CC BY
13
Порядок ведения мониторинга водоподпорных ГТС толстовского водохранилища Procedure for monitoring the water-bearing GTS of the tolstoy reservoir
УДК 627.8
Акпасов Антон Павлович,
кандидат технических наук, старший научный сотрудник, исполняющий обязанности заведующего отделом, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Саратовская обл., Энгельсскийр-н, р.п. Приволжский
Туктаров Ренат Бариевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ведущий научный сотрудник, заместитель директора по науке, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Саратовская обл., Энгельсский р-н, р.п. Приволжский
Мельникова Валентина Павловна, старший научный сотрудник, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Саратовская обл., Энгельсский р-н, р.п. Приволжский
Пасовец Раиса Дмитриевна, научный сотрудник, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Саратовская обл., Энгельсский р-н, р.п. Приволжский
Греков Дмитрий Алексеевич, младший научный сотрудник, Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации, Саратовская обл., Энгельсский р-н, р.п. Приволжский
Akpasov A.P., 1a9@mail.ru
Tuktarov R.B., tuktarov.rb@gmail.com
Melnikova melnikova_vpi23@mail.ru
Pasovets R.D., raisa.pasovets@yandex.ru Grekov D.A.,
greckov.dmitry@yandex. ru
Аннотация. В статье рассмотрен порядок функционирования системы мониторинга безопасности водоподпорных ГТС Толстовского водохранилища, расположенного в Краснопартизанском районе Саратовской области. Приведены меры, направленные на ликвидацию и локализацию последствий при возникновении аварийной ситуации на ГТС. Summary. The article describes the procedure for the functioning of the system for monitoring the safety of water supply systems of the Tolstoy reservoir, located in the Krasnopartizansky district of the Saratov region. The measures aimed at eliminating and localizing the consequences in the event of an emergency at the GTS are given.
Ключевые слова: мониторинг ГТС, плотина, водосбросное сооружение, контролируемый показатель, оценка безопасности гидротехнических сооружений.
Keywords: GTS monitoring, dam, spillway structure, controlled indicator, safety assessment of hydraulic structures.
В соответствии с Федеральным законом «О безопасности гидротехнических сооружений» одной их важнейших обязанностей собственника и эксплуатирующей организации по обеспечению социально - экономической и экологической безопасности гидротехнических сооружений, в том числе и мелиоративного назначения, является обеспечение контроля (мониторинга) за показателями технического и функционального состояния гидротехнического сооружения, природных и техногенных воздействий и на основании полученных данных осуществление оценки безопасности гидротехнического сооружения и анализ причин ее снижения [1].
Мониторинг состояния водоподпорных гидротехнических сооружений - важный аспект предупреждения гидродинамических аварий на этих сооружениях, который осуществляется с целью обеспечения постоянного контроля за состоянием безопасности ГТС и их воздействием на окружающую среду, предотвращения возникновения аварийных ситуаций и создания условий для безопасной эксплуатации.
Цели и задачи мониторинга безопасности ГТС достигаются посредством организации системы постоянных (непрерывных) визуальных и инструментальных (в том числе автоматизированных, дистанционных) наблюдений, обеспечивающих получение качественной и достоверной информации в необходимых объемах; сопоставлением измеренных значений диагностических показателей состояния ГТС с их критериальными значениями; подготовкой и практическим осуществлением мероприятий по преодолению негативных тенденций и устранению выявленных недостатков; информационным
обеспечением государственного управления, надзора в области безопасности гидротехнических сооружений.
Система мониторинга безопасности ГТС является частью системы управления взаимодействием человека с окружающей средой, которая является основой для разработки комплекса мер по обеспечению социально-экономической и экологической безопасности.
Порядок функционирования системы мониторинга безопасности водоподпорных гидротехнических сооружений рассмотрим на примере Толстовского водохранилища, расположенного в Краснопартизанском районе Саратовской области [2].
Гидротехнические сооружения расположены на р. Толстовка, являющейся левосторонним притоком р. Большой Иргиз. Сооружения предназначены для аккумулирования паводкового стока и волжской воды из Саратовского обводнительного канала с целью использования воды для водоснабжения ст. Рукополь и п. Петровский.
Толстовское водохранилище - одно из старейших водохранилищ Саратовской области, введено в эксплуатацию в 1937 году, таким образом срок эксплуатации до настоящего времени составляет 84 года. Последняя реконструкция ГТС водохранилища проведена в 2001 году в результате которой было построено водосбросное сооружение из монолитного железобетона щитовой двухпролетной конструкции с проезжим железобетонным мостом и быстротоком.
Государственный надзор за безопасностью ГТС Толстовского водохранилища осуществляется Средне-Поволжским управлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Мониторинг безопасности и текущие ремонтно-восстановительные работы на гидротехнических сооружениях осуществляются персоналом эксплуатирующей организации - ФГБУ «Управление «Саратовмелиоводхоз» в соответствии с действующим законодательством в области безопасности ГТС, отраслевыми инструкциями, предписаниями, приказами и распоряжениями Ростехнадзора [3].
