Причины приводящие к авариям на гидродинамических объектах

Гидродинамические аварии. Гидродинамические аварии их причины

Гидродинамическая авария — происшествие, связанное с выходом из строя (разруше­нием) гидротехнического сооружения или его частей и последующим неуправляемым пере­мещением больших масс воды.

На ГТС постоянно воздействуют водный поток, колебание температуры, льды, наносы, статические и гидродинамические нагрузки, происходит истирание поверхности, коррозия металлов, выщелачивание бетона, гниение древесных конструкций (или их истачивание живыми организмами). Поэтому со временем растет вероятность разрушения того или иного сооружения и затопления водой прилегающей территории. Причем опасны не только про­рывы плотин на больших водохранилищах — опасен прорыв задвижки в сельском пруду, раз­рыв водотока на территории города, предприятия.

Причинами гидродинамических аварий являются:

• результаты действия сил природы (землетрясения, ураганы, наводнения);

• износ и старение оборудования;

• воздействие человека (терроризм, нанесение ударов ядерным или обычным ору­жием по ГТС, крупным естественным плотинам);

• некачественное выполнение строительных работ.

• размывы и перемещения больших масс грунта;

• перемещения с большими скоростями обломков разрушенных зданий и сооружений (таранное воздействие).

Прорыв плотины — начальная фаза гидродинамической аварии, то есть процесса обра­зования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа, устре­мляющегося через проран в нижний бьеф. Основным последствием прорыва плотины явля­ется затопление местности. В зависимости от его масштабов и последствий различают:

• затопление, повлекшее смыв плодородной почвы или отложение наносов на обшир­ных территориях.

Проран — узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки или опре­деленный участок реки, возникший в результате разлива излучины в половодье. В проран устремляется волна прорыва.

Волна прорыва — волна, образующаяся во фронте устремляющегося в проран потока воды, имеющая, как правило, значительную высоту гребня и скорость движения и облада­ющая большой разрушительной силой таранного действия (с водой перемещаются также камни, доски, бревна, различные конструкции и проч.).

Высота и скорость волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки. Например, в равнинных районах скорость волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/ч, в горных и предгорных местах она может достигать 100 км/ч. Высота волны прорыва изменяется от 2 до 12 м. Лесистые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны.

За последние 70 лет произошло более тысячи аварий на крупных гидротехнических сооружениях, в основном — из-за разрушения основания плотин (40%). Другими распро­страненными причинами аварий являются превышение расчетного сбросового расхода, т. е.

перелив воды через гребень плотины (23%), слабость конструкции (12%) и неравномерные осадки (10%).

Катастрофическое затопление (возникновение наводнения) — гидродинамическое бедствие, являющееся результатом разрушения искусственной или естественной плотины и заключающееся в стремительном затоплении ниже расположенной местности.

Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

• высотой и скоростью волны прорыва;

• расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в определенное

• границами зоны затопления;

• максимальной глубиной затопления;

Катастрофическое затопление распространяется со скоростью волны прорыва и при­водит к затоплению обширных территорий слоем воды от 0,5 до 10,0 м и более всего за 15­30 мин. Образуются зоны затопления. При прорывном паводке и некатастрофическом зато­плении эти параметры значительно меньше.

Зоной возможного затопления при разрушении ГТС называют часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затапливаемой водой.

Прогнозирование времени прорыва естественных плотин базируется на прогнозе подъема уровня воды до 80-85% высоты перемычки водохранилища (с учетом данных про­гноза ближайшей метеостанции).

Все зоны возможных, в т. ч. катастрофических, затоплений и характеристики волны прорыва наносятся на карты или специальные планы, составляемые для гидроузлов и круп­ных плотин. Держателями этих документов являются органы управления ГО и ЧС, мини­стерства, ведомства и их службы на местах, возводящие и эксплуатирующие гидротехниче­ские сооружения. По действующему законодательству, местные жители должны постоянно информироваться о грозящих им опасностях.

