![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
arzarraУчитывая, что, по данным спутниковой разведки, одни и те же затворы плотины Каховской ГЭС были открыты непрерывно в течение многих месяцев для холостого пропуска воды, по соцсетям пошли слухи, что авария на КГЭС произошла вследствие размыва грунта. Разберём эту гипотезу и оценим, насколько она реалистична.
Общая схема Каховской ГЭС. Справа (по отношению к руслу Днепра) находится земляная плотина и автомобильный мост, слева - собственно ГЭС.
Здание и водосливная плотина с задвижками находились в левой части реки.
Все сооружения на этом участке контролировались ВС РФ, все работы также велись под её контролем.
Прежде всего, выскажу гипотезу, для чего и почему были непрерывно открыты задвижки.
В ноябре 2022 года после перехода ВС РФ с правого берега Днепра был взорван автомобильный мост в правобережной части плотины Каховской ГЭС:
Этот взрыв не мог привести к разрушению самой дамбы, однако, вследствие создания внеплановых нагрузок на оборудование, мог привести к "саяно-шушенскому" сценарию аварии на станции, при котором произошла бы поломка какого-то гидротехнического, электротехнического оборудования и электрики. А замена или ремонт подвергшегося нештатным нагрузкам или вышедшего из строя уникального оборудования в сложившихся условиях были, очевидно, затруднены. Вероятно, поэтому работники станции избегали любых переходных процессов и промежуточных режимов, обычно всегда гораздо более опасных для любого оборудования.Оставить задвижки или вентили в одном крайнем положении - естественная реакция специалиста-практика на такую (экстраординарную, форсмажорную) ситуацию. В данном случае как раз совсем не обязательно подозревать халатность и разгильдяйство энергетиков.
Все эти месяцы конфигурация открытых и закрытых затворов не менялась, большая часть из затворов была постоянно закрыта, а несколько - постоянно открыты.
Почему именно эти, а не другие? Возможно, это была оптимальная для данной плотины, заранее просчитанная конфигурация для холостого сброса.
Повторяю: это не было ни небрежностью, ни случайностью. Такие процессы и решения рассчитываются заранее, специалисты на ГЭС прекрасно о них осведомлены, ведут регулярный мониторинг и - в случае необходимости (и возможности) - коррекцию режимов работы и основания плотины.
Для лучшего понимания темы ниже представлен рисунок типичной плотины, построенной на нескальных основаниях.
Рис. 1 - Схема поперечного сечения плотины на нескальном основании. 1 - понур; 2 - плотина; 3 - водобой; 4 - рисберма; 5 - концевое устройство рисбермы; 6 - воронка размыва; 7 - послепрыжковый участок; 8 - затопленный прыжок; 9 - эпюра гидродинамического давления на водобой и рисберму в данный момент времени; 10 - эпюра противодавления, действующего на водобойную плиту (со стороны дренажа); Do - дефицит давления.
При сооружении таких плотин (располагаемых на основании песчаном, глинистом и т. п.) дно русла непосредственно за плотинами почти всегда покрывают на большую или меньшую длину креплением. Как правило, это крепление состоит из двух частей: 1) водобоя, представляющего собой армированную или неармированную бетонную плиту примерно такой длины, чтобы в пределах ее мог поместиться затопленный гидравлический прыжок, получающийся за плотиной (см. ниже); 2) рисбермы, располагаемой за водобоем в пределах так называемого послепрыжкового участка и выполняемой, например, из отдельных бетонных плит, каменной наброски и т. п. В конце рисбермы иногда сооружают особое концевое устройство.
Как было отмечено, водобой и рисберма отличаются друг от друга в конструктивном отношении. Однако иногда крепления подразделяют на водобой и рисберму только условно, так как в некоторых случаях особого различая в конструктивном отношении между ними может и не быть. Если бытовые глубины в нижнем бьефе не обеспечивают сопряжения ниспадающей струи по типу затопленного гидравлического прыжка, то непосредственно за плотиной устраивают водобойные колодцы или стенки, цель которых состоит не только в механической защите русла от размыва, но и в затоплении прыжка.
