Постоянно действующая Комиссия экспертов по оценке системы «плотина-основание» Саяно-Шушенской ГЭС рассмотрела предварительные итоги  работы по теме «Численные исследования несущей способности системы «плотина-основание» СШГЭС с использованием расчетных данных о состоянии контакта между бетоном и скалой».

На выездном заседании Комиссии, прошедшем на СШГЭС, свои доклады по данной теме представили сотрудники четырех ведущих российских научно-исследовательских организаций, специализирующихся на исследованиях в области состояния зданий и сооружений – Центра Службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли — филиала ОАО «Институт Гидропроект» (ЦСГНЭО), Санкт-Петербургского государственного политехнического университета (ГОУ СПбГПУ), Московского государственного строительного университета (МГСУ) и ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. В докладах содержалась оценка несущей способности системы «плотина-основание», произведенная  на основе разработанных авторами математических (конечно-элементных) моделях.

«Первые результаты расчетов, представленные  к рассмотрению комиссии, подтвердили,  что, несмотря на использование разных расчетных моделей, основанных на различных методиках, выводы оказались идентичными – состояние плотины надежно, и она может эксплуатироваться и дальше в текущих проектных условиях», – рассказывает директор по технической политике ОАО «РусГидро» Расим Хазиахметов.

Для проведения расчетных исследований состояния ГТС Саяно-Шушенской ГЭС в начале 2010 года было принято решение о построении математической (конечно-элементной) модели системы «плотина — основание», с помощью которой можно произвести расчеты для определения коэффициентов запаса прочности, устойчивости арочно-гравитационной плотины станции и береговых примыканий СШГЭС при различных отметках уровня верхнего бьефа (УВБ). При математическом моделировании плотина совместно с основанием разделяется на отдельные небольшие элементы, параметры которых координируются и закладываются в модель. Модель должна учитывать все основные конструктивные особенности сооружения, 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 закладывается первичная информация о физико-механических свойствах скального основания плотины, включая характеристики пород в различных отдельных слоях и блоках основания. Чем подробнее 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.

Для экспертов полученные расчетные результаты  имеют важное значение. Во-первых, по результатам модельных расчетов определяется современная  оценка несущей способности системы «плотина-основание». Во-вторых, выявляется коэффициент запаса ее прочности и устойчивости, который сравнивается с нормативным. В-третьих, данные расчеты можно использовать для уточнения  перечня диагностических параметров и назначения критериев безопасности сооружения.  В-четвертых, имея не одну, а несколько расчетных моделей, появляется возможность более объективно и независимо оценивать состояние системы «плотина-основание».

Исследования несущей способности системы «плотина-основание» СШГЭС с использованием математических модельных расчетов будут продолжаться. В частности, планируется провести дальнейшее усовершенствование  разработанных математических моделей и сформировать новые подходы к использованию результатов расчетных исследований в оценке системы «плотина-основание» СШГЭС.

Перед совещанием представители научного сообщества осмотрели основные гидротехнические сооружения Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса: побывали на береговом водосбросе, плотине, машинном зале СШГЭС, а также на Майнской ГЭС. Ключевыми вопросами последовавшего за этим заседания Комиссии, помимо обсуждения результатов расчетных исследований, стали оценка текущего состояния системы «плотина-основание» и водосбросных сооружений после пропуска половодья 2010 года, результаты гидравлических испытаний берегового водосброса, а также результаты преддекларационного обследования сооружений и гидромеханического оборудования СШГЭС.

Декларация безопасности гидротехнических сооружений Саяно-Шушенского гидроэнергокомплекса утверждена Ростехнадзором в июле 2010 г. ГТС СШГЭС, указанные в Декларации, разрешается эксплуатировать в соответствии с действующим законодательством в области безопасности ГТС до 1 октября 2011 года. Преддекларационные обследования сооружений и гидромеханического оборудования СШ ГЭС, а также берегового водосброса, проводимые на станции в настоящее время, осуществляются в рамках подготовки новой Декларации, которая будет регламентировать безопасную эксплуатацию ГТС СШГЭС после окончания срока действия текущей Декларации -  1 октября 2011 г.

По итогам двухдневной работы эксперты, в числе которых лучшие ученые страны в области гидроэнергетики, работники научно-исследовательских и проектных институтов, пришли к однозначному выводу  – плотина СШ ГЭС устойчива, а текущее состояние  гидротехнических сооружений соответствует установленным критериям безопасности. Подводя итоги совещания,  заместитель Председателя Правления ОАО «РусГидро», Заместитель председателя Комиссии Рахметулла Альжанов озвучил мнение экспертов: «Все специалисты высказались единогласно о том, что плотина работает как единая упругая система, и надежность текущего состояния плотины не вызывает никакого сомнения. Все гидротехнические сооружения Саяно-Шушенской ГЭС находятся в работоспособном состоянии».

Комиссия экспертов по оценке состояния системы «плотина-основание» Саяно-Шушенской ГЭС как новый консультационный орган  была создана в начале февраля 2010 г. В состав Комиссии, помимо специалистов ОАО «РусГидро», ОАО «Ленгидропроект», ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» и ОАО «НИИЭС», вошли ведущие российские ученые, специализирующиеся на исследованиях в различных областях гидротехники. Среди них представители Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, Академии горных наук РФ, Красноярской архитектурно-строительной академии, Московского государственного университета природообустройства, Объединенного института физики земли имени О.Ю. Шмидта РАН, Московского государственного строительного университета, филиала ОАО «Институт Гидропроект им. С.Я. Жука» — «Центр службы геодинамических наблюдений в электроэнергетической отрасли».

Необходимость создания специального экспертного органа вызвана, с одной стороны, пристальным вниманием широкой общественности к состоянию гидротехнических сооружений Саяно-Шушенской ГЭС, а с другой, стремлением еще раз, с помощью ведущих российских ученых в области гидротехники оценить несущую способность системы «плотина-основание» и потребность в дополнительных мерах по обеспечению ее надежности и безопасности.