Новосибирские ученые разработали инновационный метод диагностики плотин ГЭС
Учёные Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) совместно с Институтом нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН разработали революционную методику обследования гидротехнических сооружений, которая позволяет выявлять дефекты без прекращения работы энергообъектов.
Суть разработки
Инновационный подход основан на комплексировании двух пассивных сейсмических методов: сейсмоэмиссионной томографии и анализа стоячих волн. Эти методы позволяют измерять собственные колебания конструкций под воздействием естественных нагрузок, не оказывая негативного влияния на работу объектов. Это достижение открывает новые возможности для обеспечения безопасности критически важной инфраструктуры.
Ключевым достижением исследователей стало точное обнаружение зоны фильтрации – проникновения воды через тело плотины - на глубине 30 метров во время испытаний на одной из ГЭС в зоне вечной мерзлоты. Для этого было выполнено более 700 измерений, а достоверность результатов подтверждена анализом многолетних данных об уровнях воды и последующими обследованиями сотрудников ГЭС.
Преимущества перед традиционными методами
Еще несколько лет назад ситуация в области диагностики гидротехнических сооружений принципиально отличалась от современной. Ранние методы контроля включали преимущественно визуальный осмотр, классическую сейсмо- и электрическую томографию. Эти подходы часто требовали остановки работы объекта и не охватывали весь спектр возможных дефектов.
В 2021 году компания «СМИС Эксперт» разработала систему мониторинга и контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений, которая стала важным шагом вперед. Эта система предусматривала установку датчиков деформаций, пьезометров, инклинометров и щелемеров, а также использование специализированного программного обеспечения для непрерывного автоматического мониторинга. Однако такой подход требовал монтажа оборудования на объекте.
Новосибирская разработка представляет собой качественный прорыв — впервые сейсмоэмиссионная томография, ранее использовавшаяся только для геофизических исследований земной коры, была адаптирована для мониторинга инженерных сооружений без необходимости их оборудования датчиками.
Практическое применение и перспективы
Методика уже доказала свою эффективность и готова к внедрению для диагностики различных объектов, в том числе гидротехнических сооружений в суровых климатических условиях, мостов и тоннелей, дорожного полотна, промышленных сооружений, а также поиска пещер и обнаружения очагов коррозии.
Перспективы развития технологии включают создание систем непрерывного мониторинга с ранним оповещением о дефектах, что особенно актуально для критически важных объектов инфраструктуры. Разработка также имеет значительный экспортный потенциал благодаря возможности обследования объектов в труднодоступных регионах без остановки их работы.
От методики к технологии
Несмотря на то, что пока речь идет об отработке методики только на одном объекте, в перспективе возможен запуск других пилотных проектов, прежде всего, совместно с «РусГидро». Особенно с учетом того, что отраслевые нормативные документы прямо предписывают необходимость создания автоматизированных систем мониторинга и контроля промышленной безопасности на гидротехнических сооружениях, относящихся к I и II классам опасности.
Новосибирская разработка представляет собой значительный шаг вперед в области безопасного и эффективного обследования гидротехнических сооружений, обладая высокой точностью и гибкостью применения. Ожидается, что в ближайшие годы метод получит широкое распространение как в России, так и за рубежом, способствуя повышению безопасности энергетической инфраструктуры.