Основными поражающими факторами гидродинамической аварии являются:

• разрушительная волна прорыва;

• водный поток и спокойные воды, затопляющие территорию и ближайшие объекты. Воздействие волны прорыва во многом аналогично действию воздушной ударной

Причины и виды гидродинамических аварий

Урок 19. ОБЖ 8 класс ФГОС

Конспект урока «Причины и виды гидродинамических аварий»

Под гидродинамической аварией понимают происшествие, которое связано с выходом из строя или разрушением гидротехнического сооружения и отдельных его частей, с последующим неуправляемым переносом огромных масс воды, создающим угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Что может привести к разрушению гидротехнического сооружения?

Как вы знаете, такие сооружения подвергаются воздействию большого числа различного вида нагрузок. Это и давление водного потока, колебания температуры воздуха и, как следствие, колебания температуры воды, заиление дна.

Все это может привести к разрушению объекта и затоплению водой прилегающей территории. Немаловажным фактором, влияющим на вероятность разрушения, является и процесс выветривания, в результате которого происходит коррозия металлических и гниение деревянных конструкций, выщелачивание бетона, т.е. происходит постепенное растворение и вымывание компонентов цемента из бетонной конструкции, что приводит к ее постепенному ослаблению и дальнейшему разрушению.

Разрушение гидротехнических сооружений может возникнуть в результате землетрясений, во время военных действий или в результате террористического акта, а также из-за дефектов в конструкции и ошибок при проектировании.

Вы видите таблицу, представляющую распределение причин аварии по их частоте.

Как видно из нее, наибольший процент приходится на разрушение основания гидротехнического сооружения (вспомните аварию на плотине Сент-Френсис, в результате которой погибло около 600 человек).

Второй наиболее популярной причиной аварий, является недостаточность водосбросов (иными словами, в некоторых случаях может произойти перелив воды через гребень плотины).

В нашей стране действует Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений», в котором установлены правовые нормы, регламентирующие безопасность эксплуатации гидротехнических сооружений. Согласно этому закону, все гидротехнические сооружения делятся на две категории.

К первой относятся те сооружения, аварии на которых не способны вызвать чрезвычайную ситуацию техногенного характера.

Ко второй — сооружения, при повреждении которых возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Сюда относят сооружения напорного фронта, т.е. те, которые создают разницу уровней воды. Напорный фронт на плотинах, шлюзах, дамбах и водосбросах позволяет удерживать огромную массу воды в чаше водохранилищ.

Разрушение какой-либо из этих конструкций сопровождается интенсивным сливом воды в нижний бьеф, в результате чего происходит разрушение плотины. При этом происходит катастрофическое затопление прилегающей к руслу территории.

Под катастрофическим затоплением понимают зону затопления, в пределах которой происходит массовая гибель людей, животных и сельскохозяйственных растений, а также значительно повреждаются или полностью уничтожаются здания и другие сооружения.

Не стоит путать такое затопление с затоплением паводковыми водами. Ведь в случае паводка, вода прибывает относительно медленно. При разрушении же гидротехнического сооружения скорость прорыва воды составляет от 3 до 25 километров в час, а в горных и предгорных районах она может достигать и 100 километров в час.

Самым распространенной гидродинамической аварией является прорыв плотины.

Прорыв плотины — это начальная фаза гидродинамической аварии. При этом образуется так называемый проран, через который и происходит неуправляемый сброс огромной массы воды из верхнего бьефа водохранилища в нижний.

Проран — это промоина, отверстие или узкий проток в плотине, дамбе, прорванной водным потоком.

Волна, образующаяся во фронте потока воды, устремляющегося в проран, и имеющая в большинстве случаев значительную высоту гребня (от двух до двенадцати метров), большую скорость распространения (от трех до двадцати пяти километров в час и выше) и обладающая большой разрушительной силой, называется волной прорыва.

Ее высота и скорость распространения зависят от многих факторов. К ним относятся размер прорана, разница уровней воды между верхним и нижним бьефом, а также гидрологические и топографические особенности местности. При этом возможные потери населения от волны прорыва могут достигать до 90% в ночные часы, и до 60% — в дневное время.

