Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями
The method of assessment of upper values of probabilities of failures on river hydraulic structures due to extreme phenomena connected with floods having their natural and man-caused origin is proposed.
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Екологічна безпека та природокористування |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19376 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями / Д.В. Стефанишин // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 28-48. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-19376 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Стефанишин, Д.В. 2011-04-27T20:48:57Z 2011-04-27T20:48:57Z 2009 Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями / Д.В. Стефанишин // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 28-48. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. XXXX-0062 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19376 504.05: 626/627 The method of assessment of upper values of probabilities of failures on river hydraulic structures due to extreme phenomena connected with floods having their natural and man-caused origin is proposed. uk Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України Екологічна безпека та природокористування Екологічна безпека Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| spellingShingle |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями Стефанишин, Д.В. Екологічна безпека |
| title_short |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| title_full |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| title_fullStr |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| title_full_unstemmed |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| title_sort |
про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями |
| author |
Стефанишин, Д.В. |
| author_facet |
Стефанишин, Д.В. |
| topic |
Екологічна безпека |
| topic_facet |
Екологічна безпека |
| publishDate |
2009 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Екологічна безпека та природокористування |
| publisher |
Інститут телекомунікацій і глобального інформаційного простору НАН України |
| format |
Article |
| description |
The method of assessment of upper values of probabilities of failures on river hydraulic structures due to extreme phenomena connected with floods having their natural and man-caused origin is proposed.
|
| issn |
XXXX-0062 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/19376 |
| citation_txt |
Про оцінку ймовірностей аварій на річкових гідроспорудах в результаті екстремальних явищ, пов’язаних з повенями / Д.В. Стефанишин // Екологічна безпека та природокористування: Зб. наук. пр. — К., 2009. — Вип. 4. — С. 28-48. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT stefanišindv proocínkuimovírnosteiavaríinaríčkovihgídrosporudahvrezulʹtatíekstremalʹnihâviŝpovâzanihzpovenâmi |
| first_indexed |
2025-11-24T15:21:37Z |
| last_indexed |
2025-11-24T15:21:37Z |
| _version_ |
1850849288782872576 |
| fulltext |
28
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
504.05: 626/627
, ’
. . , - .
(I
)
-
, ’ .
-
-
,
.
The method of assessment of upper values of probabilities of failures on
river hydraulic structures due to extreme phenomena connected with floods
having their natural and man-caused origin is proposed.
 ³ñòî𳿠ñâ³òîâîãî ã³äðîòåõí³÷íîãî áóä³âíèöòâà çàô³êñîâàíî çíà÷íó
ê³ëüê³ñòü àâàð³é íà ð³÷êîâèõ ã³äðîòåõí³÷íèõ ñïîðóäàõ (ã³äðîñïîðóäàõ),
â òîìó ÷èñë³ ç ïðîðèâîì íàï³ðíîãî ôðîíòó, ÿê³ â³äáóâàëèñÿ â ð³çí³
ðîêè òà â ð³çíèõ êðà¿íàõ ñâ³òó. Çà äàíèìè ̳æíàðîäíî¿ êîì³ñ³¿ ç
âåëèêèõ ãðåáåëü (ICOLD) ïðàêòè÷íî íåìຠêðà¿íè ç ðîçâèíåíèì
ãðåáëåáóäóâàííÿì, â ÿê³é íå â³äáóâàëèñÿ àâà𳿠íà ð³÷êîâèõ ã³äðî-
ñïîðóäàõ [1]. I õî÷à ïðîòÿãîì îñòàííüîãî ñòîë³òòÿ ÷àñòîòè àâàð³é,
îñîáëèâî ç êàòàñòðîô³÷íèìè íàñë³äêàìè, çìåíøèëèñü [2], àâàð³ÿ íà
Ñàÿíî-Øóøåíñüê³é ã³äðîåëåêòðîñòàíö³¿, ùî â³äáóëàñÿ 17 ñåðïíÿ 2009
ðîêó â Ðîñ³¿, â ðåçóëüòàò³ ÿêî¿ çàãèíóëî 75 ëþäåé é áóëî ïîâí³ñòþ
çðóéíîâàíî òðè ç äåñÿòè ã³äðîàãðåãàò³â ïîòóæí³ñòþ 640 ÌÂò êîæåí,
çàñâ³ä÷èëà ïðî òå, ùî àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóäàõ ç âåëèêîþ ê³ëüê³ñòþ
ëþäñüêèõ æåðòâ (òàáë. 1) íå â³ä³éøëè â ìèíóëå.
© . . , 2009
29
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Ìîæíà ñòâåðäæóâàòè, ùî íåçâàæàþ÷è íà íàêîïè÷åíèé äîñâ³ä
åêñïëóàòàö³¿, ïðîåêòóâàííÿ, âèøóêóâàíü òà ðîçðàõóíê³â ã³äðîñïî-
ðóä, óäîñêîíàëåííÿ òåõíîëî㳿 òà îðãàí³çàö³¿ ¿õ áóä³âíèöòâà, ï³äâè-
ùåííÿ ÿêîñò³ ìàòåð³àë³â, çàïðîâàäæåííÿ ñó÷àñíèõ çàñîá³â àâòîìà-
òèçàö³¿ âèðîáíè÷èõ ïðîöåñ³â, êîíòðîëþ òà ìîí³òîðèíãó ñòàíó,
ï³äâèùåííÿ çàãàëüíîãî ð³âíÿ çíàíü òà ³íæåíåðíèõ ð³øåíü, íåáåç-
ïåêà àâàð³é íà íàï³ðíèõ ã³äðîñïîðóäàõ, â òîìó ÷èñë³ ³ íà óí³êàëü-
íèõ îá’ºêòàõ, çàëèøàòèìåòüñÿ àêòóàëüíîþ ³ â ìàéáóòíüîìó. Òîìó
³íæåíåðè ïî÷èíàþòü á³ëüø êðèòè÷íî ñòàâèòèñÿ äî òðàäèö³éíèõ
äåòåðì³í³ñòè÷íèõ êîíöåïö³é çàáåçïå÷åííÿ íàä³éíîñò³ é áåçïåêè
ã³äðîñïîðóä, ³ çâàæàþ÷è íà âèñîêèé ð³âåíü íåâèçíà÷åíîñò³ äàíèõ,
ùî ñóïðîâîäæóº ïðîöåñè ïðîåêòóâàííÿ, áóä³âíèöòâà òà åêñïëóà-
òàö³¿ ã³äðîñïîðóä, ïðè ¿õ ðîçðàõóíêàõ ïî÷èíàþòü ïîñëóãîâóâàòèñÿ
³ ³ìîâ³ðí³ñíèìè ìåòîäàìè òà ìîäåëÿìè [3, 4].
 Óêðà¿í³ â ìèíóëîìó òåæ â³äáóâàëèñÿ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóäàõ.
Ñåðåä êàòàñòðîô³÷íèõ àâàð³é ñë³ä çãàäàòè ïðî ðóéíóâàííÿ äàìá
õâîñòîñõîâèù íà Êóðåí³âö³ â Êèºâ³ â 1961 ðîö³ òà â Ñòåáíèêó
â 1983 ðîö³. Îñê³ëüêè â êðà¿í³ âæå åêñïëóàòóþòüñÿ ³ ïðîäîâæóþòü
áóäóâàòèñÿ ã³äðîñïîðóäè, àâà𳿠íà ÿêèõ ìîæóòü ìàòè êàòà-
ñòðîô³÷í³ íàñë³äêè, äîñë³äæåííÿ, ñïðÿìîâàí³ íà óäîñêîíàëåí-
íÿ ìåòîä³â ¿õ ðîçðàõóíêó, â òîìó ðàç³ é ïðèñâÿ÷åí³ ðîçðîáö³
³ìîâ³ðí³ñíèõ ìåòîä³â, áåçóìîâíî àêòóàëüí³ ³ ìàþòü âèñîêå
íàóêîâå, òà ïðàêòè÷íå çíà÷åííÿ.
ßê ïîêàçóº ïðàêòèêà [1—4], àâà𳿠íà ð³÷êîâèõ ã³äðîñïîðóäàõ
â³äáóâàþòüñÿ ç ð³çíèõ ïðè÷èí, ñåðåä ÿêèõ âèä³ëÿþòüñÿ åêñòðå-
ìàëüí³ ïîâåí³, ÿê³ ð³äêî ïîâòîðþþòüñÿ, ðîçðàõóíêîâ³ õàðàêòåðèñ-
òèêè ÿêèõ (âèòðàòè, ð³âí³ âîäè) íîñÿòü ³ìîâ³ðí³ñíèé, à ³íêîëè ³
íåâèçíà÷åíèé õàðàêòåð, ³ íå çàâæäè ìîæóòü áóòè ïðîãíîçîâàí³
îá’ºêòèâíî. Öå ìîæóòü áóòè åêñòðàîðäèíàðí³, ïîíàä ðîçðàõóíêîâ³
ïîâåí³, íà ÿê³ ñïîðóäè íå ðîçðàõîâóþòüñÿ, ïåðåâàæíî ïðèðîäíîãî,
³íêîëè ïðèðîäíî-òåõíîãåííîãî ïîõîäæåííÿ, ùî âèíèêàþòü â ðå-
çóëüòàò³ ïîòóæíèõ çëèâ, ðóéíóâàíü ðîçòàøîâàíèõ âèùå çà òå÷³ºþ
ï³äï³ðíèõ ñïîðóä (ãðåáåëü, äàìá), çàòîð³â, çàæîð³â òîùî. Äî åê-
ñòðåìàëüíèõ ïîâåíåé â³äíîñÿòüñÿ òàêîæ íåáåçïå÷í³ ïîºäíàííÿ
ðîçðàõóíêîâèõ ïàâîäê³â ç â³òðîâèì íàãîíîì, 䳺þ â³òðîâèõ õâèëü,
ç íåñïðàâíîñòÿìè ìåõàí³÷íîãî óñòàòêóâàííÿ (çàòâîð³â, ï³äéîìíèõ
ìåõàí³çì³â) òà â³äìîâàìè âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä, ùî ïðèçâîäÿòü
äî çìåíøåííÿ ¿õ ïðîïóñêíî¿ çäàòíîñò³. Íà â³äì³íó â³ä ÿâèù òà
30
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Ò
àá
ëè
öÿ
1
—
Ï
ðè
êë
àä
è
êà
òà
ñò
ðî
ô
³÷
íè
õ
àâ
àð
³é
í
à
ãð
åá
ëÿ
õ,
ï
îâ
’ÿ
çà
íè
õ
ç
ïî
âå
íÿ
ì
è
*
Ò
è
ï
è
ã
ðå
áå
ëü
:
Ã
Ì
—
ç
´
ðó
í
òî
âè
õ
ì
àò
åð
³à
ë³
â,
Á
Ã
—
á
åò
îí
í
³
ãð
àâ
³ò
àö
³é
í
³,
À
—
à
ðê
îâ
³,
Ê
—
ê
îí
òð
ô
îð
ñí
³;
**
Ä
è
â.
