Оценка рисков прорыва дамб водохранилищ

01 мая 2020г произошел прорыв Сардобинской дамбы (Узбекистан), что повлекло за собой затопление обширной площади, а также затопление нескольких населенных пунктов, разрушение объектов дорожной инфраструктуры. 

С целью прогнозирования возможных аварийных ситуаций проведено исследования на предмет установления смещения земной поверхности в динамике за последние 5 лет с использованием данных космической радиолокационной съемки как на территорию трех водохранилищ .  

1. Установление возможных причин прорыва дамбы путем проведения геодинамического мониторинга с использованием данных радарной интерферометрии.
2. Установление возможности предупреждений аварий на гидротехнических сооружениях при помощи интерферометрической обработки спутниковых снимков.
3. Прогнозирование аварийных ситуаций на других эксплуатируемых объектах гидроэнергетики.

Требования Заказчика к Исполнителю работ:
1. Наличие опыта интерферометрической обработки радиолокационных космических изображений при исследовании объектов энергетики.
2. Наличие квалифицированного персонала.

Используемые космические снимки:

Ввиду ограниченности бюджета, было принято решение использовать бесплатные космические радиолокационные снимки, полученные со спутника Sentinel-1.

Состав сдаваемых Заказчику материалов и документов:

1. Модели вертикальных смещений земной поверхности, произошедших за период выполнения космических радарных съемок, в растровом виде в формате GeoTIFF и в векторном виде в формате SQLite, в системе координат WGS-84.
2. Основное изображение, трансформированное в систему координат WGS-84.
3. Технический отчет «Интерферометрическая обработка данных космических радарных съемок», включающий информацию о выделенных зонах геодинамического риска, а также соответствующие выводы и рекомендации.

В рамках выполнения работ были реализованы следующие этапы:

1. Исследование территории Сардобинского водохранилища (Узбекистан) до прорыва дамбы (август 2017г – май 2020г). При обработке космических снимков со спутника Sentinel-1A/B, полученных с одной и той же орбиты, был применен метод естественных отражателей. Получен график смещения земной поверхности до прорыва дамбы. Как видно из графика, смещение составило 90 мм за три года.

2. Также провели исследование смещений после ремонта дамбы (май 2020г – июнь 2022г). Получили график смещений, который показывает смещения до 30 мм за два года.

ВЫВОД: прорыву предшествовало критическое смещение земной поверхности, после ремонта дамбы смещение сохраняется, но в меньших значениях.

3. Провели исследование смещений земной поверхности на территории Ахангаранского водохранилища (Узбекистан) (ноябрь 2017г – июнь 2022г) также методом постоянных отражателей.

4. Получили соответствующие графики смещений. Пример графиков по выборочным точкам:

ВЫВОД: смещения имеют цикличность, зависящую от площади зеркала воды (в зависимости от времени года). Максимальные амплитуды – в верхней части дамбы.

5. Провели исследование смещений земной поверхности на территории Чарвакского водохранилища (Узбекистан) (ноябрь 2017г – июнь 2022г) также методом постоянных отражателей.

2. Пример графиков смещений по выборочным точкам:

ВЫВОД: смещения имеют цикличность, зависящую от площади зеркала воды (в зависимости от времени года). Максимальные амплитуды – в верхней части дамбы.

Мнение эксперта:

"Наличие и эксплуатация системы космического мониторинга деформаций и смещений земной поверхности, в том числе состояния дамб, позволит не допустить в будущем повторения трагедии аналогичной прорыву Сардобинской дамбы (Узбекистан) от 01 мая 2020г.

Ретроспективный анализ методом радарной интерферометрии показал опасные смещения задолго до прорыва Сардобинской дамбы, что можно было идентифицировать заранее".