на Крайнем Севере. За последние 15 лет только на предприятиях Акционерной Компании (АК) «АЛРОСА» построено и введено в эксплуатацию 2 гидроузла хозяйственно-питьевого назначения, 4 накопителя промышленных отходов и несколько низконапорных плотин;

2. Старением гидротехнических сооружений, в АК «АЛРОСА» срок эксплуатации некоторых сооружений насчитывает 30-45 лет;

3. Предельным состоянием большого количества гидротехнических сооружений построенных и эксплуатируемых в районах Крайнего Севера. В Западной Якутии практически каждый год фиксируются нештатные ситуации, тратится до сотен миллионов рублей на ремонтно-восстановительные работы;

4. Недостаточными разработками по созданию нормативно-методической базы проектирования, строительства и безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений, учитывающей условия Крайнего Севера.

Несмотря на то, что за последние 50'лет в районах с суровым климатом построено значительное количество гидротехнических сооружений, опыт их проектирования, строительства и эксплуатации недостаточно изучен.

Как показывает опыт эксплуатации грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне, серьезные аварийные ситуации на большинстве объектов были обусловлены неконтролируемым развитием теплофизических, криогенных и фильтрационных процессов, происходящих в сооружении в результате отсутствия полноценного мониторинга безопасности. При продуманной организации системы мониторинга и оперативного анализа данных очень часто удается предотвращать нештатные ситуации. Существует значительный резерв снижения эксплуатационной стоимости и повышения надежности за счет перехода от дорогостоящих ремонтно-восстановительных работ к ранней диагностике состояния сооружений, и принятию опережающих появление нештатной ситуации инженерно-технических решений. Обычно убытки от разрушения гидротехнического сооружения бывают значительно выше затрат на его строительство и эксплуатацию.

Цели исследования:

На основе анализа опыта проектирования, возведения и эксплуатации грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне разработать комплексную методику контроля и прогноза состояния сооружений, позволяющую выявлять негативные тенденции на ранних стадиях их развития и своевременно разрабатывать инженерно-технические мероприятия по их предотвращению.

Задачи исследования:

- провести ретроспективный анализ нештатных ситуаций на грунтовых гидротехнических сооружениях северо-западной Якутии и выявить основные причины их возникновения;

- выполнить теоретические, расчетные и натурные исследования замораживания талика в основании мерзлой плотины;

- классифицировать основные механизмы возникновения нештатных ситуаций на грунтовых гидротехнических сооружениях в криолитозоне;

- усовершенствовать методы контроля состояния гидротехнических сооружений.

Методы исследования.

Результаты, выводы и рекомендации, представленные в работе, базируются:

- на многолетних данных изучения состояния гидротехнических сооружений, эксплуатируемых на северо-западе Якутии, включающие в себя термометрические, геофизические и инженерно-геологические исследования, натурные наблюдения;

- на применении математического моделирования для анализа фильтраци-онно-температурного режима плотин, формирующегося при использовании терморегулирующих устройств;

- на использовании компьютерных систем дистанционного контроля состояния сооружений.

Достоверность результатов работ обеспечивается:

- использованием методов режимных наблюдений с применением современной контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающей необходимую точность и полноту измерений;

- удовлетворительной сходимостью результатов расчетов температурного режима системы плотина-основание, с данными натурных наблюдений;

- подтвержденными случаями развития нештатных ситуаций, прогнозируемыми на основе анализа материалов натурных наблюдений, своевременной и успешной реализацией инженерно-технических мероприятий по их предотвращению.

