Тест для ГТС

Метод динамических тестовых испытаний позволяет максимально полно оценить состояние гидросооружений.

В создании этого метода участвовали специалисты двух научных организаций холдинга – ВНИИГ и Центра службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли – филиала «Института Гидропроект» (ЦСГНЭО), а внедрением его в практику занимаются сотрудники Волгоградского филиала НИИЭС. Проверку с помощью новой методики уже прошли ГТС Жигулевской, Саратовской, Камской, Чебоксарской ГЭС, а также станции ­Кубанского каскада. Все они получили динамический паспорт – обязательный документ для всех ГЭС, но особенно тех, которые находятся в сейсмических районах.

Работа над созданием новой методики началась еще в конце прош­лого столетия. Ученым необходимо было создать такой инструмент, который позволил бы получить максимально полную информацию о техническом состоянии ГТС. Дело в том, что все предшествующие методики описывали лишь свойства конструкции в отдельной зоне, размеры которой несоизмеримо малы по сравнению с размерами сооружения.

– Метод тестовых испытаний основан на измерении динамических характеристик микроколебаний сооружения под воздействием микросейсмического фона и эксплуатационных нагрузок, – рассказывает сотрудник Волгоградского филиала НИИЭС Александр Чернов. – Он позволяет контролировать техническое состояние сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов. Данные, полученные при исследовании, вносятся в динамический паспорт и перепроверяются раз в пять лет или чаще – в том случае, если ГТС подвергались сильным нагрузкам или возникали аварийные ситуации. Анализируя их, ученые оценивают состояние сооружений и, если наблюдаются изменения характеристик, определяют их причины и разрабатывают программу «лечения».

Исследования проводятся в период паводка и межени, чтобы иметь полную картину нагрузок, которым подвергаются ГТС. Обычно они занимают две-три недели – в зависимости от величины и протяженности объекта. Одним из самых длительных стало обследование Жигулевской ГЭС, напорный фронт которой – 5,5 км. Измерения вибрации проводились в 14 точках каждой секции здания ГЭС, 4 точках каждой секции водосбросной плотины, 17 точках земляной плотины. По их результатам специалисты определили базисные динамические характеристики пространственных микроколебаний ГТС, степень их прочности, допустимые и фактические динамические нагрузки. Полученные данные подтвердили безопасность эксплуатации ГТС и стали отправной точкой для мониторинга их вибрационной стойкости и безопасности эксплуатации.

Перед пуском обратимых гидро­агрегатов на строящейся Зеленчукской ГЭС-ГАЭС специалисты Волгоградского филиала НИИЭС проведут аналогичные исследования, причем повторные.
 – Необходимость повторного мониторинга вызвана тем, что здание остается прежним, а новые агрегаты имеют совершенно иные динамические характеристики, – говорит Александр Чернов. – И наша задача в данном случае – посмотреть, как поведет себя со­оружение при изменении режима работы.

Кстати, метод динамических тестовых испытаний прекрасно зарекомендовал себя не только в гидроэнергетике, но и при исследовании других строительных конструкций. С его помощью, например, сотрудники Волгоградского филиала ­НИИЭС наблюдают за целостностью конструкции меча монумента «Родина-мать зовет» на Мамаевом кургане.