04.12 00:46
Привет, гость
Образцы тестовых заданий для абитуриентов Новые правила для ввоза сигарет
 

Исследования по Рогунской ГЭС: есть недоработки

31.10.2013, 10:26
Недавно в представительстве Всемирного банка в Душанбе с широким участием представителей разных институтов гражданского общества стран Центральной Азии и Афганистана состоялось обсуждение 2 предварительных отчетов для стадии ТЭО по Рогунской ГЭС.

Один из них посвящен наиболее острой проблеме безопасности плотины - проблеме соляного клина («купола») в основании плотины.

Это комментарии к Отчету Консультанта «Coyne et Bellier» эксперта «АП», инженера Камолидина СИРОЖИДИНОВА.

СОЛЯНОЙ клин имеется вдоль Йонахшского тектонического разлома и пересекает реку Вахш и, соответственно, створ плотины Рогунской ГЭС в верхнем бьефе примерно в 500 метрах от оси/ядра будущей плотины. Консультантом определено точное местоположение и выявлены уточненные границы соляного оголовка в пределах Йонахшского разлома: наблюдается его клинообразная форма на протяжении 1км разлома с центром на реке Вахш, на верхушке (поверхность зеркала солевого пласта) соль покрыта глиной и гипсом; ширина соляной зоны увеличивается вместе с глубиной, от 1 до 8 м на верхушке, до 40-60 м на глубине 200 м; далее на глубине 2-3 км толщина соляного клина увеличивается на 15 м каждые 100 м глубины.

Ограничиваясь этими данными, Консультант далее не приводит хотя бы ориентировочную общую глубину и возможный объем соли. Но отмечает, что в мире существует очень немного аналогов такой специфической особенности.

Из других источников обнаруживается, что в природе основная масса каменной соли чаще всего находится на глубине 5 км под поверхностью земли. Следовательно, можно утверждать, что под основанием плотины размещено десятки тысяч тонн соли (галит/каменная соль/поваренная соль). На глубине пласт соли находится в напряженном состоянии. Вызывает опасение, что водохранилище и плотина может являться как бы спусковым механизмом для этой напряженной среды.

По некоторым источникам, поверхность зеркала солевого пласта (оголовок) прослеживается на 20-25м ниже уреза воды в реке и на уровне грунтовых вод в бортах ущелья.

Далее Консультант приходит к выводу, что при сдавливающих горизонтальных тектонических силах соль сдвигается, в результате оголовок соли поднимается со скоростью 2,5 см в год. Здесь не ясно: непрерывно и каждый год происходит подъем соли или же периодически, толчками или постепенно? В Отчете нет ответа на этот вопрос.

Предполагается, что ежегодно в естественных природных условиях соль растворяется на такую же величину. Однако Консультант не подтверждает равновесие между величиной подъема и растворения соли. В таком случае не ясно, к чему приводит дисбаланс и куда девается разница?

Подтверждаемый факт естественного растворения соли еще до создания сооружения является одним из чрезвычайно неблагоприятных инженерно-геологических условий основания плотины. С точки зрения наличия в основании плотины легкорастворимой соли и, более того, факта частичного ее растворения в естественных условиях будущая плотина Рогунской ГЭС является уникальной, т.е. единственной в мире, в мировой практике.

Как видим, плотина Рогунской ГЭС уникальна не только по высоте. Уникальность прежде всего означает высокую степень инженерного риска.

К настоящему моменту в мире построено более 45 тысяч больших плотин. Среди них нет ни одной плотины, в основании которой залегала бы каменная соль. Мировое искусство гидростроительства на текущий момент пока не достигло таких успехов, и вопрос эффективной защиты соли в основании пока представляет для него непреодолимую трудность. Наверное, поэтому в других странах вопрос о размещении плотин в створах, где в основании обнаружены легко растворимые породы (соль), даже не ставится, не говоря уже о строительстве.

