profstandart.rosmintrud.ru В. А. Макашев, С. В. Петров. « Опасные ситуации техногенного характера и защита от них: учебное пособие»
Причины гидродинамических аварий
Разрушение
(прорыв) гидротехнических сооружений
происходит в результате действия сил
природы или воздействия человека.
Природные
причины гидродинамических аварий:
Причины,
связанные с деятельностью человека:
Причины возникновения
Разрушение плотины или дамбы может происходить по естественным причинам или из-за деятельности человека. К природным силам, способным вызвать прорыв гидротехнического объекта относятся: землетрясения, паводки, сильные и продолжительные ливни, ураганы, оползни. Естественная коррозия бетонных конструкций также способна привести к аварии, но сейчас чаще всего распространены грунтовые плотины.
Различные неточности в проектировании, ошибки при сооружении объектов, дефекты материала или его низкое качество, взрывы, диверсии, военные действия вблизи гидродинамических сооружений относятся к причинам, которые связаны с человеческой деятельностью.
При обнаружении хоть малейшего риска прорыва плотины производят действия по ее укреплению и предотвращению прорыва. Во время весенних паводков осуществляется регулярный сброс воды из объекта.
В зависимости от объема и силы выброшенной воды различаются следующие виды гидродинамических аварий:
В большинстве случаев спад уровня воды на затопленных территориях наступает спустя 4 часа, в некоторых случаях необходимо ждать пару суток.
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. К основным потенциально опасным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы).
Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы (землетрясений, ураганов, размывов плотин) или воздействия человека (нанесения ударов ядерным или обычным оружием по гидротехническим сооружениям, крупным естественным плотинам диверсионных актов), а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.
Последствиями гидродинамических аварий являются:
Вода относится к наиболее опасным и непредсказуемым природным явлениям. Людям, чтобы обезопасить свои поселения и при этом иметь необходимый запас воды, приходится строить специальные гидротехнические сооружения. Они создают разницу в гидроуровнях. До сооружения располагается верхний бьеф (высокий уровень воды), а после – нижний.
Плотины и дамбы относятся к наиболее распространенным гидротехническим объектам. Можно встретить также запруды и водозаборные сооружения. Все они являются потенциально опасными и требуют постоянного контроля со стороны соответствующих организаций.
В результате их разрушения или поломки происходит большой неконтролируемый выброс воды, в результате чего возникает чрезвычайная ситуация сопряженная с гибелью людей, животных и многочисленными разрушениями. Это называется гидродинамической аварией (определение и презентация в энциклопедии Fireman.club).
Что делать в такой ситуации, к каким последствиям нужно быть готовым и можно ли ее предупредить, рассмотрим в данной статье.
На ГТС постоянно воздействуют водный
поток, колебания температур, льды,
наносы, статистические и гидродинамические
нагрузки, происходят стирания поверхности,
коррозия металлов, выщелачивание бетона,
гниение деревянных конструкций.
Разрушение (прорыв) гидротехнических
сооружений происходит в результате:
Разрушения ГТС можно классифицировать
следующим образом:
Причиной 35% из 300 аварий плотин
(сопровождающихся их прорывом),
произошедших в различных странах за
175 лет, было превышение расчетного
максимального сбросного расхода, то
есть перелив воды через гребень плотины.
Причины аварий, сопровождающихся
прорывом гидродинамических сооружений
напорного фронта и образованием
волны прорыва, могут быть различными,
но чаще всего они происходят из-за
разрушения основания сооружения и
недостаточности водосбросов (табл.
13.3).
Земляные и каменно-земляные плотины
разрушаются, как правило, не полностью.
Чаще всего возникает проран шириной
0,20-0,35 м в зависимости от длины 4 плотины.
Ширина прорана зависит также от типа
реки. Относительный размер прорана Впр
(отношение ширины прорана к ширине
плотины) для различных типов плотин
(кроме арочных) в зависимости от типа
реки обычно принимается еледующим: для
равнинных рек Впр = 0,2 м; для предгорных
рек Впр = 0,25 м и для горных рек Впр =
0,5 м. Для арочных плотин ориентировочно
принимают Впр, = 1,0 м.
Таблица 13.3. Причины аварий гидротехнических
сооружений
Количество аварий на плотинах различных
типов представлено в табл. 13.4.