В зависимости от масштабов затопления местности и его последствий различают:

· катастрофическое затопление (о нем мы говорили ранее);

·

· прорывной паводок (паводок, возникающий при прорывах гидротехнических сооружений);

·

· затопление, повлекшее смыв плодородных почв или отложение наносов на обширных территориях.

§

В зависимости от последствий воздействия водного потока, образующегося при аварии на гидротехнических сооружениях, выделяют четыре зоны катастрофического затопления.

Самая первая зона катастрофического затопления вплотную примыкает к гидротехническому сооружению и распространяется на расстояние от 6 до 12 километров от него. В случае аварии на этом участке образуются волны, высотой несколько метров, а скорость течения воды может достигать 10 метров в секунду.

Вторая зона (ее еще называют зоной быстрого течения, так как скорость потока воды в ней составляет около пяти метров в секунду) имеет протяженность от 15 до 25 километров.

Третья зона — это зона среднего течения, распространяющаяся на расстояние от 30 до 50 километров. Скорость потока воды в ней составляет около 3-х метров в секунду или 10-15 километров в час.

И последняя, четвертая, зона, протяженностью от 35 до 70 километров (в зависимости от рельефа местности), называется зоной слабого течения. В ней скорость водного потока составляет всего 6 — 10 километров в час.

В зоне катастрофического затопления, как правило, происходит массовая гибель людей, животных, происходит разрушение зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей. Поэтому эти зоны просчитываются заранее, еще на стадии проектирования гидротехнических объектов. Информация об этих зонах в обязательном порядке должна доводиться до населения, которое работает и проживает в пределах этой территории.

К катастрофическим затоплениям местности может привести и разрушение естественных плотин. Сюда относятся прорывные сели, прорывы как обычных так и моренных озёр, подпружиненных ледников.

Ученые постоянно занимаются прогнозированием времени прорыва. Оно основано на наблюдении за подъемом уровня воды до 80 — 85% высоты перемычки водохранилища. При этом учитываются прогнозы погоды, которые делают ближайшие к водохранилищу метеостанции.

Для гидроузлов и крупных плотин составляются специальные прогнозные карты, в которых указываются возможные зоны затопления при поступлении различных объёмов воды.

Эти документы находятся как в органах управления гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, так и в ведомствах и их службах на местах, которые возводят и эксплуатируют гидротехнические сооружения.

Однако невозможно рассчитать и предугадать все. Примером может служить трагедия, случившаяся в 1963 году на плотине Вайонт, расположенной рядом с горой Монте Ток на севере Италии.

Катастрофа, произошедшая здесь, является ярким примером того, как сочетание множества малозаметных природных факторов и ошибок людей может привести к катастрофе со страшным исходом.

В этой гористой местности не редко случались небольшие землетрясения и оползни. Но компания, возводившая плотину, решила, что серьезных проблем не должно возникнуть, и большой опасности возникновения оползней нет.

Однако, лето 1963 года выдалось необычайно дождливым и к осени того же года вода с неба вызвала никем непредвиденные последствия — случился оползень. И не просто оползень — в воду сползла часть горы Монте Ток объемом 260 миллионов кубических метров, двигающаяся со скоростью около 100 километров в час. Такое огромное количество горных пород заполнила чашу водохранилища, и колоссальный объем воды (более 50 миллионов кубометров) буквально «выплеснулся» из плотины с высоты четырехсот метров. Водяной вал, высотой 90 метров, прошелся по нижележащей территории со скоростью 8 — 12 метров в секунду.

Первыми были разрушены селения Сан-Мартино и Кассо, а затем, одно за другим, еще пять — Ривальту, Пираджо, Вилланову, Лонгароне и Фаз. В течении всего лишь пятнадцати минут, в бушующем потоке грязи, камней и воды, по различным данным, погибло от тысячи девятисот до трех тысяч человек.

Однако удивительным стало то, что в результате такой масштабной катастрофы, плотина осталась стоять, хоть ей и пришлось выдержать нагрузку, в несколько раз превышающую расчетную. Вода размыла лишь около метра бетона верхнего гребня плотины.