Поскольку на гидротехнических сооружениях Толстовского водохранилища установка контрольно-измерительной аппаратуры проектом строительства не предусмотрена, в качестве контролируемых показателей состояния ГТС приняты показатели, определяемые визуально. Результаты комиссионных технических осмотров ГТС инженерно-техническим персоналом, дефекты и нарушения, обнаруженные гидротехником, фиксируются в актах, в которых указываются обнаруженные дефекты. Полученные данные используются для разработки планов ремонтных работ.
На ГТС Толстовского водохранилища регулярно проводятся визуальные и инструментальные наблюдения, которые заключаются в осмотре сооружений с описанием их состояния. Обход сооружений осуществляется ежедневно гидротехником ГТС. Для определения технического состояния ГТС проводятся наблюдения за:
- осадками и деформацией плотины;
- колебанием уровня воды верхнего бьефа по водомерной рейке;
- воздействием водного потока на сооружения;
- воздействием ледяного покрова и ледокола на сооружения;
- зарастанием берегов водохранилища и откосов плотины.
Перечень контролируемых при осуществлении мониторинга безопасности параметров определяется на основании действующих нормативных документов, рекомендаций по результатам экспертных оценок состояния безопасности сооружения. На объекте из контрольно-измерительной аппаратуры имеется водомерная рейка
Применительно к комплексу гидротехнических сооружений Толстовского водохранилища к основным объектам мониторинга относятся следующие:
- водохранилище;
- земляная насыпная плотина;
- бетонный водосброс открытого типа с плоскими затворами (ледоудерживающее сооружение, отводящий канал);
- донный водовыпуск.
При обнаружении опасных деформаций, поломок, повреждений, износа гидротехнических сооружений и их элементов, должны приниматься меры по их устранению. При возможности возникновения аварийной ситуации все наблюдения должны проводиться вне графика и приниматься срочные меры по локализации и ликвидации последствий [4].
При наиболее вероятном сценарии аварии может возникнуть взрыв по неустановленной причине на участке газопровода, проходящего внутри тела плотины с образованием воронки, дно которой находится ниже отметки НПУ, истечение воды в нижний бьеф через образовавшийся проран (рисунок 1).
Рисунок 1 - Газовая труба над паводковым водосбросом
Для устранения прорана, возникшего за счет больших скоростей водного потока до твердых пород и образование прорывной волны, потребуется большое количество запаса аварийного материала (щебень, мешки с песком, глинистого грунта и т.д.).
Считаем, что для обеспечения оперативного контроля (мониторинга) технического состояния ГТС Толстовского водохранилища наряду с проведением инструментальных и визуальных натурных наблюдений необходимо использование инструментов и средств дистанционного мониторинга, которые позволят получить оперативную оценку состояния водных объектов и водосборной площади на крупномасштабном уровне, спрогнозировать развитие весенних паводков и возникновение чрезвычайных ситуаций на подпорных гидротехнических сооружениях.
В настоящее время данные дистанционного зондирования Земли дают возможность получать многозональную информацию сверхвысокого, высокого и среднего разрешения с помощью сканеров видимого и ближнего инфракрасного диапазонов, а также материалы радиолокационной съёмки, выполненные с помощью радарных космических аппаратов.
При формировании системы мониторинга технического состояния ГТС мелиоративного назначения комплекс инструментальных и визуальных натурных наблюдений совместно с информацией, полученной с помощью данных дистанционного зондирования Земли, позволит создать возможность оперативного принятия стратегических и тактических управленческих решений, а также сведет к минимуму риск возникновения аварии.
Список литературы
1. Российская Федерация. Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21.07.1997 № 117-ФЗ (в редакции от 08.12.2020 г.) [Электронный ресурс]
- Режим доступа: http://www.consultant.ru, свободный.
2. РД 03-239-98 НТЦ Промышленная безопасность. Безопасность гидротехнических сооружений. Инструкция о порядке ведения мониторинга безопасности гидротехнических сооружений предприятий, организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России. М. 1999 г. - 12 с.
3. РД 03-417-01 Методические рекомендации по составлению проекта мониторинга безопасности гидротехнических сооружений на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях. М. 2002 г. - 17 с.
4. Инструкция по ведению мониторинга технического и функционального состояния водоподпорных гидротехнических сооружений мелиоративного назначения / Составители: В.А. Шадских, Р.Б. Туктаров, В.П. Мельникова, Р.Д. Пасовец, Л.Н. Мазнева
- Энгельс, 2016. - 39 с.
5. Железняков Г.В. Гидротехнические сооружения [Текст] / Г.В. Железняков, Ю. А. Ибад-Заде, П.Л. Иванов и др.; Под общ. ред. В.П. Недриги. - М.: СТройиздат, 1983. - 543 с.
6. Розанов, Н.Н. Методические рекомендации по оценке риска аварий на гидротехнических сооружениях водного хозяйства и промышленности [Текст] / Н.Н. Розанов, Н.П. Куранова. — М.: ДАР/ВОДГЕО, 2009. - 60 с.
