Модель перемещений гребня плотины водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС
Автор: Беднарук Сергей Евстафьевич, Чуканов Виталий Викторович, Кленов Евгений Михайлович, Козлов Дмитрий Вячеславович
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 3 (66), 2018 года.
Бесплатный доступ
После аварии в 2009 году оценка эксплуатационной надежности ответственных бетонных сооружений таких, как плотина Саяно-Шушенской ГЭС, актуальна и в первую очередь основывается на исследованиях напряженно-деформированного состояния сооружений и основания, сочетающих математическое моделирование и статистическую обработку натурных и экспериментальных данных. Показано, что более точный учет требований безопасности при построении диспетчерского графика Саяно-Шушенского водохранилища достигается за счет перехода от установленных для некоторых лет из многолетнего ряда ограничений по уровням наполнения водохранилища к показателям установленных динамических критериев безопасности. Таковым показателем является размер радиального перемещения гребня 33 секции плотины Саяно-Шушенской ГЭС. Было выдвинуто предположение о том, что размер перемещения гребня плотины за расчетный интервал времени в различные периоды календарного года может зависеть как от статического напора, так и от изменения напора за расчетный временной интервал. Предположение было проверено на основе анализа данных о радиальных перемещениях гребня 33 секции плотины Саяно-Шушенской ГЭС за 2001-2016 гг. Разработана расчетная модель радиальных перемещений гребня плотины, в которой в качестве исходных данных использовались только показатели водохозяйственных расчетов, что удобно для оперативного планирования безопасных режимов работы гидроузла. Приведено описание модели радиальных перемещений гребня 33 секции плотины в зависимости от напора и изменения напора за расчетный интервал времени. Разработана компьютерная программа и выполнен расчет перемещений гребня плотины за 2001-2016 гг. (360 расчетных интервалов). Дана оценка точности полученных результатов. Показано, что модель позволяет получить перемещения гребня плотины для любого расчетного режима работы водохранилища и для различных наблюдавшихся гидрологических условий. Рекомендовано использование модели для построения диспетчерских графиков при разработке правил использования водных ресурсов Саяно-Шушенского водохранилища на реке Енисей.
Саяно-шушенская гэс, радиальное перемещение гребня, напор и изменение напора, критерии безопасности, водохранилище, диспетчерский график
Короткий адрес: https://sciup.org/143163606
IDR: 143163606 | УДК: 626/627 | DOI: 10.18720/CUBS.66.6
Model displacements of the dam crest reservoir Sayano-Shushenskaya HPP
Evaluation of the operational reliability of such important structures as the arch-gravity dam of the Sayano-Shushenskaya hydroelectric power station should be based primarily on the research of stress-strain state of buildings and grounds, combining mathematical modeling and statistical processing of field and experimental data. A more accurate account of safety requirements in the construction of the dispatching schedule can be achieved by moving from the set for a certain set of years of a number of restrictions on the levels of filling of the reservoir directly to the indicators of the established dynamic safety criteria. Such an indicator is the size of the radial displacement of the crest of the dam section 33 of the reservoir Sayano-Shushenskaya HPP. It is shown that such a calculation model of radial displacements of the ridge of the Sayano-Shushenskaya HPP dam is necessary, in which only the indicators obtained by water management calculations were used as initial ones. It has been suggested that the size of the dam crest movement over the calculated time interval in different periods of the calendar year may depend both on the static head and on the change in head over the calculated time interval. This assumption was checked on the basis of the analysis of radial displacements of the crest section 33 of the Sayano-Shushensky hydroelectric complex over the years 2001…2016, the model describes the radial displacement of the crest 33 of the section of the dam of Sayano-Shushenskaya HPP, depending on the pressure and change of pressure for the calculated time interval. According to the proposed algorithm, a computer program was developed, and the calculation of the displacement of the crest of the dam Sayano-Shushenskaya HPP for 2001...2016 years (360 intervals). The estimation of accuracy of the received results is given. It is proposed to use the developed model for the construction of dispatching schedules in the development of rules for the use of water resources of the Sayano-Shushensky reservoir on the Yenisei river. The developed model uses only indicators of water management calculations as initial data, which is convenient for operational planning of safe operating modes of Sayano-Shushensky hydroelectric power station.
