Сколько лет может простоять плотина

В любой плотине при строительстве закладывается много датчиков - более 6000 и это только телеметрических датчиков. Они измеряют деформации, а по ним уже судят о напряжениях, возникающих в бетонном теле плотины, также измеряется температура бетона - очень важный параметр. Вся плотина условно делится на секции, поэтому еще одним основным параметром является измерение взаимных перемещений секций.

Что может случиться с бетоном? По сути своей, бетон - это тот же камень, с тем отличием, что со временем он лишь увеличивает прочность. С бетоном, находящимся внутри гидротехнических сооружений, ничего произойти в общем случае не может - температура там меняется медленно и не очень значительно, фильтрация через бетон по швам и трещинам ничтожно мала. Бетон на поверхности сооружений, особенно в так называемой зоне переменного уровня (где периодически бетон смачивается и высыхает) находится в менее благоприятных условиях и очень медленно, но разрушается. Как правило, глубина этих разрушений не превышает 10-20 см за 50-70 и более лет эксплуатации, поскольку гидротехнический бетон отличается высоким качеством и стойкостью к неблагоприятным воздействиям. Непосредственной угрозы гидротехническим сооружениям такие повреждения не несут и в ходе ремонтных работ легко ликвидируются - поврежденный и ослабленный бетон удаляется, вместо него наносится новый. Для работ в зоне переменного уровня используются кессоны - своего рода ящики с одной открытой стороной, которой они обращены к месту работ.

«Непротекаемых» оснований также не бывает. Чтобы повысить непроницаемость основания, можно под наземной частью бетонной плотины соорудить еще одну «плотину». Делается это так: бурится множество скважин и через них нагнетается цементный раствор. В случае с Саяно-Шушенской ГЭС глубина цемзавесы 100 с лишним метров под плотиной, это, так называемый, подземный контур плотины.

С другой стороны, существует много плотин (в России и за рубежом), где через основание фильтруется гораздо больше воды, и там такая ситуация не считается критичной. Главное, чтобы все было под контролем. Бывают случаи, когда объем фильтрующей воды настолько велик, что он сопоставим с объемом воды в водохранилище.

Гидротехнические сооружения достаточно надежны, в том числе и по причине своей массивности. Вот, например, крышка турбины с удерживающими ее шпильками так же, как и плотина, удерживает одинаковый громадный столб воды. Однако толщина этих «элементов напорного фронта» несколько сантиметров и любой дефект в них может привести к лавинной аварии. В плотине же Саяно-Шушенской ГЭС трещины образовались, по разным прикидкам, в конце 80-х годов, а «вылечили» их только в 96-м. Около 10 лет вода через них текла, и плотина стояла и могла еще столько же простоять.

При строительстве и эксплуатации плотин должны соблюдаться три основных критерия: прочность, устойчивость и долговечность. Если правильно построить плотину и правильно за ней наблюдать, она будет стоять очень долго. Плотины, как правило, имеют очень большой запас прочности и устойчивости. По условиям устойчивости, плотину нужно сделать с большим запасом, чтобы заведомо выдерживалась прочность. Если нужна плотина с хорошей водонепроницаемостью - будет более плотный бетон, который меньше разрушается от климатических воздействий.

Часто задают вопрос - сколько лет простоит плотина? Наиболее распространенный ответ - 100 лет.

Пытались выяснить, откуда сто лет? Видимо, потому что в бухгалтерии 100 лет - это максимальный срок амортизации любого объекта. На самом деле плотины могут служить намного дольше. Главное качественный «присмотр» и надлежащий уход. Можно ведь не только отремонтировать наиболее «износившиеся» ее части, но и реконструировать плотину, изменив даже ее тип. Многие «сверхсмелые» арочные плотины за рубежом стали переделывать в арочно-гравитационные из соображений большей надежности.
Посмотрим, что говорят документы. А документы устанавливает понятие расчетного срока службы. Для крупных гидротехнических сооружений (1 и 2 класс) он составляет 100 лет.

Плотины должны проектироваться таким образом, чтобы в течение этого срока они гарантированно находились в безопасном состоянии. Означает ли это, что через 100 лет плотина рухнет? Разумеется, нет, она может безопасно эксплуатироваться и дальше, просто не менее чем за 2 года до истечения расчетного срока службы сооружения собственник должен выполнить работы по всестороннему обследованию ее состояния. После обследования (и проведения, при необходимости, работ по реконструкции) срок службы продлевается на очередные 100 лет. Таким образом, предельный срок службы гидротехнических сооружений не установлен, они могут эксплуатироваться бессрочно - до тех пор, пока в них существует необходимость.