Приложение Г. Геодинамический мониторинг на гидротехнических сооружениях

Приложение Г

Геодинамический мониторинг на гидротехнических сооружениях

Г.1 Сейсмологический мониторинг выполняется на ГТС классов I и II, в составе которых имеются плотины высотой более 50 м или водохранилища объемом не менее 0,1 , расположенных в районах с сейсмичностью 7 баллов и выше по карте С действующего комплекта карт ОСР, а также в районах с нормативной сейсмичностью уровня МРЗ менее 7 баллов, если в процессе заполнения и эксплуатации водохранилища в окрестностях гидроузла наблюдается усиление сейсмической активности.

Сейсмологический мониторинг проводят для оперативного слежения за сейсмическим режимом в районе сооружения и выявления связи сейсмичности с режимом эксплуатации водохранилища, а также совместно с сейсмометрическими наблюдениями для контроля состояния сооружений. Сейсмологический мониторинг должен начинать функционировать за один-два года до начала заполнения водохранилища.

Мониторинг осуществляется с помощью ЛСС, которая должна без пропусков обеспечивать локацию очагов землетрясений с магнитудой М = 1 (энергетического класса ) на территории в радиусе 50 км от площадки и локацию эпицентров более сильных землетрясений на территории в радиусе 100 км.

В состав ЛСС должны входить не менее четырех сейсмостанций с короткопериодными высокочувствительными велосиметрами: полоса частот 1-40 Гц. На одной, "опорной", сейсмостанции дополнительно устанавливают: широкополосный велосиметр, акселерометр (для записи сильных движений) и комплект сейсмометрической аппаратуры.

Короткопериодный сейсмический канал должен обеспечивать запись сейсмических сигналов с динамическим диапазоном не менее 120 дБ, начиная с минимальных сигналов порядка м/с.

Уровень ночного естественного сейсмического шума в местах расположения сейсмостанций не должен быть выше м/с. Грунтовые основания сейсмостанций не должны иметь резонансных частот в полосе 1-40 Гц.

При проектировании новой ГЭС в составе каскада и расстоянии между новой и существующей ГЭС меньше 100 км, создается объединенная ЛСС путем добавления двух-трех сейсмостанций (расположенных вокруг новой ГЭС) в ранее созданную сеть.

Г.2 Инженерно-сейсмометрический мониторинг должен обеспечивать оперативную информацию о реакции сооружения на сейсмические воздействия.

Наблюдения проводят в специально выбранных точках сооружения, где оборудуют сейсмометрические пункты наблюдений, оснащенные автоматизированными приборными комплексами, позволяющими регистрировать смещения, скорости и ускорения сооружения и береговых примыканий при сейсмических воздействиях.

Схему размещения сейсмометрических пунктов наблюдений разрабатывают на основе результатов динамических расчетов сооружения, а также опыта натурных и модельных исследований. В зависимости от конструкции водоподпорного сооружения в его теле должно быть развернуто от 3-5 до 10-15 пунктов наблюдений, в опорном контуре сооружения - до 6-8 пунктов наблюдений. Один комплект аппаратуры с трехкомпонентной регистрацией должен быть размещен на опорной сейсмостанции.

До начала строительных работ инженерно-сейсмометрические наблюдения выполняют по контуру будущей плотины в целях уточнения каньонного эффекта.

Г.3 Геофизический мониторинг проводят для контроля изменений во времени физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния сооружений и их оснований на различных масштабных уровнях.

Геофизический мониторинг выполняют по специальной программе, предусматривающей проведение регулярных, с установленной проектом периодичностью, повторных сейсмических, ультразвуковых и других исследований.

Сеть пунктов наблюдений для проведения геофизических исследований развертывают на участке расположения основных ГТС и в зоне водохранилища. Непосредственно места размещения пунктов наблюдений определяют специализированные проектные и научно-исследовательские организации с учетом инженерно-геологических и сейсмотектонических условий района.

Г.4 Все текущие данные геодинамического мониторинга должны поступать в специальный банк данных для совместной обработки и интерпретации. Данные об изменении геодинамической обстановки должны поступать и анализироваться в режиме, близком к реальному масштабу времени.

Г.5 Все ГТС независимо от их назначения, класса, конструкции и материала изготовления должны быть обследованы после каждого сейсмического воздействия интенсивностью 5 баллов и выше. При этом должны быть оперативно проанализированы показания КИА всех видов, установленной в сооружении, а также проведен осмотр сооружения. На основании установленных фактов проводят экспертную и расчетную оценку прочности, устойчивости и эксплуатационных качеств сооружения.

