Лаборатория геологии техногенных процессов
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.
|
|
|
