Гидротехнические сооружения. Возможные аварии и их последствия

Гидротехническое сооружение – это объект хозяйственной деятельности, находящийся у водной поверхности и предназначенный, для:

Ø использования кинетической энергии движущейся воды, с целью преобразования ее в другие виды энергии;

Ø охлаждения отработанного пара ТЭС и АЭС;

Ø защиты прибрежной территории от воды;

Ø забора воды для орошения и водоснабжения;

Ø осушения;

Ø рыбозащиты;

Ø регулирования уровня воды;

Ø обеспечения деятельности речных и морских портов, судостроительных и судоремонтных предприятий, а также судоходства;

Ø подводной добычи, хранения и транспортировки полезных ископаемых.

Опасность затопления низменных районов возникает при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Непосредственную опасность представляет стремительный и мощный поток воды, вызывающий поражение, затопление и разрушение зданий и сооружений. Жертвы среди населения и разрушения происходят из-за высокой скорости огромного количества воды, сметающей все на своем пути.

Разрушение (прорыв) гидротехнического сооружения возникает вследствие воздействия природных факторов (землетрясений, ураганов, размыва дамб и плотин) или деятельности человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.

К основным гидротехническим сооружениям относятся: плотины, водозаборные и водосбросные сооружения, запруды.

Прорыв – это повреждение в теле плотины, дамбы, шлюза являющиеся последствием их размыва с образованием волн прорыва и катастрофических затоплений или прорывного паводка.

Волна прорыва возникает при условии одновременного наложения двух процессов: падения воды из водохранилища и резкого увеличения объема воды в месте падения. Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависит от размеров прорыва, разницы уровней воды и топографических условий русла и устья реки.

Высота волны прорыва составляет 2-50 метров, скорость движения, как правило, находится в диапазоне от 3 до 25 км/ч.

Гидродинамическая авария – это чрезвычайная ситуация, связанная с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затапливающих значительные территории.

Это аварии на гидротехнических сооружениях, при которых вода распространяется с большой скоростью, создавая угрозу возникновения чрезвычайной ситуации техногенного характера.

Для предотвращения возможных внезапных прорывов на плотинах водохранилищ, защиты населения, территорий и материальных ценностей заблаговременно осуществляют следующие мероприятия:

а) административные:

Ø ограничение строительства жилых домов и объектов хозяйственной деятельности в местах, подпадающих под воздействие потенциально возможной волны прорыва возможного затопления;

Ø эвакуация населения из зон, время подхода волны прорыва к которым после разрушения плотины составляет менее четырёх часов, производится срочно, а с остальной территории, только в случае возникновения угрозы затопления;

б) инженерно-технические:

Ø обваловка (строительство дамб) населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;

Ø создание надежных дренажных систем;

Ø берегоукрепительные работы для предотвращения оползней и обвалов;

Ø устройство гидроизоляции и специальных креплений на зданиях и сооружениях;

Ø насаждение низкорослых лесов из ольхи, вербы, осины и березы, повышающих шершавость поверхности и способствующих снижению скорости волны прорыва.

Ø оповещение и информирование населения;

Ø заблаговременно планируются маршруты возможной эвакуации на возвышенные участки местности;

Ø необходимо остерегаться оборванных и провисших проводов; о наличии таких повреждений, а также о разрушении канализационных и водопроводных сетей сообщать в соответствующие коммунальные службы;

Ø нельзя употреблять в пищу продукты, которые находились в контакте с водными потоками.

Для каждого гидроузла составляются схемы и карты, на которых указаны границы зоны затопления и дается характеристика волны прорыва. В этой зоне запрещено строить жилье и предприятия.

В случае прорыва плотины для оповещения населения используются все средства: сирены, радио, телевидение, телефон и средства громкоговорящей связи. Получив сигнал, следует немедленно эвакуироваться на ближайшие возвышенности. В безопасном месте следует находиться до тех пор, пока не спадет вода или не будет получено сообщение о том, что опасность миновала.

Эвакуация населения из зон возможного затопления в первую очередь проводится из населенных пунктов, находящихся вблизи плотин, волна прорыва которых может достичь этих населенных пунктов менее чем за четыре часа, а из остальных населенных пунктов - при наличии непосредственной угрозы их затопления.

Гидродинамически опасными объектами называют сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) них. К ним относятся гидротехнические сооружения напорного фронта: плотины, запруды, дамбы, 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 гидродинамически опасных объектах называются гидродинамическими. Они подразделяются на следующие виды:

• 19. прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек и др.) с образованием волн прорыва, приводящие к катастрофическим затоплениям;
• 20. прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек и др.), приводящие к возникновению прорывного паводка;
• 21. прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек и др.)" приводящие к смыву плодородных почв или отложению наносов на больших территориях.