Итоги урока:

· Причинами гидродинамических аварий могут служить как действие сил природы, так и воздействие человека.

· К природным причинам относятся: сейсмическая активность местности, ураганы, оползни, обвалы и паводки.

· К причинам, связанным с деятельностью человека, — ошибки при проектировании и нарушение правил эксплуатации гидротехнических сооружений, конструктивные дефекты конструкций, недостаточный водосброс и перелив воды через плотину. Сюда же можно отнести военные действия и террористические акты.

· Последствия аварий на гидротехнических сооружениях трудно предсказуемы и зачастую носят катастрофический характер.

Гидротехнические сооружения. Возможные аварии и их последствия. Защита населения от гидродинамических аварий

Гидродинамически опасными объектами называют сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды. До такого объекта высокий уровень (верхний бьеф), а после него — низкий уровень (нижний бьеф). К ним относятся гидротехнические сооружения напорного фронта: плотины гидро- электростанций, плотины другого назначения, дамбы, запруды, водоприемники и водозаборные сооружения, напорные бассейны и уравнительные резервуары, гидроузлы, малые гидроэлектростанции и сооружения, входящие в состав инженерной защиты городов и сельскохозяйственных угодий.

Аварии на таких объектах называются гидродинамическими. Они подразделяются на следующие виды:

1) прорывы плотин (дамб, шлюзов и др.) с образованием волн прорыва, приводящие к катастрофическим затоплениям больших территорий;

2) прорывы плотин (дамб, перемычек и др.), приводящие к возникновению прорывного паводка;

3) прорывы плотин (шлюзов, перемычек и др.), приводящие к смыву плодородных почв или отложению наносов на больших пространствах.

Основные поражающие факторы гидродинамических аварий — это волна прорыва и затопление местности.

Последствия аварий на гидродинамически опасных объектах труднопредсказуемы. Располагаясь чаще всего в черте или выше по течению рек у крупных населенных пунктов, при разрушении они могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, где находится значительное количество городов и сел, объектов экономики. Это приведет к массовой гибели людей, уничтожению инфраструктуры больших районов, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производств и пр.

Последствия катастрофического затопления будут усугубляться авариями на потенциально опасных объектах, попадающих в эту зону, к которым относятся системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, места сбора мусора и прочих отбросов. Вся эта дрянь загрязнит зону затопления и распространится вниз по течению. Возрастает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний, чему будет способствовать скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни.

Защита и безопасность населения при гидродинамических авариях обеспечиваются большим комплексом организационных, инженерно-технических и других мер. Основные из них: правильный выбор места размещения плотины по отношению к близлежащим населенным пунктам, ограничение строительства жилых домов и объектов экономики в местах, подверженных действию возможной волны прорыва; обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий; проведение берегоукрепительных работ, создание надежных дренажных систем для предотвращения оползней и обрушений. Создаются также устройства гидроизоляции и специальные укрепления на зданиях и сооружениях; высаживаются низкоствольные леса (из тополей, ольхи и березы), способные уменьшить скорость волны прорыва.

Опять хочу подчеркнуть, что теория и практика всегда сильно отличаются друг от друга. Люди часто нарушают любые правила. Ради выгоды, особенно в условиях капиталистических отношений, да и при социализме, когда одна партия решала все, строили и продолжают строить как хотят и где хотят. Нарушений масса, а денег на реальную защиту, о которой мы только что говорили, никогда не хватает. Поэтому не будьте идеалистами и трезво оценивайте ситуацию. Покупаете новую квартиру или дом — правильно выбирайте место. Например, на берегу реки — это хорошо, но не затопит ли ваш дом первый же паводок, не смоет его совсем волна от прорыва плотины, которую взорвал обиженный на весь белый свет террорист. Если вы уже родились и живете под огромной плотиной, которая может в любой момент смыть все, что; вам дорого в этой жизни, позаботьтесь о себе и переберитесь, пока не поздно, в более безопасное место. Вспомните народную поговорку: «Береженого – Бог бережет!»

