Температурно-влажностное состояние и деформационное поведение каменно-земляных плотин с экраном в условиях Севера

В настоящее время развитие сырьевой и энергетической базы страны в основном связано с освоением ее Северо-Восточных районов и Крайнего Севера. Отсутствие реальной альтернативы этому позволяет считать, что процесс освоения Севера будет продолжаться и в обозримом будущем.

Актуальность проблемы.

Одним из распространенных типов грунтовых плотин на Севере являются плотины из каменной наброски. Сооружения из этих грунтов, как правило, имеют относительно меньшие объемы, меньшую длину строительных водосбросов и могут возводиться как в летний период, так и зимой.

Строительные свойства каменной наброски на Севере и в районах с умеренным климатом, имеют существенные различия. Главное из них — это малое самоуплотнение мерзлой наброски в строительный период и связанная с этим большая ее просадка при оттаивании. Температурное состояние и фильтрационный режим грунтовых плотин на Севере практически не бывают стационарными, поэтому зависящие от температурного состояния особенности деформационного поведения мерзлой горной массы приводят к растянутым во времени смещениям и деформациям, не всегда безопасным для сооружений.

Отмеченное объясняет актуальность проведения системных натурных наблюдений за каменно-земляными плотинами на Севере и выявления основных закономерностей происходящих в них физических процессов. Адекватность любых создаваемых расчетных моделей изменения температурного состояния, фильтрации и деформаций подобных плотин может быть проверена лишь с использованием результатов длительных инструментальных натурных наблюдений.

Известно, что на Севере в связи с большим отепляющим воздействием создаваемых водохранилищ, в подобных грунтовых плотинах в процессе эксплуатации происходят взаимообусловленные температурно-фильтрационнодеформационные процессы, влияющие на эксплуатационную безопасность этих сооружений.

Поэтому в диссертации в качестве объекта натурных наблюдений была выбрана каменно-земляная плотина с экраном Вилюйской ГЭС, возведенная в условиях Северо-востока страны около 40 лет назад. Особенностью этого грунтового сооружения (высотой более 70 м) из горной массы является то, что с момента завершения строительства и по настоящее время на нем в полном объеме проводятся инструментальные натурные наблюдения с оперативной интерпретацией их результатов.

Актуальность данной диссертационной работы обусловлена также и тем, что она направлена и на решение важной народнохозяйственной задачи, связанной с дальнейшим сохранением эксплуатационной надежности плотины Вилюйской ГЭС, являющейся стратегическим объектом экономического развития республики САХА (Якутия).

Цель работы заключалась в выявлении основных закономерностей изменения во времени температурного состояния, фильтрации и смещений элементов каменно-земляных плотин на Севере, а также в определении на основании натурных данных параметров расчетных моделей поведения таких сооружений. Это позволит более обоснованно решать важные отраслевые задачи по обеспечению инженерной надежности и технической безопасности грунтовых сооружений при длительной их эксплуатации на Севере.

Для достижения поставленной цели автором диссертации были решены следующие основные задачи:

— обобщены результаты проведенных ранее экспериментальных и расчетных исследований температурного состояния, фильтрации и деформационного поведения каменно-земляных плотин с экраном при длительной их эксплуатации на Севере;

— на основании многофакторного анализа натурных данных выявлены закономерности изменений температурного состояния, фильтрации и деформационных процессов, происходящих в каменно-земляной плотине с экраном Ви-люйской ГЭС;

— составлен расчетный прогноз возможных деформаций плотины Вшпойской ГЭС при изменениях естественных и техногенных факторов внешнего воздействия на сооружение.

Методы исследований.

Результаты выводы и рекомендации диссертации базируются на экспериментальных данных, полученных в инструментальных натурных наблюдениях за плотиной Вилюйской ГЭС.

При анализе натурных данных и выборе соответствующих расчетных моделей поведения плотин использовались современные представления механики грунтов, а также теорий теплопереноса и фильтрации грунтах.

В численном моделировании физических процессов в плотинах использовались основные алгоритмы метода конечных элементов (МКЭ), реализуемые с помощью современных компьютерных программ.

Научная новизна работы:

1. Обобщены и проанализированы результаты уникальных натурных инструментальных наблюдений за температурно-фильтрационным состоянием и деформациями каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС, длительно и безаварийно эксплуатируемой на Севере.

