Исходным здесь являются понятия: 1)
ГТС в КЗ, ИГО вмещающее в себя это ГТС (ИГО ГТС), инженерные свойства
пород (т.е. геоматриалов), слагающих ИГО ГТС. 2) безопасность
функционирования ГТС в пределах своего ИГО, 3) ключевой принцип
инженерного мерзлотоведения: возведение любого инженерного сооружения в
криолитозоне порождает НИГП в ИГО ГТС, которые в конечном счете "разрушают" это ИГО, что приводит к фактическому разрушению самого ГТС. Другими
словами, парадоксально, "возведение ГТС в криолитозоне нарушает его
безопасность". Этот принцип подтвержден промышленным опытом всех 60 лет
индустриального освоения криолитозоны РФ.
Ортодоксально, безопасность функционирования ГТС в КЗ РФ, на протяжении
50 лет ее освоения, обеспечивалась дорогостоящим бурением
многочисленных гидрогеологических скважин в ИГО ГТС, исследование
керна которых и обеспечивало специалистов необходимой фактурой по
инженерным свойствам пород ИГО ГТС (фильтрационная проницаемость, модули
упругости Юнга и Пуассона, и т.д.). Однако, такие скважины бурятся
выборочно, что часто приводит к пропуску очагов зарождения негативных
инженерно-геологических процессов. По сути, последнее обстоятельство и
есть та причина, по которой 90% ГТС в КЗ находятся в предаварийном
состоянии.
2.
ВНИМС ИМЗ СО РАН - одна первых организаций в мире, которая применила метод
сплошного геоэлектрического
профилирования для получения непрерывных
данных инженерно-геоэлектрических свойств пород ИГО ГТС. Это стало
возможным сравнительно недавно, только после появления в
геофизических организациях аппаратуры геоэлектротомографии (ГЭТ)
SYSCAL PRO.
Идея заключается в том, чтобы 1) увязать керновые материалы с
геоэлектрическими данными ГЭТ, 2) провести сплошные измерения в
пределах ИГО ГТС, 3) построить объемную геоэлектрическую модель ИГО
ГТС, 4) экстраполировать профильные данные на весь объем модели, 5)
наконец, по изменению геоэлектрических свойств объемной модели
ассоциировать изменение фильтрационных и других свойств пород ИГО
ГТС и контролировать зарождение НИГП в ИГО этого ГТС.
Светлинская
ГЭС. Построение 3D геоэлектрической модели ГТС с помощю
компьютерных построений по данным метода геоэлектротомографии.
Возведение и эксплуатация ГТС, как известно
из теории гидротехники, приводит к водонасыщению вмещающих пород
нижнего бьефа. До сих пор, проверка этого положения осуществлялась
гидротехническими службами гидроэлектростанции при помощи
выборочного
инженерно-геологического скважинного бурения в пределах ИГО ГТС. Как
выше было отмечено, этого было совершенно недостаточно для
свовременного выявления зарождения НИГП в ИГО ГТС. На приведенном
рисунке показано, что исследованиями геоэлектротомографии возможно
получение полной картины
водонасыщения пород ИГО ГТС, которая согласуется с известными
положениями гидро-геотехники эксплуатации гидроэлектростанций. Более
того, на основании вышеприведенного результата, можно заключить, что
данное положение справедливо также и в криолитозоне, что ранее было
неочевидно. Геотехническая картина такой полноты невозможна при
ортодоксальном подходе инженерно-гидрологического бурения.
Заключение. Построение
объемных геоэлектрических моделей по данным профильной
геоэлектротомографии позволяет оценить полную общую картину
водонасыщения пород ИГО ГТС. Остается только проводить такие работы
регулярно, придав им мониторинговый характер так, что по изменению
распределения геоэлектрических свойств можно будет отслеживать
изменения водонасыщения пород ИГО Светлинских ГТС.