ð
è
ñ.
1
;
**
*
Ä
è
â.
ð
è
ñ.
2
.
(
)
*
/ ,
,
.
(
)
(
)
(
)
(I
)
(
)
*
*
(
i
)
(
)
(I
i
)
(
)
(
)
*
*
*
(
) -2
(
)
/
2
9
,0
/
2
1
,5
/
1
5
,2
/
5
2
,0
/
6
2
,6
/
6
6
,0
/
5
4
,0
/
2
6
2
,0
/
5
4
,0
/
3
2
,0
/
9
3
,0
/
2
6
,0
1
8
6
4
1
8
8
9
1
9
1
1
1
9
2
3
1
9
2
8
1
9
5
9
1
9
6
0
1
9
6
3
1
9
6
7
1
9
7
2
1
9
7
6
1
9
7
9
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
2
3
8
2
5
0
0
1
0
0
6
0
0
4
0
0
4
2
1
1
0
0
0
2
6
0
0
2
0
0
1
2
5
1
1
2
0
0
0
31
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
ïðîöåñ³â, ùî âåäóòü äî ïîã³ðøåííÿ ô³çèêî-ìåõàí³÷íèõ âëàñòè-
âîñòåé ìàòåð³àë³â êîíñòðóêö³é ã³äðîñïîðóä, ¿õ çíîñó òà ñòàð³-
ííÿ, íàêîïè÷åííÿ ïîøêîäæåíü òà äåôåêò³â, à òàêîæ â³ä òàê
çâàíîãî «ëþäñüêîãî ôàêòîðó» (ïîìèëîê ³ ïðîðàõóíê³â, íåÿê³-
ñíîãî âèêîíàííÿ ðîá³ò, íåäîñòàòíüîãî êîíòðîëþ, â³äñóòíîñò³
ñâîº÷àñíèõ ðåìîíò³â, íåäîòðèìàííÿ ïðàâèë òåõí³÷íî¿ åêñïëó-
àòàö³¿ ³ âèêîðèñòàííÿ íåêâàë³ô³êîâàíîãî ïåðñîíàëó òîùî),
åêñòðåìàëüí³ ïîâåí³ ðåàë³çóþòüñÿ çà ñòîõàñòè÷íèìè çàêîíàìè,
ùî ìîæå áóòè âðàõîâàíî ïðè îö³íö³ íàä³éíîñò³ òà áåçïåêè
ã³äðîñïîðóä íå ³íàêøå ÿê â ðàìêàõ ³ìîâ³ðí³ñíèõ ìåòîä³â òà
ìîäåëåé.
Çà ñòàòèñòè÷íèìè äàíèìè â ðåçóëüòàò³ ïîâåíåé áåçïîñåðåäíüî,
âíàñë³äîê ñòð³ìêîãî ï³äéîìó âîäè ó âîäîñõîâèùàõ ÷è íà ñïàä³
ïàâîäê³â, ïðè íåíàëåæí³é ðîáîò³ âîäîñêèäíèõ ñïîðóä, à òàêîæ â
ðåçóëüòàò³ ïîºäíàííÿ ïàâîäê³â ç ³íøèìè ïðè÷èíàìè â³äáóëîñÿ äî
80% â³ä âñ³õ êàòàñòðîô³÷íèõ ðóéíóâàíü ð³÷êîâèõ ã³äðîñïîðóä [1—4].
 òàáë. 1 íàâåäåí³ ïðèêëàäè êàòàñòðîô³÷íèõ àâàð³é íà ã³äðî-
ñïîðóäàõ, â ÿêèõ êëþ÷îâó ðîëü â³ä³ãðàëè ïîâåí³. Ñë³ä çàçíà÷èòè,
ùî é àâàð³ÿ íà Ñàÿíî-Øóøåíñüê³é ÃÅÑ, ùî â³äáóëàñÿ 17 ñåðïíÿ
2009 ðîêó, ç âåëèêîþ ³ìîâ³ðí³ñòþ ìîãëà îòðèìàòè ïîäàëüøèé,
á³ëüø êàòàñòðîô³÷íèé ðîçâèòîê, ç çàãðîçîþ ö³ë³ñíîñò³ ãðåáë³ òà
ïðîðèâó íàï³ðíîãî ôðîíòó. Íà ìîìåíò àâà𳿠âîäîñõîâèùå áóëî
çàïîâíåíå ìàéæå äî ïðîåêòíîãî ð³âíÿ, ïðîïóñê âîäè ÷åðåç ã³äðî-
àãðåãàòè ÷åðåç àâàð³þ áóâ ïðèçóïèíåíèé, ³ ÿêáè íå ñïðàöþâàëè
âîäîñêèäí³ ñïîðóäè ã³äðîâóçëà, ç ïðèõîäîì îñ³ííüîãî ïàâîäêà ùå
á³ëüøà êàòàñòðîôà ìîãëà áóòè íåìèíó÷îþ.
Çàãàëîì ïðè ðîçðàõóíêàõ ã³äðîñïîðóä ç ìåòîþ çàáåçïå÷åííÿ
íàëåæíèõ ð³âí³â ¿õ íàä³éíîñò³ òà áåçïåêè ðîçãëÿäàþòü äâà êëàñè
åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù, ïîâ’ÿçàíèõ ç ïîâåíÿìè, ç ÿêèõ ôîðìóþòü
îñíîâí³ òà îñîáëèâ³ ñïîëó÷åííÿ íàâàíòàæåíü: êëàñ ðîçðàõóíêîâèõ
ïðîåêòíèõ ïîä³é (òàêèõ, íàïðèêëàä, ÿê ðîçðàõóíêîâèé ïðîåêòíèé
ïàâîäîê àáî ð³âåíü âîäè òà ðîçðàõóíêîâèé øòîðì íà âîäîñõîâèù³),
ïðè âèíèêíåíí³ òà ïî çàâåðøåíí³ ÿêèõ ïðîåêòîì ïåðåäáà÷àºòüñÿ
çáåðåæåííÿ âñ³õ çàäàíèõ ïàðàìåòð³â íåñó÷î¿ çäàòíîñò³ ñïîðóäè, ¿¿
êîíñòðóêö³¿, êîíñòðóêòèâíèõ åëåìåíò³â òà îñíîâè, ¿¿ ôóíêö³îíóâàí-
íÿ â íîðìàëüíîìó ðåæèì³ áåç ïîðóøåííÿ âèìîã áåçïåêè (óíåìîæ-
ëèâëåííÿ çàãðîç æèòòþ òà çäîðîâ’þ åêñïëóàòàö³éíîãî ïåðñîíàëó,
ñòîðîíí³ì îñîáàì, íàâêîëèøíüîìó ñåðåäîâèùó), òà êëàñ ìàêñè-
32
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
ìàëüíèõ ïðîåêòíèõ ïîä³é (ìàêñèìàëüíèé ðîçðàõóíêîâèé ïà-
âîäîê àáî ð³âåíü âîäè òà ìàêñèìàëüíèé ðîçðàõóíêîâèé øòîðì),
ïðè ÿêèõ äîïóñêàºòüñÿ íåçíà÷íå ïîøêîäæåííÿ ñïîðóäè, îêðå-
ìèõ ¿¿ êîíñòðóêòèâíèõ åëåìåíò³â, áåç ðóéíóâàííÿ íàï³ðíîãî
ôðîíòó é âèíèêíåííÿ ã³äðîäèíàì³÷íî¿ àâàð³¿, ç³ çáåðåæåííÿì
âèìîã áåçïåêè.
Îáèäâà êëàñè ïîä³é º ìàëîéìîâ³ðíèìè, ïåð³îäè ïîâòîðåííÿ
ÿêèõ ìîæóòü çíà÷íî ïåðåâèùóâàòè ðîçðàõóíêîâ³ òåðì³íè ñëóæáè,
ÿê³ äëÿ ã³äðîñïîðóä äîñÿãàþòü 50—100 ðîê³â, àáî áóòè ñï³â ðîç-
ì³ðíèìè ç íèìè. Òàê, íàïðèêëàä, çã³äíî ç ÷èííèìè â Óêðà¿í³
íîðìàìè [5] ïðè ïðîåêòóâàíí³ íàï³ðíèõ ã³äðîñïîðóä ïåðøîãî
(íàéâèùîãî) êëàñó, ðîçðàõóíêîâèé ïåð³îä ñëóæáè ÿêèõ ïðèéìàºòü-
Ðèñ. 1. Àðêîâà ãðåáëÿ Ìàëüïàñå äî òà ï³ñëÿ ðóéíàö³¿ ó 1959 ðîö³
33
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Ðèñ. 2. Ðóéíóâàííÿ êàì’ÿíî-çåìëÿíî¿ ãðåáë³ Òåòîí ó 1976 ðîö³
ñÿ 100 ðîê³â, éìîâ³ðí³ñòü ïåðåâèùåííÿ ïðîåêòíîãî ïàâîäêó
âñòàíîâëþºòüñÿ ð³âíîþ 10-3, ïîä³é íà ð³ê (ð³ê-1), òîáòî ç ïåð-
³îäîì ïîâòîðåííÿ 1000 ðîê³â, ìàêñèìàëüíîãî ðîçðàõóíêîâîãî —
10-4, ð³ê-1, ç ïåð³îäîì ïîâòîðåííÿ 10000 ðîê³â. Ïðè öüîìó,
çã³äíî ç ÷èííèìè íîðìàìè, ó âñ³õ âèïàäêàõ, ïðè âèíèêíåíí³
ÿê ïðîåêòíèõ, òàê ³ ìàêñèìàëüíèõ ðîçðàõóíêîâèõ ïàâîäê³â,
ìຠçàáåçïå÷óâàòèñÿ ö³ë³ñí³ñòü íàï³ðíîãî ôðîíòó.