Механизм образования размывов достаточно прост: из-за неравномерности потока воды за плотиной образуются водовороты, которые и размывают грунт.
Чтобы была понятна конкретика таких процессов в цифрах на реальных плотинах в реальных условиях, а не на схемах из учебника, приведу цитаты из исследования по размывам на Чебоксарской ГЭС.
"При работе водосливных плотин могут возникать местные размывы дна в нижнем бьефе за концевым креплением рисбермы. Так, в марте 1982 года был обнаружен глубокий локальный размыв напротив третьей и четвертой секций водосливной плотины Чебоксарской ГЭС. Фокус размыва с отметкой дна 20,3 м был удален от конца рисбермы, заканчивающейся ростверком на буронабивных сваях с отметкой 31,5 м, на 15 м. Установлено, что воронка размыва образовалась при длительном пропуске расходов воды через второй, третий и пятый пролеты плотины, открытые на 6,5 м".
"При исследовании различных режимов работы затворов модели водосливной плотины Чебоксарской ГЭС установлено, что при полном открытии одного или двух пролетов плотины образуется водоворотная зона напротив закрытых пролетов плотины, что приводит к значительным размывам дна в зоне существующей ямы. Поэтому недопустимо длительное открытие одного или двух затворов плотины полностью, если остальные пролеты закрыты. Такой режим приводит к значительным размывам за рисбермой плотины. Исследовались различные комбинации открытия пролетов плотины в режиме, когда три пролета открыты полностью, а остальные – на 6,5 м. Наиболее благоприятный гидравлический режим потока за водосливной плотиной наблюдался при полном открытии второго, четвертого и шестого затворов, а остальных на 6,5 м. Такая схема открытия является рекомендуемой. Неблагоприятный режим в нижнем бьефе и интенсификация процесса размыва наблюдались при переходе от открытия в 6,5 м к полному открытию пролетов плотины. Открытие двух пролетов плотины полностью, при условии открытия остальных четырех пролетов на 4,5 м, обеспечивает более удовлетворительный режим, но размывы грунта также имеют место. Деформации русла разной интенсивности наблюдались при всех открытиях затворов плотины, включая и полное открытие".
То есть:
Так или иначе, прояснить ситуацию могли бы показания работников станции, полученные в ходе независимого расследования аварии.
Что, как мы уже знаем, невозможно при контроле ГЭС Российской Федерацией из-за особого, принятого буквально накануне Постановления Правительства РФ от 30 мая 2023 г. N 873
Общая схема Каховской ГЭС. Справа (по отношению к руслу Днепра) находится земляная плотина и автомобильный мост, слева - собственно ГЭС.
Здание и водосливная плотина с задвижками находились в левой части реки.
Все сооружения на этом участке контролировались ВС РФ, все работы также велись под её контролем.
Прежде всего, выскажу гипотезу, для чего и почему были непрерывно открыты задвижки.
В ноябре 2022 года после перехода ВС РФ с правого берега Днепра был взорван автомобильный мост в правобережной части плотины Каховской ГЭС:
Этот взрыв не мог привести к разрушению самой дамбы, однако, вследствие создания внеплановых нагрузок на оборудование, мог привести к "саяно-шушенскому" сценарию аварии на станции, при котором произошла бы поломка какого-то гидротехнического, электротехнического оборудования и электрики. А замена или ремонт подвергшегося нештатным нагрузкам или вышедшего из строя уникального оборудования в сложившихся условиях были, очевидно, затруднены. Вероятно, поэтому работники станции избегали любых переходных процессов и промежуточных режимов, обычно всегда гораздо более опасных для любого оборудования.Оставить задвижки или вентили в одном крайнем положении - естественная реакция специалиста-практика на такую (экстраординарную, форсмажорную) ситуацию. В данном случае как раз совсем не обязательно подозревать халатность и разгильдяйство энергетиков.