Научная новизна работы:

- разработана и впервые применена методика автоматизированного круглогодичного дистанционного контроля за температурно-фильтрационным режимом грунтовых гидротехнических сооружений;

- предложен и впервые в условиях северо-западного региона Якутии применен комплексный метод контроля состояния сооружений, включающий термометрический контроль, геофизические и инженерно-геологические исследования, что позволяет более точно и полно оценить возможность обеспечения безопасности сооружения и предотвратить возникновение аварийной ситуации;

- впервые разработан и применен классификатор механизмов зарождения нештатных ситуаций в грунтовых гидротехнических сооружениях в криолито-зоне.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

- разработана и внедрена автоматизированная система дистанционного контроля (АСДК) гидротехнических сооружений, позволяющая выполнять оценку динамики изменения состояния сооружений в «режиме реального времени» и принимать своевременные управленческие решения;

- с применением • АСДК и классификатора своевременно выявлены проблемные участки с неблагоприятной динамикой ■ наблюдаемых параметров на ряде плотин Айхальского ГОКа, разработаны и приняты опережающие меры по стабилизации ситуации;

- разработан и внедрен новый способ ликвидации талика в основании мерзлой плотины;

- на основе анализа температурно-фильтрационного режима разработаны и применены конструктивно-технологические решения по управлению температурным режимом сооружений.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались:

- на научно-технических советах АК «АЛРОСА» (г. г. Мирный, Удачный, Айхал, Ленек 2000-20 Юг.г.);

-на научно-практическом семинаре «Геокриологические и геоэкологические проблемы строительства в районах Крайнего Севера». (г.Норильск. 2001г.)

- на пятой открытой окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации 21 века». Сургутский Государственный Университет. (г.Сургут. 2004г.);

- на международной конференции «Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения». (г.Тюмень. 2008г.).

- на научно-техническом семинаре «Диагностика грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне» (НГАСУ. (Сибстрин); 2008г).

На защиту выносятся:

1. Проектирование, строительство и эксплуатация грунтовых гидротехнических сооружений в криолитозоне (общие положения).

2. Анализ причин возникновения и методов преодоления нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях.

3. Результаты натурных и расчетно-теоретических исследований замораживания фильтрующих таликов в основании мерзлых плотин.

4. Анализ процесса развития нештатных ситуаций на гидротехнических сооружениях и предлагаемый классификатор механизмов зарождения опасной фильтрации.

5. Система автоматизированного дистанционного контроля. ч

Краткое содержание работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 130 наименований. Содержит 126 страниц компьютерного текста, в том числе 41 рисунок и 5 таблиц.

Заключение

На основе обобщения и анализа опыта строительства и эксплуатации грунтовых гидротехнических сооружений на северо-западе Якутии, результатов натурных, контрольно-измерительных исследований и численного моделирования, в диссертации сделаны следующие основные выводы:

1. На основе анализа причин возникновения нештатных ситуаций на грунтовых гидротехнических сооружениях региона, разработан классификатор механизмов и предпосылок к их возникновению, позволяющий прогнозировать и выявлять негативные процессы на ранних стадиях развития. Применение классификатора на практике позволило своевременно выявить и предотвратить нештатные ситуации на некоторых сооружениях региона.

2. Рекомендуется, при устройстве мерзлотной завесы в талике с большим коэффициентом фильтрации, с целью ее ликвидации, предусматривать мероприятия по уменьшению скорости фильтрационного потока до значений, при которых i работа СОУ будет эффективна. Это доказано расчетными и натурными исследованиями замораживания грунтов фильтрующего талика с помощью СОУ в основании мерзлой плотины. При этом была подтверждена работоспособность применяемых конструктивно-технологических решений, эффективность работы СОУ, правильность выбора расчетной области и калибровки математической модели при уточнении исходных параметров и граничных условий. Показана удовлетворительная сходимость результатов расчетов с данными натурных наблюдений.

3. Разработаны и внедрены методики проведения и обработки данных инструментального контроля состояния гидротехнических сооружений, включающие дистанционные методы и автоматизированную обработку данных, на основе которых возможно и необходимо оперативно проводить раннюю диагностику возникновения нештатных ситуаций

Установку КИА следует предусматривать как в процессе строительства, так и расширять ее сеть в период эксплуатации, охватывая при этом потенциально опасные зоны сооружения. Результаты наблюдений по КИА использовать для оценки надежности объекта, своевременного выявления дефектов, назначения ремонтных мероприятий, что позволит предотвратить нештатные ситуации и улучшить условия эксплуатации.

