Штильман Владимир
Директор по научной деятельности, доктор технических наук
Большой воде - большая наука
Важные вопросы и интересные ответы о гидротехнике
Директор по научной деятельности ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева Владимир Штильман рассказал, какую роль играют в нашей жизни гидротехнические сооружения и как развивается наука гидротехника.
- Как удается построить на воде такие сложные сооружения, как гидроэлектростанции, плотины, дамбы?
- Строить на воде, конечно, сложнее, чем на суше, ведь объект подвергается воздействию волн, течения, а зимой льда. Чтобы сооружение было надежным, в процессе его строительства и проектирования индивидуально подбираются технологии, материалы. Подходить к проектированию гидротехнических сооружений надо комплексно, и ВНИИГ имени Б. Е. Веденеева этим занимается. На протяжении своей вековой истории институт осуществляет научное сопровождение проектирования, строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений различного назначения. Решает комплексные задачи, начиная от инженерных изысканий и заканчивая сопровождением строительства и эксплуатации.
Создавая особо сложные и уникальные объекты, наши научные и проектное подразделения работают под одной крышей. Тут же, в институте, есть уникальные лаборатории, где мы проводим испытания. Совместная работа ученых и проектировщиков дает возможность глубоко погрузиться в проект и предложить наиболее оптимальные для него, в том числе и с экономической точки зрения технические решения. Это наше конкурентное преимущество. Специалисты института участвуют в проектировании, строительстве и сопровождении объектов по всей стране, начиная от Кавказа и заканчивая Дальним Востоком. В последние годы с участием института были пущены в строй Богучанская, Нижне-Бурейская ГЭС, идет реконструкция станций Северо-Осетинского филиала - в этом проекте ВНИИГ выступает генеральным проектировщиком реконструкции.
Создавая особо сложные и уникальные объекты, наши научные и проектное подразделения работают под одной крышей. Тут же, в институте, есть уникальные лаборатории, где мы проводим испытания. Совместная работа ученых и проектировщиков дает возможность глубоко погрузиться в проект и предложить наиболее оптимальные для него, в том числе и с экономической точки зрения технические решения. Это наше конкурентное преимущество. Специалисты института участвуют в проектировании, строительстве и сопровождении объектов по всей стране, начиная от Кавказа и заканчивая Дальним Востоком. В последние годы с участием института были пущены в строй Богучанская, Нижне-Бурейская ГЭС, идет реконструкция станций Северо-Осетинского филиала - в этом проекте ВНИИГ выступает генеральным проектировщиком реконструкции.
- Какие научные исследования проводятся в процессе проектирования и строительства и как помогают современные технологии?
- Специалисты института применяют различные методы исследований, среди которых математическое и физическое моделирование. Во ВНИИГ широкое распространение получили методы гибридного моделирования, когда математическую модель «калибруют» на физической. Это позволяет добиться максимально точных результатов. К примеру, в распоряжении института есть уникальная установка - волновой стенд, где одновременно моделируется воздействие на объект и волн, и течений. Дальнейшая работа идет с математической моделью, но только после того, как мы проверили ее достоверность. Институт располагает уникальным оборудованием, в том числе разработанным по чертежам наших сотрудников, позволяющим решать сложные задачи, которые в стране никто не решает. Например, мы можем испытывать крупнообломочные грунты, проводить исследования для выполнения работ в рамках проектов по освоению Арктики и строительства сооружений на шельфе. Мы можем спрогнозировать, что будет происходить с мерзлым грунтом на этапе эксплуатации объекта и как это повлияет на работу того или иного сооружения. Приборная база, конечно, сильно изменилась за последние десятилетия. Если раньше при гидравлических исследованиях одним из основных инструментов для определения уровня воды был пьезометр, то сейчас почти все процессы мы контролируем с помощью датчиков и компьютера. Сейчас во ВНИИГ создана база для разработки цифровых двойников сооружений, то есть виртуальных представлений реальных объектов. Их внедрение позволит эксплуатирующим службам получать оперативную оценку и прогноз состояния сооружений.
- Какие материалы используются для строительства в воде?
- Водная среда динамична и более агрессивна, поэтому далеко не все материалы подходят для строительства на воде. Подбор материалов ведется очень тщательно. В институте работает специализированная лаборатория, которая разрабатывает составы бетона с учетом всех особенностей возводимого сооружения. Например, для каких-то из них бетон должен быть легким, но при этом плотным и водонепроницаемым. У нас есть опыт разработки и внедрения в практику строительства бетона с уникальной морозостойкостью для арктических проектов, которые реализуются в суровых природно-климатических условиях. Такой бетон без разрушений должен выдерживать неоднократные переходы от замерзания к оттаиванию. Отдельное направление - разработка технологий подводного бетонирования и скоростного бетонирования с применением самоуплотняющихся смесей.
Широкие перспективы применения в гидротехническом строительстве имеют современные геосинтетические материалы. Они могут применяться для укрепления слабых оснований, крепления откосов сооружений, берегоукрепления, в качестве фильтров в дренажах.
Широкие перспективы применения в гидротехническом строительстве имеют современные геосинтетические материалы. Они могут применяться для укрепления слабых оснований, крепления откосов сооружений, берегоукрепления, в качестве фильтров в дренажах.