logo
Главная История Структура Разработки Лаборатории Контакты

Лаборатория геологии техногенных процессов
Cотрудники Список публикаций Места работ
Емельянов С.Н., Максимович Н.Г., Тейшова И.П. Оценка изменения фильтрационных параметров гипсоносных пород во времени методом конечных элементов // Проблемы гидрогеологии и карста: Тез.докл.науч.-техн.семинара.-Пермь,1984.-Ч.1. - С.72-73. /0,1/

ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ГИПСОНОСНЫХ ПОРОД ВО ВРЕМЕНИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

С. Н. Емельянов, Н. Г. Максимович, И. П. Тейшова

Строительство гидроузлов на растворимых породах требует надежных противофильтрационых мероприятий и своевременных эффективных способов контроля за состоянием пород. Проблемы, связанные с наличием в основании растворимых пород, имеют место на действующих и проектируемых плотинах, таких как Камская, Рогунская, Ирганайская, Нижне-Кафирниганская.
Распространенным способом защиты оснований плотин являются завесы. Необходимо создать максимально плотные завесы. Для их создании применяется инъекция химических растворов. Этим способом производилось доуплотнением завесы в основании Камской ГЭС. Основание плотины слагают карбонатные гипсоносные породы. Инъекцировался щавелевоалюмосиликатный раствор, разработанный в Проблемной лаборатории МГУ С. Д. Воронкевичем, Л. А. Евдокимовой. Завеса выполнена в шешминском и верхнесоликамском водоносных горизонтах. Критерием оценки эффективности работы завесы выбрано изменение во времени коэффициентов фильтрации завесы и пород основания плотины. Коэффициенты фильтрации получены обратным расчетом по данным натурных наблюдений за напорами подземных вод в основании ГЭС за 20-летний период. Расчет производился на ЭВМ методом конечных элементов. Проведено математическое моделирование фильтрации для случая плоской кусочно-однородной анизотропной напорной стационарной фильтрации. Составленная программа позволяет получить значение напоров в каждой узловой точке сетки разбивки расчетной области. Подбор коэффициентов фильтрации производился так, чтобы значения расчетных напоров в соответствующих точках совпали (с точностью 5%) с данными натурных наблюдений в пьезометрах.
Оценка изменения фильтрационных параметров пород с основании плотины производилась для двух этапов. На первом — анализировалось изменение коэффициентов фильтрации в период существования цементационной завесы (1965 и 1973 гг.). Второй этап отвечал доуплотнению завесы щавелевоалюмосиликатным раствором (1978 и 1982 гг.). Расчетами установлено, что в период существования цемзавесы происходило увеличение коэффициентов фильтрации завесы и пород, расположенных за ней. После доуплотнения завесы ее коэффициент фильтрации снизился в шешминском горизонте с 0.03 до 0,012 м/сут, в верхнесоликамском — с 0,19 до 0,002 м/сут. В верхнесоликамском горизонте, для которого характерны минерализованные воды и высокое содержание гипса, через 4 года после окончания работ коэффициент фильтрации завесы снизился до 0.0012 м/сут. Это снижение происходит за счет тампонажа пород вследствие физико-химических постинъекционных процессов. Изменения коэффициентов фильтрации гипсоносных пород основания плотины не отмечено.
Указанный метод может быть использован для оценки изменения во времени фильтрационных параметров растворимых пород.


назад