Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин
|
Скачать 328.47 Kb.
|
|
4. СБОР, ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ФИЛЬТРАЦИЕЙ 4.1. В процессе проведения всех видов наблюдений общепринято результаты записывать в полевые журналы, формы которых есть на каждом гидроузле и в настоящих Рекомендациях не приводятся. В кратчайший срок обработанные наблюдателем вручную первичные данные переносятся по установленной форме в журналы регистрации. 4.2. При создании систем автоматизированного контроля (САК) на гидросооружениях подсистема "фильтрационный контроль" - ФК - представляет собой сумму операций по сбору, обработке и анализу информации с минимальным использованием ручного труда. Специфическими при автоматизации наблюдений за фильтрацией в грунтовых плотинах, по сравнению с бетонными сооружениями, являются следующие моменты: большая протяженность плотин, что требует большого количества коммуникаций (кабель); низкая насыщенность КИА, т.к. расстояния между наблюдательными сечениями и створами весьма велики (100...300 м); низкая защищенность (уязвимость) измерительных устройств (ИУ) от механических повреждений и хищений. Все это предопределяет наличие больших затрат на автоматизацию наблюдений на таких плотинах по сравнению с бетонными сооружениями и, как следствие, повышает значимость и целесообразность технико-экономического обоснования автоматизации. С технических позиций полная автоматизация натурных наблюдений за состоянием грунтовых плотин, в том числе и наблюдений за фильтрацией, является весьма перспективной и целесообразной. Однако практика показывает, что нередки случаи, когда натурные наблюдения за состоянием грунтовых плотин, в том числе и наблюдения за фильтрацией, по указанным выше причинам автоматизируются только в части обработки и анализа результатов измерений при ручном снятии показаний КИА и ручном вводе результатов наблюдений в базу данных. Сбор информации осуществляется с помощью комплекса измерительных преобразователей, приборов и устройств, установленных в сооружении, на которых непосредственно измеряемые физические величины преобразуются в электрические сигналы. В качестве примера можно назвать преобразователь давления - ПДС; преобразователь уровня жидкости ПУЖС; преобразователь температуры - ПТС; периодомер цифровой портативный - ПЦП-1. Допускается применение других приборов, обеспечивающих требуемую точность измерений. На первом этапе автоматизации возможно подключение преобразователей к электромеханическим коммутаторам типа шаговых искателей для снятия показаний переносным или стационарным комплектом с регистрацией информации в цифровом коде - на бланках-распечатках. На втором этапе осуществляется подготовка информации к вводу в ЭВМ путем получения записи на перфоленте. Ввод данных ведется в диалоговом режиме или по телетайпу "пачками" с накоплением их на гибких магнитных дисках. Специфика банка данных при автоматизации натурных наблюдений за фильтрацией в грунтовых плотинах проявляется как в базе данных (БД), так и в программном обеспечении (ПО). В банк данных помимо обычной информации должны быть помещены следующие сведения: о подготовке основания под плотину и особенно под противофильтрационные (ядро, экран и т.д.) и дренажные элементы; о материалах тела плотины и особенно противофильтрационных элементов, а также о технологии возведения плотины; результаты геотехконтроля при возведении плотины. Специфика ПО банка данных грунтовых плотин целиком определяется методикой обработки результатов наблюдений и формой представления результатов. На третьем этапе создается кабельная сеть линий связи и ведется централизация измерений в системах АИС с использованием вычислительных комплексов с целью управления сбором информации и ее обработки. Автоматизированная система предполагает два режима опроса преобразователей: циклический и выборочный. Результаты опроса проверяются и заносятся в бланки, пригодные для автоматической обработки, а также на дисковые файлы. С помощью соответствующих программ проверяется их достоверность. 4.3. В основные задачи обработки данных натурных наблюдений входят: определение параметров, характеризующих состояние сооружения в целом, например, величины противодавления на подошву, осредненного значения коэффициента фильтрации тела или основания плотины, скорости фильтрации и т.д.; определение локальных геофильтрационных характеристик в отдельных наблюдательных точках или створах; оценка изменений измеренных в натуре характеристик путем сопоставления их в разные периоды времени или по разным объектам. Обработка результатов измерений обычно включает: построение графиков изменения измеренных параметров во времени; построение кривых депрессии или эпюр противодавления по поперечным или продольным контрольным створам; построение на характерные даты в плане изолиний параметров фильтрационного потока (напоров, порового давления, температуры, ионового состава, дебитов и др.). В системе базы данных программа обработки на ПЭВМ предусматривает вывод на экран с последующей печатью на принтере графической интерпретации натурных материалов с сечениями, профилями и планами. 