 äàí³é ñòàòò³ ðîçãëÿäàºòüñÿ ìåòîäèêà îö³íêè âåðõí³õ ãðà-
íè÷íèõ (sup) çíà÷åíü éìîâ³ðíîñòåé àâàð³é íà ð³÷êîâèõ ã³äðî-
òåõí³÷íèõ ñïîðóäàõ â ðåçóëüòàò³ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù, ïîâ’ÿçà-
íèõ ç ïîâåíÿìè ïðèðîäíîãî òà òåõíîãåííîãî ïîõîäæåííÿ,
ðîçðàõóíêîâ³ õàðàêòåðèñòèêè ÿêèõ âñòàíîâëþþòüñÿ ñòàòèñòè÷-
34
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
íèìè ìåòîäàìè àáî ìåòîäàìè ñòîõàñòè÷íîãî (³ìîâ³ðí³ñíîãî)
ìîäåëþâàííÿ. Ïðèïóñêàºòüñÿ, ùî ã³äðîñïîðóäè â óìîâàõ 䳿
ðîçðàõóíêîâèõ ñïîëó÷åíü íàâàíòàæåíü, ³ìîâ³ðí³ñí³ õàðàêòåðè-
ñòèêè ÿêèõ âñòàíîâëþþòüñÿ â çàëåæíîñò³ â³ä êëàñó ñïîðóäè [5],
ïðè âèíèêíåíí³ é ïðîò³êàíí³ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù, ïîâ’ÿçàíèõ
ç ïîâåíÿìè, ìàþòü çàëèøàòèñÿ íàä³éíèìè, îñê³ëüêè ïåðåáóâà-
þòü â ïðîåêòíèõ ðåæèìàõ åêñïëóàòàö³¿. Ïîðóøåííÿ êðèòåð³¿â
íàä³éíîñò³ ìîæëèâå ëèøå ó âèïàäêó ïåðåâèùåííÿ íàâàíòàæåíü
â ðåçóëüòàò³ ³íøî¿, äîäàòêîâî¿ ïðè÷èíè. Äàë³ çà éìîâ³ðíîñòÿìè
ïåðåâèùåííÿ ðîçðàõóíêîâèõ íàâàíòàæåíü òà ¿õ ñïîëó÷åíü ïðè
â³äïîâ³äíèõ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèùàõ ìåòîäàìè òåî𳿠éìîâ³ðíîñòåé òà
ìàòåìàòè÷íî¿ òåî𳿠íàä³éíîñò³ âèçíà÷àþòüñÿ ãðàíè÷í³ (sup) îö³íêè
éìîâ³ðíîñòåé âèíèêíåííÿ àâàð³é íà ã³äðîñïîðóäàõ.
Äëÿ âèð³øåííÿ ïîñòàâëåíî¿ çàäà÷³ ïðèéìàþòüñÿ íàñòóïí³ îñ-
íîâí³ ïðèïóùåííÿ òà ðîáî÷³ ã³ïîòåçè, ÿê³ äàþòü ìîæëèâ³ñòü îò-
ðèìóâàòè âåðõí³ ãðàíè÷í³ îö³íêè éìîâ³ðíîñòåé àâàð³é íà ã³äðî-
ñïîðóäàõ, ç çàïàñàìè ðèçèêó.
1. Ïðè ìîæëèâîñò³ îäíî÷àñíî¿ ðåàë³çàö³¿ ê³ëüêîõ íåçàëåæíèõ
ñöåíàð³¿â ðîçâèòêó ïîä³é, ùî ìîæóòü ïðèçâåñòè äî àâà𳿠íà
ñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ åêñòðåìàëüíîãî ÿâèùà, ïîâ’ÿçàíîãî ç ïî-
â³ííþ, é â³äñóòíîñò³ íàä³éíèõ äàíèõ, ùî ìîæóòü çíÿòè íåâèçíà-
÷åí³ñòü â³äíîñíî ³ìîâ³ðíîñò³ ðåàë³çàö³¿ êîæíîãî ç ã³ïîòåòè÷íèõ
ñöåíàð³¿â, âèêîðèñòîâóºòüñÿ ïðèíöèï Áåðíóëë³-Ëàïëàñà (ïðèíöèï
íåäîñòàòí³õ ï³äñòàâ), çã³äíî ç ÿêèì âñ³ ìîäåëüí³ ñöåíà𳿠âèíèê-
íåííÿ àâà𳿠â ãðóï³ ðîçãëÿäàþòüñÿ ÿê îäíàêîâî ³ìîâ³ðí³ ã³ïîòåçè.
Òàê, ð³âíî ³ìîâ³ðíèìè ã³ïîòåçàìè ùîäî ñöåíàð³¿â âèíèêíåííÿ
àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³ âíàñë³äîê ïîâåí³ íàäàë³ ââàæàòèìóòüñÿ ð³çí³
ñöåíà𳿠ïîðóøåííÿ çàãàëüíî¿ ì³öíîñò³ òà ð³çí³ ñöåíà𳿠ïîðóøåííÿ
çàãàëüíî¿ ñò³éêîñò³ ñèñòåìè «ñïîðóäà-îñíîâà».
2. Ïîâíà éìîâ³ðí³ñòü àâà𳿠íà ñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ êîìá³íàö³é
ôàêòîð³â òà âïëèâ³â, ùî óòâîðþþòü îäíå ñïîëó÷åííÿ íàâàíòàæåíü
ç åêñòðåìàëüíèì ÿâèùåì, àáî ¿ì ïîðîäæóþòüñÿ, çã³äíî ç ïðèíöè-
ïîì 䳿 ñï³ëüíî¿ ïðè÷èíè íå ìîæå ïåðåâèùèòè éìîâ³ðíîñò³ ðåà-
ë³çàö³¿ â³äïîâ³äíîãî åêñòðåìàëüíîãî ÿâèùà.
3. Ïðèéìàºòüñÿ, ùî â ðåçóëüòàò³ åêñòðåìàëüíîãî ÿâèùà ÿê
ñï³ëüíî¿ ïðè÷èíè, ðåñóðñ ñèñòåìè «ñïîðóäà-îñíîâà» çà îäíèì
ç ðîçðàõóíêîâèõ êðèòåð³¿â íàä³éíîñò³ (ì³öíîñò³ àáî ñò³éêîñò³
òîùî) âè÷åðïóºòüñÿ. Îêðåì³ ñöåíà𳿠àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³
35
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
ïðè öüîìó ìîæóòü áóòè îá’ºäíàí³ â îäèí óçàãàëüíåíèé ñöå-
íàð³é âèíèêíåííÿ àâà𳿠[4, 6], à óìîâíà éìîâ³ðí³ñòü àâà𳿠íà
ñïîðóä³ âíàñë³äîê ñï³ëüíî¿ ïðè÷èíè, ÿê ³ìîâ³ðí³ñòü ðåàë³çàö³¿
áóäü-ÿêîãî ç îêðåìèõ ã³ïîòåòè÷íèõ ñöåíàð³¿â, ç çàïàñîì ðèçè-
êó, ìîæå ïðèð³âíþâàòèñÿ äî îäèíèö³.
4. Åêñòðåìàëüí³ ÿâèùà òà â³äìîâè ñòðóêòóðíèõ îäèíèöü
ã³äðîâóçëà, ùî âðàõîâóþòüñÿ ïðè ³ìîâ³ðí³ñíèõ ðîçðàõóíêàõ,
ðîçãëÿäàþòüñÿ ÿê íåçàëåæí³ ïî䳿.
 ìåòîäèö³, ùî ïðîïîíóºòüñÿ, äëÿ îö³íêè éìîâ³ðíîñòåé àâàð³é
íà ã³äðîñïîðóäàõ â ðåçóëüòàò³ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù, ïîâ’ÿçàíèõ ç
ïîâåíÿìè, âèêîðèñòàí³ îñíîâí³ ïîëîæåííÿ òåî𳿠«âèêèä³â»
âèïàäêîâèõ ïðîöåñ³â çà çàäàíèé (ïðîåêòíèé) ð³âåíü [7]. Çã³äíî
ç ö³ºþ òåîð³ºþ ïîñòàâëåíà çàäà÷à çâîäèòüñÿ äî îö³íêè éìî-
â³ðíîñò³ òîãî, ùî õî÷à á îäèí ðàç äåÿêå åêñòðåìàëüíå çíà÷åí-
íÿ óçàãàëüíåíîãî íàâàíòàæåííÿ íà ñïîðóäó, ùî ðîçãëÿäàºòüñÿ
ÿê âèïàäêîâèé ïðîöåñ, âèéäå çà ìåæ³ çàäàíîãî (ïðîåêòíîãî)
ðîçðàõóíêîâîãî çíà÷åííÿ. Ïðè öüîìó ïðèïóñêàºòüñÿ, ùî âñ³
åêñòðåìàëüí³ ÿâèùà, ùî ìîæóòü çàãðîæóâàòè ö³ë³ñíîñò³ ã³äðî-
ñïîðóä ÷åðåç «âèêèäè âèïàäêîâèõ ïðîöåñ³â çà çàäàíèé (ïðî-
åêòíèé) ð³âåíü» ðîçðàõóíêîâèõ íàâàíòàæåíü, ðåàë³çóþòüñÿ àáî
â ðåçóëüòàò³ ïîâåíåé, àáî â ïîºäíàíí³ ç ïîâåíÿìè.
 ÷èííèõ íîðìàõ ïðîåêòóâàííÿ [5] ðîçãëÿäàþòüñÿ íàñòóïí³
åêñòðåìàëüí³ ÿâèùà, ïàðàìåòðè ÿêèõ çàäàþòü ïðîåêòí³ ð³âí³ íà-
ä³éíîñò³ é áåçïåêè ã³äðîñïîðóä, é ïðè ïåðåâèùåíí³ ÿêèõ, ç òèõ
àáî ³íøèõ ïðè÷èí, ìîæóòü ³í³ö³þâàòèñÿ àâàð³éí³ ïðîöåñè.