2. Предложен метод количественной оценки теплового состояния грунтовых плотин на Севере, позволивший выявить основные закономерности изменений этого диагностического показателя для плотины Вилюйской ГЭС.

3. Выявлены особенности фильтрационного режима неоднородной тало-мерзлой системы «плотина с экраном — основание» в условиях Севера.

4. Предложен метод количественного прогноза осадок и горизонтальных смещений элементов каменно-земляных плотин с экраном на Севере, учитывающий влияние природных и техногенных факторов внешнего воздействия.

Практическая значимость работы.

1. Предложенные в диссертации новые методы анализа температурного состояния, фильтрационного режима и деформаций каменно-земляных плотин с экраном на Севере могут быть использованы для количественной оценки технического состояния и эксплуатационной безопасности подобных плотин по данным натурных наблюдений.

2. Разработанный в диссертации метод оценки деформационного поведения каменно-земляных плотин с экраном на Севере может быть использован при составлении прогноза изменений напряженно-деформированного состояния, прочности и устойчивости подобных плотин в зависимости от изменений уровневого режима бьефов и характеристик природно-климатических факторов в районе гидроузла.

3. Результаты работы внедрены в практику эксплуатации каменно-земляной полтины Вилюйской ГЭС.

4. Предложенные в диссертации инженерно-технические мероприятия по совершенствованию проектирования, строительства и эксплуатации каменно-земляных плотин на Севере могут быть использованы при освоении гидроэнергетических ресурсов Южной Якутии и других районов Северо-востока страны.

Достоверность полученных результатов обеспечивается данными системных инструментальных натурных наблюдений, проводимых с использованием сертифицированной КИА в течение более 40 лет, а также удовлетворительной сходимостью натурных данных и результатов численного моделирования, выполняемого с использованием современных компьютерных программ.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, в обобщении и анализе материалов натурных наблюдений за плотиной Вилюйской ГЭС, в выявлении основных закономерностей изменения температурного состояния, фильтрации и смещений этой плотины в процессе ее длительной эксплуатации в условиях Севера, в разработке новых методов анализа температурного состояния и деформаций каменно-земляных плотин с экраном на Севере, в разработке инженерных рекомендаций, направленных на повышение надежности и безопасности подобных плотин проектируемых, строящихся и эксплуатируемых в суровых климатических условиях Севера.

Автор диссертации выражает искреннюю благодарность сотрудникам Отдела «Анализ и оценка технического состояния ГТС» ОАО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева», принимавшим участие в совместном проведении отдельных этапов работы и за помощь в анализе полученных при этом натурных данных.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:

— на заседаниях Секций Ученого Совета ОАО ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева,.

— на 3-й и 4-й Научно-технических конференциях ОАО «РусГидро» в 2007 и 2008 гг.

Внедрение результатов работы осуществлено в процессе эксплуатации плотины Вилюйской ГЭС:

— при уточнении состава и программы натурных наблюдений за поведением таломерзлой каменно-земляной плотины,.

— при интерпретации результатов натурных наблюдений и оценке изменений состояния плотины в процессе ее длительной эксплуатации на Севере;

— при разработке численных значений критериев безопасности каменно-земляной плотины.

По теме диссертации в центральных технических изданиях (по списку ВАК) опубликовано 7 печатных работ.

На защиту выносятся:

1. Результаты многофакторного анализа данных многолетних натурных наблюдений за плотиной Вилюйской ГЭС, позволившие составить прогнозные модели изменений температурного состояния и деформационного поведения каменно-земляной плотины с экраном на Севере.

2. Выявленные основные закономерности изменений температурного состояния, фильтрации и деформаций каменно-земляных плотин с экраном при длительной их эксплуатации в условиях Севера.

3. Рекомендации, направленные на обеспечение эксплуатационной безопасности каменно-земляных плотин с экранами в условиях Севера.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора.

1. Николаев Ю. М., Особенности температурно-деформационного поведения каменно-земляных плотин при длительной их эксплуатации в условиях Севера /С.И. Панов, А. В. Толошинов, A.M. Цвик, С. М. Воронин // Гидротехническое строительство, № 5, 2007.

2. Николаев Ю. М., Критерии безопасности каменно-земляных плотин на Севере по температурному состоянию /С.И. Панов, С.М.Воронин/, Известия ВНИИГ, № 249, СПб, 2007.

3. Николаев Ю. М., Особенности температурного состояния каменно-земляной плотины Вилюйской ГЭС после 40 лет эксплуатации /С.И. Панов/, Известия ВНИИГ, № 252, СПб, 2008.