В случае опасности прорыва искусственных плотин принимаются следующие меры: увеличивается сток воды и производится плановый сброс воды из водохранилищ в период весеннего паводка.

Если существует опасность прорыва естественного водохранилища, принимаются меры по укреплению стенок такого объекта. Если катастрофическое затопление все же началось, принимаются следующие меры:

1) население оповещается об угрозе катастрофического затопления;

2) производится экстренная эвакуация населения до подхода волны прорыва (самостоятельно, реже с использованием транспорта, выделенного специальными службами для этой цели);

3) население, не имеющее возможности убежать, размещается на верхних этажах особо прочных зданий и сооружений, а также на возвышенностях;

4) проводятся аварийно-спасательные работы;

5) оказывается квалифицированная й специализированная помощь пострадавшим;

6) проводятся неотложные работы по обеспечению жизнедеятельности населения.

В заключительном слове обо всех аварийных и катастрофических ситуациях, которые мы тут рассмотрели, хочу предупредить своего читателя. Не надейтесь особо на службы экстренной помощи. Они тоже могут пострадать от катастрофы. Да, они есть, они работают и часто помогают людям, но при реальной угрозе жизни они часто не успевают. Не потому ли у нас такая страшная мясорубка на дорогах, что мы в год теряем в 3 раза больше людей, чем за 10 лет всей афганской войны? Например, человека ударило током, и у него остановилось сердце. Вызовите «Скорую помощь». Они обязательно приедут, но это произойдет не раньше чем через полчаса, а бывает и значительно позже. Через полчаса «Скорая» может только написать бумажку, констатирующую смерть. А лично вы можете спасти жизнь этому человеку, если сами не побрезгуете и немедленно не начнете искусственное дыхание и массаж сердца. Не теряйтесь! Если вы подготовлены, вы способны на многое. Как говорил Ильф и Петров: «Спасение утопающих — дело рук самих утопающих». Не забывайте об этом. А уже позже вам обязательно помогут специальные службы.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Аварии на гидротехнических сооружениях,причины,последствия,правила поведения.

Гидротехнические сооружения, как правило, располагаются в черте или выше крупных населенных пунктов, и в случае аварии представляют большую опасность для населения и хозяйственных объектов.

Катастрофическое затопление, являющееся следствием гидродинамической аварии, заключается в стремительном затоплении местности волной прорыва. Масштабы последствий гидродинамических аварий зависят от параметров и технического состояния гидроузла, характера и степени разрушения плотины, объемов запасов воды в водохранилище, характеристик волны прорыва и катастрофического наводнения, рельефа местности, сезона и времени суток происшествия и многих других факторов. Особенно большие потери населению и значительный ущерб народному хозяйству может быть причинен при каскадном расположении гидроузлов, так как в результате разрушения вышележащего гидроузла образующаяся волна будет приводить к разрушению плотин гидроузлов, расположенных ниже по течению реки.

Прорыв гидротехнических сооружений может произойти из-за воздействия сил природы (землетрясения, урагана, обвала, оползня и т.п.), конструктивных дефектов, нарушения правил эксплуатации, воздействия паводков, разрушения основания плотины и т.д., а в военное время – как результат воздействия по ним средств поражения. Начальной фазой ГДА является прорыв плотины, за которым следует неуправляемый поток воды водохранилища из верхнего бьефа в нижний бьеф через проран.

Проран – это проток в теле (насыпи) плотины, возникший в результате размыва грунта в половодье. От его размеров зависят объём, скорость падения воды и параметры волны прорыва – основного поражающего фактора этого вида аварий.

Бьеф – это участок реки между двумя соседними плотинами или участок канала между двумя шлюзами.

Верхний бьеф – верхний уровень воды и занимаемое им пространство, часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза).

Нижний бьеф – нижний уровень воды, часть реки ниже подпорного сооружения.

Рисберма – укреплённый участок русла реки в нижнем бьефе водосбросного ГТС. Она защищает русло от размыва, выравнивает скорость потока и т.д.

