Критерии безопасности ГТС: как разработать документ и чем отличаются уровни К1 и К2
Критерии безопасности гидротехнического сооружения — это предельные значения диагностических показателей: уровней воды, фильтрационного расхода, пьезометрических напоров, осадок и смещений. Разбираем, чем первый уровень К1 отличается от второго К2, что обязана делать эксплуатирующая организация при выходе показателя за каждый из них, как документ разрабатывается, согласуется и пересматривается.
Пьезометр показал напор выше обычного, на низовом откосе появился мокрый участок, осадка гребня за квартал ушла на несколько миллиметров больше прежнего. Опасно это или нет? Ответ на такой вопрос нельзя давать по опыту дежурного гидротехника — он должен быть заранее записан числом в документе, который называется критериями безопасности гидротехнического сооружения.
Разбираем, что это за документ, откуда берутся значения, чем отличаются уровни К1 и К2, какие действия обязательны при их превышении и как критерии связаны с натурными наблюдениями и декларацией безопасности.
Что такое критерии безопасности ГТС
Критерии безопасности — утверждённый набор предельных значений количественных и качественных показателей состояния сооружения и условий его эксплуатации, соответствующих допустимому уровню риска аварии. Проще: список контролируемых величин, по каждой из которых записано, где проходит граница нормальной работы, а где начинается неисправное и предаварийное состояние.
Обязанность собственника ГТС и эксплуатирующей организации обеспечивать разработку и своевременное уточнение критериев безопасности установлена Федеральным законом от 21.07.1997 № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений». Критерии — не внутренняя памятка организации: без согласованных критериев не собирается декларация безопасности, потому что декларация обосновывает именно соответствие сооружения этим критериям.
Диагностические показатели: что именно нормируют
Состав показателей зависит от типа сооружения и от того, какие процессы определяют его безопасность. Для грунтовой плотины или дамбы в перечень обычно входят:
- уровень воды в верхнем бьефе — нормальный подпорный, форсированный, предельно допустимый по условиям эксплуатации;
- пьезометрические напоры в теле сооружения и в основании по створам и точкам;
- положение депрессионной поверхности и её отметка в контрольных сечениях;
- суммарный и по участкам фильтрационный расход через тело, основание и сопряжения с берегами;
- мутность фильтрационной воды и признаки выноса частиц грунта — суффозии;
- осадки гребня и характерных точек, скорость осадки;
- горизонтальные смещения гребня и откосов;
- раскрытие трещин и швов, взаимные смещения по швам сооружений;
- показатели работы дренажных устройств.
Для бетонных сооружений добавляются напряжения и деформации, противодавление на подошву, раскрытие контактного шва, для механического оборудования — параметры работоспособности затворов и подъёмных механизмов, включая время маневрирования и наличие резервного питания.
Качественные показатели тоже нормируются: появление сосредоточенных выходов фильтрации, локальных просадок гребня, оползневых явлений на откосах, разрушение крепления верхового откоса. Для них граница задаётся не числом, а описанием признака.
Чем К1 отличается от К2
Для каждого показателя задают два уровня.
Первый уровень, К1 — предупреждающее значение. Пока показатель в пределах К1, сооружение работает в проектном, штатном режиме. Достижение К1 означает, что состояние перестало быть нормальным: сооружение переходит в частично неработоспособное состояние, эксплуатация в прежнем режиме допускается только при усиленном контроле и после выяснения причин.
Второй уровень, К2 — предельно допустимое значение. Его превышение означает, что сооружение перешло в предаварийное состояние: эксплуатация в проектном режиме недопустима, требуется немедленное вмешательство вплоть до вывода сооружения из работы и сработки уровня накопителя.
Смысл двухуровневой схемы в том, чтобы у эксплуатирующей организации был запас времени. К1 — это сигнал «разбираться сейчас», а не «наблюдать дальше». Если между К1 и К2 ничего не сделано, вариантов остаётся мало и все дорогие.
Все услуги института
Комплексные решения в области проектирования, экспертизы, исследований, сопровождения и обучения
Что делать при выходе показателя за К1 и за К2
Порядок действий должен быть записан в самом документе и продублирован в инструкции по эксплуатации и по натурным наблюдениям, иначе он не сработает в три часа ночи.
При достижении или превышении К1:
- проверить достоверность измерения — исправность прибора, методику, повторный замер;
- перейти на учащённый цикл наблюдений по этому и связанным показателям;
- выполнить внеочередной визуальный осмотр соответствующего участка сооружения;
- проинформировать ответственного за безопасную эксплуатацию ГТС и руководство организации;
- установить причину отклонения — при необходимости с привлечением специализированной организации;
- разработать и выполнить мероприятия по устранению причины, при необходимости ограничить режим эксплуатации;
- зафиксировать событие, принятые меры и результат в журнале и в отчётной документации.