Правда, в числе 45 тысяч имеется порядка 50 плотин, построенных в среднерастворимых породах (гипс, ангидрит). Причем содержание этих солей в гипсоносных породах (грунтах) основания построенных 50 плотин невелико. При наличии в основании гипса в ряде случаев отказывались от сооружения плотин.

Например, в стране Консультанта (Франция), в Провансе, в процессе строительства плотины на окраине горного массива Сен-Бом были обнаружены гипсоносные мергели, и стройка была остановлена. Прекращены изыскания для плотины Риан около г. Бриньоль (Франция) и плотины в местности Альтер Штольберг, около г. Гарц (Австрия). Остановлено строительство небольшой ГЭС на реке Ирень в Пермском крае РФ. В Ираке одной из причин отказа от выгодного створа Фатха послужило наличие в породах до 60% гипса и ангидрита.

Одной из причин свертывания работ по созданию Нижне-Кафирниганского водохранилища в Таджикистане, в середине 80-х годов прошлого столетия, также явилось наличие гипсоносных пород в створе.

В ряде случаев строительство плотин на гипсоносных породах приводило к катастрофам и авариям по причине растворения/выщелачивания гипса (в США, Швейцарии, РФ, Грузии и др. странах). Как показывает практика, ущерб от аварий во много раз превышает стоимость сооружения. В то же время контроль, хотя бы в объеме 1-2% его стоимости, значительно снижает вероятность аварий.

Проблемы защиты гипса от растворения возникали при создании десятков плотин по всему миру, в том числе Байпазинской и Сангтудинской ГЭС-1 в Таджикистане.

Все это указывает на то, что недопустимо сооружение плотин без защитных мероприятий от размыва пласта гипсоносной породы (без предупреждения растворения гипса).

Опыт эксплуатации ГЭС в различных странах свидетельствует о том, что во многих случаях качественно запроектированными и успешно реализованными эффективными мероприятиями защиты от размыва пласта гипса удается все-таки, при приоритетном характере мониторинга за эффективностью мероприятий против размыва пласта, обеспечить фильтрационную прочность оснований плотин.

Поскольку в основании плотины Рогунской ГЭС обнаружены не только гипсоносные породы, но и легко растворимая каменная соль, растворимость в воде которой намного выше, чем у гипса, возведение плотины в этом случае требует особого внимания к обеспечению защиты основания от размыва и растворения. Причем соль уже частично растворяется в естественных условиях, ее химические элементы переходят в воду в результате простого растворения. Образно говоря, «даже металл способен растворяться в этой соли».

Разумеется, нельзя механически распространять практические данные, полученные по гипсу, на каменную соль, так как существует разница между ними. Каменная соль – порода гораздо более хрупкая и к тому же, как отмечено выше, лучше растворимая; она часто подвергается проседанию, но это редко бывает связано с наличием полостей. Поэтому возникает необходимость создания максимально плотных противофильтрационных завес в качестве меры защиты и закрепления пород основания от быстрого растворения и, следовательно, размыва основания.

Детальное изучение свойств грунтов основания и принятие мер по их закреплению, уменьшению градиентов напора соответствующими противофильтрационными устройствами может полностью исключить развитие растворения соли и выщелачивания гипса, следовательно, и опасность разрушения плотины.

Отчет вносит определенный вклад в исследование соляного клина. Безусловно, разнородные породы исследованы Консультантом, но приведенные в Кратком отчете результаты исследований пород очень скудны. Геотехнические и другие показатели пород не приводятся. Нет достаточных сведений о результатах тщательной оценки всех пород в качестве основания для плотины Рогунской ГЭС.

На основании особо тщательного исследования разнородной породы должна была даваться детальная характеристика уточненной Консультантом литологии (пород основания): трещиноватость, загипсованность/гипсоносность пород, минералогический состав соляного клина (поваренной соли), минералогический состав и структура водоупора - глины - мощностью 3м, степень дисперсности, пористости, степень проницаемости для воды, состояние породы и т.д. Возможно, для стадии ТЭО такие подробности и не требуются, но Техническое задание Консультанта охватывает и эти вопросы.