Ðîçðàõóíêîâèé ïàâîäîê (äëÿ îñíîâíîãî âèïàäêó) ç ìàêñèìàëü-
íèìè âèòðàòàìè âîäè, ùî ïðîïóñêàþòüñÿ ïðè íîðìàëüíîìó
ï³äï³ðíîìó ð³âí³ (ÍÏÐ) ó âåðõíüîìó á’ºô³.
Ìàêñèìàëüíèé ðîçðàõóíêîâèé ïàâîäîê (äëÿ ïåðåâ³ðî÷íîãî âèïàä-
êó) ç ìàêñèìàëüíèìè âèòðàòàìè âîäè, ùî ïðîïóñêàþòüñÿ ïðè
ôîðñîâàíîìó ï³äï³ðíîìó ð³âí³ (ÔÏÐ).
ßê â³äîìî â ÷èííèõ íîðìàõ ïðîåêòóâàííÿ â çàëåæíîñò³ â³ä
êëàñó ã³äðîñïîðóäè âñòàíîâëþþòüñÿ äîïóñòèì³ çíà÷åííÿ ùîð³÷íèõ
éìîâ³ðíîñòåé ïåðåâèùåííÿ ðîçðàõóíêîâîãî òà ìàêñèìàëüíîãî ðîç-
ðàõóíêîâîãî ïàâîäê³â (òàáë. 2).
36
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Òàáëèöÿ 2 — Äîïóñòèì³ ùîð³÷í³ éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ
ðîçðàõóíêîâèõ ìàêñèìàëüíèõ âèòðàò âîäè
çã³äíî ç ÷èííèìè â³ò÷èçíÿíèìè íîðìàìè
(âñòàíîâëåí³ äëÿ êðà¿í áóâøîãî ÑÐÑÐ) [5]
, %,
IV
0,1 1,0 3,0 5,0
0,01* 0,1 0,5 1,0
* Âèòðàòà âîäè âñòàíîâëþºòüñÿ âðàõóâàííÿì ãàðàíò³éíî¿ ïîïðàâêè äî 20%
Ðîçðàõóíêîâèé çåìëåòðóñ (äëÿ îñíîâíîãî âèïàäêó) ³íòåíñèâí-
³ñòþ íå íèæ÷å 7 áàë³â çà øêàëîþ MSK ç ñåðåäí³ì ïåð³îäîì
ïîâòîðåííÿ 100—150 ðîê³â òà éìîâ³ðí³ñòþ íå ïåðåâèùåííÿ
ìàêñèìàëüíèõ ïðèñêîðåíü íà ïîâåðõí³ ´ðóíòó γP = 90%, íåçà-
ëåæíî â³ä êëàñó ñïîðóäè, àáî ìàêñèìàëüíèé ðîçðàõóíêîâèé çåìëå-
òðóñ (çàçâè÷àé äëÿ ñïîðóä I òà II êëàñ³â) ³íòåíñèâí³ñòþ íå íèæ÷å
7 áàë³â çà øêàëîþ MSK ç ìàêñèìàëüíèì ïåð³îäîì ïîâòîðåííÿ
äî 10000 ðîê³â òà éìîâ³ðí³ñòþ íå ïåðåâèùåííÿ ìàêñèìàëüíèõ
ïðèñêîðåíü íå ìåíøå 50%.
Íàâàíòàæåííÿ â³ä ìàêñèìàëüíèõ â³òðîâèõ õâèëü, ÿê³ çã³äíî ç
íîðìàìè ðîçãëÿäàþòüñÿ ïðè 䳿 ðîçðàõóíêîâîãî øòîðìó (çàáåçïå-
÷åí³ñòü øòîðìó ìîæå ïðèéìàòèñÿ ð³âíîþ 1% äëÿ ñïîðóä I ³ II
êëàñ³â, òà 4% äëÿ ñïîðóä III, IV êëàñ³â ïðè ÍÏÐ, àáî 50%
íåçàëåæíî â³ä êëàñó ñïîðóäè ïðè ÔÏÐ).
Òåìïåðàòóðí³ íàâàíòàæåííÿ, ÿê³ çã³äíî ç ÷èííèìè íîðìàìè
ðîçãëÿäàþòüñÿ àáî ïðè ÍÏÐ (âèçíà÷àþòüñÿ äëÿ ðîêó ç íàéá³ëü-
øîþ àìïë³òóäîþ êîëèâàííÿ ñåðåäíüîì³ñÿ÷íèõ òåìïåðàòóð çîâí³ø-
íüîãî ïîâ³òðÿ), àáî ïðè ÔÏÐ (äëÿ ðîêó ç ñåðåäíüîþ àìïë³òóäîþ
êîëèâàííÿ ñåðåäíüîì³ñÿ÷íèõ òåìïåðàòóð çîâí³øíüîãî ïîâ³òðÿ).
Íàâàíòàæåííÿ â³ä ëüîäÿíîãî ïîêðèâó ìàêñèìàëüíî¿ òîâùèíè é
ì³öíîñò³, ùî ðîçãëÿäàþòüñÿ àáî ïðè ÍÏÐ (ïðè éìîâ³ðíîñò³ ïå-
ðåâèùåííÿ íàâàíòàæåííÿ â³ä 1% äî 4% â çàëåæíîñò³ â³ä êëàñó
ñïîðóäè), àáî ïðè ÔÏÐ (çàáåçïå÷åí³ñòü íàâàíòàæåííÿ 50%).
Äîäàòêîâî äî ðåãëàìåíòîâàíèõ íîðìàìè [5] âïëèâ³â ç ïîçèö³é
ãàðàíòóâàííÿ áåçïåêè ã³äðîñïîðóä â êàñêàä³ ðîçãëÿíåìî òàêîæ
37
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
ìîæëèâ³ñòü ïðîðèâó ðîçòàøîâàíèõ âèùå çà òå÷³ºþ ï³äï³ðíèõ ñïî-
ðóä.
Êîæíå ç ïåðåðàõîâàíèõ âèùå ÿâèù ìîæå ñïðè÷èíèòè àâà-
ð³þ íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ïîâåí³, â ïîºäíàíí³ ç íåþ, ç
ïðè÷èí, âèíèêíåííÿ ÿêèõ ïîâ’ÿçàíå ç ïîâåíÿìè.
Òàê, ïðè ïðîõîäæåíí³ ðîçðàõóíêîâèõ ïàâîäê³â êðèòè÷íîþ
ïî䳺þ äëÿ ðîçâèòêó àâà𳿠íà íàï³ðí³é ã³äðîñïîðóä³ º ïåðåâè-
ùåííÿ ÔÏÐ. Öÿ ïîä³ÿ ìîæå ðåàë³çóâàòèñÿ ïðè â³äìîâ³ çà
ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ îäí³º¿ àáî ê³ëüêîõ âîäîïðîïóñêíèõ
ñïîðóä, ùî ôîðìóþòü âîäîñêèäíèé ôðîíò ã³äðîâóçëà (â çà-
ëåæíîñò³ â³ä óìîâ òðàíñôîðìàö³¿ ïàâîäêó âîäîñõîâèùåì òà
ïðîïóñêíî¿ çäàòíîñò³ ñïîðóä). Ïðè ïåðåâèùåíí³ ÔÏÐ
çá³ëüøóºòüñÿ ã³äðîñòàòè÷íèé òèñê, ïîðóøóºòüñÿ íîðìàëüíà
ðîáîòà äðåíàæíèõ òà ô³ëüòðàö³éíèõ ïðèñòðî¿â, çðîñòàþòü
ô³ëüòðàö³éí³ é äèíàì³÷í³ íàâàíòàæåííÿ, ïîøêîäæóþòüñÿ îê-
ðåì³ êîíñòðóêòèâí³ åëåìåíòè â ðåçóëüòàò³ ðîçìèâ³â òà ï³äìèâ³â
òîùî, â ðåçóëüòàò³ ÷îãî óçàãàëüíåíà íåñó÷à çäàòí³ñòü ñïîðóäè
çà îäíèì ç êðèòåð³¿â (ì³öíîñò³, ñò³éêîñò³) ìîæå áóòè âè÷åðïà-
íà. ³äïîâ³äíî, ïðè ïðîõîäæåíí³ ðîçðàõóíêîâèõ ïàâîäê³â,
â³äìîâó âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ ìîæíà
òðàêòóâàòè ÿê «âèêèä âèïàäêîâîãî ïðîöåñó çà çàäàíèé (ïðîåê-
òíèé) ð³âåíü».
Òîä³ âåðõíº ãðàíè÷íå (sup) çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà
ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ðîçðàõóíêîâîãî ïàâîäêó
),(sup
dFAP (äàë³ — äëÿ îñíîâíîãî âèïàäêó — ³íäåêñ m , ïåðå-
â³ðî÷íîãî — ³íäåêñ c ) òà â³äìîâè âîäîñêèäíîãî ôðîíòó ã³äðîâóç-
ëà, ÿê éìîâ³ðíîñò³ ïåðåòèíó çàçíà÷åíèõ äâîõ ïîä³é áóäå:
)()(),( ,,,,
sup
mwmkdmd APFPFAP ⋅= , (1)
)()(),( ,,,,
sup
cwckdcd APFPFAP ⋅= , (2)
äå )( ,, mkdFP , )( ,, ckdFP — éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ ðîçðàõóíêî-
âîãî òà ìàêñèìàëüíîãî ðîçðàõóíêîâîãî ïàâîäê³â, â çàëåæíîñò³ â³ä
êëàñó ñïîðóäè k òà ðîçðàõóíêîâîãî âèïàäêó (îñíîâíîãî m òà
ïåðåâ³ðî÷íîãî c ), â³äïîâ³äíî; )( ,mwAP , )( ,cwAP — éìîâ³ðíîñò³
â³äìîâ âîäîñêèäíîãî ôðîíòó, çà ÿêèõ ìîæëèâå ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ.
Ïðè ðåàë³çàö³¿ ìàêñèìàëüíîãî ðîçðàõóíêîâîãî ïàâîäêó ïåðå-
â³ðî÷íîãî âèïàäêó äëÿ ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ äîñòàòíüî â³äìîâè çà
38
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ áóäü-ÿêî¿ ç âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä.
Ìàºìî:
( )∏
=
−−=
N
i
iwcw APAP
1
,, )(11)( , (3)
äå )( ,iwAP — éìîâ³ðí³ñòü â³äìîâè çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ
i -¿ âîäîïðîïóñêíî¿ ñïîðóäè ç³ ñïîðóä ùî ôîðìóþòü âîäî-
ñêèäíèé ôðîíò; N — çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü âîäîïðîïóñêíèõ ñïî-
ðóä, çàä³ÿíèõ ó ôîðìóâàíí³ âîäîñêèäíîãî ôðîíòó ã³äðîâóçëà.
