Инженерно-геологическое обоснование безопасности эксплуатации Чебоксарской ГЭС

• Автор: Перевощикова, Наталья Андреевна
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 258 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОЦЕНКА СТЕПЕНИ СЛОЖНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ЗОНЕ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ ЧЕБОКСАРСКОЙ ГЭС
1.1 История строительства Волжско-Камского каскада на р.Волге
1.2 Общие сведения о сооружениях Чебоксарской ГЭС
1.3 Особенности инженерно-геологических условий основания Чебоксарской ГЭС
1.3.1 Структурно-тектонические условия расположения гидроузла
1.3.2 Роль инженерно-геологических условий в основании Чебоксарской ГЭС при оценке безопасности эксплуатации ее основных сооружений
1.3.3 Специфика состава, состояния и физико-механических свойств пород по данным
проведенных исследований
1.4..Факторы формирования химического состава вод водохранилища Чебоксарской ГЭС
1.4.1 Влияние природных и техногенных факторов на формирование состава вод водохранилища и донных отложений
1.4.2 Исследование химического и микробиологического состава Чебоксарского
водохранилища по результатам специализированных исследований
ГЛАВА 2 ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЧЕБОКСАРСКОЙ ГЭС
2.1 Специфика развития инженерно-геологических процессов в период строительства Чебоксарской ГЭС
2.1.1 Промораживание татарских глин в период разработки котлована
2.1.2 Разуплотнение татарских глин
2.1.3 Подъем дна котлована
2.1.4 Оползневые процессы
2.2 Анализ развития инженерно-геологических процессов в береговой зоне
Чебоксарского водохранилища при отметке 63,0 м в период эксплуатации ГЭС
2.2.1 Затопление и подтопление береговой зоны водохранилища
2.2.2 Увеличение площади мелководий
2.2.3 Переработка берегов
2.3 Устойчивость правобережного склона

ГЛАВА 3 ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ
ПОДЪЕМЕ УРОВНЯ ВОДОХРАНИЛИЩА ДО ПРОЕКТНОЙ ОТМЕТКИ 68,0 М
ЗЛ Общие положения проблемы поднятия уровня водохранилища до проектной
отметки 68,0 м
3.2 Береговые процессы, связанные с подъемом уровня водохранилища
3.2.1 Подтопление и затопление
3.2.2. Переработка берегов при НПУ +68,0 м
3.3 Прогноз развития оползневых процессов на правом берегу при НПУ +68,0 м
3.4 Анализ процессов, происходящих в основании здания ГЭС
3.4.1 Осадки здания машинного зала (М3)
2.4.2 Осадки водосливной плотины (ВСП)
3.4.3 Наблюдение за фильтрационным режимом в основании Чебоксарской ГЭС
3.4.4 Общая оценка процессов, протекающих в основании ГЭС
4.2 Результаты специализированной съемки в сухой потерне (2010-2012 гг.)
4.3 Оценка влияния биокоррозионных процессов на разрушение конструкционных материалов Чебоксарской ГЭС по данным микробиологических исследований
4.3.1 Природа коррозионных процессов
4.3.2 Микробиологические исследования разрушенных материалов Чебоксарской ГЭС
4.4 Мероприятия по снижению биокоррозионных процессов на Чебоксарской ГЭС
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Чебоксарская ГЭС входит в группу декларируемых гидротехнических сооружений, которые характеризуются пониженным уровнем безопасности эксплуатации. Рассматриваемая ГЭС до настоящего времени не принята государственной комиссией, поскольку находится во временной эксплуатации на промежуточной отметке водохранилища 63 м, вместо проектной 68 м.
Проект поднятия уровня водохранилища выполняется с целью выработки дополнительной энергии 1,24 млрд. кВт*ч в год и тем самым выходом Чебоксарской ГЭС на проектную мощность, а также восстановления глубоководного судоходного пути на участке Чебоксарского гидроузла. Реализация проекта сдерживается угрозой подтопления и затопления огромных площадей Нижегородской области, Республик Чувашия и Марий Эл. Активное обсуждение проблемы поднятия уровня водохранилища на заседаниях Российской Академии Наук, в СМИ, а также на государственном уровне подтверждает всю важность вопроса. Однако при прогнозировании возможных процессов, связанных с переработкой береговой зоны, развитием оползневых процессов, а также ухудшением экологической ситуации в районе водохранилища ни в одном из документов по проекту поднятия уровня водохранилища не рассматриваются проблемы безопасности основных сооружений ГЭС.
На сегодняшний день нормативным документом, регламентирующим функционирование Чебоксарской ГЭС, является «Декларация безопасности гидротехнического сооружения», срок действия которой ограничен 3 августом 2013 года. Сокращение времени декларации до 3 лет, вместо положенных 5 лет, связано с непроектным уровнем верхнего бьефа.
Проблемами развития инженерно-геологических процессов при строительстве и эксплуатации гидроузлов в разные года занимались Графтио Г.О., Маслов H.H., Роза С.А., Золотарев Г.С., Бобков Н.В., Комаров И.С., Лыкошин А.Г., Молоков Л.А., Белый Л.Н., Максимов С.Н., Ломтадзе В.Д., Карпышев Е.С

Четвертичные отложения
Четвертичные отложения представлены аллювиальными, пролювиально-делювиальными, перигляциальными, болотными, эоловыми отложениями и погребенными оползневыми накоплениями (рисунок 1.11).
Современные аллювиальные отложения, мощностью от 2 м до 17 м, залегают в русле реки Волги. Разрез аллювия сложен песками с тонкими линзами суглинков, в верхней части аллювия преобладают мелкозернистые пески (фации пляжа), которые с глубиной переходят в разнозернистые пески с редкими включениями гравия (русловые фации). В песках пляжной фации прослеживалось наличие прослоев суглинков небольшой мощности - 1-2 см. Иногда в подошве русловой фации распространен горизонт разнозернистых песков с включениями гравия и гальки более 25 % [126].