Список литературы Модель перемещений гребня плотины водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС
- Юркевич Б.Н. Гидроэнергетика как составная часть экономического потенциала России//Гидротехническое строительство. 2017. №3.С. 10-13.
- Грицан В.В., Козлов Д.В. Использование водных ресурсов России гидроэлектростанциями различных конструкций//Природообустройство. 2014. №2.С. 43-47.
- Козлов Д.В., Крутов Д.А. Тенденции обеспечения безопасности на высоконапорных гидроузлах//Природообустройство. 2013. №4. С. 63-67.
- Фортов В.Е., Федоров М.П., Елистратов В.В. Научно-технические проблемы гидроэнергетики после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС//Вестник Российской академии наук. 2011. Т.81. №7. С. 579-586.
- Козлов Д.В., Волков В.И., Голышев А.И., Учеваткин А.А. Влияние размеров конечных элементов на расчетное напряженно-деформированное состояние арочной плотины//Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2016. №2.С. 59-63.
- Кобелева Н.Н., Хорошилов В.С. Построение прогнозной математической модели процесса перемещений плотины Саяно-Шушенской ГЭС//Интерэкспо Гео-Сибирь. 2015. №1.С. 214-220.
- Якубсон В.М. Анализ напряженно-деформированного состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС//Инженерно-строительный журнал. 2012. Том 27, №1.С. 2-4.
- Гутов С.С., Ли В.Т. Спутниковая автоматизированная система деформационного мониторинга на Саяно-Шушенской ГЭС. Практический опыт внедрения//Гидротехническое строительство. 2015. №6.С. 17-22.
- Беллендир Е.Н., Гордон Л.А., Храпков А.А., Скворцова А.Е. Применение математического моделирования в системах оперативной оценки напряженно-деформированного состояния арочно-гравитационной плотины Саяно-Шушенской ГЭС//Гидротехническое строительство. 2016. №8. С. 51-55.
- Вульфович Н.А., Потехин Л.П. Влияние температурного состояния плотины Саяно-Шушенской ГЭС на режимы работы водохранилища//Гидротехническое строительство. 2016. №9.С. 7-16.
- Вульфович Н.А., Потехин Л.П. Динамика изменения необратимых перемещений плотины Саяно-Шушенской ГЭС в период эксплуатации при проектных параметрах нагружения (1990-2016 гг.)//Гидротехническое строительство. 2017. №8.С. 2-9.
- Вульфович Н.А., Потехин Л.П. Об ограничениях интенсивности наполнения и опорожнения водохранилища бетонных плотин (на примере арочно-гравитационной плотины Саяно-Шушенской ГЭС)//Гидротехническое строительство. 2017. №12.С. 11-19.
- Александров Ю.Н. Температурный режим первого столба плотины Саяно-Шушенской ГЭС по данным натурных наблюдений//Гидротехническое строительство. 2016. №2.С. 2-9.
- Водный кодекс Российской Федерации. Текст с последними изменениями и дополнениями на 2016 год. Серия: Актуальное законодательство. М.: 2017.
- Асарин А.Е., Бестужева К.Н. Опыт составления «Основных положений правил использования водных ресурсов водохранилищ»//Гидротехническое строительство. 1981. №4. С. 54-59.
- Козлов Д.В., Раткович Л.Д. Использование и состояние водных ресурсов в условиях современного развития водохозяйственного комплекса Российской Федерации//Деловая слава России. 2008. №1(19).С. 20-26.
- Маркин В.Н., Раткович Л.Д., Глазунова И.В. Особенности методологии комплексного водопользования. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2016. 140 с.
- Методические указания по разработке правил использования водохранилищ, утвержденные приказом Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 26.01.2011 №17.
- Asarin A.E. Estimation of the design flood in the design of Russian dams//International Journal on Hydropower and Dams. 2007. T.14. vol.3. pp. 82-84.
- Декларация безопасности комплекса гидротехнических сооружений "Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего». Филиал ОАО «РусГидро» -«Саяно-Шушенская ГЭС имени П.С. Непорожнего» № 14-14(05)0137-00-ГЭС, утверждена 16.09.2014 г.