Оценка рисков не проведена (риски, связанные с простым растворением соли в сочетании с выщелачиванием гипса, находящегося в других окружающих соляной клин породах, риск воздействия на легко растворимые породы нагрузки от плотины и других сооружений). Оценка риска должна была производиться до и после принятия смягчающих мер. Не составлен реестр рисков (вероятность, степень риска, последствия). Рекомендованные Консультантом меры предупреждения растворения соли и закрепления пород должны минимизировать риски до уровня, принятого в международном масштабе. Об этом ничего не сказано.

Поведение горных пород во взаимодействии с будущей плотиной и другими сооружениями – также не исследовано.

Наличие в основании плотины растворимых пород создает условия для развития карста (полости, впадины), суффозии. Следовательно, в Отчете должно было быть описание возможных карстовых и суффозионных проявлений и характера угрожающей опасности, динамики их развития. Возможно, полости (карстовые пустоты) наблюдаются как в самих растворимых породах (соль, гипс), так и в залегающих над ними нерастворимых породах.

«Мониторинг должен начаться немедленно»

ДАЛЕЕ, в Отчете подчеркивается, что наиболее эффективной комбинацией мер по минимизации последствий являются цементационная и гидравлическая завеса.

Но мировой опыт строительства и эксплуатации плотин, содержащих в основании гипс, показывает, что первоначально невозможно достичь достаточной плотности противофильтрационных цементационных завес (барьеров). В большинстве случаев запроектированной плотности достичь не удается. Цементация позволяет снизить удельное водопоглощение до 0,1-0,05 л/мин., более низкие значения получить не удается ввиду того, что цементные суспензионные растворы не могут проникать в трещины с раскрытием менее 0,1 мм.

Созданные (на некоторых зарубежных ГЭС) завесы без доуплотнения не смогли обеспечить проектные значения напора, к тому же со временем завесы теряли свою эффективность.

Уменьшение со временем эффективности цементационной завесы – это подтвержденный и доказанный практикой факт.

Снижение со временем плотности завесы и изменение фильтрационных параметров толщи приводили в ряде случаев к увеличению противодавления и снижению устойчивости плотины. Цемзавеса оказалась малоэффективной. На подобных плотинах всегда ставился вопрос об доуплотнении цемзавесы.

Из вышеизложенного становится совершенно очевидным, что создание завесы только с применением цементного раствора неэффективно, так как не удается создать завесу достаточной плотности и с течением времени плотность завесы падает.

Так как в основании плотин Рогунской ГЭС имеются в наличии каменная соль и гипсоносные породы, следовательно, требуются надежные методы, позволяющие своевременно оценить эффективность противофильтрационных мероприятий и сохранность соли, гипса. Основными показателями, используемыми для оценки эффективности работы противофильтрационных устройств, являются коэффициент устойчивости плотины на сдвиг и процент гашения напора на завесе. В рассматриваемом Кратком отчете об этом ничего не говорится.

Также не ясно, как будет вестись борьба с явлением фильтрации на берегах русла, к которым примыкает плотина?

В Отчете также записано, что все результаты сильно зависят от поверхности соляного пласта, покрытого глиной. Мощность пласта глины, согласно уточненной литологии, составляет всего 3 метра, и он не должен считаться надежным водоупором (норма - не менее 5 м).

Что касается гидравлической завесы (состоит из ряда напорных скважин, в которые нагнетается пресная вода), то и здесь теоретически можно предполагать возможное образование горизонтальных трещин в скважинах.

Возникает необходимость определения периода эффективного существования завес.

Цементационная и гидравлическая завесы влияют на естественную стабильность грунтов. Этот вопрос также должен быть исследован и освещен в заключительном отчете по соляному клину.

Тщательный мониторинг соляного пласта должен начаться немедленно – это, бесспорно, наиважнейшая рекомендация Консультанта. Она даже не подлежит обсуждению и должна быть принята. Необходимо установить жесткий мониторинг.