Разрушение ГТС может произойти по следующим причинам:

– воздействие природных сил (землетрясение, ураган, обвал, оползень, паводки и др.);

– износ и старение оборудования;

– плохое качество выполнения строительных работ;

– нарушение правил эксплуатации;

– в военное время – нанесение по плотине ударов различными видами оружия.

Наиболее часто аварии происходят по причине разрушения основания (40%); в результате недостаточности водосброса (23%); затем идут конструктивные недостатки (12%) и неравномерная осадка (10%). Роль других причин минимальна (в пределах 1-5%).

Основные параметры оценки последствий разрушения гидроузлов в нижнем бьефе

Градация последствий	Характеристика последствий	Критерии остроты:
высота волны прорыва в % к высоте (h) плотины	время добегания волны прорыва (t, час)
Катастрофические	Затопления больших территорий, паралич хозяйственной деятельности, полное изменение уклада жизни, огромный материальный ущерб, гибель людей	примерно 100	менее 1
Значительные	Частичное или полное затопление долины реки, существенные нарушения производственной деятельности и резкие изменения уклада жизни, массовая эвакуация населения и материальных ценностей, значительный материальный ущерб	75 — 100	1 — 4
Ощутимые	Затопления сравнительно больших участков речных долин, отдельные нарушения уклада жизни и производственной деятельности людей, частичная эвакуация населения, ощутимый материальный ущерб	50 — 75	4 — 24
Незначительные	Небольшие подъемы уровней воды и площади затоплений, сохранение режима жизни и производственной деятельности, незначительный материальный ущерб	менее 50	более 24

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемая водой. На территории возможного затопления выделяют зону катастрофического затопления, т.е. часть зоны, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовую гибель людей, разрушение зданий и сооружений, уничтожение материальных ценностей. Время, в течение которого местность может находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток.

После прекращения подъёма наступает более или менее длительный период движения потока. Он будет тем длительнее, чем больше объём водохранилища (пока оттуда не вытечет вся вода). Спад уровней воды – последняя фаза образования зоны затопления.

После прохождения волны прорыва остаётся переувлажнённая пойма и сильно деформированное русло реки.

Разрушительное действие волны прорыва заключается главным образом в движении больших масс воды с высокой скоростью и таранном действии всего того, что перемещается вместе с водой (камни, доски, брёвна, различные конструкции). Волной прорыва может быть разрушено большое количество зданий и сооружений, находящихся в зоне её действия. Степень их разрушения зависит от высоты подъёма воды и скорости течения, а также от характеристик самого здания и его основания. Из-за крупных ГДА гибнут люди и животные, прерывается подача электроэнергии, разрушаются или оказываются под водой населённые пункты, выводятся из строя коммуникации и другие объекты, нарушается жизнедеятельность населения и производственная деятельность предприятий, наносится большой ущерб природной среде, в том числе – в результате изменений ландшафта.

ГДА имеет первичные, вторичные и долговременные последствия.

Первичными (непосредственными) последствиями ГДА являются:

– повреждение и разрушение ГТС и кратковременное или долгосрочное прекращение выполнения ими своих функций;

– гибель людей или нанесение им травм различного характера и степени тяжести;

– гибель животных и нанесение им травм;

– разрушения объектов экономики и социально-культурного назначения;

– затопление обширных территорий и всего, что на них находится.

– загрязнение воды и местности веществами из разрушенных или затопленных хранилищ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий;

– массовые заболевания людей и животных;

– пожары из-за обрывов или короткого замыкания электрических кабелей и проводов;

– оползни и обвалы вследствие размыва грунта и т.д.

Долговременные последствия ГДА связаны с остаточными факторами затопления – наносами, загрязнениями, изменением ландшафта и других элементов природной среды.

Эффективными мерами защиты от ГДА являются:

– уменьшение максимального расхода воды путём перераспределения стока во времени;

– регулирование паводковых стоков с помощью водохранилищ;

– укрепление и своевременный и высококачественный ремонт ГТС;

– проведение работ по укреплению берегов и углублению дна реки;

– подсыпка низких мест.

