меню поиск email
№7, ноябрь 2016 - Наука и технологии

Достоверность – выше

Диагностика сооружений выходит на новый уровень

С созданием программно-аппаратного комплекса мониторинга и прогноза состояния гидротехнических сооружений точность диагностики плотин существенно вырастет.
Ученые научно-проектного комплекса РусГидро разрабатывают уникальный программно-аппаратный комплекс мониторинга состояния гидротехнических сооружений. Он позволит интегрировать математические модели сооружений и их оснований с данными информационно-диагностических систем.

ейчас способы диагностики гидротехнических сооружений (ГТС) станций РусГидро обеспечиваются целым комплексом стандартных методов. Это регулярный мониторинг их состояния, который включает инструментальные натурные наблюдения. Для этого используется контрольно-измерительная аппаратура (КИА), установленная в сооружениях и их основаниях. На большинстве ГЭС внедрены информационно-диагностические системы (ИДС). В режиме реального времени они собирают и обрабатывают данные, поступающие от КИА, результаты визуальных осмотров и обследований и сравнивают с критериями безопасности ГТС.

Оценка состояния плотин расчетным путем на основе математических моделей производится реже. Однако такие исследования необходимо проводить регулярно, причем с учетом изменений величин диагностических показателей. Эту функцию будет выполнять программно-­аппаратный комплекс (ПАК) мониторинга состояния сооружений, создаваемый учеными ­НИИЭС и ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева совместно со специа­листами НИЦ «СтаДио», ИЦ СКТЭ и ПетроМоделинг Груп. Комплекс позволит с высокой степенью достоверности прогнозировать изменения состояния сооружений в процессе эксплуатации, в том числе при выполнении различных инженерных и технических мероприятий.

Перед учеными стоит непростая задача – создать гибкую и адаптивную систему, способную решать широкий спектр задач, в числе которых анализ текущего состояния сооружений и возможных рисков, исследование развития и изменения области фильтрации, обеспечение противофильтрационных мероприятий, прогнозирование и моделирование нештатных ситуаций, поддержка принятия инженерных решений в рамках строительства и эксплуатации и многое другое.

Все вышеперечисленное требует применения расчетно-аналитических методов. На современном уровне развития информационных технологий подобные задачи эффективно решаются средствами математического (численного) моделирования, а использование математических моделей, создаваемых в специализированных программных пакетах, обеспечивает гибкость ПАК как информационной системы и возможность ее быстрой адаптации под широкий набор требований.

Комплекс состоит из трех модулей: информаци­онно-диагностического, расчетного и экспертного. Первый модуль осуществляет сбор и хранение показаний измерительной аппаратуры, их сравнение с критериями безопасности. Расчетный модуль объединяет комплекс инженерно-геологических, геофильтрационных, геомеханических моделей и моделей напряженно-­деформированного состояния сооружений. Эксперт­ный модуль выполняет сопоставление и оценку соответствия результатов расчетов с данными натурных наблюдений. Этот модуль позволяет непосредственно после получения натурных данных выполнить оценку гидро­геодинамической обстановки на объекте, гео­технического состояния грунтового массива, состояния конкретных сооружений и определить области или отдельные точки, показатели которых выходят за контролируемые значения.

– Таким образом, новый комплекс позволит реализовать принципиально новую методику оценки безопасности плотин и их оснований по всему объему сооружения, а не только по отдельным точкам, где установлена контрольно-измерительная аппаратура, – пояснил заместитель генерального директора АО «НИИЭС» по исследованиям и разработкам Вячеслав Соболев. – Использование нового инструмента значительно повысит достоверность такой оценки.

Илья Мулин

Теги: #Наука и технологии