Мониторинг дамб и плотин

В РФ возведено большое количество плотин и дамб, успешно эксплуатирующихся многие десятилетия. Однако статистика по регионам России свидетельствует о возрастании числа опасных и аварийных ситуаций на этих гидротехнических сооружениях (ГТС). Материальный ущерб от техногенных ЧС на данных объектах в нашей стране ежегодно составляет более чем два миллиарда рублей.

Федеральный закон № 117-ФЗ от 21.07.1997 г. «О безопасности гидротехнических сооружений» требует обязательного ведения мониторинга и оценки воздействия опасных техногенных и природных факторов, а также контроля промышленной безопасности ГТС.

Поскольку дамбы и плотины являются ГТС I и II классов опасности, в соответствии с СТО 70238424.27.140.035-2009 и ГОСТ Р 55260.1.4-2012 их необходимо оснащать системами непрерывного мониторинга и контроля.

За более чем 30-40 лет эксплуатации крупные ГТС подвергаются заиливанию, процессам старения, что значительно влияет на степень их надёжности и качество работы. Помимо этого, на дамбы и плотины зачастую воздействуют сели, лавины и оползни, сейсмические колебания, подвижки ледников и другие природные факторы.

Повреждения на этих ГТС несут угрозу в результате возникновения волны прорыва, приводящие к серьезным разрушениям инфраструктуры и человеческим жертвам. Урон от аварий на дамбах и плотинах может быть значительным, сравнимым с последствиями природных катаклизмов.

Так как дамбы и плотины рассчитаны на длительный период эксплуатации, оборудование их современными системами мониторинга позволяет увеличить срок службы этих объектов и обеспечить их полноценное бесперебойное функционирование.

Для плотин и дамб, как гидротехнических сооружений с высокой степенью опасности, закон предписывает необходимость беспрерывного контроля их технического состояния для предотвращения аварий и обязательное прогнозирование возможного ущерба от ЧС.

При строительстве и эксплуатации насыпной плотины требуется с помощью мониторинга оценивать её напряжённо-деформированное состояние (НДС) и действие различных факторов на несущую способность сооружения.

Для бетонных дамб мониторинг ведётся на стадиях возведения, разработки схем обеспечения безопасности и эксплуатации.

Контролируемые параметры системы мониторинга дамб и плотин

С помощью систем мониторинга, разработанных «СМИС Эксперт», можно вести наблюдения за такими показателями надёжности плотины или дамбы, как:

• горизонтальные и вертикальные смещения конструкций, осадки, смещения элементов и оснований относительно друг друга;
• пьезометрические напоры, а также гидравлический режим ГТС, береговых примыканий и оснований объекта;
• фильтрационное давление на подошву бетонного сооружения и фильтрационные деформации ГТС и его основания;
• напряженно-деформированное состояние конструкций;
• раскрытие и протяжённость трещин, а также величина и размеры деформаций;
• температурные параметры;
• напряжения и поровое давление в материалах ГТС и в мониторинговых точках внутри объектов.

Контрольно-измерительное оборудование мониторинга дамб и плотин

Системы непрерывного мониторинга плотин и дамб содержат такую КИА, как:

• инклинометры для измерения осадки ГТС и горизонтальных деформаций грунта;
• пьезометры для наблюдения за фильтрационным напором;
• щелемеры для определения взаимного смещения элементов ГТС;
• датчики деформаций для контроля НДС бетонных элементов сооружения.

Зоны ГТС, в которых с высокой долей вероятности могут происходить сдвиги элементов конструкций, оборудуются датчиками. Также в систему мониторинга могут входить функционально соединённые между собой датчики (так называемые «цепочки»).

Осуществляя разработку проекта мониторинга дамб и плотин, «СМИС Эксперт» предоставляет комплекс услуг, включающий:

• предпроектное обследование ГТС;
• составление техзадания на проектирование;
• разработку проекта мониторинга и контроля промбезопасности ГТС (одновременно с разработкой методики мониторинга сооружения);
• создание паспорта мониторинга объекта с определением границ допустимых значений контролируемых показателей.

Установка системы мониторинга на сооружении включает:

• проведение пуско-наладочных работ;
• введение в эксплуатацию;
• эксплуатационное сопровождение.

Готовое решение АСПБ с помощью подбора компонентов системы контроля промбезопасности подстраивается под конкретное гидротехническое сооружение, исходя из его индивидуальных особенностей (расположения, конструкции, размера, инфраструктуры, характера управления и т.д.).

Клиент получает уникальное решение системы мониторинга плотины или дамбы, готовое к внедрению на объекте и с укомплектованной в телекоммуникационный шкаф следующей аппаратурой:

• оборудованием для диспетчера (инженера по ОТ и ПБ);
• серверными, интеграционными, коммутационными устройствами;
• предустановленным ПО.

Технические и эксплуатационные документы также передаются клиенту.

При внедрении автоматического контроля и мониторинга промбезопасности на дамбах и плотинах отпадает вероятность влияния человеческого фактора на качество и достоверность данных и на их аналитику. Появляется возможность получения в режиме онлайн подробной и надёжной информации о состоянии ГТС. Таким образом сводится к минимуму вероятность возникновения аварий, и, следовательно, материальных потерь и человеческих жертв.