Гидродинамические аварии 2 - OXFORDST.RU

Гидродинамические аварии 2

Гидродинамическая авария

Гидродинамическая авария – это чрезвычайное событие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

Предупредительные мероприятия

  1. 1. Если Вы проживаете на прилегающей к гидроузлу территории, уточните, попадает ли она в зону воздействия волны прорыва и возможного катастрофического затопления. Узнайте, расположены ли вблизи места Вашего проживания возвышенности, и каковы кратчайшие пути движения к ним.
  2. 2. Изучите сами и ознакомьте членов семьи с правилами поведения при воздействии волны прорыва и затопления местности, с порядком общей и частной эвакуации. Заранее уточните место сбора эвакуируемых, составьте перечень документов и имущества, вывозимых при эвакуации.
  3. 3. Запомните места нахождения лодок, плотов, других плавсредств и подручных материалов для их изготовления.

Порядок действий при угрозе гидродинамической аварии

  1. 1. При получении информации об угрозе затопления и об эвакуации безотлагательно выходите (выезжайте) из опасной зоны в безопасный район или на возвышенные участки местности.
  2. 2. Возьмите с собой документы, ценности, предметы первой необходимости и запас продуктов питания на 2-3 суток.
  3. 3. Часть имущества, которое требуется сохранить от затопления, но нельзя взять с собой, перенесите на чердак, верхние этажи здания, деревья.
  4. 4. Перед уходом из дома выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери, вентиляционные и другие отверстия.

Порядок действий в условиях наводнения при гидродинамических авариях

  1. 1. При внезапном затоплении для спасения от удара волны прорыва срочно займите ближайшее возвышенное место, заберитесь на крупное дерево или верхний этаж устойчивого здания. В случае нахождения в воде, при приближении волны прорыва нырните в глубину у основания волны.
  2. 2. Оказавшись в воде, вплавь или с помощью подручных средств выбирайтесь на сухое место, лучше всего на дорогу или дамбу, по которым можно добраться до незатопленной территории.
  3. 3. При подтоплении Вашего дома отключите его электроснабжение, подайте сигнал о нахождении в доме (квартире) людей путем вывешивания из окна днем флага из яркой ткани, а ночью – фонаря.
  4. 4. Для получения информации используйте радиоприемник с автономным питанием. Наиболее ценное имущество переместите на верхние этажи и чердаки. Организуйте учет продуктов питания и питьевой воды, их защиту от воздействия прибывающей воды и экономное расходование.
  5. 5. Готовясь к возможной эвакуации по воде, возьмите документы, предметы первой необходимости, одежду и обувь с водоотталкивающими свойствами, подручные спасательные средства (надувные матрасы, подушки).
  6. 6. Не пытайтесь эвакуироваться самостоятельно. Это возможно только при видимости незатопленной территории, угрозе ухудшения обстановки, необходимости получения медицинской помощи, израсходовании продуктов питания и отсутствии перспектив в получении помощи со стороны.

Порядок действий после гидродинамической аварии

  1. 1. Перед тем, как войти в здание, убедитесь в отсутствии значительных повреждений перекрытий и стен.
  2. 2. Проветрите здание для удаления накопившихся газов.
  3. 3. Не используйте источники открытого огня до полного проветривания помещения и проверки исправности системы газоснабжения.
  4. 4. Проверьте исправность электропроводки, труб газоснабжения, водопровода и канализации.
  5. 5. Пользоваться ими разрешается только после заключения специалистов об исправности и пригодности к работе.
  6. 6. Просушите помещение, открыв все двери и окна.
  7. 7. Уберите грязь с пола и стен, откачайте воду из подвалов.
  8. 8. Не употребляйте пищевые продукты, которые находились в контакте с водой.

Реферат: Гидродинамические аварии 2

2. Гидродинамические аварии

На территории России в настоящее время эксплуатируется более 30 тыс водохранилищ, из которых около 3 тыс вместимостью более 1 млн кубометров и около 60 более 1 млрд кубометров. Разрушение таких объектов несет огромный риск для людей, тк может привести к катастрофическому затоплению местности, населенных пунктов, гибели большого количества людей.