Осмотр сооружения и аналогичную оценку его состояния (прочности, устойчивости и эксплуатационных качеств) проводят и в случае отсутствия в сооружении установленной КИА.

При осмотре сооружения надлежит зафиксировать, наряду с другими возможными проявлениями перенесенного сооружением землетрясения, наличие или отсутствие в сооружении повреждений в виде трещин и раскрытия швов бетонных сооружений и остаточных деформаций грунтовых сооружений и насыпей.

При наличии видимых повреждений, способных привести к аварии, следует оперативно оценить возникшую опасность и, при необходимости, оповестить о ней органы местного самоуправления и органы исполнительной власти, специально уполномоченные на решение задач в области защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.

Рекомендуемый состав геодинамического мониторинга в зависимости от вида ГТС приведен в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Рекомендуемый состав геодинамического мониторинга на гидротехнических объектах

Объект мониторинга	Задачи мониторинга	Вид геодинамических наблюдений	Активность геодинамических (природных и техногенных) процессов		Периодичность наблюдений в нормальном режиме
			Нормативная сейсмичность, баллы	Активность прочих геодинамических процессов*
1 Плотины всех видов при высоте сооружения 100 м и более	Контроль сейсмостойкости плотины	Инженерно-сейсмометрический мониторинг	Высокая: 8 и более баллов. Средняя: 7-8 баллов	Высокая Средняя	Ждущий режим
	Контроль деформаций сооружения и основания	Геодезический мониторинг	Высокая Средняя Низкая	Высокая Средняя Низкая	Не менее одного раза в 3 мес.
	Контроль изменения физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния плотины и основания	Геофизический мониторинг: - сейсмотомография; - ультразвуковое профилирование и каротаж; - термометрия; - акустико-эмиссионные измерения	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в полгода
	Контроль гидрогеодеформационных процессов	Пьезометрия, расходометрия	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в неделю или непрерывная регистрация
2 Водохранилища объемом не менее 0,1 при максимальной глубине свыше 50 м	Контроль сейсмического режима. Выявление вызванной сейсмичности	Сейсмологический мониторинг на ЛСС	Высокая: 9 баллов и более. Средняя: 7-8 баллов. Низкая: менее 7 баллов	Высокая Средняя Низкая	Ждущий режим
	Контроль деформаций в районе водохранилища	Геодезический мониторинг	Высокая Средняя Низкая	Высокая Средняя Низкая	Не менее одного раза в 3 мес.
	Контроль за изменением физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния приповерхностных частей земной коры в районе водохранилища	Геофизический мониторинг: - сейсмопрофилирование в районе водохранилища; - электрометрия	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в 6 мес.
	Контроль гидрогеодеформационного поля	Пьезометрия, расходометрия	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в месяц
3 Все водохранилища	Контроль оползневых процессов и процессов переработки берегов	Геодезический мониторинг	Высокая Средняя Низкая	Высокая Средняя Низкая	Не менее одного раза в 6 мес.
		Геофизический мониторинг: - акустико-эмиссионные измерения; - электрометрия	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в 6 мес.
4 Подземные ГТС - машинные залы, туннели и др.	Контроль напряженно-деформационного состояния вмещающего массива на различных масштабных уровнях сейсмичности	Ультразвуковой, акустико-эмиссионный и высокочастотный сейсмический каротаж вееров скважин	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в 3 мес.
	Контроль горного давления, прогноз горных ударов	Ультразвуковой каротаж. Акустико-эмиссионное профилирование и каротаж. Гидроразрыв	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Не менее одного раза в 3 мес.
5 Плотины всех видов и классов. Гидроаккумулирующие электростанции и другие ГТС	Контроль прочности и деформативности несущих бетонных и железобетонных конструкций	Ультразвуковое и высокочастотное сейсмическое профилирование	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Один раз в 3-5 лет, после землетрясений интенсивностью 7-8 баллов
	Контроль трубопроводов	Акустико-эмиссионный мониторинг	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Непрерывно
		Ультразвуковые просвечивания несущих конструкций	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Один раз в 3-5 лет, после землетрясений интенсивностью 7-8 баллов
	Контроль фильтрационных процессов	Специальные электрометрические наблюдения	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Один раз в 3-5 лет, после землетрясений интенсивностью 7-8 баллов
		Пьезометрия, расходометрия	Высокая Средняя	Высокая Средняя	Непрерывно
* Под активностью прочих геодинамических процессов подразумеваются современные изменения напряженно-деформированного состояния земной коры, теплового потока, гидрогеодеформационного поля, а также оползневые и обвальные процессы, вызванные природными и техногенными факторами.