Все эти месяцы конфигурация открытых и закрытых затворов не менялась, большая часть из затворов была постоянно закрыта, а несколько - постоянно открыты.
Почему именно эти, а не другие? Возможно, это была оптимальная для данной плотины, заранее просчитанная конфигурация для холостого сброса.
Повторяю: это не было ни небрежностью, ни случайностью. Такие процессы и решения рассчитываются заранее, специалисты на ГЭС прекрасно о них осведомлены, ведут регулярный мониторинг и - в случае необходимости (и возможности) - коррекцию режимов работы и основания плотины.
Для лучшего понимания темы ниже представлен рисунок типичной плотины, построенной на нескальных основаниях.
Рис. 1 - Схема поперечного сечения плотины на нескальном основании. 1 - понур; 2 - плотина; 3 - водобой; 4 - рисберма; 5 - концевое устройство рисбермы; 6 - воронка размыва; 7 - послепрыжковый участок; 8 - затопленный прыжок; 9 - эпюра гидродинамического давления на водобой и рисберму в данный момент времени; 10 - эпюра противодавления, действующего на водобойную плиту (со стороны дренажа); Do - дефицит давления.
При сооружении таких плотин (располагаемых на основании песчаном, глинистом и т. п.) дно русла непосредственно за плотинами почти всегда покрывают на большую или меньшую длину креплением. Как правило, это крепление состоит из двух частей: 1) водобоя, представляющего собой армированную или неармированную бетонную плиту примерно такой длины, чтобы в пределах ее мог поместиться затопленный гидравлический прыжок, получающийся за плотиной (см. ниже); 2) рисбермы, располагаемой за водобоем в пределах так называемого послепрыжкового участка и выполняемой, например, из отдельных бетонных плит, каменной наброски и т. п. В конце рисбермы иногда сооружают особое концевое устройство.
Как было отмечено, водобой и рисберма отличаются друг от друга в конструктивном отношении. Однако иногда крепления подразделяют на водобой и рисберму только условно, так как в некоторых случаях особого различая в конструктивном отношении между ними может и не быть. Если бытовые глубины в нижнем бьефе не обеспечивают сопряжения ниспадающей струи по типу затопленного гидравлического прыжка, то непосредственно за плотиной устраивают водобойные колодцы или стенки, цель которых состоит не только в механической защите русла от размыва, но и в затоплении прыжка.
Механизм образования размывов достаточно прост: из-за неравномерности потока воды за плотиной образуются водовороты, которые и размывают грунт.
Чтобы была понятна конкретика таких процессов в цифрах на реальных плотинах в реальных условиях, а не на схемах из учебника, приведу цитаты из исследования по размывам на Чебоксарской ГЭС.
"При работе водосливных плотин могут возникать местные размывы дна в нижнем бьефе за концевым креплением рисбермы. Так, в марте 1982 года был обнаружен глубокий локальный размыв напротив третьей и четвертой секций водосливной плотины Чебоксарской ГЭС. Фокус размыва с отметкой дна 20,3 м был удален от конца рисбермы, заканчивающейся ростверком на буронабивных сваях с отметкой 31,5 м, на 15 м. Установлено, что воронка размыва образовалась при длительном пропуске расходов воды через второй, третий и пятый пролеты плотины, открытые на 6,5 м".
