11081
.pdf
После оттаивания мерзлых зон в ядре плотины Усть-Хантайского гидроузла произошли его осадки и образовались зоны разуплотнения грунта. Однако, осадки гребня ядра не превысили его строительный подъем, и в ядре не возникли опасные для эксплуатации зоны трещинообразования [Куперман, 1987].
Эпюры осадок и зоны разуплотнения грунта ядра каменно-земляной плотины Усть-Хантайского гидроузла после оттаивания мерзлых зон: 1 – просадка при оттаивании нижней зоны; 2 – верхняя мерзлая зона; 3 – нижняя мерзлая зона; 4 – просадка при оттаивании верхней и нижней
зон; 5 – изолинии изменения плотности; 6 – расчетное положение исходной границы мерзлоты280
Через 15 лет после начала эксплуатации температурное поле в плотине было близко к установившемуся. Верхняя зона ядра оставалась частично промороженной.
-8,8°
Среднегодовое температурное поле русловой каменно-земляной плотины УстьХантайского гидроузла в 1984 г. через 15 лет от начала эксплуатации по данным натурных наблюдений [Куперман, 1987]
281
Каменно-земляная плотина с экраном Вилюйского гидроузла на р. Вилюй
Вилюйское водохранилище было наполнено до НПУ = 67,90 м БС за 19671969 гг. (при УМО = 59,80). К 1969 г. была оборудована система скважин для контроля температурного режима основания и тела плотины. Замеры температур показали , что основание плотины начало оттаивать в сторону бортов, причем скорость оттаивания грунтов основания на левом берегу была выше, чем на правом [Федосеев, 2009].
Правый берег
282
К весне 1973 г. низовая каменнонабросная призма плотины была уже мерзлой, что показали результаты расчетов и наблюдений, которые между собой хорошо согласуются [Богословский, 1986]. Вместе с низовой призмой подрусловой талик под ней оказался промороженным на глубину 40 м.
Расчетный температурный профиль плотины по сечению на ПК 2+40 на конец I квартала 1973 г.: 1 – водохранилище; 2 – противофильтрационный экран с переходными зонами; 3 – низовая призма из каменной наброски; 4 – линия раздела между талым и мерзлым грунтами; 5 – изотермы; 6 – цементационная завеса; 7 – верховая призма
Фактический температурный профиль плотины по сечению на ПК 2+40 к концу марта 1973 г.: обозначения те же, что и на верхнем рисунке 283
В дальнейшем температурное поле в плотине мало изменилось: низовая призма плотины круглогодично оставалась мерзлой, экран и переходные зоны – талыми. К концу 1979 г. основание под низовой призмой плотины оттаяло на глубину 5 - 6 м и мощность промороженной толщи уменьшилась.
Среднегодовое натурное температурное состояние плотины Вилюйского гидроузла в 1979 г., сечение на ПК 2+40 [Куперман, 1987]
284
По натурным данным к 1990 г. низовая призма плотины оставалась мерзлой, а промороженная толща в основании под низовой призмой исчезла [Федосеев, 2009].
285
В настоящее время температурное состояние плотины опасений не вызывает [Панов, 2016].
Результаты расчетной оценки современного температурного состояния плотины Вилюйского гидроузла с учетом конвекции воздуха в каменной наброске низовой
призмы: температурное состояние плотины в конце зимнего периода
286
Каменно-земляная плотина с ядром Колымской ГЭС на р. Колыме
Среднегодовая температура воздуха в районе – 12 Строительство плотины высотой 130 м завершено в 1988 г. К этому времени ядро и переходные зоны находились в талом состоянии, а в низовой упорной призме сформировалась область круглогодичного отрицательных температур [Когодовский, 1996].
Температурные поля в теле плотины на пикете 4+00 в максимальном по высоте |
|
сечении по натурным данным: а – в апреле 1988 г.; б – в сентябре 1988 г. |
287 |
м БС |
м БС |
м |
м |
Современное температурное состояние плотины Колымской ГЭС по данным натурных наблюдений: а – в конце зимы; б – в конце лета [Панов, 2011]
Низовая призма плотины мерзлая. Нулевая изотерма захватывает низовые переходные зоны (фильтры) ядра, что может затруднить отвод фильтрационного потока и вызвать непроектную фильтрацию в ядре плотины.
288
Непроектная фильтрация воды в ядре плотины Колымской ГЭС из-за предполагаемого промерзания низовых фильтров
Из-за предполагаемого промерзания низовых фильтров ядра почти по всей их высоте отвод фильтрационного потока в нижний бьеф происходит только через небольшую талую зону фильтров у подошвы плотины. Вследствие этого в ядре сложилась непроектная фильтрационная ситуация с повышенными напорами. Конструктивным решением может быть организация подогрева контактной зоны фильтров и ядра [Федосеев,
2009].
Распределение напоров в ядре плотины при промерзании низовых фильтров (по данным моделирования МГСУ): 1 – ядро плотины; 2, 3 – первый и второй фильтры; 4 – каменная
наброска; 5 – цементационная галерея с открылками; |
|
6 – линии равных напоров |
289 |
|