Таблица 13.4. Частота аварий для различных
типов плотин
Соседние файлы в папке учебник по бжд
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 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.
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%).
(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 15– 30 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
Гидродинамическая авария – это авария на гидротехническом сооружении, приводящая к образованию и распространению с большой скоростью потока воды, создающего угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации. Такие гидротехнические сооружения, разрушение (прорыв) которых приводит к гидродинамической аварии, являются гидродинамически опасными объектами. Прорыв плотины является начальной фазой гидродинамической аварии и представляет собой процесс образования прорана (узкого протока в теле насыпи плотины, косы, отмели или спрямленного участка реки, образовавшегося в результате размыва излучины в половодье) и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа через проран в нижний бьеф. Волна прорыва, образующаяся во фронте устремляющегося в проран потока воды, имеет значительные высоту гребня (в диапазоне от 2 до 12 м, а иногда и более) и скорость движения (от 3 до 25 км/ч, а для горных и предгорных районов — порядка 100 км/ч) и обладает большой разрушительной силой. Высота волны и скорость ее движения зависят от размера прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.
Основным следствием прорыва является катастрофическое затопление местности (гидродинамическое бедствие). Потенциальное катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами: 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. Затопление распространяется вначале со скоростью волны прорыва, а через некоторое время приводит к образованию зон затопления — обширных частей местности, прилегающей к реке (озеру, водохранилищу), покрытых слоем воды от 0,5 м до 10 м и более. В зависимости от последствий на территории возможного затопления выделяют зону вероятного катастрофического затопления, на которой ожидается или возможна гибель людей, сельскохозяйственных животных или растений, повреждение или уничтожение материальных ценностей, а также ущерб окружающей среде. Зоны вероятного катастрофического затопления определяются заранее на стадии проектирования гидротехнического сооружения. Параметры зоны зависят от размеров водохранилища, напора воды и др. характеристик конкретного сооружения, а также от гидрологических и топографических особенностей местности. Зоны вероятных, в том числе катастрофических, затоплений и характеристики волны прорыва отражаются на картах или в специальных атласах, составляемых для гидроузлов и крупных плотин. К катастрофическим затоплениям местности могут привести и прорывы естественных плотин, например, прорывы озер, подпруженных ледником, или моренных озер.
Основными поражающими факторами катастрофического затопления являются динамическое воздействие волны прорыва и водного потока, а также воздействие спокойных вод, затопивших территорию и объекты. Воздействие волны прорыва во многом аналогично действию воздушной ударной волны, образующейся при взрыве. Существенными отличиями этих поражающих факторов являются гораздо меньшая скорость и более высокая плотность вещества у волны прорыва.
Возможные негативные последствия крупных гидродинамических аварий:
Основу анализа гидродинамической аварии составляет расчет прохождения волны прорыва при повреждении сооружения и оценка возникающих последствий, в том числе построение карты затопления населенных пунктов и территории. По скорости движения волны прорыва и ее высоте выделяются зоны опасности и основные неблагоприятные последствия. Оценивается опасность активизации экзогенных и эндогенных процессов, образование селевых потоков, формирование застойных зон с неблагоприятным бактериологическим режимом и подъем по ложу водохранилища донных отложений, содержащих токсические вещества и др. вредные примеси.
Долговременные последствия гидродинамических аварий связаны с остаточными факторами затопления — наносами, загрязнениями, изменением элементов природной среды. Для предупреждения гидродинамических аварий необходимы: соблюдение норм и правил проектирования, создания и эксплуатации гидротехнических сооружений, разработка предупредительных и профилактических мер для их нормального функционирования. В связи с ростом рисков террористической инициации гидродинамической аварии одним из важнейших мероприятий становится организация соответствующей охраны и непрерывного мониторинга состояния гидротехнических сооружений.
Дополнительный материал в статье: Гидродинамические аварии
Гидродинамическая авария — это
чрезвычайное ситуация, связанная с выходом из строя (или разрушением)
гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым перемещением
больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.
К разрушению гидротехнического сооружения
могут привести:
1.
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.
2.
Разрушение гидротехнических сооружений может возникнуть и в результате
землетрясений, во время военных действий или в результате террористического
акта, а также из-за дефектов в конструкции и ошибок при проектировании.
