DEVELOPMENT OF A METHOD FOR MONITORING THE STATE OF THE WATER-SOLUBLE BASE OF A HYDRAULIC STRUCTURE TO PREVENT AN EMERGENCY
Authors: Латышенко К.П. , Нурмагомедов Т.Н. 
Published: October 2024

Работа посвящена описанию нового способа контроля состояния водорастворимых оснований гидротехнических сооружений. Цель работы – разработка способа контроля состояния водорастворимых оснований гидротехнических сооружений для предупреждения чрезвычайной ситуации. Актуальность работы обусловлена тем, что основной причиной чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях является растворение и вынос пород в основании. Применяемые в настоящее время методы контроля не обеспечивают достаточного уровня оперативности для своевременного обнаружения источника чрезвычайной ситуации и проведения противокарстовых и противосуффозионных мероприятий. Разработанный способ позволяет обнаружить зоны интенсивного размыва пород основания гидротехнического сооружения на стадии линейного устойчивого развития, либо вначале стадии нелинейного устойчивого развития чрезвычайной ситуации. Способ контроля состояния водорастворимых оснований ГТС предусматривает качественную и количественные характеристики развития чрезвычайной ситуации. К качественным показателям отнесены предложенные авторами коэффициент риска размыва пород основания θ и критерии опасного состояния по объему пустот в основании K1 и K2. Количественные характеристики показателей возникновения ЧС описаны авторами в виде объема образующихся пустот в интервале времени ΔVпустот, массы вынесенного вещества m, времени образования критического объема пустот tкрит, динамики изменения объема пустот и направление развития суффозионного процесса) . Применение данного способа контроля состояния водорастворимого основания гидротехнических сооружений предусматривает создание новых средств измерений, которые позволят получать информацию о протекающих фильтрационных процессах в режиме реального времени. Применение предложенного способа контроля в системе поддержки принятия решений по предупреждению ЧС позволит определить время до возникновения деформаций основания, предупредить о возможных осадках тела плотины, своевременно получить информацию об источнике ЧС и предотвратить разрушение ГТС.

This paper describes a new method for monitoring the state of water-soluble bases of hydraulic structures. The purpose of this work is to develop a method for monitoring the state of water – soluble bases of hydraulic structures to prevent an emergency. The relevance of the work is due to the fact that the main cause of emergencies at hydraulic structures is the dissolution and removal of rocks in the base. Currently used control methods do not provide a sufficient level of efficiency for timely detection of the source of an emergency situation and conducting anti-karst and anti-suffusion measures. The developed method makes it possible to detect zones of intensive erosion of the rocks of the base of a hydraulic structure at the stage of linear sustainable development, or at the beginning of the stage of nonlinear sustainable development of an emergency situation. The method for monitoring the state of water-soluble GTS bases provides for qualitative and quantitative characteristics of the development of an emergency situation. The qualitative indicators include the authors ' proposed risk factor for erosion of the base rocks θ and the criteria for the dangerous state in terms of the volume of voids in the base K1 and K2. Quantitative characteristics of the emergency described by the authors in the volume forming the t voids in the time interval ΔV, mass m made of a substance, the time of formation of the critical mass of PU-quencies tкрит, the dynamics of changes in the volume of voids and the direction of the suffusion process) . The application of this method for monitoring the state of the water-soluble base of hydraulic structures provides for the creation of new measuring instruments that will allow obtaining information about the ongoing filtration processes in real time. The use of the proposed control method in the decision support system for emergency prevention will help determine the time before the base deformations occur, warn about possible precipitation of the dam body, get timely information about the source of the emergency and prevent the destruction of the GTS.