Основные поражающие факторы гидродинамических аварий, связанных с разрушением гидротехнических сооружений, - волна прорыва и затопление местности.

Последствия аварий па гидродинамически опасных объектах могут быть труднопредсказуемы. Располагаясь, как правило, в черте или выше истечению крупных населенных пунктов и являясь объектами повышенного риска, при разрушении они могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного количества городов и сел, объектов экономики, к массовой гибели людей, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производств.

Последствия катастрофического затопления могут быть усугублены авариями на потенциально опасных объектах, попадающих в его зону.

В зонах катастрофического затопления могут разрушаться (размываться) системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, места сбора мусора и прочих отбросов. В результате нечистоты, мусоp и отбросы загрязняют зоны затопления и распространяются вниз по течению. Возрастает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний. Этому способствует также скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни.

Защита и безопасность населения при гидродинамических авариях обеспечиваются комплексом организационных, инженерно-технических и других мер. Основные из этих мер: правильный выбор места размещения плотины и населенных пунктов; ограничение строительства жилых домов и объектов экономики в местах, подверженных действию возможной волны прорыва; обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий; создание надежных дренажных систем; проведение берегоукрепительных работ для предотвращения оползней и обрушений; устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях; насаждение низкоствольных лесов (из тополей, ольхи и березы), способных уменьшить скорость волны прорыва.

В случае опасности прорыва искусственных плотин принимают следующие меры: регулирование стока воды; плановый сброс воды из водохранилища в период весеннего паводка; своевременный спуск воды.

Если существует опасность прорыва естественного водохранилища, принимают меры по укреплению стенок плотин.

При катастрофических затоплениях или их угрозе принимают следующие меры по защите населения:

• 22. оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер защиты;
• 23. самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до подхода волны прорыва;
• 24. организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва;
• 25. укрытие населения на незатопленных частях зданий и сооружений, а также на возвышенных участках местности;
• 7. проведение аварийно-спасательных работ;
• 26. оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим;
• 27. проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения.

(Продолжить)

Гидродинамически опасные объекты - это сооружения и есте­ственные образования, создающие разницу уровней воды до и после них(верхний бьеф и нижний бьеф). К ним относятся плотины, запруды, дамбы, водоприемники и водозаборные сооружения, напорные бассей­ны и уравнительные резервуары, гидроузлы и гидроэлектростанции.Аварии на таких объектах называются гидродинамическими.
Основные виды гидродинамических аварий:
- прорывы плотин, дамб, шлюзов, перемычек с образованием вол­ны прорыва с последующим катастрофическим затоплением;
- прорывы плотин, дамб, шлюзов, перемычек, приводящие к воз­никновению прорывного паводка;
-прорывы плотин, дамб, шлюзов, перемычек, приводящие к смыву плодородных почв или отложению наносов на больших территориях.
Наиболее опасными поражающими факторами гидродинамиче­ских аварий являются волна прорыва и затопление местности.
Аварии на гидродинамически опасных объектах могут привести к катастрофическому затоплению больших территорий, множества на­селенных пунктов, объектов экономики, длительному прекращению судоходства, невозможности сельскохозяйственного и рыбопромыс­лового производств, а иногда к массовой гибели людей и животных.
Последствия катастрофического затопления усугубляются ава­риями на потенциально опасных объектах, находящихся в его зоне. Могут быть разрушены системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, места сбора отходов. В результате этого возрас­тает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний. Этому способствует также скопление населения на ограниченных площадях при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни людей.
Защита и безопасность населения при гидродинамических ава­риях обеспечивается организационными, инженерно-техническими и другими мероприятиями. Она достигается правильным выбором места для строительства плотины и населенных пунктов; обвалова­нием населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий; создани­ем надежных дренажных систем; проведением берегоукрепительных работ для предотвращения оползней и обрушений; устройством ги­дроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях; насаждением низкоствольных лесов(тополиных, ольховых и березо­вых), которые могут уменьшить скорость волны прорыва.
Меры по защите населения при катастрофических затоплениях:
- оповещение населения об угрозе затопления;
- самостоятельный выход населения из зоны возможного затопления до подхода волны прорыва;
- организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва;
- укрытие населения на незатопленных частях зданий (сооруже­ний)и на возвышенных участках местности;
- проведение аварийно-спасательных работ;
- квалифицированная и специализированная помощь постра­давшим;
- проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельно­сти населения.