Теперь
давайте рассмотрим основные поражающие факторы, которые несет в себе авария на
гидротехническом сооружении.
Начнем с того, что поражающие факторы
подразделяются на два вида — первичные и вторичные.
К первичным факторам относятся: разрушительная
волна прорыва, водный поток и спокойные воды, затопляющие территорию суши и
различные объекты.
Как мы с
вами уже знаем, волна прорыва образуется в нижнем бьефе гидротехнического
сооружения в результате стремительного падения огромной массы воды из верхнего
бьефа. Ее основное поражающее действие основано на непосредственном ударном
воздействии большого объема воды на различного рода строения и людей.
В
результате крупных аварий на гидротехническом сооружении происходит гибель людей,
прекращается подача электроэнергии, перестают работать различные
водохозяйственные системы. Помимо этого, происходит разрушение или же
затопление населенных пунктов и промышленных предприятий, гибнет скот и
сельскохозяйственные посевы, утрачиваются культурные и исторические ценности, а
также наносится огромный ущерб природе в результате изменения ландшафта и
вымывания плодородного слоя почвы.
Также в
зонах затопления может происходить разрушение или размывание систем
водоснабжения, канализации и сливных коммуникаций, мест сбора мусора. В
результате происходит загрязнение зоны затопления различными нечистотами и их
распространение вниз по течению. Как следствие, возникновения и распространения
различных видов инфекционных заболеваний, как среди населения, так и среди
животных. Происходят аварии на транспортных магистралях; существует большая
вероятность возникновения оползней и обвалов. Все это — вторичные поражающие
факторы гидродинамической аварии.
Еще
существуют так называемые остаточные факторы затопления. К ним относятся
наносы, загрязнение и изменение ландшафта местности, гибель растительного и
животного мира.
Для
оценки последствий аварий на гидротехнических сооружениях подсчитываются потери
среди населения и нанесенный материальный ущерб.
В свою
очередь, в потери среди населения включают общее количество погибших и пострадавших
людей, а также людей, пропавших без вести.
Материальный
ущерб оценивается суммарным количеством разрушенных, поврежденных и,
вышедших из строя зданий и сооружений, а также по сумме денежных средств,
необходимых для ликвидаций последствий аварии и восстановления пострадавшего
региона.
К прямому ущербу относят:
·
повреждение и непосредственное разрушение гидротехнического сооружения,
жилых домов и производственных площадок, систем коммуникаций;
·
гибель сельскохозяйственных культур и скота;
·
уничтожение и порча топлива, продуктов питания, животных кормов и
сельскохозяйственных удобрений;
·
затраты на эвакуацию населения и материальных ценностей;
·
смыв плодородного слоя почвы и ее занесение песчаными, глинистыми или
каменными отложениями.
Существует также и косвенный
ущерб от аварий на гидротехнических сооружениях. Это:
·
затраты на приобретение и доставку гуманитарной помощи в пострадавшие
районы;
·
замедление темпов экономического развития пострадавших регионов в
результате разрушений производственных объектов и систем коммуникаций;
·
ухудшение условий жизни местного населения, в результате вынужденного
переселения из пострадавших районов и порчей имущества;
·
возникновение различного рода заболеваний и эпидемий вследствие
разрушения систем коммуникаций и водоснабжения.
А теперь давайте с вами рассмотрим несколько
гидродинамических аварий и их последствия.
12 марта 1928 года. Произошло разрушение
плотины Сент-Френсис в Калифорнии.
Высота прорывной волны достигала 40 метров.
Погибло около 600 человек и была снесена электростанции в 25 километрах ниже по
течению. Разрушены автомобильные дороги и железнодорожное полотно.
18
августа 1941 года. В ходе ожесточенных боев красной армии с гитлеровцами была
взорвана плотина Днепровской ГЭС в Украине.
В
результате взрыва образовалась волна высотой около 30 метров, которая
пронеслась по пойме Днепра, сметая все на своем пути.
Точнее
число жертв до сих пор не известно. По разным оценкам оно составляет от 20 до
100 тысяч человек.
2
декабря 1959 года. На реке Рейран на юге Франции произошло разрушение плотины
Мальпассе.
В зоне
катастрофического затопления оказался город Фрежюс, который практически
полностью скрылся под водой. Погибло 423 человека. Общий ущерб оценивается в 68
миллионов долларов.