Ïðè ðîçðàõóíêîâîìó ïàâîäêó îñíîâíîãî âèïàäêó ïåðåâè-
ùåííÿ ÔÏÐ òàêîæ ìîæå íàñòóïèòè ïðè â³äìîâ³ çà ïðîïóñê-
íîþ çäàòí³ñòþ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä, íàïðèêëàä, ïðè â³äìîâ³
ê³ëüêîõ âîäîïðîïóñêíèõ òðàêò³â âíàñë³äîê çàêëèíþâàííÿ çàò-
âîð³â òîùî.  çàãàëüíîìó âèïàäêó âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ
éìîâ³ðíîñò³ â³äìîâè ê³ëüêîõ ( M ç N ) âîäîïðîïóñêíèõ ñïî-
ðóä )( |,
sup
NMwAP ìîæíà îö³íèòè çà ôîðìóëîþ [8]:
( ) ( )
( ) ,)(11...
...)(11)(11)(
max
1
1
,
max
1
1
,
1
,|,
sup
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−×
×⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
−−⋅⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−=
∏
∏∏
+−
=
−
==
MN
k
kw
N
j
jw
N
i
iwNMw
AP
APAPAP
(4)
äå )( ,iwAP , )( , jwAP , )( ,qwAP — éìîâ³ðíîñò³ â³äìîâ i -¿, j -¿,
k -¿ ç âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä, ùî ôîðìóþòü âîäîñêèäíèé
ôðîíò ã³äðîâóçëà, çãðóïîâàíèõ òàêèì ÷èíîì, ùîá ìàêñèì³çó-
âàëèñÿ çíà÷åííÿ â³äïîâ³äíèõ éìîâ³ðíîñòåé â³äìîâ M ç N ñïî-
ðóä, êîëè ê³ëüê³ñòü ïðàöþþ÷èõ ñïîðóä ñòຠìåíøîþ çà çàãàëü-
íó ¿õ ê³ëüê³ñòü N ; M — ê³ëüê³ñòü âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä,
ïðè â³äìîâ³ ÿêèõ âåðõí³é á’ºô ïåðåïîâíþºòüñÿ.
 çàãàëüíîìó âèïàäêó íàä³éí³ñòü âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä
âèçíà÷àºòüñÿ ¿õ ãîòîâí³ñòþ äî ïðîïóñêó ïàâîäê³â.  ñâîþ ÷åðãó
íàä³éí³ñòü ï³äãîòîâëåíî¿ äî ïðîïóñêó ïàâîäêó ñïîðóäè â ïåðøó
÷åðãó (äî ïåðøî¿ â³äìîâè) âèçíà÷àºòüñÿ áåçâ³äìîâí³ñòþ ìåõàí³÷-
íîãî óñòàòêóâàííÿ (ñèñòåìè «çàòâîðè — ï³äéîìí³ ìåõàí³çìè»),
òà éîãî ðåìîíòîïðèäàòí³ñòþ íà âèïàäîê â³äìîâè (çàêëèíþâàí-
íÿ òîùî) [4]. Âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñò³ â³äìîâè
39
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
âîäîïðîïóñêíî¿ ñïîðóäè çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ íà ìîìåíò
÷àñó wrtt ,+ ç âðàõóâàííÿì äîïóñòèìîãî ÷àñó wrt , íà â³äíîâëåí-
íÿ ïðàöåçäàòíîñò³ ìåõàí³÷íîãî óñòàòêóâàííÿ ó âèïàäêó éîãî
â³äìîâè (ó ïðèïóùåíí³ ñòàö³îíàðíîãî ïóàñîí³âñüêîãî ïîòîêó
â³äìîâ óñòàòêóâàííÿ çàãàëüíîþ ³íòåíñèâí³ñòþ w,Σλ é åêñïî-
íåíö³àëüíîãî çàêîíó â³äíîâëåííÿ ïðàöåçäàòíîñò³) áóäå:
( ){ }wrwwwrw ttttAP ,min,,,
sup expexp1),( ⋅μ−⋅⋅λ−−=+ Σ , (5)
äå ∑λ=λΣ
j
jw, ; jλ — ³íòåíñèâí³ñòü â³äìîâ j -ãî åëåìåíòà êîí-
ñòðóêö³¿ àáî ìåõàí³çìó âîäîïðîïóñêíî¿ ñïîðóäè; wmin,μ — ì³í³ìàëü-
íå çíà÷åííÿ ³íòåíñèâíîñò³ â³äíîâëåííÿ ïðàöåçäàòíîñò³ ñïîðóäè ç
âðàõóâàííÿì ñêëàäíîñò³ ðåìîíòíèõ îïåðàö³é ïî â³äíîâëåííþ ïðà-
öåçäàòíîñò³ ð³çíèõ ñòðóêòóðíèõ îäèíèöü ñèñòåìè «çàòâîðè-
ï³äéîìí³ ìåõàí³çìè».
Îòðèìàí³ óñåðåäíåííÿì äàíèõ íà ð³çíèõ îá’ºêòàõ ñòàòèñòè÷í³
îö³íêè âåëè÷èí w,Σλ , wmin,μ , ùî õàðàêòåðèçóþòü ïðàöåçäàòí³ñòü
âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ, ïðèâîäÿòüñÿ â
ë³òåðàòóð³ [3, 4]. Äëÿ ³íäèâ³äóàëüíèõ îá’ºêò³â ö³ çíà÷åííÿ ìîæóòü
áóòè óòî÷íåí³ íà îñíîâ³ âèá³ðêîâèõ ñòàòèñòè÷íèõ äîñë³äæåíü [9].
Çà â³äîìèõ çíà÷åíü ),( ,
sup
mdFAP òà ),( ,
sup
cdFAP âåðõíº
ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³
),(sup FAP â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ïàâîäê³â òà â³äìîâ âîäîïðî-
ïóñêíèõ ñïîðóä ç âðàõóâàííÿì óìîâè ôîðìóâàííÿ ïîâíî¿ ãðóïè
ïîä³é áóäå:
( ) ),()(1),(),( ,
sup
,,,
supsup
cdckdmd FAPFPFAPFAP +−⋅= , (6)
äå )( ,, ckdFP — éìîâ³ðí³ñòü ïåðåâèùåííÿ ìàêñèìàëüíîãî ðîçðàõóí-
êîâîãî ïàâîäêó.
ßê â³äîìî, ñåðåäíÿ ïîâòîðþâàí³ñòü ñèëüíèõ çåìëåòðóñ³â (³íòåí-
ñèâí³ñòþ 7 òà á³ëüøå áàë³â çà øêàëîþ MSK) ó âèñîêî ñåéñì³÷íèõ
ðàéîíàõ (íà òåðèòî𳿠Óêðà¿íè — öå Êðèì òà Îäåñüêà îáëàñòü)
çàçâè÷àé îö³íþºòüñÿ âåëè÷èíîþ äî 100—150 ðîê³â, ³íêîëè é
40
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
ìåíøå. Ðîçðàõóíêè ã³äðîñïîðóä íà ñåéñìîñò³éê³ñòü â òàêèõ âèïàä-
êàõ âåäóòü ïðè ÍÏÐ ó âåðõíüîìó á’ºô³ òà äåÿêîìó ì³í³ìàëüíîìó
ð³âí³ âîäè â íèæíüîìó á’ºô³. Îñê³ëüêè ÍÏÐ âèêîðèñòîâóºòüñÿ
äëÿ ïðîïóñêó ïàâîäê³â, ùî íå ïåðåâèùóþòü ðîçðàõóíêîâèé, òî
ïðè ìîæëèâîìó ïîøêîäæåíí³ ã³äðîñïîðóäè âíàñë³äîê çåìëåòðóñó
ìîæå âèíèêíóòè ñèòóàö³ÿ, êîëè ñòàíå íåìîæëèâèì áåçïå÷íå ñïðà-
öþâàííÿ âåðõíüîãî á’ºôà é ñïîðîæíåííÿ âîäîñõîâèùà â³ä ÍÏÐ.
Àâàð³éíà ñèòóàö³ÿ íà ã³äðîñïîðóä³ ïðè ¿¿ ïîøêîäæåíí³ çåìëå-
òðóñîì ìîæå âèíèêíóòè â äâîõ âèïàäêàõ: 1) ïðè ðîçðàõóíêîâîìó
ïàâîäêó, êîëè ìàþòü áóòè çàä³ÿí³ âñ³ âîäîïðîïóñêí³ ñïîðóäè
ã³äðîâóçëà, ³ äëÿ ñêèäó äîäàòêîâèõ âèòðàò âîäè íå âèñòà÷àòèìå
ïðîïóñêíî¿ çäàòíîñò³ âîäîñêèäíîãî ôðîíòó ã³äðîâóçëà; 2) ÿêùî
ïðè ïðîõîäæåíí³ ïàâîäêó, ùî íå á³ëüøèé ðîçðàõóíêîâîãî, â³äìî-
âèòü âîäîïðîïóñêíèé ôðîíò çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ.
