Гидроэнергетическое строительство в России и за рубежом
Гидроэнергетическое строительство в России и за рубежом.
Уроки прошлого, проблемы настоящего.
Отличительной особенностью сооружения плотин Усть-Хантайской ГЭС является уникальный опыт возведения ядер плотин из переувлажненных глинистых грунтов текучей и текучепластичной консистенции при уплотнении их тракторами. Около 70% грунтов было уложено в зимнее время при низких (до -40°С) температурах наружного воздуха. Вследствие этого значительные зоны ядра плотин оказались промороженными, что существенно замедлило процессы консолидации влажного грунта, уложенного с меньшей плотностью. Это вызвало многочисленные споры относительно возможности использования влажных грунтов в таких суровых климатических условиях, так как были опасения относительно нарушения статической и фильтрационной устойчивости грунтов при их оттаивании в процессе эксплуатации.
Однако опыт многолетней эксплуатации подтвердил правильность использованной технологии. Принятые в проекте конструктивные и технологические приемы обеспечили статическую и фильтрационную устойчивость сооружения. Плотины успешно эксплуатируются, деформации основания и тела плотины находятся в допустимых пределах, фильтрационные расходы меньше расчетных.
На основе данных, полученных на строительстве и при эксплуатации плотин, возведенных на Крайнем Севере, даны некоторые общие рекомендации по компоновке ГЭС, конструкциям плотин и методам их возведения в суровых климатических условиях. В дальнейшем эти рекомендации по мере накопления опыта строительства и эксплуатации смогут быть уточнены.
В 1976 г. коллективу строителей, проектировщиков и исследователей за разработку и внедрение новых технических решений при сооружении самой северной в Сибири ГЭС была присуждена премия Совета Министров СССР.
Успешное сооружение плотин Усть-Хантайской ГЭС (проект Сибирского филиала Гидропроекта, общая компоновка ГЭС разработана Ленгидропроектом) является результатом творческого труда большого коллектива инженерно-технических и научных работников.
Практика возведения грунтовых плотин в условиях крайнего Севера, в частности, Усть-Хантайской плотины имеет громадное значение не только в нашей стране, но и за рубежом.
Ниже перечислены технологические особенности этого процесса:
- началу возведения русловой плотины предшествует перекрытие реки;
- укладка грунта в тело плотины в зимнее время непосредственно из карьера экономически неоправдана;
- складирование грунта по мере его оттаивания в бурты зимнего хранения является наиболее рациональным и экономичным способом;
- в летнее время за счет аккумуляции грунтом солнечной энергии он достаточно сильно нагревается, что позволяет укладывать его в качественные напорные сооружения при низких отрицательных температурах;
- необходимо предварительное буртование грунтов независимо от их физико-механических свойств. Как правило, объем буртов, требующийся для создания достаточных запасов такого грунта и обеспечивающий качественную зимнюю укладку связных грунтов, составляет до полумиллиона кубических метров;
- пластичность верхних слоев бурта сохраняется за счет укладки по всему периметру бурта слоя засоленного грунта от метра и выше.
30 октября 1967 г. был начат завершающий этап перекрытия р. Хантайки.
При расходе воды в реке 520 м3/с проран был закрыт в течение 6 ч пионерным способом - укладкой до 400 м3/ч материала с одного берега.
На строительстве Усть-Хантайской ГЭС впервые в мировой практике был обеспечен плановый пропуск паводка поверх недостроенной русловой плотины и через один строительный тоннель.
Примененный метод дает возможность разработать конструкции плотин, допускающие перелив через каменно-набросные плотины без дорогостоящих работ по укреплению низового откоса от размыва, без широко применяемого метода устройства ряжей, использования негабаритов и т. п.
Опыт возведения ГЭС в Заполярном круге, в условиях вечной мерзлоты, является бесценным, и применение его в строительстве ГЭС в аналогичных условиях должно быть обязательным.