9
октября 1963 года. Катастрофа на одной из самых высоких плотин в итальянских
Альпах — плотине Вайонт.
В
результате этой аварии по разным оценкам погибло от 1900 до двух с половиной
тысяч человек. Наводнением полностью уничтожено 5 деревень.
Июнь
1993 года. На Киселевском водохранилище произошел прорыв плотины длиной 2
километра и высотой 17 метров.
Водохранилище
располагалось недалеко от города Серов, что в Свердловской области. В
результате наводнения пострадало около шести с половиной тысяч человек, 12
человек погибли.
В зону
критического затопления попало более тысячи семисот зданий, разрушены один
железнодорожный и пять автомобильных мостов, размыто около пяти ста метров
железнодорожного полотна. Общий ущерб оценивается в 63,3 миллиарда рублей.
17
августа 2009 года произошла промышленная техногенная катастрофа на
Саяно-Шушенской ГЭС.
В
результате аварии погибло 75 человек, 13 человек пострадало. Масло из ванн
смазки, а также из разрушенных трансформаторов попало в реку Енисей, образовав
маслянистое пятно на расстоянии в 130 километров.
Загрязнение
воды нефтепродуктами привело к гибели около 400 тонн форели, выращиваемой в
рыбоведческих хозяйствах.
Общая
сумма только экологического ущерба составила около 63 миллионов рублей, не
говоря уже об экономической составляющей, которая оценивается более 40
миллиардов рублей.
5
августа 2010 года. Разрушение плотины в южной части Пакистана на реке Инд.
В
результате трагедии уничтожено около девяти сот тысяч домов и более 1700
человек погибли. В зоне затопления оказалось более двух миллионов гектаров
сельскохозяйственных угодий.
1
сентября 2011 года. В результате прорыва плотины на реке Цяньтан на востоке
Китая, пострадавшими оказались сотни туристов.
Хоть
на этот раз и обошлось без человеческих жертв, однако здесь же погибли 59
человек в 1993 году и 11 — в 2007.
· Городам
и другим населенным пунктам, а также их населению, расположенным ниже по
течению от плотин, постоянно угрожает возможность затопления. Поэтому
проживающим в них людям необходимо научиться правильно реагировать и знать
порядок действий в случае возникновения гидродинамической аварии.
Во всем мире существует огромное количество
различных гидротехнических сооружений — плотины, дамбы, различного рода
водохранилища.
Только у нас в России находится в
эксплуатации более 30 тысяч водохранилищ различной вместимости. Причем,
наиболее крупными являются 60 объектов с вместимостью более миллиарда
кубометров воды каждый.
Ни для кого не секрет, что многие из этих
объектов были построены еще в советское время. И вот уже десятки лет они
эксплуатируются без должного обслуживания и, зачастую, находятся в аварийном
состоянии.
К чему может привести разрушение таких
крупных объектов и как действовать простым людям в подобных ситуациях?
Гидродинамическая
авария — это чрезвычайное ситуация, связанная с выходом из строя (или
разрушением) гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым
перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных
территорий.
Под гидротехническим
сооружением понимают любое сооружение, которое служит как для использования
водных ресурсов, так и для борьбы с вредным воздействием вод.
Существует огромное количество различных
видов гидротехнических сооружений — это плотины и шлюзы, каналы и
судоподъемники, гидроэлектростанции и многое-многое другое.
Естественно предположить, что не все они
могут служить источником техногенной катастрофы. В нашей стране существует
специальный Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений»,
который делит все гидротехнические сооружения на две категории.
К первой относятся те сооружения, аварии на
которых не способны вызвать чрезвычайную ситуацию техногенного характера.
Пример может служить бобровая плотина.
Ко второй группе относят сооружения, при
повреждении которых возможно возникновение чрезвычайной ситуации. Сюда относят
сооружения напорного фронта, т.е. те, которые создают разницу уровней воды.
Это, например, плотины, шлюзы, дамбы, оросительные системы, каналы и другие
объекты.
Рассмотрим некоторые из них.
Водный канал (от латинского «канализ»
— труба, желоб) — это искусственная водная артерия, которая предназначена для
сокращения водных маршрутов или же для перенаправления потока воды.
Существует
два основных назначения канала — это оросительный канал, осуществляющий
доставку или, наоборот, отвод воды с территории, и транспортные каналы.