Недавние катастрофы на реках РФ – прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) в 1993 г. (общий ущерб – 63,3 млрд руб.), разрушение плотины Тирлянского водохранилища в 1994 г. (Башкортостан) на притоке р. Белой (суммарный ущерб 52,3 млрд руб.), наводнение в Приморье (сентябрь 1994 г.), в Якутии (1999 г. и 2001 г.). Наводнение в Краснодарском крае (июль 2002 г.) привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114000 человек и причинило материальный ущерб на сумму в 15 млрд руб. [3, 6, 15]. Прорыв плотины Горьковской ГРЭС представляет опасность как для г. Н.Новгорода, так и для области. При прорыве плотины ГРЭС возможно образование зоны катастрофического затопления с общей площадью 1210 км2.

Гидродинамическая авария — это чрезвычайное происшествие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.

Гидродинамически опасный объект — сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него.

Гидротехническое сооружение — народнохозяйственный объект, находящийся на или вблизи водной поверхности, предназначенный для:

— использования кинетической энергии движения воды с целью преобразования в другие виды энергии;

— охлаждения отработавших паров ТЭС и АЭС;

— защиты прибрежной территории от воды;

— забора воды для орошения и водоснабжения;

— регулирования уровня воды;

— обеспечения деятельности речных и морских портов, судостроительных и судоремонтных предприятий, судоходства;

— подводной добычи, хранения и транспортировки (трубопроводы) полезных ископаемых (нефти и газа).

Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия человека, а также из- за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.

К основным гидротехническим сооружениям относятся ; плотины, водозаборные и водосборные сооружения, запруды. Система гидротехнических сооружений и водохранилищ, связанных единым режимом водоперетока, составляет гидроузел.

Плотины — гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), ограничивающие сток, создающие водохранилища и разницу уровней воды по руслу реки.

Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности, заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновением наводнения.

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой водой. В зависимости от последствий воздействия потока воды из-за разрушения ГТС на территории возможного затопления выделяют зону катастрофического затопления (ЗКЗ).

3. Причины и виды гидродинамических ававий

Причинами разрушения (прорыва) ГТС могут быть природные явления или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов, ураганы и т.п.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, конструктивные дефекты или ошибки проектирования, нарушение режима водосбора и др.), а также в ЧС военного времени – современные средства поражения (ССП) и террористические акты.

Начальной фазой гидродинамической аварии (ГА) является прорыв плотины, который представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бъефа через проран в нижний бъеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва.

Проран – узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки, или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

Волна прорыва – волна, образующаяся во фронте проходящего в проран потока воды, имеющего значительную скорость движения и обладающего большой разрушительной силой.

Следовательно, поражающее действие волны прорыва ГА связано с распространением с большой скоростью воды, создающей угрозу возникновения ЧС.

Поражающий фактор ГА – волна прорыва гидротехнического сооружения. Основными параметрами ее поражающего действия являются скорость, высота и глубина волны прорыва, температура воды, время существования волны прорыва.

Катастрофическое затопление – это бедствие из-за гидродинамической аварии, являющееся результатом разрушения плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения. Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ (местность);

максимальной глубиной затопления участка местности;

длительностью затопления территории;

границами зоны возможного затопления.

Катастрофическое затопление характеризуется:

— максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

— расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ;

— границами зоны возможного затопления;

— максимальной глубиной затопления конкретного участка местности;

— длительностью затопления территории.

При разрушениях гидротехнических сооружений затопляется часть прилегающей к реке местности, которая называется зоной возможного затопления.

Читайте также  Нервно-мышечные нарушения голоса и речи

Время, в течение которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4 часов до нескольких суток.

4. Прогнозирование параметров прорыва плотин

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

Сведения о характеристиках волны прорыва и последующего затопления местности необходимы для принятия решений для проведения спасательных работ.

