Введение к работе
Актуальность проблемы, одной из основных проблем, возникающих при строительстве и эксплуатации гидроузлов в сейсмически активных районах с суровым климатом, является проблема сейсмостойкости и надежности, плотин из грунтовых материалов.
В настоящее время отсутствуют нормативные документы, в полной мере учитывающие специфику строительства и эксплуатации грунтовых плотин на Севере. Однако для обеспечения надежности сложных и ответственных природно-технических систем, каковыми являются грунтовые плотины и создаваемые ими водохранилища, необходимо обоснование принимаемых технических решений, важной составляющей которого должен стать комплексный анализ надежности системы с учетом различных, часто трудноопределимых факторов: нагрузок и воздействий на сооружение; свойств материалов и грунтов; условий эксплуатации и т.п.
Целью диссертационной работы является разработка приближенной методики оценки сейсмостойкости и надежности грунтовых плотин, возводимых в районах с суровым климатом. Основные задачи исследования:
оценка сейсмостойкости грунтовых плотин в северных районах с учетом их температурно-влажностных режимов;
оценка возможности использования льдогрунтового динамического гасителя сейсмических колебаний (ДГК) для повышения сейсмостойкости грунтовых ПЛОТИН;
оценка возможности пропуска паводковых расходов через ледовые водосбросы;
оценка эффективности и влияния на надежность грунтовых плотин новых конструктивных решений (льдогрунтового ДГК и ледового водосброса);
разработка методики оценки надежности грунтовых плотин
с учетом случайных факторов в рамках системного подхода.
Научная новизна.
-
Предложена методика оценки сейсмостойкости и надежности грунтовых плотин в суровых климатических условиях.
-
В рамках разработанной методики решены следующие задачи:
задача оценки сейсмостойкости грунтовых плотин с учетом их температурно- влахностных режимов в рамках линейно-спектральной теории (в детерминистической и вероятностной постановках);
задача оценки влияния льдогрунтового дгк на сейсмостойкость грунтовых плотин (в детерминистической и вероятностной постановках);
задача взаимодействия высокоскоростного паводкового потока с ледовым водосбросом (в детерминистической и вероятностной постановках);
Практическое значение работы. Разработанная методика оценки сейсмостойкости и надежности грунтовых плотин в суровых климатических условиях может быть использована для оценки сейсмостойкости и проектной надежности грунтовых плотин, возводимых в сейсмически активных районах севера и северо-востока России. Ее применение позволит уже на стадии проектирования выявить слабые или имеющие чрезмерный запас элементы плотины с учетом комплекса случайных факторов.
Практическая реализация работы. Материалы диссертации использовались при расчетах сейсмостойкости и надежности грунтовых плотин Тельмамской и Усть-Среднеканской ГЭС, а также в проекте технологических правил по возведению сооружений из льда и льдокомпозитных материалов.
На защиту выносятся:
- методика оценки сейсмостойкости грунтовых плотин в се-
верных районах с учетом их температурно-влажностных режимов;
использование льдогрунтового ДГК для повышения сейсмостойкости грунтовых ПЛОТИН;
использование ледовых водосбросов для пропуска паводковых расходов;
методика оценки надежности грунтовых плотин в северных районах с учетом комплекса случайных факторов;
решения частных детерминистических и вероятностных задач по оценке сейсмостойкости грунтовых плотин, эффективности льдогрунтового ДГК, взаимодействия паводкового потока с ледовым водосбросом.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на:
Всесоюзной научно-техническом совещании "Инженерное мерзлотоведение в гидротехнике" - ИМГТ-88 (Москва, 1988);
Всесоюзной научно-техническом совещании "Исследование влияния сооружений гидроузлов на ледовый и термический режим рек и окружающую среду" - Лед-89 (Дивногорск, 1989);
координационном совещании "Математическое моделирование в гидроэкологии" (Ленинград, 1990);
всесоюзной конференции "Методы математического моделирования в задачах охраны природной среды и экологии" (Новосибирск, 1991);
всесоюзном научно-техническом совещании "Будущее гидроэнергетики. Основные направления создания гидроэлектростанций нового поколения" (Дивногорск, 1991);
секции оснований и грунтовых сооружений Ученого Совета ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева (Санкт-Петербург, 1993).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (121 наименование); со-
-If-
держит ill страниц основного текста, 25 рисунков и 5 таблиц.
