Математическая модель системы «плотина – основание» СШГЭС

В целях проведения расчетных исследований состояния ГТС Саяно-Шушенской ГЭС создается математическая (пространственная) модель системы «плотина – основание». Ее разработка позволит произвести расчеты для определения коэффициентов запаса прочности, устойчивости арочно-гравитационной плотины станции и береговых примыканий СШГЭС при различных отметках уровня верхнего бьефа (УВБ).

Разработку вариантов математической модели системы «плотина – основание» будут осуществлять четыре ведущих российских научно-исследовательских организации, специализирующиеся на исследованиях в области состояния зданий и сооружений: Центр Службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли — филиал ОАО «Институт Гидропроект» (ЦСГНЭО), Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (ГОУ СПбГПУ), Московский государственный строительный университет (МГСУ) и ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Отдельные специалисты этих организаций являются также членами экспертной Комиссии, созданной ОАО «РусГидро» для оценки состояния системы арочно-гравитационной плотины Саяно-Шушенской ГЭС.

При математическом (пространственном) моделировании плотина совместно с основанием разделяется на отдельные небольшие элементы, параметры которых координируются и закладываются в модель. Модель должна учитывать все основные конструктивные особенности, в том числе исходные данные об этапах возведения, температурные изменения бетона, а также геометрические параметры самой плотины и ее конструктивных элементов (турбинных водоводов, эксплуатационного водосброса и т.д.). Также в модель будет заложена первичная информация о физико-механических свойствах скального основания плотины, включая характеристики пород в различных отдельных слоях и блоках основания. Чем подробнее будут описаны конструктивные особенности и параметры сооружения, этапы его возведения и нагрузки, которым оно подвергается в ходе эксплуатации, тем точнее модель будет соответствовать натуре и, соответственно, с ее помощью можно будет точнее прогнозировать возможные состояния сооружения.

По результатам модельных расчетов системы «плотина — основание» будет подтверждена правильность выбора существующей отметки нормального подпорного уровня (НПУ), а в случае необходимости, разработаны предложения по его корректировке. В последствии модель будет использоваться для прогноза состояний сооружения при различных сочетаниях нагрузок и воздействий. В частности, на созданной модели будут рассматриваться различные возможные сценарии, в том числе потери устойчивости сооружения или возникновения условий, при которых могут произойти какие-либо повреждения плотины.

Математическая модель системы «плотина – основание» будет разработана в конце 1 – 2 квартала 2010 г. Комплексные расчеты с помощью созданной модели должны быть закончены до конца 2010 года.