ИНДИКАТОРЫ НАЛИЧИЯ В ТЕЛЕ НАСЫПНОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Аннотация

Статья посвящена разработке системы индикаторов наличия локальных фильтрационных нарушений в теле насыпного гидротехнического сооружения (ГТС). Актуальность темы статьи обусловливается тем, что протечки, вызванные подобными нарушениями, являются причиной 31 % аварий на ГТС в мире. Показан механизм формирования следов суффозионного выноса на поверхности полок и у основания сооружения. Обнаружение следов суффозионного выноса осложняется тем, что в большинстве случаев вынос происходит в основании сооружения и сопровождается перераспределением вынесенных частиц на значительной площади, оседании их на дне водоемов в нижнем бьефе или маскировке выносов скальными банкетами или пригрузами. В связи с этим обнаружение суффозионного выноса более вероятно на поверхности полок, на которых вынос происходит периодично в связи с сезонным изменением уровня и гидростатического давления вод.
Рассмотрен механизм формирования локальных оседаний поверхности сооружения, происходящих в результате суффозионного выноса частиц сооружения на участках локальных нарушений фильтрационной устойчивости.
Описаны сконцентрированные выходы фильтрующихся вод в основании сооружений или отдельных уступов, которые формируются в результате перераспределения фильтрующихся в теле ГТС вод, происходящего из-за локальных нарушений фильтрационной устойчивости.
Приведено описание механизма возникновения и примеры фонтанирования воды у основания ГТС. Фонтанирование воды является проявлением гидростатического давления ограждаемого водного объекта, передаваемого к основанию ГТС через фильтрационные ходы.
Описан механизм возникновения локальных поднятий поверхности насыпного ГТС. Приведены примеры таких поднятий. Описаны сложности при обнаружении данного индикатора, например, связанные с тем, что на участке локального поднятия часто наблюдается последующее оседание поверхности полки, которое происходит в результате суффозионного выноса частиц сооружения или падения гидростатического и порового давления.
Полученные индикаторы позволяют разработать алгоритм обследования насыпного ГТС, направленного на поиск и обнаружение локальных нарушений фильтрационной устойчивости и фильтрационных ходов.