4. Николаев Ю. М., Методика количественной оценки температурного состояния плотин по данным натурных наблюдений /С.И. Панов/, Известия ВНИИГ, № 254, СПб, 2009.

5. Николаев Ю. М., Методика многофакторного анализа деформаций каменно-земляных плотин на Севере /С.И. Панов, А.В.Прямицкий/ Известия ВНИИГ, № 257, СПб, 2010.

6. Николаев Ю. М., Температура, фильтрация и деформации плотин из каменной наброски в условиях Севера. /А.И.Альхименко, С. И. Панов,/ Гидротехника XXI, № 1, СПб, 2010.

7. Николаев Ю. М., Опыт эксплуатации высокой каменно-земляной плотины с экраном на Севере, Известия ВНИИГ, № 258, СПб, 2010.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации 110 страниц основного текста с рисунками, таблицами и списком литературы из 92 наименований.

4.4 Выводы и обобщения.

1. Многофакторный анализ данных многолетних натурных наблюдений за плотиной-аналогом свидетельствует, что между приращениями смещений гребня каменно-земляной плотины с экраном и параметрами температурно-уровневого состояния бьефов существует тесная корреляция. Выявлено, что величина ежегодных приращений гребня плотины складывается, по меньшей мере, из двух компонент.

2. Компонента нормально затухающих во времени приращений смещений плотины может быть описана выражениями типа (4.3).

3. Показано, что компонента анолгальных приращений смещений зависит от аномальных изменений среднегодовых уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, аномальных изменений годового слоя осадков и среднегодовой температуры воздуха и может быть описана выражением (4.9).

4. Показано, при подтоплении нижнего бьефа Вилюйской ГЭС до среднегодовых отметок 182.00 м и выше, годовые приращения горизонтальных смещений и осадок гребня плотины в ее центральной части могут возрасти до 70 и 80 мм/год.

5. На основании анализа данных натурных наблюдений составлена расчетная модель изменений во времени осадок и горизонтальных смещений элементов плотины, а также разработана методика численного прогноза величины годовых приращений этих осадок в зависимости от уровневого режима нижнего бьефа и характеристик природно-климатических факторов в районе гидроузла.

ГЛАВА 5. ИНЖЕНЕРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1. Закономерности деформационного поведения каменно-земляных плотин с экраном и с ядром на Севере.

Приводимые далее положения базируются на обобщении и анализе результатов расчетных исследований и натурных наблюдений за строящимися и эксплуатируемыми плотинами из каменной наброски.

Опыт строительства плотин из каменной наброски на Крайнем Севере, а также данные натурных наблюдений за ними, позволяют выделить факторы природно-климатических воздействий и технологии возведения, которые влияют на особенности поведения сооружений в эксплуатационный периоды.

Низкие среднегодовые температуры обуславливают вечномерзлое состояние грунтов оснований, мощность которых измеряется сотнями метров. Это исключает возможность получения талой горной массы для возведения сооружений и способствует консервации мерзлоты в них.

Длительный зимний период и очень низкие среднесуточные температуры воздуха в холодные месяцы исключают возможность проведения сколько-нибудь существенной части земельно-скальных работ по отсыпке сооружения в теплое время года.

Большое количество зимних дней с сильными ветрами, а также (в большинстве регионов) большое количество осадков в виде снега способствует погребению в наброске значительных объемов снега и льда, что влияет на температурное состояние каменно-набросного материала.

При строительстве плотин на Крайнем Севере используются две технологии возведения каменно-набросных элементов — отсыпка мощными слоями, толщиной 10−15 м без специальных мер по уплотнению (использовалась на строительстве плотин Вилюйской ГЭС и Колымской ГЭС) и укладка тонкими (не более 2,5−3,0 м) слоями с разравниванием и последующим уплотнением грузовым автотранспортом (использовались на строительстве плотины Усть-Хантайской ГЭС). В обоих случаях в тело сооружения попадает каменная наброска, отдельности которой имеют рваную, угловатую форму, что приводит к большому послестроительному доуплотнению насыпи.

Механические характеристики горной массы существенно зависят от ее температурно-влажностно-ледового состояния. Различие закономерностей формирования температурно-влажностного состояния плотин из каменной наброски с наклонным экраном и с центральным ядром (или диафрагмой) и схем нагружения материала несущих элементов в них приводят к необходимости раздельного рассмотрения особенностей деформационного поведения этих сооружений на Севере.

