Какие технологии реально снижают риск ЧС на инженерных объектах

Почему обслуживание и защита ГТС так важны

К гидротехническим сооружениям (ГТС) относят объекты, подвергающиеся воздействию водной среды, используемые для охраны водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод: дамбы, берегоукрепления, водосбросы, шлюзы, каналы, водохранилища, портовые сооружения и системы защиты территорий от подтоплений.

Гидротехнические сооружения подвержены сложному сочетанию факторов: фильтрации воды в грунтах, неравномерным осадкам, деформации конструкций, сезонным и экстремальным нагрузкам (из-за ливней, паводков). Например, из-за фильтрационных протечек в тоннеле под Каналом имени Москвы в октябре 2025 года останавливалось движение судов.

В 2025 году Счетная палата предупредила о риске аварий из-за состояния гидротехнических сооружений в Дальневосточном федеральном округе (ДФО), где значительная часть гидротехнических сооружений имеет неудовлетворительный уровень безопасности и может не выдерживать экстремальные природные нагрузки (ливни, паводки). При этом, по данным МЧС России, с 2020 по 2023 год ущерб от наводнений в ДФО составил более 41 млрд руб.

Последствия аварий на ГТС масштабны: подтопление жилых районов и предприятий, загрязнение водоемов, остановка критически важной инфраструктуры.

В конце марта и начале апреля 2026 года в Республике Дагестан происходят масштабные подтопления, вызванные сильными ливнями. В Дербентском районе произошел прорыв дамбы на Геджухском водохранилище. Это привело к подтоплению населенных пунктов, эвакуации жителей и гибели нескольких человек. Ситуация осложняется оползнями и разрушением зданий, что наглядно показало уязвимость территорий при сочетании природных факторов и инфраструктурных ограничений.

Проблема системная: большинство ГТС построено десятки лет назад и работают в условиях, которые проектировщики изначально не закладывали. Климат меняется, паводки усиливаются, растет застройка вокруг водных объектов, поэтому и требования к надежности гидротехнических сооружений меняются и постоянно повышаются.

Получается, что безопасность ГТС — уже не узкопрофильная инженерная задача, а вопрос защиты населения и устойчивости территорий. Технологии в данном случае становятся фактором социальной, экономической и экологической стабильности.

Долгое время безопасность гидротехнических сооружений обеспечивалась за счет планово-предупредительных ремонтов и регламентных осмотров. Но деструктивные явления развиваются постепенно и далеко не всегда сразу проявляются внешне. Поэтому соблюдение графика ремонтов не гарантирует выявления предаварийных состояний.

Сегодня безопасность ГТС все меньше зависит от «ремонтов по графику» и все больше — от понимания фактического состояния сооружений. Логично, что инвестиции должны направляться туда, где уровни рисков выше.

Оценка фактического состояния позволяет заранее находить слабые места и снижать вероятность аварии, планировать точечное усиление и экономить ресурсы в долгосрочной перспективе.

Системы мониторинга и цифровые двойники: отечественные инновации против аварий

Основа современной безопасности ГТС — непрерывный мониторинг. Ключевым элементом подхода к безопасности гидротехнических сооружений становятся системы мониторинга и цифровые модели, которые позволяют получать объективную информацию о состоянии объектов в режиме реального времени.

Встроенные системы 24/7 фиксируют:

• смещения конструкций;
• давление и изменение уровня воды;
• фильтрационные потоки;
• внутренние напряжения.

Это позволяет выявлять скрытые дефекты до того, как они приведут к аварии, и перейти от реагирования к профилактике.

Например, Цифровая платформа мониторинга, разработанная ВНИИГ имени Б.Е. Веденеева, объединяет датчики, дистанционные обследования и математические модели в единую систему. Платформа отслеживает смещения конструкций, фильтрационные потоки, деформации основания и позволяет прогнозировать аварийные сценарии.

Другой пример — цифровая платформа «Водные данные», разрабатываемая Федеральным агентством водных ресурсов. Она учитывает до 200 параметров, включая прогнозы гидрометеорологических процессов, режимы наполнения и сброса, а также потенциальные последствия затоплений. Интеграция таких данных позволяет принимать решения о регулировании стока и подготовке защитных мер заранее, минимизируя риск катастрофических ситуаций. В будущем разработчики платформы рассматривают внедрение инструментов моделирования режима работы водохранилища с использованием технологий искусственного интеллекта для принятия оперативных решений.

Широко применяются BIM-модели — цифровые копии сооружений. Они позволяют увидеть уязвимые зоны еще до начала ремонта. При реконструкции плотины Айского водохранилища модель помогла обнаружить разрушение железобетонных элементов и точно подготовить проект замены.

Используются и беспилотники: они обследуют откосы, береговые линии и инфраструктуру. Например, на Воткинской ГЭС дроны оценивали риски подтоплений при спуске воды.

Такие технологии особенно важны для плотин и дамб, построенных десятки лет назад: они позволяют не только контролировать состояние ГТС, но и планировать профилактику. В результате мониторинг и цифровое моделирование становятся не вспомогательными инструментами, а основой современной системы управления безопасностью ГТС. Они позволяют принимать технические решения на основе объективных данных, снижать неопределенность и повышать готовность инфраструктуры к потенциальным чрезвычайным ситуациям.

Кадры по-прежнему решают все

Даже самые современные технологии требуют контроля со стороны грамотных инженеров, способных правильно интерпретировать информацию. Современные технологии, цифровые платформы и системы мониторинга значительно повышают управляемость и надежность гидротехнических сооружений, однако их эффективность напрямую зависит от компетентности специалистов, которые ими пользуются.

Именно специалисты оценивают, какие показания датчиков критичны, какие отклонения требуют вмешательства, а какие — просто естественные сезонные колебания, не несущие угрозы. Цифровой двойник требует корректных исходных данных и грамотной настройки — иначе это просто графики и цифры.

Инженеры постоянно повышают квалификацию, изучают современные системы мониторинга, дистанционные методы обследования и цифровые платформы. Эффективные программы подготовки кадров предлагают ВНИИГ имени Б.Е. Веденеева, а также отраслевые форумы и корпоративные обучающие модули крупных операторов ГТС, таких как «РусГидро».