Приложение Д (обязательное). Режимы функционирования геодинамических полигонов

Приложение Д
(обязательное)

Режимы
функционирования геодинамических полигонов

Д.1 Общие положения

Д.1.1 Режим функционирования геодинамического полигона - это эксплуатация полигона с соблюдением установленного регламента, принятых правил и процедур.

Режим определяется следующими основными параметрами:

- состав и количество контролируемых (измеряемых и диагностических) показателей;

- полнота задействованности основной (стационарной) измерительной сети;

- привлечение дополнительных (мобильных) наблюдательных средств;

- периодичность наблюдений, т.е. частота опроса измерительных датчиков и регистрирующих устройств;

- порядок сбора, передачи, накопления и обработки информации.

При выборе режима функционирования геодинамического полигона следует учитывать:

- геодинамическую обстановку в районе расположения гидротехнического сооружения, которая определяется воздействием различных природных и техногенных факторов;

- возраст гидротехнического сооружения, т.е. время, прошедшее с момента ввода в эксплуатацию.

Д.1.2 При оценке текущей геодинамической обстановки следует учитывать влияние эндогенных, преимущественно тектонических, и экзогенных процессов и явлений, климатических факторов, а также техногенные влияния, связанные с эксплуатацией самого гидротехнического сооружения и процессами взаимодействия в системе сооружение-основание.

В эксплуатационном (жизненном) цикле гидротехнического сооружения выделяют следующие стадии:

- начало эксплуатации (постановка объекта под расчетные эксплуатационные нагрузки);

- нормальную эксплуатацию (эксплуатацию в проектном режиме);

- эксплуатацию в период старения, который обычно наступает через 25-30 лет после ввода объекта в эксплуатацию (для этого периода типично увеличение частоты повреждений);

- консервация, т.е. вывод объекта из эксплуатации.

Д.2 Основные режимы функционирования

Д.2.1 Для обеспечения оптимального решения задач геодинамического мониторинга гидротехнических сооружений в меняющейся геодинамической обстановке и на различных стадиях эксплуатации определены следующие режимы функционирования геодинамических полигонов:

- нормальный режим;

- режим повышенной готовности (опасности);

- режим чрезвычайной ситуации.

Д.2.2 Нормальный режим функционирования геодинамического полигона реализуется при фоновой (обычной для участка размещения гидротехнического сооружения) геодинамической обстановке и в проектных условиях эксплуатации гидротехнического сооружения.

Следует учитывать, что степень соответствия геодинамической обстановки на участке нормальным, фоновым условиям может быть объективно оценена лишь после окончания периода опытной эксплуатации полигона. В начальный период эксплуатации полигона оценки геодинамической обстановки носят условный характер. Кроме того следует учитывать, что в различных регионах и даже для разных гидротехнических сооружений, расположенных в одном ретоне, фоновый уровень геодинамической активности может отличаться.

Д.2.3 Функционирование геодинамического полигона в режиме повышенной опасности (готовности) осуществляется в периоды активизации геодинамических процессов и при подготовке к резким изменениям технологического режима эксплуатации гидротехнических сооружений. Для сооружений, находящихся в стадии старения, перевод функционирования полигонов в режим повышенной готовности следует выполнять при первых признаках повышения геодинамической активности.

Д.2.4 Чрезвычайный режим функционирования геодинамического полигона действует в условиях реальной возможности возникновения опасного геодинамического явления, сразу после неожиданного опасного геодинамического явления и при обнаружении на гидротехническом сооружении (сооружениях) локальных разрушений, генетически не связанных с геодинамическими процессами, но представляющих реальную угрозу для его безопасной эксплуатации.

Д.3 Регламенты функционирования геодинамических полигонов в различных режимах

Функционирование геодинамического полигона в различных режимах имеет свои характерные особенности, которые связаны в большей мере с отличающимися требованиями к оперативности сбора, анализа и передачи информации, подготовки заключений и предложений и в меньшей степени с составом полученной информации. Вместе с тем требования к качеству исходной информации остаются постоянными и высокими при работе полигона в любом режиме.

Д.3.1 Нормальный режим функционирования

Наблюдения ведутся на стационарной сети, применяются стабильные методики. Выполняется регулярный контроль за состоянием первичных измерительных датчиков и регистрирующей аппаратуры, в случае необходимости выполняется их замена и ремонт. Частота опроса может значительно различаться для разных видов наблюдений, но остается постоянной.

Полученная информация полностью хранится в электронном виде, однако наиболее содержательные данные, как и результаты первичной обработки, переводятся на твердую копию. Первичная обработка данных наблюдений, ведущихся в дискретном режиме, выполняется непосредственно после окончания цикла измерений, а данных наблюдений, ведущихся в непрерывном режиме, - немедленно после получения новой порции информации.