Плотины с грунтовым экраном.

К моменту окончания строительства каменно-набросные упорные низовой призмы таких плотин оказываются практически полностью промороженными. В теле призм образуется многолетняя мерзлота, температура которой достигает минус 10. 15 °C. Замерзание дождевой влаги, приникающей в наброску, а также интенсивные процессы теплои массопереноса в низовом клине призмы обуславливают возможность заполнения пор наброски льдом в отдельных зонах этого элемента плотины .

После наполнения водохранилища частично мерзлый ранее экран через 3−5 лет эксплуатации оттаивает. Движение нулевой изотермы в упорной призме происходит со скоростью 2−4 м в год. В этот период наблюдается довольно интенсивный рост осадок гребня.

После оттаивания подэкранной части призмы скорость перемещения нулевой призмы снижается и к 15−20 годам эксплуатации ее местоположение в центральной части плотины практически стабилизируется.

К этому моменту сооружение приспосабливается к такому обмену энергией с окружающей средой, при котором приток тепла в плотину от водохранилища и окружающей среды в летнее время года практически компенсируется потерями ею тепла зимой.

Вместе с тем, к этому времени температурно-деформационное состояние плотины становится лишь динамически равновесным. При этом аномальные изменения среднегодовых значений уровней воды в нижнем бьефе влияют на температурно-влажностное состояние упорной призмы плотины и на размеры ее мерзлой зоны. Это, в свою очередь, отражается на характере деформационных процессов в сооружении.

Многофакторный анализ данных натурных наблюдений позволил установить, что величина ежегодных приращений осадок плотины складывается из нормально затухающих во времени приращений осадок плотины и аномальных приращений, величина которых зависит от аномальных изменений среднегодового уровня воды в нижнем бьефе, аномальных изменений годового слоя осадков и аномальных изменений среднегодовой температуры воздуха.

Результаты прогнозного расчета позволяют утверждать, что при длительном максимальном подтоплении плотины Вилюйской ГЭС со стороны водохранилища Светлинской ГЭС величина годовых приращений смещений гребня сооружения может возрасти до 70−80 мм/год и более.

Отмеченное позволяет утверждать, что конструктивные особенности возводимых на Севере каменно-земляных плотин с наклонным грунтовым экраном, характер изменения их температурно-влажностного состояния в процессе длительной эксплуатации, а также закономерности деформирования при оттаивании в значительной мере способствуют предотвращению существенных нарушений прочности их элементов, что отражается на сохранении эксплуатационной пригодности.

Вместе с тем, в подобных сооружениях сроки стабилизации температурно-деформационных процессов, по всей видимости, сопоставимы или даже превышают расчетные сроки их эксплуатации. Это обстоятельство следует учитывать как при организации натурных наблюдений за ними, так и при назначении критериев их безопасности.

Плотины с грунтовым ядром.

В связи с центральной конструктивно-технологической симметрией таких сооружений, к моменту окончания их строительства как низовая, так и верховая каменно-набросные призмы обычно практически полностью проморожены. Наброска призмы имеет весьма низкие отрицательные температуры и существенное заполнение пор льдом.

Наполнение водохранилища вызывает интенсивное доуплотнение материала верховой призмы. При этом бермы и гребень призмы претерпевают не только вертикальные, но и значительные горизонтальные смещения в сторону верхнего бьефа, достигающие 50% от вертикальных. В связи с этим в верхней части ядра создаются условия для образования трещин. Подобное трещинообразование имело место на плотинах Курейской и Колымской ГЭС.

В эксплуатационный период после оттаивания ядра нулевая изотерма через 15−20 лет занимает квазистационарное предельно-равновесное положение. В это время приращения деформаций упорной призмы имеют весьма малую величину, но они очень слабо затухают.

Следует отметить, что основные деформации таких плотин приурочены к строительно-эксплуатационному периоду, когда наличие на площадке строительной техники позволяет ликвидировать их последствия, без существенных осложнений для дальнейшей нормальной эксплуатации сооружения.

Выполненное сопоставление позволяет считать, что каменно-земляные плотины являются наиболее приспособленными к длительной безаварийной эксплуатации в условиях Севера. Вместе с тем, такие плотины являются объектами, требующими повышенного внимания в течение всего срока их эксплуатации.

5.2 Рекомендации по повышению надежности проектируемых и безопасности эксплуатируемых каменно-земляных плотин с экраном на Севере.