Âåðõíº ãðàíè÷íå (sup) çíà÷åííÿ áåçóìîâíî¿ (ïîâíî¿) éìî-
â³ðíîñò³ ïîøêîäæåííÿ ñïîðóäè ),(sup
dEAP ïðè ðîçðàõóíêî-
âîìó çåìëåòðóñ³ dE ç ñåðåäí³ì ïåð³îäîì ïîâòîðåííÿ me,τ ìîæíà
îö³íèòè ÿê éìîâ³ðí³ñòü ïåðåâèùåííÿ ìàêñèìàëüíèõ ðîçðàõóí-
êîâèõ ïðèñêîðåíü íà ´ðóíò³, ÿêà ç âðàõóâàííÿì éìîâ³ðíîñò³ ¿õ
íå ïåðåâèùåííÿ γP (ó âèïàäêó âñòàíîâëåííÿ ñåðåäí³õ ïåð³îä³â
ïîâòîðåííÿ çåìëåòðóñ³â γP = 0,9), áóäå:
1
,
sup )1(),( −
γ τ⋅−= med PEAP . (7)
Ïðè ðîçðàõóíêîâîìó ïàâîäêó mdF , áåçïå÷íå ñïðàöþâàííÿ âî-
äîñõîâèùà ñòຠïðîáëåìàòè÷íèì. Âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ óìîâ-
íî¿ éìîâ³ðíîñò³ ðîçâèòêó àâà𳿠íà ïîøêîäæåí³é çåìëåòðóñîì ñïîðóä³
â öüîìó âèïàäêó ìîæå ïðèéìàòèñÿ ð³âíèì îäèíèö³.  ñâîþ ÷åðãó
âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ â³äïîâ³äíî¿ éìîâ³ðíîñò³ ðîçâèòêó àâàð³¿
ïðè ïàâîäêó, ùî º ìåíøèì çà ðîçðàõóíêîâèé, ìîæíà âèçíà÷èòè
ÿê éìîâ³ðí³ñòü â³äìîâè ïåâíî¿ ê³ëüêîñò³ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä çà
ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ (4), ïðè ÿê³é íå çàáåçïå÷óºòüñÿ ñïðàöþâàí-
íÿ âîäîñõîâèùà â áåçïå÷íîìó ðåæèì³.
Ìîæëèâ³ñòü ïîºäíàííÿ ñåéñì³÷íîãî ÿâèùà ç ð³çíèìè ïàâîäêàìè
ìîæíà âðàõóâàòè â ðàìêàõ ïîâíî¿ ãðóïè ïîä³é, ïðåäñòàâëåíèõ ïàâîä-
êàìè, ùî íå ïåðåâèùóþòü ðîçðàõóíêîâèé, àëå ïðè ÿêèõ ìîæå íå
çàáåçïå÷óâàòèñÿ ñïðàöþâàííÿ âîäîñõîâèùà â áåçïå÷íîìó ðåæèì³
÷åðåç â³äìîâó âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä ã³äðîâóçëà çà ïðîïóñêíîþ
çäàòí³ñòþ.
41
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
Äëÿ ôîðìóâàííÿ ïîâíî¿ ãðóïè ïîä³é ïðè âðàõóâàíí³ ìîæ-
ëèâîñò³ ðåàë³çàö³¿ ê³ëüêîõ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù ç ð³çíèìè éìî-
â³ðíîñòÿìè ïåðåâèùåííÿ âèêîíóºòüñÿ ¿õ ðàíæèðóâàííÿ ç íó-
ìåðàö³ºþ ïîä³é çà ïðàâèëîì:
nnj PPPPP <<<< −121 ...... , (8)
äå jP — ùîð³÷íà éìîâ³ðí³ñòü ïåðåâèùåííÿ (%, ð³ê–1) j -¿
åêñòðåìàëüíî¿ ïî䳿, nj ,1= , n — çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü åêñòðåìàëü-
íèõ ÿâèù, ùî âêëþ÷àþòüñÿ â ïîâíó ãðóïó ïîä³é.
Äëÿ ðàíæèðóâàíèõ ïîä³é ç ð³çíèìè éìîâ³ðíîñòÿìè ïåðåâèùåí-
íÿ îö³íþþòüñÿ éìîâ³ðíîñò³ ðåàë³çàö³¿ â³äïîâ³äíèõ óìîâ íåçàáåç-
ïå÷åííÿ ñïðàöþâàííÿ âîäîñõîâèùà â áåçïå÷íîìó ðåæèì³
1C ,
2C , ..., jC , …, nC ÿê íåñóì³ñíèõ ïîä³é. Îñê³ëüêè ç ìåíø
éìîâ³ðíèìè ïîä³ÿìè ìîæå áóòè ïîâ’ÿçàíà á³ëüøà íåáåçïåêà, à
¿õí³ õàðàêòåðèñòèêè çì³íþþòüñÿ ó á³ëüøîìó ä³àïàçîí³ é îö-
³íþþòüñÿ ç á³ëüøîþ ïîõèáêîþ, òî ç çàïàñîì ðèçèêó ïðèéìåìî:
)( 1CP = 2
1P ; )( 2CP = 2
2P — )( 1CP ; ...;
)( jCP = 2 −jP )( 1−jCP ; ...; )( nCP = 2 −nP )( 1−nCP . (9)
Äàë³ â ðàìêàõ ïîâíî¿ ãðóïè ïîä³é çä³éñíþºòüñÿ íîðìóâàííÿ
éìîâ³ðíîñòåé ðåàë³çàö³¿ â³äïîâ³äíèõ j -õ óìîâ çà ôîðìóëîþ:
∑
=
⋅μ
= n
j
j
j
j
CP
CP
CP
1
)(
)(
)( , (10)
äå μ — íîðìóþ÷à ì³ðà, ÿêà ó âèïàäêó, êîëè ∑
=
≤
n
j
jP
1
1 (àáî
≤ 100%) ïðèéìàºòüñÿ ð³âíîþ ∑
=
n
j
jP
1
, ÿêùî ∑
=
>
n
j
jP
1
1 (àáî
á³ëüøå 100%), òî ïðèéìàºòüñÿ ð³âíîþ îäèíèö³ àáî 100%.
42
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Íåõàé, íàïðèêëàä, íåîáõ³äíî ñôîðìóâàòè ïîâíó ãðóïó ïîä³é
äëÿ ðàíæèðóâàíîãî çà ïðàâèëîì (8) ðÿäó ïàâîäê³â ç íàñòóïíè-
ìè éìîâ³ðíîñòÿìè ïåðåâèùåííÿ ìàêñèìàëüíèõ âèòðàò âîäè:
1P = 0,01%;
2P = 0,1%; 3P = 1%;
4P = 2%; 5P = 3%;
6P = 5%; 7P = 10%.
Îòðèìóºìî éìîâ³ðíîñò³ â³äïîâ³äíèõ óìîâ íåçàáåçïå÷åííÿ
ñïîðîæíåííÿ âîäîñõîâèùà â áåçïå÷íîìó ðåæèì³ ÿê íåñóì³ñ-
íèõ ïîä³é:
)( 1CP = 0,02%; )( 2CP = 0,18%; )( 3CP = 1,82%;
)( 4CP = 2,18%; )( 5CP = 3,82%; )( 6CP = 6,18%;
)( 7CP = 13,82%.
Îñê³ëüêè ñóìà éìîâ³ðíîñòåé ïåðåâèùåííÿ jP , 7,1=j , â íàâåäå-
íîìó ïðèêëàä³ ìåíøå 100%, òî íîðìóþ÷à ì³ðà μ = ∑
=
=
7
1
m
j
jP = 21,11%.
Ìàºìî íîðìîâàí³ éìîâ³ðíîñò³ jCP )( , 7,1=j , ðåàë³çàö³¿ â³äïî-
â³äíèõ óìîâ
1C ,
2C , ..., jC , ..., 7C , ùî ôîðìóþòü ïîâíó
ãðóïó íåñóì³ñíèõ ïîä³é: 0,015%, 0,135%; 1,37%; 1,64%; 2,88%;
4,66%; 10,41%.
Äàë³, çã³äíî ç ôîðìóëîþ ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ ïîâíà éìîâ³ðí³ñòü
â³äìîâè âîäîïðîïóñêíîãî ôðîíòó çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ áóäå:
j
n
j
jww CPCAPAP )()|()(
1
supsup ∑
=
= , (11)
äå )|(sup
jw CAP âèçíà÷àþòüñÿ çà ôîðìóëîþ (4), àáî â çàëåæíîñò³
â³ä ê³ëüêîñò³ jq âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä, ùî ìàþòü áóòè çàä³ÿí³
äëÿ áåçïå÷íîãî ïðîïóñêó j -ãî ïàâîäêó:
43
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
[ ]∏ ∏
= =
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−−=
j
j
q
q
N
qi
iwjw APCAP
1
,
sup )(11)|( , (12)
)( ,iwAP — éìîâ³ðí³ñòü â³äìîâè i -¿ âîäîïðîïóñêíî¿ ñïîðóäè
(äèâ. ôîðìóëó (5)).
Äëÿ óìîâ, ïðè ÿêèõ íå çàáåçïå÷óºòüñÿ ñïðàöþâàííÿ âîäîñõîâèùà
â áåçïå÷íîìó ðåæèì³ ï³ñëÿ ðîçðàõóíêîâîãî çåìëåòðóñó, ïîâíà éìîâ³ðí³ñòü
â³äìîâè âîäîïðîïóñêíîãî ôðîíòó çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ:
j
n
j
jdwdw CPCEAPEAP )(),|(),(
1
supsup ∑
=
= , (13)
äå éìîâ³ðíîñò³ ),|(sup
jdw CEAP âèçíà÷àþòüñÿ çàëåæíî â³ä
ê³ëüêîñò³ jq âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä (12), ÿê³ ìàþòü áóòè çàä³ÿí³
äëÿ áåçïå÷íîãî ñïîðîæíåííÿ âîäîñõîâèùà ó âèïàäêó ïðîõîäæåííÿ
j -õ ïàâîäê³â.
 ðåçóëüòàò³ îòðèìóºìî âåðõíº ãðàíè÷íå (sup) çíà÷åííÿ ïîâíî¿
éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ çåì-
ëåòðóñ³â òà â³äìîâ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä ã³äðîâóçëà çà ïðî-
ïóñêíîþ çäàòí³ñòþ:
),(),(),( supsupsup
dwd EAPEFPEAP ⋅= . (14)
Îñê³ëüêè àâàð³ÿ íà ã³äðîñïîðóä³ ìîæå ìàòè ì³ñöå ïðè ïåðåâè-
ùåíí³ íàâàíòàæåíü â ðåçóëüòàò³ â³äìîâ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä ³
äî çåìëåòðóñó (ïðè ðîçðàõóíêîâèõ ïàâîäêàõ dF ), òî ç âðàõóâàííÿì
óìîâè ôîðìóâàííÿ ïîâíî¿ ãðóïè ïîä³é âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ
ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ äâîõ åêñòðå-
ìàëüíèõ ÿâèù áóäå:
( ) ),(),(1),(),,( supsupsupsup EAPEAPFAPEFAP d +−⋅= , (15)
äå ),(sup FAP — âåðõíº ãðàíè÷íå (sup) çíà÷åííÿ ïîâíî¿ éìîâ³ð-
íîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ïàâîäê³â
òà â³äìîâ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä (äèâ. ôîðìóëó (6)).