4. Приведенные в работе примеры грунтовых гидротехнических сооружений доказывают, что в условиях криолитозоны при правильной организации мониторинга и своевременных выявлениях и устранениях негативных процессов предложенные конструкции сооружений обладают высокой степенью надежности в течение длительного времени эксплуатации.

5. Результаты исследований частично внедрены и внедряются на гидротехнических сооружениях АК «АЛРОСА» при выборе и обосновании конструктивно-технологических решений гидротехнических сооружений, оборудования контрольно измерительной аппаратуры, режимов и методов натурных наблюдений и интерпретации полученных результатов, назначения ремонтно-восстановительных работ.

1. Алешин Д.В. Восстановление напорного фронта гидроузла на р.Сытыкан / 'Д.В. Алешин, И.Н. Шишо // Гидротехническое строительство.- 2004.-№12.1. С. 14-22.

2. Андрианов П.И. Температуры замерзания'грунтов / П.И. Адрианов // Труды Дальневосточной комплексной-экспедиции. Комиссия по изучению вечной мерзлоты.-АН СССР. 1936.- Вып. 1.- С. 25-45.

3. Бахолдин* Б.В. Выбор оптимального режима замораживания грунтов в строительных целях / Б.В'. Бахолдин. -М.: Госстройиздат.- 1963. 71 с.

4. Белан В.И. Береговые сопряжения грунтовых плотин в условиях вечной мерзлоты / В.И. Белан. М. Энергоатомиздат.- 1991. - 125 с.

5. Биянов Г.Ф. Грунтовые плотины на вечной мерзлоте./ Г.Ф. Биянов, O.A. Когодовский, В.И. Макаров. Ин-т мерзлоттоведения СО РАН СССР:- Якутск, 1989.-152 с.

6. Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте / Г.Ф. Биянов. М.: Энергия.-1975.-184с.

7. Богословский П.А. Исследование температурного, режима земляных плотин в условиях распространения вечномерзлых грунтов / П.А. Богословский. —1

8. В сб.: Научные докл. высш. школы. Стр-во. М.: Сов. Наука.-1958.- №1.- С. 228-240.

9. Борткевич C.B. Защита грунтовых плотин от солнечной радиации как средство повышения их надежности в северной строительно-климатическойзоне./ C.B. Борткевич и др. // Гидротехническое строительство.- 2001.- №4.- С. 12-17.

10. Бритвин С.О. Основные положения концепции обеспечения безопасности гидротехнических сооружений./ С.О. Бритвин и др. // Гидротехническое строительство.- 2004.- №10.- С. 2-5.

11. Букатников В.Д. Некоторые особенности проектирования северных гидроузлов с плотинами мерзлого типа / В.Д. Букатников.- Труды координационных совещаний по гидротехнике // Изв. ВНИИГ.- JL, 1975.- Вып. 101.- С. 49-51.

12. Бучко H.A. Система критериев и обобщение зависимости для расчета процессов замораживания грунта с помощью сезоннодействующих охлаждающих устройств / H.A. Бучко. — Холодильная техника.- 1978.- №1.- С. 19-22.

13. Бучко H.A. Применение термосвай для создания мерзлотных мерзлотных противофильтрационных завес / H.A. Бучко и др. // Гидротехническое строи-тельство.-1975.- №5.- С. 26-30.

14. Бучко H.A. Анализ работоспособности сезоннодействующих охлаждающих устройств по результатам; эксплуатации гидротехнических сооружений / H.A. Бучко, И.А. Максимов, М.Г1. Павчич // Гидротехническое строительство.-2004t- №3.- С. 23-29.

