Г.Н. Дублянская, В.Н. Дублянский, А.А. Бахтин
Пермский университет
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ВОДОПОНИЖЕНИЯ НА ПЕРМСКОЙ ГРЭС
Пермская ГРЭС, вступившая в строй в 1986 г., располагается в районе г. Добрянка на левом берегу Камского водохранилища, на водоразделе между притоками рек Тюсь и Ломоватка. Абсолютные отметки водораздела колеблются от 110 до 140 м. Средняя годовая температура воздуха составляет 1,5°С, годовое количество осадков – 678 мм, годовая величина испарения – 240 мм, среднегодовые значения абсолютной влажности – 6,7 мб, относительной влажности – 76%, скорости ветра – 3,3 м/с.
В геологическом строении территории принимают участие верхнепермские песчано-глинистые и карбонатные породы мощностью около 90 м, кровля которых залегает на абсолютных отметках 95-120 м, покрытые четвертичными отложениями II и III надпойменных террас р. Камы разнообразного литологического состава, мощностью 2-19 м. В гидрогеологическом строении участвуют три водоносных горизонта: четвертичный аллювиальный; верхнепермский, приуроченный к трещиноватой зоне песчано-аргиллитовой толщи; объединенный вследствие водопонижения верхнепермско-четвертичный. Водообильность и  химический  состав  первых  двух из  них детально изучены в периоды инженерно-геологических изысканий. Из геологических процессов развиты: затопление, подтопление, заболачивание, оползни, абразия, карст и криогенные процессы, большинство из которых имеет техногенное происхождение [1].
На территории исследований расположено девять техногенных поверхностных водных объектов: Камское водохранилище, при пол-ном заполнении являющееся областью питания подземных вод, а при сработке – областью разгрузки; три техногенных водоема, являющиеся источниками поступления воды в четвертичный водоносный горизонт; три водоема в котловане 2-й очереди, связанные с подземными водами; подводящий канал, через необлицованные бетоном бермы которого возможно питание четвертичного водоносного горизонта; полностью облицованный бетоном отводящий канал, оказывающий в основном тепловое воздействие на окружающую природную среду.
В 1987 г. было начато строительство 2-й очереди Пермской ГРЭС. Однако в связи с перестройкой и распадом СССР, она не была пущена в эксплуатацию. С целью предотвращения затопления кот-лована 2-й очереди создана система водопонижения, для оценки эффективности которой в 1998 г. авторами был выполнен комплекс специальных исследований.
Система водопонижения на Пермской ГРЭС по состоянию на 1999 г. включает поверхностную дренажную сеть (более 3 км), постоянный дренаж Главного корпуса (25 дренажных колодцев), постоянный дренаж котлована 2-й очереди (5 водопонизительных скважин и откачка воды 3 насосами из котлована). Для наблюдений за работой водопонизительной системы создана режимная сеть, состоящая из 47 водопунктов, из которых 34 контролируют уровни воды в четвертичном, 8 – в верхнепермском, 5 – в объединеном верхнепермском-четвертичном водоносных горизонтах, 6 скважин работают в кустах.
Анализ данных режимных наблюдений за период 1974-1998 гг. свидетельствует, что в 1975-1998 гг. водопонижение в пределах промплощадки ГРЭС происходило в условиях естественного повышения уровня грунтовых вод. С 1999 г. возможно постепенное естественное понижение уровня подземных вод.
Водоприток в котлован 2-й очереди формируется за счет атмосферных осадков; конденсации влаги под зданиями, сооружениями и асфальтовым покрытиями; подземного стока четвертичного и верхнепермского водоносных горизонтов; притока воды из Камского водохранилища (в период его максимального заполнения); техногенных утечек из водонесущих коммуникаций.
Оценка эффективности работы системы водопонижения проводилась раздельно для Главного корпуса и для котлована 2-й очереди. Исходя из наличия исходных данных в качестве критерия для оценки использованы уровни подземных вод [3]. При этом сравнивалось проектное значение отметки уровней подземных вод с их экстремальными значениями, рассчитанными по данным многолетних режимных наблюдений. Расчеты показали, что эффективность работы системы водопонижения под главным корпусом составляет в среднем 99,6% при минимально-многолетнем и 98,2% при максимально-многолетнем положении уровней, а под котлованом 2-й очереди, соответственно, 99,0 и 96,8%. Несмотря на высокие расчетные значения эффективности, существующая система водопонижения из котлована 2-й очереди не обеспечивает его полного осушения даже в периоды с минимально-многолетним положением уровней, о чем свидетельствует постоянное подтопление котлована.
Для расчета величины дополнительного водопонижения авторами в сентябре 1998 г. были проведены двухразовые замеры расходов из водопонизительных скважин и из котлована 2-й очереди. Суммарный расход составил 2368,2 м3/сут (14.09.98 г.) и 2524,6 м3/сут (28.09.98 г.). При этом максимальные уровни подземных вод были зафиксированы в пьезометре П 3 (соответственно, 106,95 и 107,16 м), что на 1,40 и 1,61 м превышает отметку дна котлована (105,55 м). Исходя из этого оценен дополнительный расход, необходимый для поддержания уровней подземных вод на отметке не выше 105,55 м даже в экстремальные периоды. Для его определения, с учетом имеющихся исходных данных, использовалась формула С. К. Абрамова [2], расчеты по которой дали величину 743,5 м3/сут. Таким образом для поддержания уровней подземных вод на отметке дна котлована необходимо дополнительное водопонижение с расходом не менее 8,6 л/с. Это потребует бурения еще двух водопонизительных скважин, а также проведения организационно-технических мероприятий по расширению и совершенствованию системы режимных наблюдений за параметрами подземных и поверхносных вод и водопритоками к дренажным сооружениям, а также приведения в порядок поверхностной дренажной системы. 
С целью контроля эффективности работы системы водопони-жения, оценки экологичексого состояния поверхностных и подземных вод и обеспечения устойчивости наиболее ответственных сооружений (Главный корпус, дымовые трубы и др.) необходимо периодически (не менее одного раза в 5 лет) проводить анализ материалов режимных наблюдений. 
Библиографический список
1. Гидрогеология СССР. т. Х1У. Урал. М.: Недра, 1972. 647 с.
2. Справочник гидрогеолога. М.: Госгеолтехиздат, 1962. 615 с.
3. Справочник проектировщика. М.: Гос. изд-во л-ры по строит., архитект. и строит. м-лам. 1963. 367 с.