Д.3.2 Режим повышенной опасности (готовности)

При функционировании полигона в этом режиме изменяется периодичность измерений (повышается частота опроса датчиков). Обработка полученной информации осуществляется в режиме времени, близком к реальному. В первую очередь выполняется обработка и анализ данных тех видов наблюдений, которые показали аномальные, прогностические изменения. Оперативно выполняется совместный комплексный анализ данных разномасштабных измерений, нацеленный на локализацию места и оценку величины прогнозируемого опасного явления.

Для повышения скорости обработки данных и информативности получаемых результатов допускается временное упрощение методик обработки и сокращение количества анализируемых параметров.

Функционирование полигона в режиме повышенной готовности должно обеспечить получение обоснованных ответов на вопросы, произойдет или нет прогнозируемое опасное геодинамическое явление, а если произойдет, то каким будет ожидаемый масштаб повреждений и разрушений, какими будут его возможные последствия, не перейдет ли гидротехническое сооружение в неработоспособное или аварийное состояние.

Д.3.3 Чрезвычайный режим

При функционировании в чрезвычайном режиме осуществляется постоянный оперативный контроль за ходом геодинамических, включая сейсмические, процессов.

Существуют два варианта регламента чрезвычайного режима.

Первый вариант регламента действует в том случае, если режим объявлен до катастрофического динамического явления, если зарегистрированы его надежные предвестники. В этом случае наблюдения ведутся по стандартной (или упрощенной) методике на стационарной сети, но частота опроса для дискретных наблюдений повышается до одного раза в сутки (или одного раза в двое-трое суток). В режиме времени, близком к реальному, выполняется экспресс-обработка получаемой информации и готовятся заключения о геодинамической обстановке, а также предложения по подготовке необходимых мероприятий для снижения ущерба от прогнозируемого геодинамического явления.

Второй вариант регламента действует в том случае, если режим объявлен после того, как катастрофическое событие произошло. В этом случае первоочередной задачей является проверка состояния измерительной и информационно-коммуникационной систем геодинамического полигона. В случае существенных повреждений измерительной сети выполняются ремонтные работы, которые можно выполнить при минимальных трудозатратах и в короткие сроки. Если проведение ремонта нереально, то на наиболее критичных участках (в областях разрушений и повреждений, эпицентральных зонах локальных землетрясений) организуются дополнительные наблюдения с помощью мобильных измерительных установок. Одновременно выполняется восстановление внутренних и внешних линий связи. Повышенная частота опроса сохраняется после катастрофического события до инструментально зафиксированного затухания геодинамической активности. В этот период исследуется ход процессов разрушения в отдельных зонах основания и сооружения, контролируется состояние потенциально опасных участков, выдаются рекомендации по проведению неотложных инженерных мероприятий.

После нормализации геодинамической обстановки выполняется полное обследование техноприродной системы. По результатам обследования выдаются рекомендации по неотложным инженерным мероприятиям, направленным на устранение последствий геодинамического явления, и по корректировке режима эксплуатации гидротехнического сооружения, принимаются решения о совершенствовании измерительной и информационно-коммуникационной систем геодинамического полигона.

Д.4 Порядок выбора или изменения режима функционирования полигона

Д.4.1 Порядок выбора или изменения режима функционирования геодинамического полигона определен для принятого в эксплуатацию геодинамического полигона.

Выбор режима функционирования базируется на оперативном анализе получаемой информации и осуществляется с учетом режима эксплуатации гидротехнического сооружения. Основанием для смены режима являются объективно зафиксированные изменения измеряемых параметров и диагностических показателей, характеризующих геодинамическую обстановку и (или) состояние гидротехнического сооружения, а также изменения режима его эксплуатации.

Д.4.2 Возвращение к нормальному режиму функционирования полигона из режима повышенной опасности (готовности) производится на основании заключения об инструментально зафиксированном затухании геодинамической активности, после того, как будет зафиксировано, что наблюдаемые параметры вернулись к своим фоновым значениям.

Д.4.3 Возвращение от чрезвычайного режима к режиму повышенной опасности происходит после затухания интенсивности более слабых динамических явлений, сопровождающих опасное явление.

Д.4.4 Переход от нормального режима функционирования к режиму повышенной опасности (готовности) осуществляется на основании оперативного анализа наблюдательных данных, в ходе которого формально выделены аномальные отклонения наблюдаемых параметров от их фоновых (средних) значений. В тех случаях, когда фиксируются подобные аномальные значения двух-трех независимых параметров, свидетельствующих об активизации геодинамических процессов, либо изменениях состояния основных сооружений, принимается решение об изменении режима функционирования полигона. Если установлено, что сооружение находится в неисправном или неработоспособном состоянии или эксплуатируется в особых сочетаниях нагрузок, то геодинамический полигон в обязательном порядке переводится в режим повышенной опасности (готовности).

Д.4.5 Переход от режима повышенной опасности к чрезвычайному режиму функционирования осуществляется при наличии краткосрочных предвестников катастрофического геодинамического явления или непосредственно при наступлении катастрофического явления, а также при возникновении на объекте потенциально опасных локальных разрушений.