Ученые придумали, как обследовать плотины ГЭС с помощью волн
Ученые Новосибирского государственного технического университета и Института нефтегазовой геологии и геофизики Сибирского отделения РАН придумали, как обследовать плотины гидроэлектростанций (ГЭС), не останавливая их работу.
Гидротехнические сооружения со временем могут разрушаться под действием волн и воды — например, она может начать просачиваться через плотину. Чтобы не допустить разрушений, специалисты применяют разные методы контроля, но у каждого есть свои ограничения, связанные с типом выявляемых дефектов. Такие методы требуют либо осушения зоны обследования, либо бурения скважин в плотине и установки датчиков — во время работы электростанции сделать это нельзя.
Новосибирские ученые разработали комплексную методику, которая позволяет обследовать плотину дистанционно. Она сочетает две технологии. Первый — сейсмоэмиссионная томография: в конструкциях плотины возбуждают упругие волны, их распространение улавливают датчиками на гребне плотины и берегах, данные анализируют и строят 3D-модель. Моделирование и анализ позволяют найти даже небольшие трещины и места, в которых вода просачивается через плотину. Похожий способ применяют при поиске залежей нефти.
Вторая технология — метод стоячих волн. Он анализирует низкочастотные колебания конструкции, возникающие под действием ветра, течения воды и других естественных внешних факторов. Анализ данных за разные периоды помогает понять, как изменилась целостность и жесткость плотины.
Метод стоячих волн не нов, но на сегодня нам неизвестны научные публикации, в которых бы описывались алгоритм обработки, аппаратура и подтверждалась бы достоверность полученных данных. Предлагаемая нами методика уникальна комплексным подходом к полевым измерениям, обработке и интерпретации данных. «Магия» заключается в грамотно организованной командной работе, алгоритмах обработки, интерпретации информации и подборе оборудования.
Алина Лукьянова
Магистрант физико-технического факультета Новосибирского государственного технического университета
Методику испытали при обследовании одной из электростанций в зоне вечной мерзлоты. Специалисты провели более 700 замеров и нашли дефекты, наличие которых подтвердились дополнительными проверками. Один из них — место просачивания воды через плотину на глубине 30 метров от ее гребня.