15. Бучко H.A. Замораживание грунта сезоннодействующими охлаждающими: устройствами / H.A. Бучко, Ю.Н. Ширяев, М.К. Урсаки // Гидротехническое, строительство.- 1992.-№4.- О. 43-47.

16. Вдовин Ю.И. Водоснабжение: на Севере / Ю.И: Вдовин. -Л: Стройиздат. 1987.- 5 с. . / I/

17. Вялов: С.С. Подземные льды и сильнольдйстые грунты как основания сооружений / С.С. Вялов, В.В. Докучаев, Д-R Шейнкман. Л.: Стройиздат,, 1976.168 с. ^ . v.

18. Вялов С.С. Принцип управления: геокриологическими условиями при строительстве в области многолетнемерзлых горных пород / С.С. Вялов. — II Международная конф. по мерзлотоведению. Доклады и сообщения Якутск, 1973.-Вып. 7.- С. 151-188.

19. Вялов. С. С. Использование парожидкостных термосвай: в качестве опорных конструкций сооружений / С.С. Вялов и др.. Материалы к III Международной конференции по мерзлотоведению,- Новосибирск, 1979';- С. 88-95.

20. Газиев Э.Г. Экспертная система диагностики и прогноза поведения плотин для обеспечения безопасности гидротехнических сооружений. / Э.Г. Газиев // Гидротехническое строительство.- 2000.- № 6.- С. 22-26.

21. Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением / С.И. Гапеев. -Л.: Стройиздат, 1969. 104 с.

22. Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М: Недра, 1989.

23. Гоголев Е.С. Температурное состояние фильтрующёй плотины с ядром на мерзлом основании / Е.С. Гоголев. — Тр. V Всесоюзного совещания-семинара по обмену опытом строительства в суровых климатических условиях,- Красноярск, 1968.-Т. 8.- С. 120-135.

24. Горшков В.Г. Итоги многолетней работы замораживающих систем на сы-тыканской плотине мерзлого типа в Якутии. Энергитическое строительство. / В.Г. Горшков, В.В. Сергиевский // Энергоатомиздат.-1984.- №11.- С.41-42.

25. Дойников Ю.А. Защита речного бассейна от загрязнения в зоне деятельности Айхальского ГОКа / Ю.А. Дойников, A.M. Сухно. // Горный журнал.- №1.2003.- С.66-69.

26. Дроздов A.B. Криогидрогеология алмазных месторождений западной Якутии / A.B. Дроздов, H.A. Иост, В.В. Лобанов. Изд-тво ИГТУ.- Иркутск, 2008.-с. 7-33.

27. Дюкарев В.П. Опыт ликвидации фильтрующего талика плотины в условиях Крайнего Севера / В.П: Дюкарев, В.В. Сергеевский, A.C. Сухно. Гидротехническое строительство.-2001.- №12.- С. 14-16.

28. Жданов В.А. К исследованию температурно-влажностного режима низовой призмы каменно-набросной плотины / В.А. Жданов. -Изв. ВУЗов. Сер.Стр-во и архитектура, 1974 .- №10.- С.88-94.I

29. Жиленков В.Н. Определение льдистости каменных низовых призм плотин, находящихся в северных районах / В.Н. Жиленков.- Гидротехническое строительство.- 2001.- №4.- С. 10-12.

30. Знаменский B.B. Расчет теплообмена в воздушных колонках грунтовых мерзлотных завес / В.В. Знаменский //Тр.ВНИИ-1.- 1967.-Т.26 .- С.117-134.

31. Инструкция по проектированию гидротехнических сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов. ВСН 30-83 / Минэнерго СССР.- Л.: 1983.- 100 с.

32. Каган A.A. Инженерно-геологический мониторинг гидротехнических сооружений в криолитозоне / A.A. Каган, Н.Ф. Кривоногова // Гидротехническое строительство.- 2003.- №3.- С. 57-60

33. Каменский P.M. Теплотехнический расчет ледогрунтовой противофильт-рационной завесы плотин с учетом взаимного влияния колонок / P.M. Каменский//Гидротехническое строительство.- 1971.-№4.- С.38-41.