Только в период с 1940 по 1965 годы на
территории бывшего Советского союза было построено большое количество
магистральных каналов, общая протяженность которых составляет более двух тысяч километров.
Самым крупным из них является Каракумский канал, построенный для водоснабжения
южных и юго-западных районов Туркмении протяженностью 1445 километров.
А наиболее известный вам
Беломорско-Балтийский канал (или сокращенно Беломорканал) имеет длину 227
километров и соединяет Балтийское море с Белым.
В ходе
Великой Отечественной войны часть канала была взорвана и вода смогла спокойно
сливаться в Онежское озеро через поселок Повенец, который был практически
полностью уничтожен потоком воды. Однако, после войны поселок был заново
отстроен.
Плотина — это гидротехническое
сооружение, перегораживающая реку или водоем для подъема уровня воды в них. При
этом создается разница уровней воды в русле реки.
Чаще всего плотины сооружаются для
использования водных ресурсов в различных целях — это мелиорация земель,
создание гидроэлектростанций и так далее.
Плотины делятся на два вида — естественные и
искусственные.
Искусственные плотины — это плотины,
созданные людьми. К ним относятся плотины гидроэлектростанций, водозаборы,
дамбы, оросительные системы, перемычки и запруды.
Естественные
же плотины образуются в результате различных природных процессов.
Например, это могут быть оползни, сели (поток с очень большой концентрацией
минералов, камней и обломков горных пород), лавины и обвалы.
Участок реки или другого водного объекта,
примыкающий к плотине, называется бьефом.
Бьеф, расположенный выше подпорного
сооружения по течению реки, называется верхним бьефом.
А бьеф, расположенный ниже подпорного
сооружения по течению реки, называется нижним бьефом.
Как
правило, сооружение плотины сопровождается большим изменением уровня воды в
верхнем бьефе, в результате чего перед плотиной, вверх по течению реки,
накапливается огромное количество воды, которая образует искусственное или
естественное водохранилище.
Водохранилища
подразделяют на долговременные и кратковременные. Примером долговременного
искусственного водохранилища может служить Куйбышевское водохранилище (его
нижнюю часть еще часто называют Жигулевским морем) — это самое крупное
водохранилище на территории Российской Федерации. Его площадь составляет 6450
квадратных километров, а объем — порядка 58 кубических километров воды.
Если говорить о долговременном
естественном водохранилище, то на ум приходит Сарезское озеро,
образовавшееся 1911 году на реке Мургаб на Памире, в результате обвала твердых
скальных пород.
Кратковременные искусственные водохранилища
сооружают, как правило, для временного изменения направления течения реки при
строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений.
А кратковременные естественные
водохранилища возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом
или льдом.
Искусство
возведения плотин известно с глубокой древности. А самая древняя из них
датирована трехтысячным годом до нашей эры, и располагалась в ста километрах от
города Амман (современная Иордания).
Что касается ущерба, сопровождающего
разрушения плотин, то он может быть чрезвычайно большим. Связано это в первую
очередь с тем, что при разрушении конструкции плотины происходит
катастрофический водосброс в нижний бьеф.
Самая первая такая задокументированная
катастрофа произошла 12 марта 1928 года с плотиной Сент-Френсис, расположенной
в каньоне Санфранцискито, что в 64 километрах к северо-западу от Лос-Анджелеса.
За две с половиной минуты до полуночи
вода прорвалась через толщу грунта и плотина Сент-Френсис рухнула. Поток воды
высотой коло 40 метров пронесся по каньону, сметая все на своем пути. Уже через
пять минут после катастрофы, вода снесла электростанцию, расположенную в 25
километрах вниз по течению реки.
Все живое и все постройки были уничтожены. В
результате наводнения была затоплена долина длиной 80 километров, и погибло
более 600 человек.
Одними
из крупнейших катастроф, произошедших на плотинах, считаются авария на
Днепровской эдектростанции во время Великой Отечественной войны, которая унесла
жизни нескольких тысяч человек, и авария на плотине Байнцяо, находящейся в
округе Чжумадян провинции Хэнань Китая, которая унесла жизни около 171 тысячи
человек.
Таким образом, в результате аварии на
плотине, происходит затопление местности, т.е. покрытие некоторой территории
водой. Как правило, на затопляемой территории выделяются четыре зоны
катастрофического затопления.