5.2.1 Рекомендации по совершенствованию конструктивно-технологических решений в проектах плотин.

Выявленные в диссертации основные особенности изменений температурного состояния, фильтрационного режима и деформационного поведения каменно-земляных плотин с экраном в условиях Севера позволяют высказать ряд следующих предложений по совершенствованию конструкций и методов строительства таких плотин, направленных на повышение их надежности и эксплуатационной безопасности.

1. С целью уменьшения влияния температурно-уровневого состояния нижнего бьефа на деформации плотин предлагается — цокольную (нижнюю) часть упорной призмы на высоту максимально возможного подъема УНБ возводить из крупной каменной наброски по принципу «фильтрующей насыпи» с однократным пропуском через нее в 1-й год строительства паводковых строительных расходов или с допущением перелива этих расходов через верх цокольной части упорной призмы.

Этот способ известен и апробирован в практике гидротехнического строительства. В частности, таким способом была возведена цокольная часть каменно-земляной плотины Усть-Хантайской ГЭС. Однако в большинстве известных случаев использование этого способа было обусловлено не готовностью водосбросных устройств к пропуску паводка.

Результаты, полученные в диссертации, позволяют рекомендовать более широкое использование указанного способа уменьшения послестроительных деформаций плотины.

2. С целью уменьшения влияния на температурный режим плотины конвективного движения холодного воздуха в зимнее время, а также для уменьшения величины послестроительной осадки сооружения, предлагается верхнюю часть низовой упорной призмы (выше цокольной) отсыпать из рядовой каменной наброски с максимально возможной степенью заполнения ее пор песчано-щебенистым материалом. В плотине-аналоге уменьшение воздушной проницаемости каменной наброски упорной призмы произошло самопроизвольно в процессе постепенного заполнения ее пор льдом, после чего интенсивность охлаждения плотины за счет конвективного движения холодного воздуха существенно уменьшилась.

Следует отметить, что в практике строительства известны приемы влияния на температурное состояние плотин с помощью устройства защиты поверхности низового откоса каким-либо теплоизолирующим материалом. Известны также и технологические приемы уменьшения величины послестроительной осадки каменной наброски за счет заполнения ее пор песчаным или щебеночным материалом.

Результаты, полученные в диссертации, позволяют рекомендовать более широкое направленное применение, предлагаемого конструктивно-технологического решения.

3. Поскольку в руслах северных рек всегда имеет место подрусловый талик, предлагается — выполнение предпостроечной планировки основания под переходную зону плотины (как в береговых примыканиях, так и на русловом участке) с уклонами, достаточными для гарантированного водоотвода фильтрационных вод в сторону сечений с подрусловым таликом. При сложном рельефе русла возможно устройство подсыпки со специальным противофильтрационным ее покрытием.

4. С целью гарантированного обеспечения талого состояния дренажно-водоотводящих путей в переходной зоне предлагается — при наличии цементационной галереи и противофильтрационной завесы оснащать проектируемые или эксплуатируемые плотины специальными устройствами, позволяющими осуществлять регулируемый дозируемый периодический подвод воды из донных слоев водохранилища в переходную зону. Эти устройства могут быть совмещены с напорными пьезометрами. Аналогичные устройства могут быть использованы для контролируемого растепления и промывки дренажно-водоотводящих путей и в верхней пригребневой части переходной зоне.

5.2.2 Рекомендации по совершенствованию мониторинга безопасности плотин в эксплуатации.

Выявленные в диссертации основные закономерности деформационного поведения каменно-земляных плотин с экраном в условиях Севера позволяют сформулировать основные принципы организации натурных наблюдений за такими сооружениями.

1. Взаимосвязанность и взаимообусловленность температурно-влажностных, криогенных и деформационных процессов в каменно-земляных плотин с экраном на Севере приводят к необходимости комплексного подхода к организации натурных наблюдений. Параметры названных процессов должны рассматриваться как единые факторы состояния сооружения. С учетом этого измерения параметров температуры, льдосодержания, фильтрации, напряжений и деформаций элементов сооружения должны быть одномоментными и однокоординатными.

2. Процессы, происходящие в упорных призмах плотин из каменной наброски предопределяют ход и характер деформирования сооружения. Поэтому необходимо проведение наблюдений за быстропротекающими процессами в сооружении при первичном наполнении водохранилища и при всевозможных изменениях уровневого режима нижнего бьефа.