34. Клейн И.О. Расчет температурного режима каменно-набросной плотины с учетом свободной конвекции воздуха в низовой призме / И.О. Клейн. В кн.: Научные исследования в области гидротехники. - Тр. ВНИИ ВОДГЕО.- М., 1977.- Вып.61.- С.55-58.

35. Клейн И;С. К оценке стабилизированного температурного режима вертикального ядра каменно-земляной плотины / И.С. Клейн, В:.И. Титова, М.С. Ро-дованская. Тр. ВНИИ ВОДГЕО.- М., 1980.- С.26-29.

36. Кривоногова Н.Ф. Роль мерзлотных условий в практике проектирования гидротехнических сооружений / Н.Ф. Кривоногова, В.Е. Зискович. Материалы к III Международной конференции по мерзлотоведению. - Новосибирск, 1979.-С.38-49.

37. Кривоногова Н:Ф. Выявление неоднородности строения- основания и грунтовых сооружений в криолитозоне дипольно-осевым зондированием с бесконтактным измерением электрического поля / Н!Ф. Кривогорова, А.Б. Шубин //Изв. ВНИИГ им.'Б.Е. Веденеева.- 1996.I

38. Кроник ЖА. Криогенные процессы и< явления в грунтовых сооружениях и их основаниях / Я.А. Кроник. Материалы к IIT Международной конференции-по мерзлотоведению.- Новосибирск, 1979:- С.204-213.

39. Кудояров Л.И. Плотины из грунтовых материалов в условиях Крайнего Севера и.'вечной'мерзлоты / Л.И. Кудоянов, М;П. Павич, В.Г. Родченко: Л.: Энергия, 1973.- 132с.

40. Кудояров Л.И. Основные направления-эффективности строительства плотин на Севере / Л.И. Кудояров // Гидротехническое строительство.- 1983.- №7.-С.25-29.

41. Кузнецов Г.И. Криогенные процессы и, устойчивость хвостохранилищ на многолетнемерзлых основаниях / Г.И.Кузнецов.- В' кн.: Проблемы-инженерного мерзлотоведения, в гидротехническом1 строительстве.- М.: Наука, 1986.- С. 67-75.

42. Куперман В*.Л: Гидротехническое строительство на Севере / В.Л. Куперман, Ю.Н. Мызников, Л.Н. Торопов. -М.: Энергоатомиздат, 1987. — 304 с.

43. Кутателадзе С.С.Справочник по теплопередаче / С.С. Кутеладзе, В.М. Бо-ришанский. М.: Госэнергоиздат,1959. - 41'4с.

44. Макаров В.И. Противофильтрационные мерзлотные завесы в грунтовых плотинах мерзлого типа. Строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений в Западной Якутии / В.И. Макаров. — Новосибирск: Наука, 1979.- С. 26-51.

45. Макаров В.И. Создание противофильтрационных элементов в земляных плотинах мерзлого типа посредством жидкостных замораживающих устройств (термосифонов): Автореф. дис. на соиск. учен. степ*, канд. техн. наук / В.И. Макаров. М., 1978.-21 с.

46. Макаров В.И. Термосифоны в северном строительстве / В.И. МАкаров.-Новосибирск: Наука, 1985. 168 с.

47. Максименко О. Компьютер против. / О. Максименко // Наука и жизнь. -№4.-2003.-С. 18-21

48. Максимов И.А. Расчет замораживания грунта в фильтрующем основании плотины (продольная мерзлотная завеса) воздушными колонками / И.А. Максимов // Изв; ВНИИП- 1981.- Т. 149.- С.18-22.

49. Максимов И.А. Методика расчета скорости замораживания-оттаивания грунта на контакте с фильтрующим русловым таликом / И.А. Максимов // Изв. ВНИИГ.- 1981.- Т.149.- С.23-27.