5. Мероприятия по уменьшению последствий аварий на гидродинамически опасных объектах

Как естественная, так и искусственная плотины должны находиться под пристальным внимание гидрологов и специальных служб.

В случае опасности прорыва искусственной плотины необходимо принять меры к его недопущению.

— регулирование стока воды;

— форсированная сработка водохранилища;

— транзитный пропуск воды и др.

Если существует опасность прорыва естественного водохранилища, то необходимо принять меры по укреплению стенок плотины, либо вызвать прорыв в менее опасном направлении.

Для предотвращения возможных внезапных прорывов плотин, защиты людей и материальных ценностей заблаговременно выполняется ряд мер. К числу таковых относятся:

— ограничение строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в местах, подверженных действию возможной волны прорыва и последующего наводнения;

— эвакуация населения, причем в зонах где время добегания прорывной волны после разрушения плотины составляет до 4 часов;

— немедленно, а на остальных территориях — по мере возникновения угрозы затопления.

б) инженерно- технические:

— обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;

— создание надежных дренажных систем;

— берегоукрепительные работы для предотвращения оползней, обрушений и пр.;

— устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях;

— насаждение низкоствольных лесов из тополей, ив, ольхи и березы, что увеличивает шероховатость поверхности и способствует уменьшению скорости волны прорыва.

5. Рекомендации по действиям населению в условиях угрозы разрушения плотин.

Население должно быть ознакомлено с системой предупреждения об опасности. Для оповещения об опасности могут использоваться сирены, телефоны, радиовещание, телевещание, средства громкоговорящей связи.

Должны быть заранее спланированы возможные маршруты эвакуации на возвышенные участки местности. Необходимо продумать, что с собой нужно взять при эвакуации.

После поступления сигнала оповещения об опасности разрушения плотины, необходимо без промедления эвакуироваться на ближайший возвышенный участок местности и оставаться там до тех пор, пока не спадет вода или не будет передано официальное сообщение о том, что опасность миновала. После спада воды следует соблюдать ряд правил.

Необходимо остерегаться оборванных и провисших проводов, сообщать о наличии таких повреждений, а также разрушениях канализационных и водопроводных магистралей в соответствующие коммунальные службы.

Нельзя употреблять в пищу продукты, которые находились в контакте с водными потоками. Питьевая вода перед употреблением должна быть проверена на пригодность. Колодцы с питьевой водой должны быть осушены и вычищены.

Перед входом в здание, надо осмотреть конструктивные повреждения и убедиться, что нет опасности разрушения.

Войдя в здание, не следует пользоваться открытым огнем в качестве источника света, так как возможно присутствие газа, не использовать источники электроэнергии, пока не будет проверена электрическая сеть.

Необходимо открыть все двери и окна для просушки здания, убрать весь влажный мусор и дать возможность полам и стенам высохнуть.

6. Основные поражающие факторы катастрофического затопления – разрушительная волна прорыва, водный поток и спокойные воды, затопившие территорию суши и объекта.

Таким образом, основным следствием гидродинамической аварии (ГА) является образование зоны катастрофического затопления местности. Поражающий фактор ГА – волна прорыва.

Учебный вопрос 2. Гидродинамические аварии и их последствия

Гидродинамическая авария – это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части.

Гидротехнические сооружения (ГТС) – инженерные сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушительным действием воды.

К основным гидротехническим сооружениям, разрушение (прорыв) которых приводит к гидротехнической аварии, относят: плотины (дамбы, перемычки, запруды и др.), водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы).

Плотины – гидротехнические сооружения напорного типа (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), создающие разницу уровней воды по руслу реки.

Следовательно, плотина (дамба, шлюз, перемычка и др.) перегораживает реку или иной водосток для подъема уровня воды перед ней с целью создания напора воды на её площадь и образования водохранилища.

Искусственные плотины представляют собой гидротехнические сооружения, созданные человеком для своих нужд и включающие собственно плотины гидроэлектростанций, водозаборов и ирригационные системы, дамбы, перемычки, запруды и т. п.

