Вместо стали и железобетона - композитные материалы

Каменно-набросная плотина.

Безопасность самой современной российской ГЭС обеспечивается очень хорошо. После аварии на Саяно-Шушенской ГЭС требования к таким промышленным объектам ужесточили. И это коснулось не только оборудования машинного зала, но и плотины.

Напомним, на Богучанской ГЭС она состоит из двух частей: бетонной и каменно-набросной. Обе они необходимы для одной цели - удерживать огромную массу воды, которая через некоторое время скопится в водохранилище в верхнем бьефе.

Для сравнения, если сейчас вода добралась до отметки в 184 метра, то через пару лет достигнет проектного значения - 208 метров (по балтийской шкале высот). Естественно, чтобы держать такой объем воды, сооружение должно быть максимально прочным. Поэтому специалисты станции, а также инженеры и ученые постоянно применяют новые технические решения, чтобы сделать плотину более устойчивой.

На днях сотрудники «Института Гидропроект» (входит в Группу РусГидро и является генеральным проектировщиком Богучанского гидроузла) представили научному сообществу ряд технических решений, обеспечивающих безопасность Богучанской ГЭС.

- Перед наполнением водохранилища Богучанской ГЭС до пусковой отметки 185 метров необходимо было оценить влияние выполненной цементации межстолбчатых швов на напряженно-деформированное состояние бетонной плотины, - говорится в сообщении компании «РусГидро». - В результате многоплановых расчетных исследований устойчивости бетонной плотины был сделан вывод, что выполненная к пусковому комплексу цементация межстолбчатых швов достаточна для обеспечения надежности плотины. В соответствии с рекомендациями специалистов «Института Гидропроект» дальнейшую цементацию межблочных швов необходимо проводить поэтапно, в зимний период, по мере наполнения водохранилища до отметки 208 м. На Богучанской ГЭС эти работы будут продолжаться в плановом режиме в соответствии с выданными рекомендациями.

Кроме того, проверки постоянно идут и на каменно-набросной части плотины. Она примерно вдвое длиннее бетонной. Ее основной элемент - асфальто-бетонная диафрагма. Она предотвращает фильтрацию воды через тело плотины. Как поясняют специалисты «Института Гидропроект», для контроля состояния этих сооружений используются сейсмическое профилирование и просвечивание, ультразвуковое просвечивание, георадарное профилирование и двумерная электротомография.

- Группой специалистов Центра службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли (ЦСГНЭО) был проведен анализ задействованных в мониторинге состояния Богучанской плотины методов исследований, - говорится в сообщении «РусГидро». - По итогам этой работы эксперты ЦСГНЭО обосновали надежность выбранных геофизических исследований КНП Богучанской ГЭС.

Кстати, очень многое зависит от того, какие материалы применяются при строительстве плотин. Как поясняют эксперты, в последнее время привычные всем сталь, алюминий и железобетон вытесняют композитные и синтетические материалы. К примеру, при строительстве Богучанской ГЭС активно применялся стеклопластик. Он использовался для связки конструкций на гребне плотины (а именно, лестничного тамбура и несущей стены).

- Прочность, легкость, долговечность, стойкость к агрессивным средам – вот основные преимущества стеклопластика, позволяющие использовать его в гидроэнергетике, - говорит Роман Пархоменко, инженер отдела организации строительства и производства работ ОАО «Институт Гидропроект».

Стеклопластик – один из наиболее широко применяемых видов композиционных материалов. Из стеклопластиков изготавливают трубы, выдерживающие большое гидравлическое давление и не подвергающиеся коррозии, корпуса ракетных двигателей твердого топлива, корпуса маломерных судов и многое другое. Стеклопластик применяется преимущественно в самолетостроении, кораблестроении и космической технике. В США широкое применение этого материала началось во второй половине 1950-х, когда началась реализация программы по созданию первой твердотопливной ракеты ВМФ США для подводного старта. В настоящее время подобные материалы массово производят в США, Японии, Франции и имеется все необходимое для разворачивания производства в России.

Кроме того, за передвижениями плотины можно следить из космоса. В этом гидроэнергетикам помогут спутники. Это позволяет мониторить состояние плотин, получать данные о деформациях и изменениях с точностью до одного миллиметра. Лазерное сканирование, спутниковая и традиционная технология смогут обеспечивать специалистов исчерпывающими данными о смещении сооружения в плане и по высоте. А все вместе это даст огромный эффект в повышении надежности гидротехнических сооружений.