50. Максимов И.А. Расчет промерзания фильтрующего основания^ грунтовой плотины в районах Крайнего Севера / И.А. Максимов // Изв. ВНИИГ.- 1981.Т. 146.- С. 53-58.

51. Максимов И.А. Опыт эксплуатации мерзлых плотин / И.А. Максимов, С.Н. Долгих, В.В. Сергеевский // Горный журнал. -М., 1995.- С. 58-60.

52. Марамыгина М.С. Опыт применения глубинных сезоннодействующих охлаждающих устройств / М.С. Марамыгина, Г.М. Долгих, С.Н. Окунев. Сб.

53. Криогенные ресурсы полярных и горных регионов. Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения.- Тюмень, 2008.- С. 126-129.

54. Мауль В.К. Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств / В.К. Мауль.- Сб. Строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений в Западной Якутии. Новосибирск: Наука, 1979.- С.62-65.

55. Моисеев И.С. Расчеты земляных плотин, сооружаемых в условиях вечной мерзлоты / И.С. Моисеев. В кн.: Опыт проектирования, строительства и эксплуатации гидростанций в Сибири.- Иркутск: Иркутское кн. Изд-во, 1961.-С.128-136.

56. Моисеев И.С. Расчет температурного режима земляных плотин в районах распространения многолетней мерзлоты / И.С. Моисеев. — В кн.: Тр:,МИСИ.-М., 1959.-№29.- С.281-293.I

57. Мухетдинов Н.А. Термический режим низовой призмы каменно-набросной плотины / Н.А. Мухетдинов // Изв. ВНИИГД969.- Т. 90.- С.275-294

58. Мызников Ю.Н. Подготовка многолетнемерзлого основания каменно-земляной плотины прорезанного подрусловым таликом / Ю.Н. Мызников, Б.Е. Полдомасов.- Энерг. ст-во.- 1981.- №4.-С.47-53.

59. Насонов И.Д. Замораживание фильтрующих горных пород / И.Д. Насонов.-М.: Недра, 1968.- 188с.

60. Ничипорович А. Д. Плотины из местных материалов / А.Д. Ничипорович. -М.: Стройиздат, 1973. 320с.

61. Оловин Б.А. Развитие внутригрунтовых льдов в насыпных гидротехнических сооружениях / Б.А. Оловин.- Сб. Геокриологические исследования в Западной Якутии. -Новосибирск: Наука, 1980.- С. 80-87.

62. Панов С.И. Экспериментальные исследования работоспособности глубоких сезоннодействующих охлаждающих устройств на опытном полигоне Вилюйской ГЭС-3 / С.И. Панов, И.А. Максимов, A.M. Цвик // Гидротехническое строительство.- 2002.- №12.- С. 28-30.

63. Перлыитейн Г.З. Водно-тепловая мелиорация мерзлых пород на Северо-Востоке СССР / Г.З. Перлыитейн. Новосибирск: Наука, 1979. - 304

64. Пехович А.И. Расчет скорости замораживания фильтрующего грунта рядом колонок после смыкания ледогрунтовых цилиндров / А.И. Пехович // Изв. ВНИИГ.- 1954.- Т.51.- С.152-164.

65. Пехович А.И. Расчет скорости замораживания фильтрующего грунта рядом колонок до смыкания ледогрунтовых цилиндров / А.И. Пехович // Изв. ВНИИГ.- 1958.- Т.58.- С.187-200.

66. Пехович А.И. Ледообразование под давлением в природе / А.И. Пехович, Е.Л. Разговорова. Материалы к 1 Международной конф. по мерзлотоведению.-Новосибирск, 1979.- С.145-149.

67. Порхаев Г.В. Тепловое взаимодействие зданий и сооружений с вечно-мерзлыми грунтами / Г.В. Порхаев. — М.: Наука, 1970. — 236с.