44
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
Âåðõí³ ãðàíè÷í³ çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñòåé âèíèêíåííÿ àâà𳿠íà
ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ïàâîäê³â òà â³òðîâèõ õâèëü
ïðè øòîðì³, ïàâîäê³â òà òåìïåðàòóðíèõ íàâàíòàæåíü, ïàâîäê³â òà
íàâàíòàæåíü â³ä ëüîäîâèõ ÿâèù ìîæóòü ðîçðàõîâóâàòèñÿ çà
íàñòóïíèõ óìîâ, ùî ìîäåëþþòü «âèêèäè âèïàäêîâèõ ïðîöåñ³â
çà çàäàíèé ð³âåíü»:
— ó âèïàäêó âðàõóâàííÿ â³äïîâ³äíèõ ÿâèù ìàëî¿ éìîâ³ð-
íîñò³ ïåðåâèùåííÿ, ùî âñòàíîâëþºòüñÿ ç âðàõóâàííÿì êëàñó
ñïîðóäè (îñíîâíèé âèïàäîê), — çà óìîâè, ùî ð³âåíü âîäè ó
âåðõíüîìó á’ºô³ âíàñë³äîê â³äìîâè îäí³º¿ (àáî ê³ëüêîõ) âîäî-
ïðîïóñêíèõ ñïîðóä, ùî ôîðìóþòü âîäîñêèäíèé ôðîíò ã³äðî-
âóçëà, ïåðåâèùèòü ÍÏÐ;
— ó âèïàäêó âðàõóâàííÿ â³äïîâ³äíèõ ÿâèù 50% éìîâ³ðíîñò³
ïåðåâèùåííÿ, íåçàëåæíî â³ä êëàñó ñïîðóäè (ïåðåâ³ðî÷íèé âèïà-
äîê) — çà óìîâè, ùî ð³âåíü âîäè ó âåðõíüîìó á’ºô³ âíàñë³äîê
â³äìîâè îäí³º¿ (àáî ê³ëüêîõ) âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä âîäîñêèäíîãî
ôðîíòó ã³äðîâóçëà ïåðåâèùèòü ÔÏÐ.
Çà öèõ óìîâ âåðõí³ ãðàíè÷í³ (sup) çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñòåé àâàð³¿
íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ â³äìîâ âîäîñêèäíîãî
ôðîíòó ã³äðîâóçëà ïðè ïðîõîäæåíí³ ïàâîäê³â òà â³òðîâèõ õâèëü
ïðè øòîðì³ ),(sup
dVAP , òåìïåðàòóðíèõ íàâàíòàæåíü ),(sup
dTAP ,
íàâàíòàæåíü â³ä ëüîäîâèõ ÿâèù ),(sup
dIAP (äëÿ îñíîâíèõ âè-
ïàäê³â — ³íäåêñ m , ïåðåâ³ðî÷íèõ — ³íäåêñ c ) çã³äíî ç ôîðìóëîþ
éìîâ³ðíîñò³ ëîã³÷íîãî äîáóòêó äâîõ ïîä³é áóäóòü:
)()(),( ,,,,
sup
mwmkdmd APVPVAP ⋅= ,
)(5,0),( ,,
sup
cwcd APVAP ⋅= , (16)
)()(),( ,,,,
sup
mwmkdmd APTPTAP ⋅= , )(5,0),( ,,
sup
cwcd APTAP ⋅= , (17)
)()(),( ,,,,
sup
mwmkdmd APIPIAP ⋅= , )(5,0),( ,,
sup
cwcd APIAP ⋅= , (18)
äå )( ,, mkdVP , )( ,, mkdTP , )( ,, mkdIP — éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ
ðîçðàõóíêîâèõ çíà÷åíü õàðàêòåðèñòèê â³òðîâèõ õâèëü, íàâàíòàæåíü
â³ä òåìïåðàòóðíèõ òà ëüîäîâèõ ÿâèù, â³äïîâ³äíî, ùî âñòàíîâëþ-
þòüñÿ çàëåæíî â³ä êëàñó ñïîðóäè k ; )( ,mwAP , )( ,cwAP — éìî-
â³ðíîñò³ â³äìîâ âîäîñêèäíîãî ôðîíòó, ÿê³ îö³íþþòüñÿ â çà-
45
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
ëåæíîñò³ â³ä êëàñó ñïîðóäè k òà ðîçðàõóíêîâîãî âèïàäêó (îñ-
íîâíîãî m , ïåðåâ³ðî÷íîãî c ), ÿê ³ìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ
ÍÏÐ ³ ÔÏÐ, â³äïîâ³äíî, çà ôîðìóëàìè (1—5).
Âåðõí³ ãðàíè÷í³ çíà÷åííÿ ïîâíèõ éìîâ³ðíîñòåé àâà𳿠íà ã³äðîñ-
ïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ïàâîäê³â òà â³òðîâèõ õâèëü
),(sup VAP , ïàâîäê³â òà òåìïåðàòóðíèõ íàâàíòàæåíü ),(sup TAP ,
ïàâîäê³â òà íàâàíòàæåíü â³ä ëüîäîâèõ ÿâèù ),(sup IAP ÿê éìî-
â³ðíîñòåé ëîã³÷íèõ ñóì â³äïîâ³äíèõ «âèêèä³â âèïàäêîâèõ ïðî-
öåñ³â çà çàäàíèé ð³âåíü» äëÿ îñíîâíèõ òà ïåðåâ³ðî÷íèõ âèïàäê³â,
ç âðàõóâàííÿì óìîâ ôîðìóâàííÿ ïîâíèõ ãðóï ïîä³é, áóäóòü:
( ) ),()(5,0),(),( ,
sup
,,,
sup
cdmkdmd VAPVPVAPVAP ⋅−+= , (19)
( ) ),()(5,0),(),( ,
sup
,,,
sup
cdmkdmd TAPTPTAPTAP ⋅−+= , (20)
( ) ),()(5,0),(),( ,
sup
,,,
sup
cdmkdmd IAPIPIAPIAP ⋅−+= . (21)
Àâàð³¿, ùî ïîâ’ÿçàí³ ç â³òðîâèìè õâèëÿìè òà ëüîäîâèìè
ÿâèùàìè, º ïîä³ÿìè íåñóì³ñíèìè. Ïîâíà éìîâ³ðí³ñòü àâà𳿠íà
ã³äðîñïîðóä³ ),,(sup IVAP â ðåçóëüòàò³ öèõ ÿâèù áóäå:
( ) ( )),(1),(),(1),(),,( supsupsupsupsup VAPIAPIAPVAPIVAP −⋅+−⋅= . (22)
Òåìïåðàòóðí³ íàâàíòàæåííÿ íà ã³äðîñïîðóäè ìîæóòü ìàòè ÿê ïðè-
ðîäíå, òàê ³ òåõíîãåííå ïîõîäæåííÿ, òîìó àâàð³¿, ïîâ’ÿçàí³ ç íèìè, ñë³ä
ðîçãëÿäàòè ÿê ñóì³ñí³ ïî䳿 ç àâàð³ÿìè, ñïðè÷èíåíèìè ³íøèìè ÿâèùà-
ìè. Âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³
â ðåçóëüòàò³ 䳿 ïàâîäê³â òà â³òðîâèõ õâèëü, ïàâîäê³â òà òåìïåðàòóðíèõ
íàâàíòàæåíü, ïàâîäê³â òà íàâàíòàæåíü â³ä ëüîäîâèõ ÿâèù áóäå:
( ) ( )),(1),,(11),,,( supsupsup TAPIVAPITVAP −⋅−−= . (23)
Íàðåøò³ âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà
ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ ïðîðèâó ðîçòàøîâàíèõ âèùå çà òå÷³ºþ
ï³äï³ðíèõ ñïîðóä ),(sup
udBAP ìîæíà îö³íèòè ÿê äîáóòîê éìî-
â³ðíîñò³ àâà𳿠íà ðîçòàøîâàí³é âèùå çà òå÷³ºþ ð³êè íàï³ðí³é
46
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
ñïîðóä³ )(sup
udBP òà éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ âíàñë³äîê
䳿 õâèë³ ïðîðèâó )(sup
udFP :
)()(),( supsupsup
ududud FPBPBAP = . (24)
Ïðè öüîìó ìîæëèâ³ñòü ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ âíàñë³äîê 䳿 õâèë³
ïðîðèâó ðîçòàøîâàíî¿ âèùå çà òå÷³ºþ ð³êè íàï³ðíî¿ ñïîðóäè âñòà-
íîâëþºòüñÿ ðîçðàõóíêàìè òðàíñôîðìàö³¿ äîäàòêîâîãî ïðèòîêó âîäè
ó âîäîñõîâèùå.
Ìîæëèâ³ äâà åêñòðåìàëüí³ âèïàäêè ïîºäíàííÿ ïðèðîäíîãî
ïðèòîêó ð³êè ó âîäîñõîâèùå òà äîäàòêîâîãî ïðèòîêó âíàñë³äîê
ïðîðèâó ðîçòàøîâàíî¿ âèùå çà òå÷³ºþ ð³êè íàï³ðíî¿ ñïîðóäè, ÿê³
ñë³ä ðîçãëÿäàòè ÿê íåñóì³ñí³ ïî䳿.