Следует принять к сведению, что ни мониторинг напора подземных вод, ни мониторинг просачиваемости воды, ни микрогравиметрия не дают возможности регистрировать и выявлять, возможно, начинающиеся процессы суффозии после сооружения плотины и наполнения водохранилища водой. Для своевременного контролирования этого процесса необходимо предусмотреть другой мониторинг и другие мероприятия инженерной защиты.

Разумеется, все рекомендуемые системы мониторинга помимо наблюдения, оценки, контроля состояния плотины, гидродинамических, гидрохимических условий и др. должны включать и фундаментальные исследования.

Очевидно, что гидрогеологическая обстановка, существовавшая в естественных условиях, в значительной степени изменяется после строительства ГЭС и в процессе ее эксплуатации. Учитывая особенности гидрогеологических условий в районе створа, целесообразными были бы такие мероприятия, которые позволили бы максимально сохранять естественную гидрохимическую обстановку после наполнения водохранилища.

Дополнительно должны быть предложены конкретные рекомендации по контролю над состоянием основания и работой системы «водохранилище – плотина – основание».

Рекомендую (взамен ранее предусмотренной солевой завесы) для повышения плотности противофильтрационной цементной завесы дополнительно рассмотреть возможность использования химических гелеобразующих растворов, которые обладают проникающей способностью, близкой по значению к воде. Использование химических растворов, имеющих большую стоимость, является вынужденной мерой при наличии тонкотрещиноватых пород, цементация которых не дает нужного эффекта. Зарубежный опыт показывает, что в результате использования раствора удельное водопоглощение на завесе не превышает 0,005 л/мин., что является оптимальным.

Техническая эффективность и надежность предложенных Консультантом мероприятий защиты пока подтверждается только математическим моделированием. Не ясно, учтены ли при моделировании воздействия на процесс растворения соли и гипса плотины ГЭС и самих мероприятий.

Мониторинг за эффективностью мероприятий против размыва солевого пласта должен иметь приоритетный характер.

Присоединяюсь к выводу Консультанта и к мнению международной независимой группы экспертов об осуществимости проекта, сооружаемости плотины при внедрении высокоплотной цементационной завесы и гидравлической завесы и при условии реализации предложенной ими комплексной системы мониторинга.
Источник: http://news.tj

обсудить

Материалы по теме
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Исследования по Рогунской ГЭС: есть недоработки

Исследования по Рогунской ГЭС: есть недоработки
04.12.2016

Декабрь 2016 (61)
Ноябрь 2016 (565)
Октябрь 2016 (609)
Сентябрь 2016 (603)
Август 2016 (744)
Июль 2016 (608)
ГБАО, ДТП, Душанбе, Исфара, Китай, Культура, Куляб, МВД, МВД Таджикистана, Мегафон, Навруз, ПИВТ, Президент, Рахмон, Рогун, Россия, США, Согд, Таджикистан, Узбекистан, Хорог, Худжанд, Эмомали Рахмон, банк, бензин, встреча, выставка, конкурс, мигранты, налоги, наркотики, праздник, президент Таджикистана, сотрудничество, спорт, суд, туризм, фестиваль, футбол, экономика

Показать все теги
Реклама Правообладателям Контактная информация Новое на сайте Статистика

© 2011-2015 «Независимое мнение». Таджикский агрегатор новостей. Все новости Таджикистана на одном сайте.
Любое использование материалов приветствуется при гиперссылке.

Экспорт новостей Наши новости в Twitter Мы ВКонтакте Страница на Facebook

Ключевые слова: новости Таджикистана, Таджикистан новости сегодня, Таджикистан новости 2012, последние новости Таджикистана, новости дня Таджикистана, новости, Таджикистан сегодня, независимое мнение, экономика Таджикистана, политика Таджикистана, общество Таджикистана, депутаты, журналисты, СМИ