"При исследовании различных режимов работы затворов модели водосливной плотины Чебоксарской ГЭС установлено, что при полном открытии одного или двух пролетов плотины образуется водоворотная зона напротив закрытых пролетов плотины, что приводит к значительным размывам дна в зоне существующей ямы. Поэтому недопустимо длительное открытие одного или двух затворов плотины полностью, если остальные пролеты закрыты. Такой режим приводит к значительным размывам за рисбермой плотины. Исследовались различные комбинации открытия пролетов плотины в режиме, когда три пролета открыты полностью, а остальные – на 6,5 м. Наиболее благоприятный гидравлический режим потока за водосливной плотиной наблюдался при полном открытии второго, четвертого и шестого затворов, а остальных на 6,5 м. Такая схема открытия является рекомендуемой. Неблагоприятный режим в нижнем бьефе и интенсификация процесса размыва наблюдались при переходе от открытия в 6,5 м к полному открытию пролетов плотины. Открытие двух пролетов плотины полностью, при условии открытия остальных четырех пролетов на 4,5 м, обеспечивает более удовлетворительный режим, но размывы грунта также имеют место. Деформации русла разной интенсивности наблюдались при всех открытиях затворов плотины, включая и полное открытие".
То есть:
- Такой размыв неизбежен и запланирован, от него плотину заранее защищают водобоем и рисбермой.
- Для каждой плотины существует свой наилучший алгоритм открытия затворов для холостого сброса.
- Такие размывы возникают довольно далеко от плотины, за водобоем и рисбермой, на расстоянии десятков метров от плотины.
- Это достаточно медленный процесс, который должен регулярно отслеживаться, в случае необхоимости компенсироваться.
- Работники станции просто не могли не знать об этом. Если бы размыв был серьёзный, ещё задолго до аварии неизбежно пошли бы тревожные слухи, возможно даже увольнения по собственной инициативе.
Так или иначе, прояснить ситуацию могли бы показания работников станции, полученные в ходе независимого расследования аварии.
Что, как мы уже знаем, невозможно при контроле ГЭС Российской Федерацией из-за особого, принятого буквально накануне Постановления Правительства РФ от 30 мая 2023 г. N 873
“Об особенностях применения на территориях Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области положений законодательства Российской Федерации в сферах промышленной безопасности опасных производственных объектов и обеспечения безопасности гидротехнических сооружений”, которым гидротехнические сооружения на территории Херсонской области, подконтрольной России, выводились из под действия ряда законодательных актов, а пунктом 10 было установлено, что "до 1 января 2028 г. техническое расследование аварий на опасных производственных объектах и аварий гидротехнических сооружений, произошедших вследствие военных действий, диверсий и террористических актов, не проводится".
Кстати, дата 1 января 2028 года связана с ещё одним опасным производственным объектом на данных территориях. А именно: до этой даты особым указом президента РФ определён переходный период эксплуатации ЗАЭС под контролем РФ.
Кстати, дата 1 января 2028 года связана с ещё одним опасным производственным объектом на данных территориях. А именно: до этой даты особым указом президента РФ определён переходный период эксплуатации ЗАЭС под контролем РФ.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2023-06-18 08:29 am (UTC)Вот ещё почитайте статью, вышедшую в NYT накануне.
Сотрудники редакции взяли интервью у нескольких инженеров-гидрологов, включая одного из тех, кто работал непосредственно на КГЭС, руководил работами этой и других ГЭС на Днепре.
Все они однозначно говорят, что плотину до такого состояния можно было разрушить только внутренним взрывом, который, вероятно, был произведён в специальном туннеле, проходившем внутри основания плотины.
Опрошенные инженеры отлично знают о нарушении правил холостого сброса и подтверждают, что бетонная защита (водобой и рисберма) надёжно защищали плотину в этом сценарии.
Они также полностью отвергают возможность такого обрушения из-за повреждения гидротехнического оборудования, моста, шандорных затворов водосброса.
>я полагаю, что непроектные нагрузки, вызванные рукожопым сливом воды, разлохматили ближний край рисбермы, состыкованный с водобоем.
Нет, это крайне маловероятно, для этого бетон должен был быть серьёзно дефектным, а такой бетон наверняка проявил бы себя за многие десятилетия эксплуатации плотины. Кроме того, рисберма и ложе реки должны регулярно (не реже раза в полгода при СССР) проверяться в том числе на дефекты и внутренние нагрузки. Инженер, который работал на станции, ничего подобного не вспомнил, всё было в норме.
