На фото: исполнительный директор НТП «Горизонт» Илья Кузьменко с продукцией компании для автоматизированного мониторинга СГТС и иных задач

От бесперебойной работы воднотранспортных гидроузлов зависит безопасность судоходства, водоснабжение и экологическое равновесие целых регионов. Однако значительная часть данных объектов в России была построена в середине XX века и приближается к концу расчетного срока службы, который обычно составляет 50-100 лет.

На прошедшем в марте заседании Совета по развитию и обеспечению морской деятельности при Морской коллегии РФ отмечалось, что только половина судоходных гидротехнических сооружений (СГТС) находятся в работоспособном техническом состоянии.

Усугубляют проблему изменения климата: уровень экстремальных паводков и проливных дождей может превышать пропускную способность гидроузлов и ускорять износ конструкций, спроектированных десятилетия назад.

Безопасность требует непрерывности

Необходимость мониторинга безопасности гидротехнических сооружений в России закреплена на законодательном уровне. Федеральный закон № 117-ФЗ «О безопасности ГТС» (1997) обязывает собственников и эксплуатирующие организации обеспечивать постоянный контроль (мониторинг) показателей состояния ГТС и воздействующих на них факторов.

Однако традиционные методы контроля состояния (периодические визуальные осмотры, ручные измерения фильтрации, периодический контроль осадок конструкций и их деформаций и пр.) зачастую не позволяют своевременно обнаружить скрытые дефекты и отследить тенденции развития опасных процессов. Это приводит к необходимости использования более совершенных, непрерывных методов мониторинга технического состояния гидроузлов, способных заблаговременно выявлять отклонения от нормы и предотвращать аварии.

Свод правил 101.133302023 (внесен Минстроем РФ в перечень обязательных к исполнению) указывает на необходимость, в том числе и для сооружений III класса, «обеспечивать применение автоматизированной системы диагностического контроля для непрерывного технического состояния сооружений в период строительства и эксплуатации». Как показывает практика, данное требование отнюдь не простая формальность.

ФГБУ «Канал имени Москвы» на протяжении 15 лет развивает информационную систему мониторинга, в которой аккумулируются результаты наблюдений за гидротехническими сооружениями судоходных гидроузлов. За относительно небольшой срок эксплуатации данная система неоднократно подтверждала свою эффективность и предотвратила несколько аварий на одном из сооружений канала.

В октябре 2019 года автоматизированный контроль зафиксировал повышение уровня воды в пьезометре, расположенном в теле западной дамбы шлюза № 294. Система мгновенно уведомила персонал о нарушении нормы фильтрационного режима, что позволило оперативно принять решение о снижении уровня воды в канале до минимального навигационного предела. Это дало возможность в дальнейшем продолжить безопасную навигацию и одновременно разгрузить саму дамбу.

Весной 2020 года датчики вновь зарегистрировали рост уровня воды в пьезометрах на той же дамбе. Реагируя на сигнал, Администрация канала увеличила частоту визуальных осмотров откосов и дренажных устройств в результате чего удалось вовремя обнаружить начальную стадию суффозионного выноса грунта из тела дамбы (появление мутной воды, а также небольшие просадки конструкции). Было принято незамедлительное решение прекратить эксплуатацию канала № 294 и осушить его. Благодаря этому удалось предотвратить прорыв дамбы и потенциальное затопление Тушинского автомобильного тоннеля, который расположен ниже по течению. Наличие автоматизированного мониторинга дало специалистам преимущество по времени (дополнительные сутки и даже недели) для предотвращения чрезвычайных ситуаций и своевременного принятия мер безопасности.

Опыт и точность

Высокоточные средства измерений для геотехнического мониторинга, мониторинга строительных конструкций, портовых сооружений и автоматизированные системы диагностического контроля (АСДК) ГТС в России уже более 25 лет разрабатывает и производит ООО «НТП «Горизонт».

Фото: (с) ООО «НТП «Горизонт»

Компания последовательно оснащает продукцией на базе контрольно-измерительной аппаратуры собственного производства дамбы хвостохранилищ, плотины ГЭС, причальные стенки береговых сооружений, камеры шлюзов.

В 2023-2025 гг. предприятие поставило оборудование АСДК, а также другие измерительные приборы, средства измерений и оборудования сбора данных и ПО для систем мониторинга. на шлюзы № 2 и № 14, плотину № 23 Беломорско-Балтийского канала, шлюз № 2 канала имени Москвы, Вологодский гидроузел. В настоящее время ведется комплексное оснащение Городецкого гидроузла.

Накопленный опыт позволяет компании не только тиражировать решения, но и создавать новые типы контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) под специфические задачи мониторинга. НТП «Горизонт» выступило партнером III Всероссийского форума и выставки «Речная инфраструктура: модернизация и точки роста», в ходе которого представило участникам новейшие датчики деформации, щелемеры 3-осевые, датчики уровня, скважинные инклинометры и иную продукцию собственной разработки и производства.

Специалисты предприятия отмечают: сегодня автоматизированный мониторинг параметров технического состояния воднотранспортных гидроузлов – необходимое условие безопасной эксплуатации сооружений. Использование АСДК позволяет перейти от реагирования на аварии к их прогнозированию и предотвращению. А успешные примеры внедрения и развитие отечественных технологий в данной сфере задают дальнейший вектор модернизации инфраструктуры внутренних водных путей России.