Техника - молодёжи 1983-03, страница 8

ПОЕДИНОК С НЕДРАМИ

ТАТЬЯНА МЕРЕНКОВА, наш спец. корр.

КАК УКРОТИТЬ НАРЫН?

От взгляда на отвесные стены Пулисангинского ущелья захватывало дух. Нарын бурлил где-то далеко внизу, и плотина казалась игрушечной по сравнению с громадами гор. При взгляде на неистовую реку невольно приходила в голову мысль: а что, если случится землетрясение и плотина не устоит? Ведь там, внизу прекрасная земля Ферганы...

Перед тем как построить плотину, гидроэлектростанцию, водохранилище в горах, ученые думают, как исключить возможность подобной катастрофы.

Для этого нужно убедиться в крепости плотины до того, как она будет построена. Но вот как заранее узнать «реакцию» плотины на подземный толчок?..

Проблемами защиты гидросооружений от землетрясений заняты многие научно-исследовательские и проектные институты страны. Одни изучают последствия подземных катаклизмов на натурных объектах. Другие рассчитывают прочность плотин математическими методами. Третьи исследуют поведение плотин на крупных, всего в пять-десять раз меньших, чем реальное сооружение, моделях.

Иной путь избрали сотрудники кафедры гидротехнических сооружений Московского гидромелиоративного института. Участвуя в разработке проекта для гиганта нарын-ского каскада — Токтогульской ГЭС, они изучали прочность различных вариантов плотины на маломасштабных моделях.

— Мы выбрали путь микромоделирования, сделав копию сооружения в 200 раз меньше прототипа, — рассказывает проректор МГМИ кандидат технических наук Бронислав Михайлович Бахтин, возглавляющий группу по исследованию сейсмостойкости гидросооружений. — Сразу столкнулись с двумя сложными задачами. Как в лаборатории воспроизвести условия, схожие с теми, в которых оказывается сооружение при подземных толчках? Ведь сейсмическое воздействие вызывает колебания не только грунта, но и самого сооружения. Значит, чтобы понять, как колеблется плотина, сотрясаемая пришедшим из недр земли возмущением, нужно изучить не только движение всей конструкции, но и отдельных ее частей.

Вторая задача заключалась в том, чтобы найти для моделей подходящий материал. «Плотину» высотой 50 сантиметров можно по

СХЕМА СЕИЕЗАЩИШНОИ ПИОШИНЫ НА й БОЛЬШАЯ ММАППИНКА

ЮМ. --

л. верховой грунтовый киин. г.Бетонный ячшистыи каркас 3. грунт засыпки/селевая масса/ а. груншовое основание из селевой массы.

строить из бетона, как настоящую. Но такое «чудо» не будет удовлетворять главному требованию в моделировании — законам подобия, согласно которым все характеристики основного сооружения должны быть воспроизведены в соответствующем масштабе.

Но как же смоделировать подземный толчок, а точнее сказать, сейсмическую нагрузку на модель? Обычно ее помещали на специальный стол — сейсмоплатформу, подвешенную на рессорах, отводили платформу в сторону и мгновенно отпускали. Движение поверхности стола походило на движение почвы при землетрясении.

Для создания мгновенного толчка исследователи использовали кустарные средства. К примеру, оттягивали платформу с помощью проволоки, а потом разрубали ее зубилом, мирясь с тем, что из-за пластичности металла в эксперимент вносилась погрешность.

В МГМИ создали механизм мгновенного действия. Он представляет собой платформу, прижатую двумя шарнирно соединенными стержнями. Один из стержней упирается, кроме того, в стенку. На средний шарнир надавливают домкратом до тех пор, пока механизм, отталкивая платформу, не занимает положения равновесия. Тут достаточно небольшого воздействия домкрата на шарнир, чтобы платформа мгновенно пришла в движение.

Еще в тридцатые годы некоторые ученые предполагали, что такой метод моделирования достаточно точно воспроизводит картину землетрясения. Однако это были только догадки. Ученые МГМИ теоретически обосновали это положение.

Определяя сейсмическую активность района, обычно берут за основу период в 100 лет. Но стихия может разбушеваться и раньше, не дав сооружению пройти столь длительный «испытательный срок». Подтверждение тому — случай со строительством селезащитных сооружений в Алма-Ате. Чтобы избавить столицу Казахстана от грозной опасности, на речке Малой

6