>закладке взрывчатки в стену
Не в стену, а в туннель (галерею) изначально имевшуюся в бетонном основании плотины.
>сооружение было полностью заминировано. Одно крупное срабатывание было при начале обрушения, второе - когда откололась правая часть здания ГЭС
Нет. Как меня уверили специалисты по взрывчатке (в т.ч. не военные, а инженеры и учёные, в т.ч. пишущие в ЖЖ), самопроизвольно та взрывчатка сдетонировать не могла. Для этого нужны или штатным образом активируемые детонаторы или очень уж специальные условия. Все трое отрицают такую возможность напрочь, как нереалистичную. Одна назвала дополнительно возможность стрельбы в туннеле. И это всё.
>Сквозную протечку нужно
При холостом водосбросе сквозная протечка не образуется, только односторонняя, подходящая постепенно к рисберме. Если бы размыв подошёл к плотине, то она сместилась бы вперёд-вниз раньше, чем образовался бы такой сквозной подмыв.
>части сооружения связаны друг с другом и с берегом,
Нет, это плотина совершенно другого типа. Гравитационная. Её устойчивость обеспечивается массивным основанием на грунте, а не связью с берегами или между блоками. Арочные плотины, связанные ради прочности с берегами, бывают только на скальных основаниях.
no subject
Date: 2023-06-18 09:20 am (UTC)Спасибо, аргументы ясны. В целом, они упираются в «специалисты уверяют что». При этом специалисты совершенно не объясняют, а как же получить наблюдаемые эффекты посредством подрыва, а лишь критикуют версию подмыва.
== Не в стену, а в туннель (галерею) изначально имевшуюся в бетонном основании плотины. ==
Здесь я говорил про стену слева от рисбермы, а не плотину. Но не суть.
== Как меня уверили специалисты по взрывчатке (в т.ч. не военные, а инженеры и учёные, в т.ч. пишущие в
ЖЖ), самопроизвольно та взрывчатка сдетонировать не могла. ==
Интересно, а как специалисты по взрывчатке комментируют взрыв, наблюдаемый на ночном видео? Если сооружение заминировано, то мины должны при каких-то событиях срабатывать, верно? Срабатывание при разрушении конструкции я бы не называл «самопроизвольным».
== Для этого нужны или штатным образом активируемые детонаторы или очень уж
специальные условия. ==
Давайте рассмотрим на примере
Почему такую же кучу не могли навалить в здании ГЭС при отступлении?
== При холостом водосбросе сквозная протечка не образуется, только
односторонняя, подходящая постепенно к рисберме. ==
Верно, но с оговорками. Во-первых, было 200 дней с небольшим. Во-вторых, она могла не постепенно к рисберме подходить, а с рисбермы начать. Рисберма, ведь, не герметична? Подмывать плиты сразу за водобоем бурным потоком могло начать еще в ноябре. В-третьих, смыв грунта в нижнем бьефе создает необходимые условия для сквозной протечки, которая происходит, как только промоина становится достаточно большой. Пока шпунт упирается в грунт, ничего протечь не должно. При взрыве изнутри плотины протечка через грунт не образуется вообще и сооружение не тонет вертикально вниз.
== Если бы размыв подошёл к плотине, то она сместилась бы вперёд-вниз раньше, чем образовался бы
такой сквозной подмыв. ==
А что было бы при подрыве? Как версия подрыва вообще хоть что-то объясняет?
== Нет, это плотина совершенно другого типа. Гравитационная. ==
Я понимаю разницу. Но все же, полоса шириной около 150 метров уложена связанными друг с другом бетонными плитами, которые не могут все вместе взять и поехать, если подмыт грунт только под малым участком. По отдельности они могут только проваливаться вниз.
no subject
Date: 2023-06-22 11:57 pm (UTC)>Интересно, а как специалисты по взрывчатке комментируют взрыв, наблюдаемый на ночном видео?
