Прогнозування небезпечної ситуації на земляній греблі водосховища-охолоджувача Хмельницької АЕС внаслідок надмірно швидкого спрацювання верхнього б’єфа - Статья

ПРОГНTRIALННЯ НЕБЕЗПЕЧНОЇ СИТУАЦІЇ НА ЗЕМЛЯНІЙ ГРЕБЛІ ВОДОСХОВИЩА-ОХОЛОДЖУВАЧА ХМЕЛЬНИЦЬКОЇ АЕС ВНАСЛІДОК НАДМІРНО ШВИДКОГО СПРАЦЮВАННЯ ВЕРХНЬОГО БЄФА Проанtrialвано можливість виникнення небезпечної ситуації на земляній греблі водосховища-охолоджувача Хмельницької атомної електростанції (ВО ХАЕС) у випадку надмірно швидкого спрацювання верхнього бєфа.Водосховище-охолоджувач Хмельницької атомної електростанції (ВО ХАЕС) руслово-наливного типу багаторічного регулювання поряд з охолодженням води забезпечує зворотне технічне водопостачання ХАЕС. Значні втрати води на випаровування призводять до збільшення загальної мінералізації води у водоймі. Наразі уповільненню процесу підвищення загальної мінералізації води на ВО ХАЕС сприяє частковий виніс розчинених речовин фільтраційним потоком (природна «продувка» водойми) через береги й основу протяжної земляної греблі, який не перехоплюється дренажним каналом і не пере-качується назад у водойму (це складає більше 10% корисного обєму ВО). Однак прогнозо-ване підвищення температури води у ВО після введення нових енергоблоків № 3 і № 4, особливо в активній зоні водосховища, потребуватиме регулярних штучних його «продувок» шляхом здійснення організованих скидів води через донний водовипуск.Серед таких наслідків слід виділити можливе пониження стійкості верхового укосу земляної греблі та його сповзання в умовах так званого надмірно швидкого (або «швидкого») спрацювання рівня води у верхньому бєфі, коли відбувається «зависання» поверхні депресії в тілі греблі на високих відмітках. Метою досліджень є прогнозування можливості виникнення небезпечної ситуації на земляній греблі ВО ХАЕС на випадок надмірно швидкого спрацювання верхнього бєфа з врахуванням основних чинників, що можуть зумовлювати зниження стійкості верхового укосу споруди при спрацюванні водосховища. Для ідентифікації умов виникнення небезпечної ситуації внаслідок надмірно швидкого спрацювання рівня води, що може загрожувати стійкості верхового укосу земляної греблі, використовується відомий параметр [1, 2] В залежності від значення параметра ? умовно розрізняються три режими пониження рівня води у бєфі, які визначають розрахункові схеми фільтрації при оцінці стійкості ґрун-тових укосів, що перебувають під впливом рівня води у водоймі: 1) при ? ? 0,05 - режим так званого «швидкого» (або миттєвого) спрацювання рівня води у водоймі, при якому швидкість його пониження значно перевищує швидкість вертикального пониження кривої депресії; це найбільш небезпечний для стійкості верхового укосу земляної греблі режим, при якому ґрунт в обводненій до спрацювання рівня води області слід розглядати як зважений; На практиці це означає, що для запобігання можливості виникнення небезпечної ситуації на земляній греблі ВО ХАЕС при спрацюванні рівня верхнього бєфа необхідно узгоджувати значення швидкості пониження рівня води у водоймі зі значенням коефіцієнта фільтрації тіла земляної греблі.Величина падіння напору на ділянці фільтрації через тіло земляної греблі, що безпосередньо примикає до верхнього бєфа, як залежна, результуюча змінна, дозволяє контролювати перебіг процесів фільтраційних деформацій (суфозії, кольматажу), що відбуваються у верховій призмі греблі, в тому числі з врахуванням працездатності кріплення верхового укосу, а також вплив цих процесів на загальну стійкість верхового укосу. В якості незалежної (пояснюючої) змінної, за якою аналізувалися еволюції падіння напору на характерних ділянках тіла греблі, було вибрано рівень води у верхньому бєфі (РВБ). Хід рівня води у верхньому бєфі (РВБ) на заданому інтервалі часу показано на рис. З метою деталізації еволюційних змін, що відбувалися в тілі греблі, часовий проміжок спостережень (із січня 2006 р. по грудень 2009 р.) розбивався на девять часових інтервалів: 1) з 11.01.2006 р. по 30.03.2006 р., який характеризувався підйомом рівня води у верхньому бєфі з відмітки 202,63 м до відмітки 202,71 м; Таким чином враховувалися різні режими роботи водосховища на вибраному інтервалі часу пєзометричних спостережень: підйоми рівня води, спрацювання рівня води, перебування рівня води у водосховищі на відносно стабільних відмітках.Результати проведених досліджень вказують на те, що коефіцієнти фільтрації в області верхового клину тіла земляної греблі ВО ХАЕС можуть суттєво змінюватися в часі. Для ідентифікації коефіцієнта фільтрації в області верхового клину розвязувалася задача параметричної ідентифікації математичної моделі (обернена задача зі встановленням таких значень коефіцієнтів фільтрації, що відповідають даним пєзометричних спостережень). Задача ідентифікації коефіцієнта фільтрації розвязувалася методом «підстановки», що базується на рішенні серії прямих задач при варіюванні значень коефіцієнта фільтрації в різних зонах тіла греблі.