Естественные плотины– образования в виде запруд и др., созданные действием природных сил, например, в результате оползней, землетрясений, селей, обвалов, лавин, заторов и зажоров.

В зависимости от высоты плотиныделят на низконапорные (до 10м), средненапорные (от 10 до 50м) и высоконапорные (свыше 50м).

В зависимости же от использованных строительных материалов плотины бывают – бетонные, железобетонные, гравитационные, контрфорсные, арочные, каменные, грунтовые (дамбы и т.п.), деревянные.

Участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами называется бьефом. Гидравлический уклон реки – превышение (в метрах) высоты уровня реки на 1000 м длины.

Верхним бьефом плотины называется часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза), а часть реки ниже такого сооружения – нижним бьефом. Тело плотины образует нулевой створ. Высота уровня воды в верхнем бьефе плотины – это уровень воды в водохранилище.

К гидродинамическим авариям относятся:

прорывы плотин (дамб, шлюзов) с образованием волн прорыва и катастрофических затоплений или прорывного паводка;

аварийное срабатывание водохранилищ ГЭС в связи с угрозой разрыва гидросооружения (период аккумуляции речного стока называется наполнением водохранилища, а период отдачи наполненной воды — сработкой водохранилища).

Для гидродинамической аварии характерно неуправляемое перемещение больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

Причинами разрушения (прорыва) ГТС могут быть:

природные явления или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов, ураганы и т.п.);

техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, конструктивные дефекты или ошибки проектирования, нарушение режима водосбора и др.);

ЧС военного времени – современные средства поражения (ССП);

Начальной фазой гидродинамической аварии (ГА) является прорыв плотины, который представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа через проран в нижний бьеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва — поражающий фактор гидродинамической аварии.

Проран– узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки, или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

Волна прорыва – волна, образующаяся во фронте проходящего в проран потока воды, имеющего значительную скорость движения и обладающего большой разрушительной силой.

Основными параметрами ее поражающего действия являются скорость, высота и глубина волны прорыва, температура воды, время существования волны прорыва.

По своей физической сущности волна прорыва представляет собой неустановившееся движение потока воды, при котором глубина, ширина, уклон поверхности и скорость течения изменяются во времени.

Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от объема и глубины водохранилища, площади зеркала водного бассейна, размеров прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бъефах, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.

Высота волны прорыва, как правило, находится в пределах 2-12м и может достигать 10-30м. Скорость распространения волны прорыва составляет 3-25 км/ч, а для горных и предгорных районов – до 100 км/ч.

Скорость движения волны прорыва V=2,5-5 м/с принимается для зон катастрофического затопления и опасного затопления, а для участков возможного затопления — V=1,5-2,5 м/с.

При этом статическое давление потока воды – не менее 20 кПа (0,2 кгс/см 2 ) с продолжительностью действия не менее 0,25ч.

Характер воздействия на объект поражающего фактора определяется гидродинамическим давлением потока воды (гидропотоком), высотой, глубиной и скоростью потока воды, уровнем и временем затопления, деформацией речного русла, загрязнением гидросферы, почв, грунтов, размыванием и переносом грунтов.

Основным последствием гидродинамической аварии является катастрофическое затопление местности.

Катастрофическое затопление– это бедствие из-за гидродинамической аварии, являющееся результатом разрушения плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения. Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

Читайте также  Истина и ее критерии

максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ (местность);

максимальной глубиной затопления участка местности;

длительностью затопления территории;

границами зоны возможного затопления.

Катастрофическое затопление распространяется со скоростью волны прорыва и приводит через некоторое время после прорыва плотины к затоплению обширных территорий слоем воды более 0,5-10м. При этом образуются зоны затопления.

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой водой.

На затопляемой территории выделяют четырезоны катастрофического затопления:

1) Первая зона непосредственно примыкает к гидросооружению и простирается на 6-12 км от него. Высота волны может достигать здесь нескольких метров. Характерен бурный поток воды со скоростью течения 30 км/ч и более. Время прохождения волны 30 мин.