Взрыв обыкновенной мины, которую поток с силой ударил о край плотины. Взрывы таких мин были сняты тогда во множестве.
Они опасны для людей, но применительно к плотине, вообще не стоят упоминания, так как разрушить её саму не могли, только повредить мелкое оборудование.
Существует много разных типов мин. Часть из них наверняка была заложена и на КГЭС с целью воспрепятствовать проникновению на неё посторонних лиц, диверсантов. Но основное разрушение плотины вызвали не мины, а заряд взрывчатки.
Вот тут публикуют фото, якобы, одного из возможных зарядов в бочках.
Как по мне — слишком мала масса и вообще не исключён фейк. Но принцип понятен. Видно, что никаких противопехотных или противотанковых мин там нет. Мины легко детонируют, такой заряд — нет.
>Почему такую же кучу не могли навалить в здании ГЭС при отступлении?
Могли. И взорваться они тоже могли, в том числе разрушив часть здания. Но не плотину.
>Рисберма, ведь, не герметична? Подмывать плиты сразу за водобоем бурным потоком могло начать еще в ноябре.
Она герметична в достаточной степени. Именно для размывающих потоков и водоворотов.
Через маленькие дырочки поток воды не может "размыть" бетонные плиты. Мне в прошлом случалось наблюдать бетонные плиты на реке (меньшего размера, но принцип тот же — плиты, быстрые потоки, водовороты). Так вот, они не сдвинулись и не подмылись за много (больше десяти) лет, хотя были просто сложены, а кое-где просто навалены на дно. Поэтому я не имею практически никаких сомнений и по поводу невозможности подмыва рисбермы "сквозь щели и дырочки". Рисберму делают с учётом этого момента.
Но за рисбермой яма была, она просто не могла не быть.
>А что было бы при подрыве? Как версия подрыва вообще хоть что-то объясняет?
Разрушение плотины в зоне взрыва, трещины по периферии взрыва. Прорыв воды поверх разрушенного фрагмента и постепенное дальнейшее разрушение треснутых смежных фрагментов. Именно это мы в первую очередь вроде бы и видим. А детали можно будет узнать только после отвода воды и изучения осушенных остатков плотины и ГЭС.
>полоса шириной около 150 метров уложена связанными друг с другом бетонными плитами
Между ними загерметизированные стыки. Они не могут держать нагрузку, обеспечивающую связность всей конструкции.
no subject
Date: 2023-06-23 05:59 am (UTC)Я полностью согласен с тем, что наблюдаемые взрывы не внесли существенного вклада в разрушение. Но если сейсмологи что-то зафиксировали, то это — результат минирования, как мне кажется.
Насчет того, что поток не мог размыть рисберму, продолжаю иметь сомнения, но вскрытие покажет. В конце концов, что мешало потоку за 200 дней вымыть грунт, начиная с дальнего края?
Но вот чего я категорически не понимаю, так это объяснений с подрывом. Я вижу, что левая секция оставшейся над водой части водосливной плотины наклонена влево. Если тело плотины разрушается, то стоящие на ней опоры просто рушатся. Но они стоят под наклоном, как будто основание под ними тоже наклонено. Как еще оно может наклониться, как не в результате вымывания грунта из-под него? На ночном видео мы уже видим такой наклон. Если Вы считаете, что рисберму невозможно размыть за полгода радикально неправильным сбросом воды, то как Вы объясняете удаление грунта из-под левой части водосливной плотины за 11 минут?
То же самое про здание ГЭС. Правая секция осталась на месте, но наклонилась вправо. Все секции существенно просели вниз. Левая секция здания ушла в направлении центра планеты, по порядку величины, на 10 метров. Медицинским фактом является то, что из-под плотины вымыто огромное количество грунта. Объяснять это в версии подрыва никто пока не начал.
no subject
Date: 2023-06-22 10:37 pm (UTC)Мой комментарий остается закскриненым (видимо, заскринен из-за внешней ссылки). Возможно, Вы его пропустили.