68. Придорогин В.М. Расчет промерзания грунта вокруг замораживающих колонок в плотинах мерзлого типа / В.М. Придорогин. В кн.:У Всесоюзное со-вещ. семинар по обмену опытом стр-ва*в суровых климатических условиях.-Красноярск, 1968.-Т.8.-Вып. 1.- С. 53-58.

69. Проект предельно-допустимых контрольных параметров, для гидротехнических объектов Айхальского ГОКа.- Мирный: Институт Якутнипроалма, 1999.

70. Проектирование плотин для оросительных мелиораций в Центральной Якутии / Отв. ред. Каменский P.M. Изд. ИМЗ СО АН СССР, 1976. - 233с.

71. Проскуряков Б.В. Тепловой расчет замораживающей скважины в фильтрующем грунте / Б.В. Проскуряков // Изв. ВНИИГ. Л.,1951. - Т. 45. - С. 3-16.

72. Проскуряков Б.В. Моделирование температурных полей в тало-мерзлой среде / Б.В. Проскуряков // Изв. ВНИИГ. 1939. - №25. - С.243-246.

73. Рекомендации по комплексному определению теплофизических характеристик строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987. - 30 с.

74. Рекомендации по прогнозу теплового состояния мерзлых грунтов. — М.: Стройиздат, 1989.-73 с.

75. Рекомендации по проектированию и строительству плотин из грунтовых материалов для производственного и питьевого водоснабжения в условиях Крайнего Севера и вечной мерзлоты. Л.: Стройиздат, 1976. - 112 с.

76. Рекомендации по расчетам температурного режима плотин из грунтовых материалов, возводимых в северной строительно-климатической зоне: П 15-84/ВНИИГ. Л., 1985. - 68 с.

77. Рекомендации по созданию противофильтрационных устройств в, грунтовых плотинах мерзлого типа. М.: Ин-т Гидропроект, 1986. — 90 с.

78. Розанов H.H. Плотины из грунтовых материалов / H.H. Розанов. — М.: Стройиздат, 1983. 296 с.

79. Руководство по проектированию плотин из грунтовых материалов, возводимых в северной строительно-климатической зоне / ВНИИГ. Л., 1976. - 64 с.

80. Руководство по расчету фильтрационной прочности грунтовых сооружений и оснований: П 59-94 / ВНИИГ. СПб., 1995.- 109 с.

81. СНиП 2.06.05-84. Плотины из грунтовых материалов. / Госстрой СССР. -М.: АППЦИТП, 1991.-56 с.

82. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах / М. :ЦИТП Госстроя СССР, 1990 52 с.

83. Спесивцева H.A. Климатическая особенность Западной Якутии. Сб. Геокриологические исследования в Западной Якутии / H.A. Спесивцева. Новосибирск: Наука, 1980. - С. 87-95.

84. Сухно A.M. Опыт эксплуатации грунтовой плотины в условиях Крайнего Севера / A.M. Сухно // Гидротехническое строительство. — М., 2008. №1. - С. 5-8

85. Сухно A.M. Система мониторинга хвостохранилищ на Айхальском ГОКе — основа их безопасной эксплуатации / A.M. Сухно // Горный журнал. М., 2005. - №11. - С.102-105.

86. Сухно A.M. Автоматизированная система мониторинга на хвостохрани-лище Айхальского ГОКа / A.M. Сухно, H.H. Хлапов // Горный журнал. М., 2008. - №5. - С.65-68

87. Сысоев Ю.М. Проектирование и строительство золоотвалов / Ю.М. Сысоев, Г.И. Кузнецов. -М.: Энергоиздат, 1990. -249с.

88. Теоретические основы тепло- и хладотехники: учеб. пособие; ч.П. Тепло. обмен / Под общ. ред; Э.И. Гуйго Л.: Изд-во ЛГУ,1976. - 187 с.