3. В отличие от сооружений, возводимых в районах с умеренным климатом, параметры температурных, фильтрационных и деформационных состояний грунтовых сооружений на Севере достигают своих стационарных значений в сроки, которые, могут превышать расчетные сроки эксплуатации сооружений. В связи с этим, подобные сооружения должны быть отнесены к категории объектов, требующих повышенного внимания в течение всего срока эксплуатации.

4. Практическое отсутствие стационарных состояний приводит к необходимости разработки и использования при анализе результатов натурных наблюдений динамических критериев безопасности и контрольных показателей нормального хода температурных, фильтрационных и деформационных процессов, протекающих в сооружении без нарушения его эксплуатационной пригодности.

5. Многофакторный характер деформационного поведения плотин из каменной наброски на Севере обуславливает целесообразность организации непрерывных наблюдений за поведением сооружения, начиная с первых этапов его возведения, при этом совместно с непосредственными наблюдениями за процессами, происходящими в сооружении должны быть организованы системные наблюдения за факторами природно-климатического воздействия на сооружение, температурой и ледовым режимом бьефов, инженерно-геокриологической обстановкой и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты работ, выполненных в диссертации, позволяют сделать следующие выводы.

1. Показано, что преимущества технологии строительства, экономия затрат, надежность и безопасность в эксплуатации обусловливают предпочтительность выбора для строительства на Севере каменно-земляных плотин. Установлено, что в условиях Севера плотины с грунтовым экраном в сравнении с плотинами, имеющими центральное грунтовое ядро, при первоначальном наполнении водохранилищ имеют существенно меньшие после-строительные осадки и горизонтальные смещения, а также меньшую вероятность нарушения сплошности грунтов противофильтрационных устройств.

2. Разработан новый метод оценки температурного состояния плотин по диагностическим показателям средневзвешенной температуры сечений, позволяющий проводить количественный анализ данных натурных наблюдений и выявлять закономерности изменений температурного состояния каменно-земляных плотин на Севере. Показано, что диагностические показатели температурного состояния поперечных сечений тела плотины практически не изменяются вдоль ее продольной оси. Диагностические показатели температурного состояния поперечных сечений основания зависят от наличия подруслового талика, а также от теплового воздействия расположенных на участках береговых примыканий водопропускных сооружений.

3. Установлено, что через 10−15 лет после наполнения водохранилища температурный режим каменно-земляных плотин с экраном становится динамически равновесным, при котором количество тепловой энергии, поступающей в сооружение летом и уходящей из него зимой, практически одинаково. Показано, что результаты аналитических и численных решений задач о стационарном температурном состоянии подобных плотин, выполненных при граничных условиях, соответствующих среднегодовым значениям факторов внешнего температурного воздействия, соответствуют натурным данным о распределении среднегодовых температур тела плотины.

4. Выявлены особенности фильтрационного режима каменно-земляных плотин с экраном, имеющих мерзлые зоны в элементах тела и основания. Установлено, что при постоянно талом состоянии экрана фильтрационные расходы через него весьма малы. Отвод этих расходов в сторону подруслово-го талика в основании плотины происходит беспрепятственно при достаточной толщине и талом состоянии нижней части примыкающей к экрану переходной зоны.

5. Установлено, что между приращениями деформаций элементов плотины и факторами внешнего воздействия существует тесная корреляция. Выявлено, что величина ежегодных приращений гребня плотины складывается из двух компонент. Первая из них связана с нормальным ходом реологического деформирования грунтов плотины. Вторая — обусловлена аномальными изменениями среднегодовых значений факторов внешнего воздействия на плотину (уровней воды в бьефах, среднегодовой температуры воздуха, годового слоя атмосферных осадков). Выполнено количественное описание этой связи.

6. Разработана методика количественного прогноза величин годовых приращений осадок и горизонтальных смещений элементов плотины Ви-люйской ГЭС в зависимости от уровневого режима нижнего бьефа и характеристик природно-климатических факторов в районе гидроузла. Оценены максимальные значения и степень опасности этих смещений при подтоплении нижнего бьефа со стороны водохранилища Светлинской ГЭС.

7. Разработаны инженерные предложения по совершенствованию проектирования, строительства и эксплуатации каменно-земляных плотин на Севере, которые могут быть использованы при проектировании строительстве и эксплуатации новых гидроузлов энергетического назначения в Южной Якутии и в других районах Северо-Востока страны.