 ïåðøîìó âèïàäêó àâàð³ÿ íà ðîçòàøîâàí³é âèùå çà òå÷³ºþ
ãðåáë³ â³äáóâàºòüñÿ ïðè ïàâîäêó, ïðîïóñê ÿêîãî çä³éñíþºòüñÿ ïðè
ÔÏÐ. Âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ
âíàñë³äîê 䳿 õâèë³ ïðîðèâó )( 1,
sup
udFP ó öüîìó (ïåðøîìó) âè-
ïàäêó ïðèéìàºòüñÿ ð³âíèì éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ ìàêñèìàëüíî-
ãî ðîçðàõóíêîâîãî ïàâîäêó )( ,, ckdFP , ùî âñòàíîâëþºòüñÿ äëÿ
ïåðåâ³ðî÷íîãî âèïàäêó â çàëåæíîñò³ â³ä êëàñó ñïîðóäè:
)()( ,,1,
sup
ckdud FPFP = . (25)
Ó äðóãîìó âèïàäêó àâàð³ÿ íà ðîçòàøîâàí³é âèùå çà òå÷³ºþ
ãðåáë³ â³äáóâàºòüñÿ ïðè ïàâîäêàõ, ïðîïóñê ÿêèõ îðãàí³çóºòüñÿ ïðè
ð³âíÿõ âîäè ó âåðõíüîìó á’ºô³, ùî º ìåíø³ çà ÔÏÐ. Âåðõíº
ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ éìîâ³ðíîñò³ ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ âíàñë³äîê 䳿
õâèë³ ïðîðèâó )( 2,
sup
udFP ó öüîìó (äðóãîìó) âèïàäêó âèçíà÷èòüñÿ
ÿê éìîâ³ðí³ñòü â³äìîâè âîäîïðîïóñêíîãî ôðîíòó çà ïðîïóñêíîþ
çäàòí³ñòþ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿ ïàâîäê³â, õâèë³ ïðîðèâó òà
â³äìîâ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä:
j
n
j
judwud CPCBAPFP )(),|()(
1
sup
2,
sup ∑
=
= , (26)
äå éìîâ³ðíîñò³ ),|(sup
judw CBAP âèçíà÷àþòüñÿ çà ôîðìóëîþ (12)
çàëåæíî â³ä ê³ëüêîñò³ jq âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä, ÿê³ ìàþòü áóòè
çàä³ÿí³ äëÿ áåçïå÷íîãî ïðîïóñêó õâèë³ ïðîðèâó ó âèïàäêó ïðîõîä-
æåííÿ j -õ ïàâîäê³â.
47
ÏðåðîìàíòèçìÐîçä³ë 1. Åêîëîã³÷íà áåçïåêà
 ðåçóëüòàò³ îòðèìóºìî ïîâíó éìîâ³ðí³ñòü ïåðåâèùåííÿ ÔÏÐ
âíàñë³äîê 䳿 õâèë³ ïðîðèâó ÿê éìîâ³ðí³ñòü â³äìîâè âîäîïðîïóñ-
êíîãî ôðîíòó çà ïðîïóñêíîþ çäàòí³ñòþ â ðåçóëüòàò³ ñóì³ñíî¿ ä³¿
ïàâîäê³â, õâèë³ ïðîðèâó òà â³äìîâ âîäîïðîïóñêíèõ ñïîðóä,
ÿêà çàëåæíî â³ä êëàñó ñïîðóäè k òà ç âðàõóâàííÿì íåñóì³ñ-
íîñò³ âèïàäê³â, áóäå:
( ))(1)()()( ,,2,
sup
,,
sup
ckdudckdud FPFPFPFP −⋅+= . (27)
Ïðè îö³íö³ ïîâíî¿ éìîâ³ðíîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³, çà-
ëåæíî â³ä óìîâ ¿¿ åêñïëóàòàö³¿, 䳿 ïðèðîäíèõ òà òåõíîãåííèõ
ôàêòîð³â, ìîæóòü âðàõîâóâàòèñÿ ð³çí³ åêñòðåìàëüí³ ÿâèùà, ç
ïåðåðàõîâàíèõ âèùå. Ç âðàõóâàííÿì óìîâè ôîðìóâàííÿ ïî-
âíî¿ ãðóïè ïîä³é âåðõíº ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ ïîâíî¿ éìîâ³ð-
íîñò³ àâà𳿠íà ã³äðîñïîðóä³ â ðåçóëüòàò³ áóäü-ÿêîãî ç âèùå
ïåðåðàõîâàíèõ ÿâèù, áóäå:
( )
),(),,,(),(
),(),,,(),(1),(
),,,,,(
supsupsup
supsupsupsup
sup
ud
udd
BAPITVAPEAP
BAPITVAPEAPFAP
ITVEFAP
+++
+−−−⋅=
=
(28)
Çàïðîïîíîâàíà ìåòîäèêà îö³íêè âåðõí³õ ãðàíè÷íèõ (sup) çíà-
÷åíü éìîâ³ðíîñòåé àâàð³é íà ð³÷êîâèõ ã³äðîòåõí³÷íèõ ñïîðóäàõ â
ðåçóëüòàò³ åêñòðåìàëüíèõ ÿâèù, ïîâ’ÿçàíèõ ç ïîâåíÿìè ïðèðîäíî-
ãî òà òåõíîãåííîãî ïîõîäæåííÿ, ìîæå âèêîðèñòîâóâàòèñÿ ïðè
îö³íö³ ðèçèêó àâàð³é íà ã³äðîñïîðóäàõ, ùî ïðîåêòóþòüñÿ, áóäó-
þòüñÿ àáî çíàõîäÿòüñÿ â åêñïëóàòàö³¿, îö³íö³ òåõíîãåííî¿ áåçïåêè
ã³äðîñïîðóä, ïðèéíÿòò³ ð³øåíü, íàïðàâëåíèõ íà êåðóâàííÿ òåõíî-
ãåííîþ áåçïåêîþ ã³äðîñïîðóä ç âðàõóâàííÿì ðèçèêó. Çîêðåìà,
âèêîðèñòîâóþ÷è ìåòîäèêó, ìîæíà âèÿâèòè ïð³îðèòåòí³ ôàêòîðè, ç
íàéá³ëüøèì âíåñêîì â ïîâíó éìîâ³ðí³ñòü àâàð³¿, íà ÿê³ ïðè ïðî-
åêòóâàíí³ òà åêñïëóàòàö³¿ ñïîðóäè ñë³ä çâåðòàòè íàéá³ëüøó óâàãó.
Ïðè íåîáõ³äíîñò³ ïðè ðîçðàõóíêàõ ïîâíèõ éìîâ³ðíîñòåé àâàð³é
íà ã³äðîñïîðóäàõ, â çàëåæíîñò³ â³ä óìîâ ¿õ åêñïëóàòàö³¿ òà âè-
çíà÷àëüíèõ ôàêòîð³â, çã³äíî ç çàïðîïîíîâàíîþ ìåòîäèêîþ
ìîæóòü âðàõîâóâàòèñÿ é ³íø³ åêñòðåìàëüí³ ÿâèùà, íàïðèêëàä
.
48
Åêîëîã³÷íà áåçïåêà òà ïðèðîäîêîðèñòóâàííÿ
òàê³, ÿê îáâàëüíî-çñóâí³ ïðîöåñè íà âîäîñõîâèùàõ â ã³ðñüêèõ
ðàéîíàõ òîùî, ä³ÿ ÿêèõ ñï³ëüíî ç ïàâîäêàìè ìîæå ðîçãëÿäà-
òèñÿ ÿê «âèêèäè âèïàäêîâèõ ïðîöåñ³â çà çàäàíèé (ïðîåêòíèé)
ð³âåíü» ðîçðàõóíêîâèõ íàâàíòàæåíü.
* * *
1. Dam failures — statistical analysis. Bull. No. 99. ICOLD.
Paris. 1995.
2. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Ñòàòèñòè÷í³ îö³íêè àâàð³éíîñò³ ãðåáåëü
// Ä. Â. Ñòåôàíèøèí ³ñíèê ÍÓÂÃÏ. Çá³ðíèê íàóêîâèõ ïðàöü.
Âèïóñê 3 (35). гâíå: ÍÓÂÃÏ. 2006. Ñ.111—117.
3. The use of risk analysis to support dam safety decisions and
management. Trans. of the 20-th Int. Congress on Large Dams. Vol. 1.
Q. 76. Beijing-China, 2000.
4. Âåêñëåð À. Á. Íàäåæíîñòü, ñîöèàëüíàÿ è ýêîëîãè÷åñêàÿ
áåçîïàñíîñòü ãèäðîòåõíè÷åñêèõ îáúåêòîâ: îöåíêà ðèñêà è ïðèíÿòèÿ
ðåøåíèé / À. Á. Âåêñëåð, Ä. À. Èâàøèíöîâ, Ä. Â. Ñòåôàíèøèí.
— ÑÏá.: Èçä-âî ÎÀÎ «ÂÍÈÈÃ èì. Á.Å. Âåäåíååâà», 2002.
5. ÑÍèÏ 2.01.07-85. Íàãðóçêè è âîçäåéñòâèÿ / Ãîññòðîé ÑÑÑÐ.
— Ì.: ÖÈÒÏ Ãîññòðîÿ ÑÑÑÐ, 1988.
6. Ñòåôàíèøèí Ä.Â. Ìîäåëèðîâàíèå ãèïîòåòè÷åñêèõ ñöåíà-
ðèåâ âîçíèêíîâåíèÿ àâàðèé íà àðî÷íûõ ïëîòèíàõ / Ä. Â.
Ñòåôàíèøèí, Ð. Í. Ìàëèçäåðñêèé // Ãèäðîýíåðãåòèêà Óêðà-
èíû, ¹ 2, 2007. — Ñ. 34—37.
7. Áîëîòèí Â. Â. Ìåòîäû òåîðèè âåðîÿòíîñòåé è òåîðèè
íàäåæíîñòè â ðàñ÷åòàõ ñîîðóæåíèé / Â. Â. Áîëîòèí. — Ì.:
Ñòðîéèçäàò, 1981.
8. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Ïðîáëåìè îö³íêè ñèñòåìíî¿ íàä³éíîñò³
ã³äðîñïîðóä ç âðàõóâàííÿì åôåêò³â íåïîâíîãî ðåçåðâóâàííÿ /
Ä. Â. Ñòåôàíèøèí, Í. Â. Ñòåïàíþê // ³ñíèê ÍÓÂÃÏ. Çá³ðíèê
íàóêîâèõ ïðàöü. Âèïóñê 3(31). гâíå: ÍÓÂÃÏ. 2005. Ñ. 198—205.
9. Ñòåôàíèøèí Ä. Â. Iìîâ³ðí³ñíà îö³íêà òåõíîãåííî¿ áåçïåêè
íàï³ðíèõ ã³äðîñïîðóä Ñàðàòîâñüêîãî ã³äðîâóçëà íà ð. Âîëç³ /
Ä. Â. Ñòåôàíèøèí // óäðîìåë³îðàö³ÿ òà ã³äðîòåõí³÷íå áóä³âíè-
öòâî. Çá. íàóêîâèõ ïðàöü. Âèï. 33. гâíå: ÍÓÂÃÏ, 2008. —
Ñ. 59—64.
Îòðèìàíî: 1.10.2009 ð.
|