При достижении или превышении К2 дополнительно: немедленное оповещение руководства и органа надзора, введение режима, предусмотренного планом ликвидации аварий, снижение уровня воды в накопителе, при необходимости оповещение органов власти и населения в зоне вероятного затопления, привлечение специализированной организации для оценки состояния и разработки технических решений.
Главное здесь — фиксация. Событие, попавшее в журнал с описанием причины и принятых мер, работает на вас при любой последующей проверке. Событие, которое «само нормализовалось» и нигде не отражено, при разборе аварии читается однозначно.
Как разрабатывается документ
Критерии разрабатываются с привлечением специализированной организации, потому что значения нельзя назначить волевым решением — их обосновывают.
- Собираются исходные данные: проект и исполнительная документация, характеристики грунтов тела и основания, конструкция противофильтрационных и дренажных устройств, материалы предыдущих обследований и деклараций.
- Анализируется ряд натурных наблюдений: по каждому показателю строится динамика, выявляются тренды и сезонные зависимости, отбраковываются недостоверные измерения.
- Выполняются поверочные расчёты: фильтрация, устойчивость откосов, прочность и деформации, пропускная способность водосбросного тракта — для расчётных случаев, соответствующих классу сооружения.
- Формируется перечень диагностических показателей: берутся те, что действительно контролируются имеющейся аппаратурой и действительно характеризуют безопасность именно этого сооружения.
- Назначаются значения К1 и К2 по каждому показателю с обоснованием — расчётом, статистикой ряда наблюдений или нормативным требованием.
- Описывается порядок действий при превышении каждого уровня и распределяется ответственность.
- Документ согласовывается с органом государственного надзора за ГТС; порядок обращения и контакты территориальных органов смотрите на сайте Ростехнадзора.
Типовая ошибка — переписать показатели из чужого документа или из типового перечня. Критерии, назначенные без опоры на конструкцию и на фактический ряд наблюдений, либо никогда не срабатывают, либо срабатывают постоянно, и персонал перестаёт на них реагировать.
Связь с натурными наблюдениями и декларацией
Критерии и система наблюдений — одно целое. Показатель, для которого нет работающей контрольно-измерительной аппаратуры, нормировать бессмысленно: значение есть, измерять нечем. Поэтому разработка критериев почти всегда вскрывает состояние КИА — заиленные пьезометры, утраченные марки, створы, которые не читаются годами. Восстановление аппаратуры и организация регулярного цикла измерений идут в мероприятия.
В декларации безопасности критерии выполняют роль шкалы: декларация показывает фактические значения показателей и сопоставляет их с К1 и К2, обосновывая вывод об уровне безопасности сооружения. Если критериев нет или они не согласованы, обосновывать не с чем, и государственная экспертиза декларации это сразу фиксирует.
Когда критерии нужно пересматривать
- при очередном декларировании безопасности сооружения;
- после реконструкции, капитального ремонта, изменения конструкции дренажа или противофильтрационных устройств;
- при изменении режима эксплуатации накопителя — отметок, объёма, порядка наполнения и сработки;
- после накопления представительного ряда наблюдений, который показывает устойчивый тренд, не учтённый прежними значениями;
- при появлении новых дефектов и процессов, требующих новых контролируемых показателей;
- при развитии системы наблюдений — установке новой аппаратуры, добавлении створов;
- после аварии или инцидента на сооружении.
Отдельная зона внимания — механическое оборудование напорного фронта. Затворы, подъёмные механизмы, насосное и энергетическое оборудование живут по 116-ФЗ, и при истечении срока безопасной эксплуатации для них нужна экспертиза промышленной безопасности. Неработающий затвор обесценивает любые критерии: сработать уровень при выходе за К2 будет нечем. Чтобы очередь в экспертной организации не тормозила работу, НПИ «Недра» сделало сервис «Блиц-эксперт»: заявку сразу видят все эксперты с нужной областью аттестации, первый освободившийся берёт её в работу, цена по тарифу института видна до регистрации, срок — от одного дня, заключение приходит с электронной подписью.
НПИ «Недра» разрабатывает критерии безопасности гидротехнических сооружений, обследует и восстанавливает системы натурных наблюдений и ведёт декларирование полным циклом. Опишите сооружение в форме заявки — инженер скажет, какие показатели по вашему объекту нужно нормировать, хватает ли для этого существующей КИА и что придётся восстановить до начала работ.