Под зоной катастрофического затопления
мы будем понимать зону затопления, в пределах которой происходит массовая
гибель людей, животных и сельскохозяйственных растений, а также значительно
повреждаются или полностью уничтожаются здания и другие сооружения.
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
настоящее время существует огромное количество разновидностей гидротехнических
сооружений, способных нести опасность техногенного характера. Они различаются
по месту расположения — находящиеся на поверхности земли и под ней; по
характеру и цели использования — мелиоративные, лесосплавные и судоходные; а по
функциональному назначению — сооружения для переброски воды в заданные пункты.
Комплекс
или группу гидротехнических сооружений, которые объединены по расположению,
целям и условиям их работы мы будем называть гидроузлами. В них сочетаются
плотины и шлюзы, каналы и энергоустановки.
·
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.
·
Согласно Федеральному закону РФ «О безопасности гидротехнических
сооружений», к гидротехническим сооружениям, разрушения которых приводит к
возникновению чрезвычайной ситуации техногенного характера, относят плотины,
шлюзы, дамбы, каналы и др.
Как себя вести в зоне ЧС
В местностях с риском прорыва дамб заранее предусматривается система предварительного оповещения, а также создается план эвакуации с указанием пунктов сбора. Для оповещения используются сирены, гудки, громкоговорители, а также средства массовой информации (радио, телевидение).
Жителям, проживающим внизу нижнего бьефа, следует заранее ознакомиться с наиболее удобным эвакуационным маршрутом. Чаще всего они прокладываются к ближайшим возвышенным точкам на данной местности. В каждом доме на такой экстренный случай должен быть приготовлен рюкзак с необходимым минимальным набором вещей, у людей в погонах такой комплект называется “тревожный чемоданчик” о составе тревожного чемоданчика Вы можете прочитать в нашей статье.
Как следует себя вести, если вы услышали оповещение о прорыве плотины и приближении потока воды?
Необходимо придерживаться следующих рекомендаций четко и без паники:
В случае, если катастрофа застала вас врасплох, то попробуйте укрыться от надвигающейся волны. Для этого вполне подойдет любое место на возвышенности (дерево, верхний этаж здания, крыша дома).
Обязательно обращайте внимание на само здание. Оно должно быть устойчивым и без разрушений, способным выдержать удар воды. Оказавшись в воде, пытайтесь удержаться на поверхности, используя плавающие предметы. Опасайтесь острых, стеклянных предметов.
Сигнал Угроза катастрофического затопления
В ситуации затопления вашего дома, поднимитесь на крышу и подавайте постоянно сигнал о своем присутствии в жилище. Можно повесить яркую ткань. В темное время суток подойдет фонарик или экран телефона.
Четко контролируйте свои запасы питьевой воды и пищи. Помните, что помощь к вам может прийти только спустя 1-2 дня. Не употребляйте продукты, которые были подтоплены. Они могут вызвать отравление.
Последствия гидродинамических аварий
• повреждение и разрушение ГТС и гидроузлов, кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;
поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва;
гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур;
уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания, кормов и т. д.;
временная эвакуация населения и перевозка материальных ценностей в незатапливаемые места;
смыв плодородного слоя почвы и заносы песка, камней, глины на почву. Вторичными последствиями гидродинамических аварий являются загрязнение воды
местности веществами из разрушенных (затопленных) хранилищ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, массовые заболевания людей и животных, аварии на транспортных магистралях, оползни и обвалы, утрата прочности зданий и сооружений.
Долговременные последствия гидродинамических аварий связаны с остаточными факторами – наносами, загрязнениями, изменениями ландшафта и других элементов природной среды.
В обобщенном виде последствия аварий выражаются с помощью показателей материального ущерба. Потери среди населения оцениваются числом погибших, пострадавших, пропавших без вести.
прямому ущербу относят: повреждение и разрушение ГТС, жилых, производственных зданий, железнодорожных и автомобильных магистралей, линий электропередач и связи, мелиоративных систем.
косвенному ущербу относят:
затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, одежды, медикаментов, строительных материалов и техники, кормов для скота;
сокращение объемов производства промышленной и сельскохозяйственной про-
ухудшение условий жизни местного населения;
невозможность рационального использования территории, находящейся в зоне водного затопления.