4.4. Перед проведением анализа полученных натурных данных оценивается их достоверность, которая зависит от применяемой методики измерений, работоспособности КИА и квалификации наблюдателей. Косвенным свидетельством достоверности показаний при длительном периоде наблюдений можно считать сохранение установившихся закономерностей изменяемых параметров. Достоверность результатов наблюдений по пьезометрам устанавливается проверкой их состояния: герметичностью и целостностью запорной арматуры, соединительных шлангов и оголовков (включая крышки и защитные короба); качеством уплотнения затрубного пространства и устьевой части пьезометра; высотой заиления водоприемников безнапорных пьезометров и соответствием фактических глубин проектным; инерционностью пьезометров; ежегодной нивелировкой верха труб безнапорных пьезометров и отметок установки манометров у напорных пьезометров; ежегодной метрологической проверкой в заводских условиях преобразователей и образцовых манометров. Достоверность результатов количественной оценки фильтрации определяется состоянием измерительных устройств: правильной организацией измерительных створов - наличием бездефектных водосливов, прямоугольных подходных участков с чистым дном; полным каптажем фильтрационного потока измерительным устройством; отсутствием подтопления измерительных створов (труб, лотков, водосливов). Достоверность результатов наблюдений за температурой и другими физическими параметрами фильтрационного потока зависит от разрешающей способности датчиков и вторичной аппаратуры, которые должны регулярно поверяться. При включении в систему автоматизированного контроля следует предусматривать производство визуальных осмотров и контрольных замеров традиционными способами, для чего необходимо сохранять штат наблюдателей. Достаточность количества наблюдательных точек определяется способностью оценить состояние сооружения и закономерности происходящих во времени процессов. При выявлении аномальных изменений или очевидных противоречиях результатов число наблюдательных точек должно быть увеличено. 4.5. Результаты натурных наблюдений, представленные в виде значений измеряемых параметров, подвергаются дальнейшей обработке для установления характерных показателей состояния рассматриваемых объектов. Состав таких показателей и методика их определения выдается проектной и научно-исследовательской организацией с учетом особенностей сооружения. Показатели состояния качественно или количественно характеризуют границы исправного работоспособного, неисправного работоспособного или неработоспособного состояния сооружения. По результатам анализа многолетних натурных наблюдений в сравнении с проектными решениями определяются, как правило, показатели условий нормальной эксплуатации, т.е. исправного работоспособного состояния сооружения. Предельно-допустимые значения берутся из СНиП 2.06.05-84, СНиП 2.02.02-85. 4.6. В состав основных показателей (критериев) эксплуатационной надежности грунтовых сооружений входят показатели, характеризующие: нормальное состояние всех внешних элементов грунтовых сооружений: гребня, откосов, дренажных банкетов, водоотводных канав, территории нижнего бьефа и сопряжении с бетонными сооружениями; скорость опорожнения и наполнения водохранилища, от которой зависит устойчивость верхового откоса; скорость не должна превышать коэффициент фильтрации грунта, слагающего откос плотины vг Кф (например, для морены Кф = 10-4 см/с, vдоп 10 см/сут); содержание твердых частиц грунта в фильтрующейся воде (мутность) Мнаг Мвдхр, т.е. содержание по весу частиц грунта в очагах выхода на поверхность меньше содержания частиц в воде водохранилища; положение поверхности депрессии, которое определяется из условий устойчивости откосов для сооружений разного класса в зависимости от особенностей конструкции и геотехнических характеристик грунтов тела и основания. Так, участок высачивания фильтрационного потока на низовом откосе плотины должен быть защищен от промерзания; фильтрационные расходы, найденные по максимально наблюденным их значениям за период эксплуатации или по расходам, рассчитанным при максимальных для данных грунтов коэффициентах фильтрации, допустимых значениях градиентов напора в определенных границах области фильтрации; эффективность работы дренажа по перехвату и отводу воды, профильтровавшейся через тело и основание плотины, которая оценивается по положению уровня воды в дренаже или за ним; критерий предельного расхода воды трубчатого дренажа определяется пропускной способностью трубы по соответствующим формулам; местную фильтрационную прочность сооружения и оснований - градиент напора в конкретной локальной области фильтрации, определяемый в натуре (Jнат); из всех областей фильтрации в сооружении выбираются участки наименее устойчивые к суффозии с максимальными градиентами напора, которые сравниваются с допустимыми значениями (Jдоп) из СНиП для данного состава грунта; эффективность работы противофильтрационных устройств (понур, экран, ядро, диафрагма) - гашение напора на вышеназванной преграде и его неизменность во времени. Рис. 6. График зависимости пьезометрического уровня от уровня верхнего бьефа - 1983 г.; + - 1984 г.; - 1986 г.; - 1989 г.; - 1991 г.; - 1992 г. 4.7. Эффективными методами анализа результатов натурных наблюдений за фильтрационным режимом являются методы регрессионного анализа. Установление зависимостей между определяемыми параметрами с помощью аппроксимации линейными функциями сводится к получению доверительного интервала изменения наблюдаемой величины. Устойчивое отклонение наблюдаемых величин от доверительного интервала в ту или другую сторону анализируется и выявляются возможные причины отклонений. Так на приведенной (рис. 6) в качестве примера зависимости Нп = f(УВБ) отклонение значения пьезометрического напора выше доверительного интервала свидетельствует о повышении водопроницаемости верхового клина плотины, а ниже - об уменьшении проницаемости (кольматаже) верхового клина или ухудшении состояния фильтра пьезометра. Проверка правильности предположения проводится по результатам наблюдений за изменениями других параметров. Подобные графики связи (рис. 6) рекомендуются в качестве критериальных при проведении дальнейших наблюдений на сооружениях. В результате анализа данных многолетних наблюдений с учетом особенностей объекта выявляются причины возможных нарушений критериальных зависимостей и даются практические рекомендации по их устранению или (в случае недостаточности данных) по получению дополнительной информации об объекте. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аравин Б.И., Носова О.Н. Натурные исследования фильтрации (теоретические основы). - Л.: Энергия, 1969. 2. Разработка каталога по выбору рациональных конструкций пьезометров для трещиноватых скальных оснований: Научные исследования по гидротехнике в 1969 г. / ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - Л., 1970. 3. Петрашень Р.Н. Чувствительность пьезометров бетонных гидротехнических сооружений. // Труды Гидропроекта. - 1963. - № 8. 4. Каныгин Л.Е. Проверка контрольно-измерительной аппаратуры для фильтрационных наблюдений // В сб. "Эксплуатация гидротехнических сооружений электростанций (обмен опытом)". - М.: Энергия, 1977. - С. 95-107. 5. Носова О. Н., Марголина О.Г., Шумков Р.В. Автоматизация натурных наблюдений за фильтрацией. // Обзорная информация. (Серия Гидроэлектростанции, вып. 4).- М.: Информэнерго, 1986. 6. Носова О.Н., Марголина О.Г. Опыт 30-летней эксплуатации грунтовой плотины Верхне-Свирской ГЭС. // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева: Сборник научных трудов. - 1987.- Т.203.- С. 5-10. 7. Жиленков В.Н. Проектирование оснований гидротехнических сооружений. Разделы 2, 8 и 4 Пособия к СНиП П-16-76: П-13-83 / ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. - 1984. 8. Фильтрационные исследования плотин и их оснований. Аналитический обзор материалов XII международного конгресса по большим плотинам, вып. 6. -Л.: Энергия, 1981. 9. Василевский А.Г., Некрасов Ю.Д., Добрынин С.Н. Автоматизация диагностического контроля состояния сооружений // Гидротехническое строительство. 1991.- № 2. - С. 20-24. 10. Радкевич Д.В., Хейфиц В.З. Автоматизированные системы контроля состояния плотины. // Гидротехническое строительство. - 1991. - № 1. - С. 29-32. 11. Василевский А.Г., Добрынин С.Н., Тихонова Т.С., Шульман С.Г. Комплекс банков данных информационно-аналитического обеспечения натурных наблюдений на гидроузле. // Гидротехническое строительство. - 1996. - № 4. - С. 44-47. 12. Лобач А.А., Блинов И.Ф., Магрук В.И., Родионов В.Б. Компьютеризация надзора за состоянием сооружений Загорской ГАЭС. // Гидротехническое строительство. - 1996. - № 4. - С. 41-44. 13. Современные тенденции контроля фильтрационного режима при оценке надежности гидротехнических сооружений. // Энергетика и электрификация. Серия 2. М., 1985.- вып. 1. 14. Натурные исследования фильтрации в плотинах эксплуатируемых гидроузлов. Инфорэнерго, серия "Гидроэлектростанции", обзорная информация, вып. 1. - М., 1992. СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Общие положения 2. Конкретные задачи и методы диагностического контроля характеристик фильтрационных потоков в теле и основании грунтовой плотины 3. Технические особенности наблюдений за фильтрационным состоянием грунтовой плотины 4. Сбор, обработка и анализ результатов натурных наблюдений за фильтрацией Список использованной литературы |
Похожие:
 |
Рекомендации по проведению натурных наблюдений за осадками грунтовых плотин Рекомендации предназначены для специалистов, выполняющих натурные наблюдения за работой и состоянием грунтовых плотин, оснований,... |
|
План мероприятий по внутришкольному контролю за учебно- методической... План мероприятий по внутришкольному контролю за учебно- методической работой на 2013-2014 учебный год |
|
Название учреждения Система управления качеством – скоординированные действия по руководству и контролю организации в отношении качества |
|
Книга содержит уникальный взгляд на следующие вопросы: Как научиться контролю психики? Об общности йогической и буддийской традиции. И общей основе с другими медитативными традициями 9 |
|
Тони Вешлер Желанный ребенок? Совершенное руководство по естественному... Определение возможности забеременеть: что Вы должны знать и чего, возможно, не знаете |
|
Методические рекомендации Москва, 2005 мгппу рекомендации составлены... Рекомендации составлены на кафедре «Прикладная информатика» факультета информационных технологий в помощь студентам и носят практический... |
|
Пояснительная записка 3 Обязательная часть Организация режима пребывания... Направления, выбранные педагогическим коллективом по работе с родителями воспитанников |
 |
Методические рекомендации по организации изучения дисциплины. Методические... Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (институт) |
|
Методические рекомендации по дисциплине «История русского искусства» Методические рекомендации адресованы студентам заочной формы обучения всех направлений бакалавриата ибк |
|
Законом Российской Федерации «Об образовании» Гимназии создается для разрешения конфликтных ситуаций, возникающих в между участниками образовательногопроцесса. Она является первичным... |