К оперативным предупредительным мерам относятся:

– оповещение населения об угрозе аварии;

– заблаговременная эвакуация населения, сельскохозяйственных животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон;

– частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зоне возможного затопления;

– защита материальных ценностей, которые не могут быть эвакуированы из опасной зоны.

5.8. Аварии на гидротехнических сооружениях и их последствия

Гидротехнические сооружения предназначены для использования водных ресурсов для нужд человека, а также для борьбы с разрушительным воздействием водной стихии на жизнедеятельность человека. По своему предназначению гидротехнические сооружения подразделяются на водоподпорные (плотины, дамбы и т. п.), водопро-водящие (каналы, трубопроводы, тоннели и др.), регуляционные (полузапруды, ограждающие валы и т. п.), водозаборные, водосбросовые и специальные (здания гидроэлектростанций (ГЭС), шлюзы, судоподъемники и др.).

В настоящее время на территории Российской Федерации эксплуатируется более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется около 60 крупных водохранилищ емкостью более 1 млрд м3.

К основным потенциально опасным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосбросовые сооружения и шлюзы.

Водозаборное сооружение — это гидротехническое сооружение для забора воды из источника питания (реки, озера, подземного источника) с целью использования ее для нужд гидроэнергетики, водоснабжения или орошения полей.

Водосбросовые сооружения — гидротехнические сооружения, предназначенные для сброса излишней (паводковой) воды из водохранилища, а также пропуска воды в нижний бьеф. (Бьеф —часть водоема, реки, канала. Верхний бьеф расположен по течению выше водонапорного сооружения (плотины, шлюза), нижний бьеф — ниже водонапорного сооружения.)

Шлюз — это сеть сооружений для подъема или опускания судов с одного уровня воды (реки, канала) на другой. Наиболее крупные шлюзы имеют ширину свыше 30 м и длину до нескольких сотен метров.

Гидродинамические аварии на указанных сооружениях могут привести к катастрофическим последствиям, так как все эти гидротехнические сооружения располагаются, как правило, в черте или выше крупных населенных пунктов и являются обьектами повышенного риска. Возникновение гидродинамической аварии на таком объекте может привести к катастрофическому затоплению обширных территорий и образованию зоны катастрофического затопления.

Запомните!
Гидродинамическая авария — это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

Зона катастрофического затопления — это зона затопления, возникшая в результате гидродинамической аварии, случившейся на гидротехническом сооружении, в пределах которого произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены здания и различные сооружения.

Гидродинамические аварии на гидротехнических сооружениях могут возникнуть вследствие действия сил природы (землетрясения, ураган, разлив, разрушение плотины паводковыми водами) или воздействия человека (нанесение ударов современными средствами поражения по гидротехническим сооружениям и диверсионных актов), а также из-за конструктивных дефектов или ошибок в проектировании и эксплуатации гидротехнических сооружений.

Это должен знать каждый

Основными последствиями крупных гидродинамических аварий являются:

• повреждения и разрушения гидротехнических сооружений, кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;
• поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва, образовавшейся в результате разрушения гидротехнического сооружения и имеющей высоту от 2 до 12 м и скорость движений от 3 до 25 км/ч (в горных районах может доходить до 100 км/ч);
• катастрофическое затопление обширных территорий и значительного количества городов и сел, объектов экономики, длительное прекращение судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производства.

Статистика
В настоящее время гидротехнические сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без существенной реконструкции более 50 лет, а это увеличивает вероятность возникновения на них гидродинамических аварий.

По данным МЧС России

Затопление населенного пункта волной прорыва после разрушения плотины

История знает несколько примеров катастрофических последствий аварий на гидротехнических сооружениях из-за разрушения плотины.

Если разрушается плотина, то вода с большой скоростью и напором устремляется вниз по течению реки. Образуется так называемая волна прорыва, которая и является основным поражающим фактором гидродинамической аварии.

