МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

 

 
"РОЛЬ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА В ОБЕСПЕЧЕНИИ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМ "
 
(МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ)
 
Москва 2006

УДК 626/627

ГРАФИЧЕСКАЯ ИТЕРПРЕТАЦИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ

НАДЕЖНОСТИ СООРУЖЕНИЙ

 

А.В. Варывдин – к.т.н., доцент

ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства»,

г. Москва, Россия

 

В работе Иващенко И.Н. рассмотрена методика оценки надежности по минимизации затрат на строительство и содержание ГТС, возмещение возможного ущерба от наступления предельных состояний земляной плотины. /Иващенко И.Н. Инженерная оценка надежности грунтовых плотин. – М.: Энергоатомиздат, 1993. 144 с./

Нами предложено аналогичное решение к оценке надежности подпорных сооружений гидроузлов с учетом снижаемой вероятности наступления аварийной ситуации, умножаемой на размер прогнозируемого ущерба (Уmax – К '2)

З + И + Р (Уmax – К '2)min,

где  З  – приведенные затраты на строительство ( за вычетом стоимости  специальных мероприятий по повышению надежности сооружения);  И – ежегодные издержки (текущий и капитальный ремонт, зарплата  персонала);   Р – вероятность аварии в результате наступления предельного  состояния;  Уmax – максимальная величина ущерба в результате аварии, подсчитываемая по методике оценки ущерба в чрезвычайных ситуациях.

Шкала вероятностей отказов Р начинается от 10-2. Для сложных систем без проведения специальных мероприятий по повышению надежности это достаточный показатель. В данном случае речь идет лишь о порядке величин.

Если условно выделить все расходы на повышение надежности и представить их приращение за период 01К1 прямой 01К, то можно спроецировать эту прямую на ось вероятностей отказов Р - 01К2, соотнеся приведенные расходы с повышением надежности (снижением вероятности  отказа). Это «соотнесение», то есть угол проецирования точки К на ось Р, можно получить в результате анализа расходов на повышение надежности и отклика на эти расходы в виде приращения надежности и соответствующего этому снижению размера ущерба.

Затраты на повышение надежности окупаются повышением Р на несколько порядков, то есть вероятность отказов снижается, а надежность соответственно возрастает. При этом сохраняется вероятность возникновения наиболее катастрофических разрушений. Поэтому ущерб от аварии хотя и вырастет (в десяток раз), но в произведении с  Р, снизившимся на несколько порядков, оценка ожидаемого ущерба становится меньшей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С помощью графика (рисунок) можно моделировать вероятность наступления предельного состояния по различным признакам и связанного с ним разрушения или повреждения наблюдаемого объекта. Моделируется величина затрат КК1 на повышение надежности сооружения. Эти затраты могут быть значительными, но они обладают высоким коэффициентом окупаемости: предотвращенный ущерб в денежном выражении существенно выше понесенных расходов. Одновременно происходит снижение вероятности наступления предельного состояния гидротехнического сооружения.

При проведении мероприятий по повышению надежности, к примеру, подсыпка гребня плотины для приема паводка обеспеченности на порядок выше расчетного влечет за собой соответствующее снижение вероятности отказа Р. Сумма затрат на повышение надежности многократно ниже размера предотвращенного ущерба.

В процессе эксплуатации растут суммарные издержки на содержание ГТС (линия И). Работа над повышением надежности снижает интенсивность прироста издержек, что, в свою очередь, ведет к возрастанию интенсивности снижения вероятности отказа.