2) Вторая зона — зона быстрого течения (15-20 км/ч). Протяженность этой зоны может быть 15-25 км. Время прохождения волны 50-60 мин.

3) Третья зона — зона среднего течения (10-15 км/ч). Протяженность до 30-50 км. Время прохождения волны 2-3 ч.

4) Четвертая зона — зона слабого течения (разлива). Скорость течения здесь может достигать 6-10 км/ч. Протяженность зоны в зависимости от рельефа местности может составлять 35-70 км.

Рисунок. Зоны критического затопления

Последствия разрушения гидроузлов ранжируются следующим образом: катастрофические, значительные, ощутимые и незначительные.

Таблица. Оценка последствий разрушения гидроузлов

Градация последствий Характеристика последствий Критерии остроты ситуации
высота волны прорыва в % к максимальной в створе плотины Время добегания волны прорыва, час
Катастрофические Затопления больших территорий (в том числе вне границ долин), паралич хозяйственной деятельности, полное изменение уклада жизни, огромный материальный ущерб, гибель людей Около 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 1 – 4
Ощутимые Затопления сравнительно больших участков речных долин, отдельные нарушения уклада жизни и производственной деятельности людей, частичная эвакуация населения, ощутимый материальный ущерб. 50 4 – 24
Незначительные Небольшие подъемы уровней воды и площади затоплений, сохранение режима жизни и производственной деятельности, незначительный материальный ущерб 24

Общие потери населения в зависимости от зоны катастрофического затопления представлены в таблице.

Таблица. Общие потери населения в зависимости от зоны катастрофического затопления

Зона Воздействия Общие потери Из общего числа потерь
днем ночью безвозвратные возвратные
днем ночью днем ночью
1-ая зона
2-ая зона
3-я зона
4-ая зона

С целью защитить население при катастрофических затоплениях, предотвратить или максимально уменьшить степень его поражения осуществляют комплекс организационных, инженерно-технических и специальных мер.

Основные меры по защите населения при гидродинамических авариях:

своевременное оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер для его защиты;

самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до подхода волны прорыва;

организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва;

укрытие населения на незатопленных частях зданий и сооружений, а также на возвышенных участках местности;

организация и проведение аварийно-спасательных работ в зоне затопления;

оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим;

проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения.

Городам и другим населенным пунктам, расположенным ниже по течению от плотин, потенциально угрожает опасность затопления. Поэтому проживающие в них люди должны знать правила безопасного поведения и порядок действий при гидродинамических авариях.

Правила безопасного поведения при гидродинамических авариях

Основное правило: заранее предусмотрите несколько возможных маршрутов эвакуации на возвышенные участки местности. Подготовьте на случай эвакуации ценности и необходимые вещи.

После поступления сообщения об опасности разрушения плотины немедленно перемещайтесь на ближайший возвышенный участок местности и оставайтесь там до тех пор, пока не прибудут спасатели или не спадет вода.

При перемещении по местности, подвергшейся затоплению, соблюдайте осторожность и сообщайте о повреждениях и разрушениях энергетических сетей, канализационных и водопроводных магистралей в соответствующие коммунальные службы.

Не употребляйте в пищу продукты, которые находились в воде, и не используйте для питья непроверенную воду. Колодцы с питьевой водой могут быть использованы после предварительного осушения (полной очистки воды).

Перед входом в здание убедитесь, что нет опасности его дальнейшего разрушения.

Войдя в помещение, не пользуйтесь спичками или другими открытым огнем в качестве источника света, а используйте батарейные фонари.

Не пользуйтесь источниками электроэнергии, пока не будет проверена электрическая сеть.

Откройте все двери и окна для просушки здания, уберите мусор и дайте возможность полам и стенам высохнуть.

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.

Читайте также  Концепция культуры в работе О Шпенглера Закат Европы

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.

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: