ОЦІНКА ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ҐРУНТОВОЇ ГРЕБЛІ КРАСНОПАВЛІВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА
Анотація
Греблі і дамби водосховищ відносяться до об’єктів підвищеної техногенної небезпеки, що зумовлено високою ймовірністю катастрофічного затоплення територій і руйнувань в результаті їх проривів. Ймовірність техногенних аварій на водосховищах зростає не лише із перевищенням проектних термінів експлуатації, але і внаслідок бойових дій та кліматичних змін, що призводять до зміни гідрологічного режиму поверхневих і підземних вод. За даними виконаних досліджень встановлено, що особливо піддаються руйнуванню монолітні залізобетонні кріплення верхових укосів гребель. Це, у першу чергу, пов’язано з руйнуванням температурно-деформаційних та конструктивних швів конструкцій кріплення, а також проявом хімічної та механічної суфозії. В результаті відбувається формуванням порожнин в основі кріплення тіла грунтової греблі, що призводить до просідання та руйнування кріплення, зменшення стійкості верхового укосу та проявлення фільтраційних процесів. З метою оцінки технічного стану конструктивних елементів грунтової греблі Краснопавлівського водосховища і встановлення потенційного резерву її експлуатації були проведені натурні обстеження, що дозволили оцінити стійкість як конструкцій кріплення, так і тіла грунтової греблі. Водосховище введене в експлуатацію у 1984 р, як складова частина гідровузла каналу Дніпро–Донбас. Воно забезпечує безперебійну роботу каналу, а у випадку аварійних ситуацій використовується як резервуар прісної води для водопостачання. Гребля водосховища грунтова. Верховий укіс у нижній частині закріплений кам’яним накидом, у верхній - монолітними залізобетонними плитами. Низовий укіс закріплений шаром ґрунту із посівом трав. Для розвантаження фільтраційних вод та відведення їх у відкритий дренажний колектор влаштовано трубчатий дренаж та розвантажувальні свердловини. Гребля в частині навантажень є характерною для більшості гребель водосховищ України. В ході виконання досліджень було використано комплекс діагностичних методів визначення , що включали неруйнівні обстеження бетонного покриття кріплення верхового укосу і оцінку його міцності із застосуванням молотка Шмідта, георадарні дослідження з визначення порожнин у товщі підстилаючого шару основи ґрунтової греблі під бетонним покриттям з використанням георадара VIY5 600, а також геодезичні методи вимірювання геометричних параметрів конструкцій споруд та наслідків руйнування конструктивних елементів. За матеріалами досліджень відмічено порушення геометричних параметрів греблі, наявність деформаційних процесів в частині просідання гребеня греблі в місцях проходження аномальних явищ. Відмічено вплив руйнування бетонного покриття на стійкість ґрунтової греблі, проявлення активізації фільтраційних процесів із супроводженням підвищеної суфозії підстилаючого шару основи кріплення.
Посилання
2. Khilchevsky, V.K., & Hrebin, V.V. (2021). Velyki i mali vodoskhovyshcha Ukrainy: rehionalni ta baseinovi osoblyvosti poshyrennia [Large and small reservoirs of Ukraine: regional and basin-specific distribution features]. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroekolohiia, 2 (60), 6 – 17. [in Ukrainian].
3. Voroshilo, O. M., & Kleevska, V. L. (2013). Metodyka rozrakhunku naslidkiv hidrodynamichnykh avarii na prykladi Krasnopavlivskoho vodoskhovyshcha [Methodology for calculating the consequences of hydrodynamic accidents using the example of the Krasnopavlivsk reservoir]. Teoriia i praktyka likvidatsii nadzvychainykh sytuatsii. Lviv, 16-18. [in Ukrainian].
4. Bondar, O. I., Mykhailenko, L. E., Vashchenko, V. M., & Lapshyn, Yu. S. (2014). Suchasni problemy hidrotekhnichnykh sporud v Ukraini [Modern problems of hydraulic structures in Ukraine]. Visnyk Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy, 2, 40-47. http://nbuv.gov.ua/UJRN/vnanu_2014_2_8. [in Ukrainian].
5. Fareniuk, G.G., Vainberg, O.I., Khlapuk, M.M., & Shuminsky, V.D. (2019). Nadiinist ta bezpeka hidrotekhnichnykh sporud v umovakh tryvaloi ekspluatatsii [Reliability and safety of hydraulic structures under conditions of long-term operation]. Nauka ta budivnytstvo, 20(2), 4-18. https://doi.org/10.33644/scienceandconstruction.v20i2.91. [in Ukrainian].
6. Panasyuk, I. V., & Tomiltseva, A. I. (2018). Shliakhy pidvyshchennia bezpeky hidrotekhnichnykh sporud Ukrainy [Ways to improve the safety of hydraulic structures in Ukraine]. Aktualni pytannia enerhozberezhennia yak vymoha bezpeky zhyttiediialnosti. Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii. Kyiv, Osnova, 288–294. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/40401. [in Ukrainian].
7. Sankov, P, Dzyuban, O., Pylypenko, O., & Sydorka, V. (2022). Hidrotekhnichni sporudy: nadiinist i bezpeka isnuvannia ta ekspluatatsii [Hydraulic structures: reliability and safety of existence and operation]. Collection of scientific papers “SCIENTIA”. Tekhnolohii ta stratehii vprovadzhennia naukovykh dosiahnen: I Mizhnarodna naukovo-teoretychna konferentsiia. Stockholm, 108-111. https://previous.scientia.report/index.php/archive/article/view/79. [in Ukrainian].
8. Lotzman, P. I. (2017). Heodezychni zasoby kontroliu zminennia konstruktsii materialiv nyzhnoho biefu hidrotekhnichnykh sporud na prykladi Krasnopavlivskoho hidrovuzla [Geodetic means of control of changes in the construction of materials of the lower reaches of hydraulic structures on the example of the Krasnopavlivsk hydroelectric complex]. Budivelni materialy ta vyroby, 5-6, 77-79. [in Ukrainian].
9. Lotzman, P. I. (1998). Osnovnue napravlenyia vlyianyia hyd- rotekhnycheskykh system na PTK (na prymere Krasno-pavlovskoho vodokhranylyshcha) [The main directions of influence of hydrotechnical systems on PTK (on the example of the Krasnopavlivsk Reservoir)]. Vestnyk KhHU, 402, 89-92. [in Ukrainian].
10. Kleevska, V.L., Kruchyna, V.V., & Voroshilo, O. M. (2014). Informatsiina pidtrymka prohnozuvannia naslidkiv hidrodynamichnykh avarii [Information support for predicting the consequences of hydrodynamic accidents]. Vidkryti informatsiini i kompiuterni intehrovani tekhnolohii, 64, 206-211. [in Ukrainian].
11. Metodyka provedennia naturnykh obstezhen zemlianykh hrebel i zakhysnykh damb vodohospodarskoho pryznachennia [Methodology for conducting field surveys of earth dams and protective dams for water management purposes]. Posibnyk do VBN 13.2.4-33-2.3-2000. Rehuliuvannia rusel richok. Normy proektuvannia. (2000). Derzhvodhosp Ukrainy, 36. [in Ukrainian].
12. Klymenko, V. G. (2014). Krasnopavlivske vodoskhovyshche. Entsyklopediia Suchasnoi Ukrainy [Krasnopavlivsk reservoir. Encyclopedia of Modern Ukraine] NAN Ukrainy, Instytut entsyklopedychnykh doslidzhen NAN Ukrainy, Kyiv. [in Ukrainian].
13. Betony vazhki. Tekhnichni umovy [Heavy concretes. Technical conditions]. (2022). DSTU 9208:2022. Derzhavnyi Natsionalnyi standart Ukrainy Kuіv: DP «UkrNDNTs» Ukrainy. Retrieved from: https://khsm.com.ua/images/articles/dstu_beton.pdf. [in Ukrainian].
14. Betonni ta zalizobetonni konstruktsii. Osnovni polozhennia [Concrete and reinforced concrete structures. Basic provisions]. (2009). DBN V.2.6-98:2009. Derzhavni Budivelni Normy Ukrainy, DP «Derzhavnyi naukovo-doslidnyi instytut budivelnykh konstruktsii» (NDIBK). Rozrobnyk Derzhavne Pidpryiemstvo «Derzhavnyi Naukovo-Doslidnyi Instytut Budivelnykh Konstruktsii», 71. Retrieved from: https://e-construction.gov.ua/laws_detail/3200410998024438840?doc_type=2. [in Ukrainian].
15. Budivelni materialy. Sumishi betonni ta beton. Zahalni tekhnichni umovy [Building materials. Concrete mixtures and concrete. General technical conditions]. (2010). DSTU B V.2.7-176:2008 (EN 206-1:2000, NEQ), Derzhavnyi Natsionalnyi standart Ukrainy Kuіv: DP «UkrNDNTs» Ukrainy, 109. Retrieved from: https://www.ksv.biz.ua/GOST/DSTY_ALL/DSTU5/dstu_b_v.2.7-176-2008.pdf. [in Ukrainian].
16. Dmitriev, A.F., Khlapuk, M.M., & Shuminsky, V.D. (1999). Hidrotekhnichni sporudy. [Hydraulic structures]. Pidruchnyk dlia vuziv, Rivne: RDTU, 328. [in Ukrainian].
17. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv. Osnovni polozhennia proektuvannia [Protection against hazardous geological processes, harmful operational influences, and fire. Protection against hazardous geological processes. Basic design provisions]. (2009). DBN V.1.1-24:2009. Derzhavni Budivelni Normy Ukrainy, DP «Derzhavnyi naukovo-doslidnyi instytut budivelnykh konstruktsii» (NDIBK). https://e-construction.gov.ua/laws_detail/3074285114079840009?doc_type=2. [in Ukrainian].