Предупреждению гидродинамических аварий и уменьшению ущерба от них способствуют укрепление и одновременный ремонт гидротехнических сооружений, ограничивающих дамбы, а также проведение берегоукрепительных работ, подсыпка низких мест.
О безопасности смотрите в видео
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.
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.
Запомните места нахождения лодок, плотов, других плавсредств и подручных материалов для их изготовления.
Как действовать при угрозе гидродинамической аварии
При получении информации об угрозе затопления и об эвакуации безотлагательно, в установленном порядке выходите (выезжайте) из опасной зоны в назначенный безопасный район или на возвышенные участки местности.
Возьмите с собой документы, ценности, предметы первой необходимости и запас продуктов питания на 2-3 суток. Часть имущества, которое требуется сохранить от затопления, но нельзя взять с собой, перенесите на чердак, верхние этажи здания, деревья и т.д.
Перед уходом из дома выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери, вентиляционные и другие отверстия.
Как действовать в условиях наводнения при гидродинамических авариях
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.
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.
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. 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.
Готовясь к возможной эвакуации по воде, возьмите документы, предметы первой необходимости, одежду и обувь с водоотталкивающими свойствами, подручные спасательные средства (надувные матрасы, подушки).
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.
Как действовать после гидродинамической аварии
Проверьте исправность электропроводки, труб газоснабжения, водопровода и канализации. Пользоваться ими разрешается только после заключения специалистов об исправности и пригодности к работе. Просушите помещение, открыв все двери и окна. Уберите грязь с пола и стен, откачайте воду из подвалов. Не употребляйте пищевые продукты, которые находились в контакте с водой.
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,
мусор и отбросы загрязняют зоны затопления
и распространяются вниз по течению.
Возрастает опасность возникновения и
распространения инфекционных заболеваний.
Действия после аварии
В первую очередь проверьте газовое оборудование на исправность. Не прибегайте к использованию открытого огня, пока не убедитесь в отсутствии утечки газа, о действиях при утечке газа Вы можете прочитать в нашей статье. Все коммунальные системы (электропроводка, водопровод, канализация) также следует подвергнуть тщательному осмотру. Лучше, если это сделает специалист.
Воду следует откачивать постепенно. Не забудьте про подвал и колодец. Перед тем, как начать уборку, жилище следует просушить.
Для того чтобы подобные аварии происходили как можно реже следует при строительстве водоудерживающих объектов обеспечить их высокое качество и надежность. С этой целью в 1997 году был принят Федеральный закон РФ 117-ФЗ от 21.07.1997 «О безопасности гидротехнических сооружений», который закрепляет ответственность уполномоченных лиц и регулирует все вопросы касательно безопасности этих конструкций.
Самой основной предупредительной мерой гидродинамических аварий является постоянное наблюдение за состоянием плотин, а также тесное сотрудничество с метеорологическими службами.
Последствия и поражающие факторы
В результате гидродинамической аварии происходит затопление местности, часто сравнимое с катастрофой. Образовавшаяся волна стремительно обрушивается на местность, расположенную в низине.
К главным поражающим факторам в таких ситуациях относят:
Силу волны при прорыве сооружения можно сравнить с ударной воздушной волной от взрыва. Однако не каждое затопление становится катастрофичным. Для получения статуса чрезвычайной ситуации учитывается его длительность, глубина, границы зоны возможного подтопления, а также высота волны и скорость потока должна быть максимальной.
К первичным последствиям гидродинамических аварий относятся:
Последующими, вторичными последствиями можно назвать:
В зоне катастрофы могут возникать частые пожары из-за обрыва и повреждения линий электропередачи. Обвалы и оползни также становятся последствием аварии в результате сильного размыва грунтового слоя.
Существуют и остаточные явления прорыва гидротехнического сооружения долговременного характера. Это изменение ландшафта, экологии, снижение плодородия почвы.
Поражающие факторы гидродинамических аварий
Основные
поражающие факторы гидродинамических
аварий, связанные с разрушением
гидротехнических сооружений:
Поражающее
действие волны прорыва проявляется в
виде ударного воздействия на людей и
сооружения массы воды, движущейся с
большой скоростью, и перемещаемых ею
обломков разрушенных зданий и сооружений,
других предметов.
Затопление –
это покрытие территории водой.