Исторические факты

Такая авария произошла 12 марта 1928 г. на плотине Сент-Франсис в Калифорнии (США). Плотина была построена в 70 км от Лос-Анджелеса в каньоне 1 Сан-Францискито с целью накопления воды для последующего ее распространения по водопроводу Лос-Анджелеса (водозаборное гидротехническое сооружение). Заполнять водой водохранилище начали в 1927 г., максимального уровня вода достигла 5 марта 1928 г. В это время уже началось просачивание воды сквозь плотину, однако защитных мер принято не было. В результате 12 марта 1928 г. плотина была прорвана водой и рухнула. Вода понеслась по каньону стеной, достигавшей в высоту до 40 м, и обрушилась на электростанцию, находящуюся в 25 км ниже по течению. Вода затопила долину на 80 км, не многие люди, оказавшиеся на пути воды, уцелели. Погибло около 600 человек. Причиной данной аварии послужили ошибки в технологии при построении плотины и непринятие своевременных мер, когда обнаружилась течь воды через плотину.

В июне 1993 г. в нашей стране произошел прорыв плотины Киселевского водохранилища на реке Каква (находится на территории Серовского района Свердловской области в 17 км от города Серова). Плотина имела в длину 2 км и в высоту 17 м. Водохранилище было заполнено водой в 1979 г. Объем водохранилища при нормальном подпорном уровне воды составлял 32 млн м 3 . Объем при формированном подпорном уровне (который мог быть допущен только кратковременно) достигал 37 млн м 3 .

Чрезвычайная ситуация возникла вследствие сильнейшего паводка, образовавшегося в результате наложения дождевых потоков на заключительную фазу весеннего половодья. В связи с этим было произведено увеличение сбросных расходов из водохранилища, но приток воды в водохранилище непрерывно увеличивался. Нормальный подпорный уровень был отмечен 12 июня. 13 июня на плотине были полностью открыты донные водоспуски и все затворы плотины, но сбросовый расход не компенсировал увеличивающийся объем воды в водохранилище. Расчетный форсированный уровень был достигнут к утру 14 июня, вода поднялась до гребня плотины, и начался ее перелив через дамбу по фронту около 1900 м, затем произошел прорыв дамбы с последующим переливом плотины на всю ее высоту. Авария привела к резкому подъему воды в реке Каква ниже плотины, в результате произошло затопление 69 км 2 поймы реки, жилых массивов г. Серова и ряда населенных пунктов. От наводнения пострадало 6,5 тыс. человек, 12 человек погибли. В зону затопления попало 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Были разрушены железнодорожный и 5 автомобильных мостов, размыто 500 м главного железнодорожного пути.

В заключение необходимо отметить, что крупные гидродинамические аварии случаются не так уж редко. Отмечено, что в мире за последние 180 лет произошло более 300 значительных гидродинамических аварий.

Последствия аварий на гидродинамических сооружениях могут сопровождаться побочными явлениями. В зоне катастрофического затопления могут оказаться опасные производственные объекты (химические, взрывопожароопасные), аварии на которых усугубят обстановку. Кроме того, в зоне катастрофического затопления нарушается работа системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций. Все это создает неблагоприятную санитарно-эпидемическую обстановку и способствует появлению массовых инфекционных заболеваний.

Вопросы

1. Какие сооружения относятся к гидродинамическим? Назовите их основное предназначение.
2. Какие гидродинамические сооружения относятся к потенциально опасным сооружениям?
3. Каковы причины возникновения гидродинамической аварии?
4. Какие поражающие факторы возникают при гидродинамической аварии?
5. Перечислите основные последствия гидродинамической аварии.

Задание

Подберите в различных источниках (книги, журналы и т. д.) несколько примеров гидродинамических аварий, имевших место в мире. Проанализируйте причины их возникновения и последствия для жизнедеятельности населения в зоне чрезвычайной ситуации. Выберите из сообщений мероприятия, которые способствовали снижению отрицательных последствий аварии.

1 Каньон — глубокая речная долина с очень крутыми склонами и относительно узким дном, занятая руслом реки.