89. Теплофизические свойства горных пород / Под-ред. Э.Д. Ершова- М.: Изд-во МГУ, 1984.-203 с. '

90. Трупак,Н.Г. Строительство земляных плотин на вечномерзлых грунтах / Н.Г. Трупак // Гидротехническое строительство. М-.,1970. - №9. - С.8-11.

91. Трупак Н.Г. Замораживание грунтов при строительстве подземных сооружений / Н.Г. Трупак. М.: Недра, 1979. - 334 с.

92. Федосеев В.И. Опыт создания противофильтрационных устройств в скальных основаниях энергетических сооружений Крайнего Севера / В.И. Федосеев, И.Н. Шитов, В.Н. Фрумкин // Гидротехническое строительство. — 2001. №8. -С. 26-32.

93. Филипповский С.М. Расчет замораживающей колонки с учетом изменения температурного теплоносителя по глубине / С.М. Филипповский // Гидротехническое строительство. 1961. - №2. - С.42-43.

94. Филипповский С.М. Использование воздуха с естественной отрицательной температурой для замораживания грунтов / С.М. Филиповский // Труды Северного отделения института мерзлотоведения. 1962. - Вып.2. - С.59-65.

95. Фирингер А.Б. Проектирование и строительство плотин на вечной мерзлоте / А.Б. Фирингер // Гидротехническое строительство. — 2008. №2. - С.25-29.

96. Фотиев С.М. Изменения границ геотемпературных зон криогенной области России при глобальном потеплении климата / С.М. Фотиев // Гидротехническое строительство. 2000. - №2. - С. 29-41.

97. Хакимов Х.Р. К вопросу об учете влияния фильтрационного потока при замораживании фунтов / Х.Р. Хакимов // Гидротехническое строительство. -1952.-№9.-С. 12-16.

98. Хотинский.Н.А. Голоцен Северной Евразии. Опыт трансконтинентальной корреляции этапов развития растительности и климата / H.A. Хотинский. — М: Наука. 1977.

99. Цвик A.M. Состояние и управление фильтрационно-термическим».режимом каменно-земляных плотин, строящихся по талому принципу на Севере / A.M. Цвик, И.А. Максимов, В.В. Колеганов // Гидротехническое строительство. — 2008. №2. - С. 54-58.

100. Цытович H.A. Прогноз температурной устойчивости плотин из местных материалов на вечномерзлых основаниях / H.A. Цытович, Н.В. Ухова, C.B. Ухов, Л.: Стройиздат,1972. - 141 с.

101. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов / H.A. Цытович. М.: Высш. школа, 1973. - 446с.

102. Цытович Н.А.Теплофизические свойства грунтовых смесей, используемых в северном^ плотиностроении / H.A. Цытович, Я.А. Кроник, С.Г. Лосева // Тр. координац. совещ. по гидротехн. /ВНИИГ. Л., 1977. - ВыпЛ 17. - С.90-93.

103. Чжан Р.В. Проектирование строительство и эксплуатация гидротехнических сооружений низкого напора в криолитозоне (на примере Якутии) / Р.В. Чжан. Якутск: изд-во ИМЗ СО РАН, 2000. - С. 66-82.

104. Чжан Р.В. Температурный режим и устойчивость низконапорных гидроузлов и грунтовых каналов в криолитозоне / Р.В. Чжан. Якутск: изд-во ИМЗ СО РАН, 2002. - 207с.

105. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов/ А.Ф. Чудновский. М.: Физматгиз, 1962. -456 с.

106. Шадрин Г.С. Исследования замораживания фильтрующих грунтов / Г.С. Шадрин. В кн.: Ледотермические вопросы в гидроэнергетике.- М.- Л.: Гос-энергоиздат, 1954. - С. 187-207.

107. Щербина В.И. Диагностика состояния гидротехнических сооружений с помощью информационной компьютерной системы / В.И. Щербина, Г.Ю. Бер-дичевский, М.Г. Воробьев // Гидротехническое строительство. 2002. - №10.1. С. 22-27.