21899

Аварии на гидротехнических сооружениях

Лекция

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

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. 160 227 СаяноШушенская 47 120 Красноярская 68 986 Основными поражающими факторами затопления при аварии на ГТС являются: волна прорыва высота волны скорость движения и длительность затопления. Начало волны называется...

Русский

2013-08-04

540 KB

144 чел.

Аварии на  гидротехнических   сооружениях

К основным гидротехническим сооружениям, разрушение которых приводит к гидродинамическим авариям, относятся плотины, дамбы, перемычки, водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы). 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. 

В результате несвоевременного и некачественного проведения ремонтов, отсутствия требуемого технического надзора за ГТС имели место разрушения и                                                               прорывы на Тирлянском гидроузле, Киселёвской и Ленской плотинах, что привело к значительному материальному ущербу.

Что касается Красноярского края, то Енисей по запасам воды занимает первое место в России, а в состав энергосистемы края входят 6 ГЭС: Красноярская, Саяно-Шушенская, Манская, Усть-Хантайская, Курейская и строящаяся Богучанская. Комиссией МЧС в 1996 году отмечено, что на Саяно-Шушенской ГЭС безотлагательно требуется осуществление работ по ликвидации водопроявлений в бетоне первых столбов плотины.

Главным управлением по делам ГО и ЧС Красноярского края с прогнозированы зоны возможных катастрофических затоплений при ЧС для территории всего края, в частности:

Наименование ГЭС

Площадь затопления

тыс. кв. км

Численность населения

в 33 тыс. кв. км

Братская.

16,0

227

Саяно-Шушенская

4,7

120

Красноярская

6,8

986

Основными поражающими факторами затопления при аварии на ГТС являются: волна прорыва (высота волны, скорость движения) и длительность затопления.

Волна прорыва (см. схему в ПРИЛОЖЕНИИ)- волна, образующаяся во фронте устремляющегося в пролом потока воды, имеющая, как правило, значительную высоту гребня и скорость движения и обладающая большой разрушительной силой.

Волна прорыва, с гидравлической точки зрения, является волной перемещения, которая, в отличие от ветровых волн, возникающих на поверхностях больших водоемов, обладает способностью переносить в направлении своего движения значительные массы воды. Поэтому волну прорыва следует рассматривать как определенную массу воды, движущуюся вниз по реке и непрерывно изменяющую свою форму, размеры и скорость.

Начало волны называется фронтом волны, который, перемещаясь с большой скоростью, выдвигается вперед. Фронт волны может быть очень крутым, при перемещении больших волн на участках, близких к разрушенному гидроузлу, и относительно пологим на больших удаленьях от гидроузла.

Зона наибольшей высоты волны называется гребнем волны, который движется, как правило, медленнее, чем ее фронт. Еще медленнее движется конец волны - хвост волны. Из-за различия скоростей этих  точек волна постепенно растягивается по длине реки, соответственно уменьшая свою высоту и увеличивая  длительность прохождения.

Факторы влияющие на разрушение плотины:

    - воздействие обычных средств поражения;

    - сход лавин или селевых потоков (в горных районах);

    - паводковые воды.

Плотины характеризуются напором:

    Н – Нб < 10 м - низконапорные;

    10 м < Н – Нб < 40 м - средненапорные;

    Н – Нб > 40 м - высоконапорные;

При разрушении плотины образуется волна прорыва:

Факторы влияющие на высоту волны прорыва:

    - Обьем водохранилища W, млн.тонн;

    -Площадь зеркала водохранилища S км2;

    -Глубина водохранилища Н м.;

    -Ширина водохранилища у гидроузла В м;

    -Характеристика плотины и характер ее разрушения;

    -Высота плотины Н пл.

    Рассматриваются три степени разрушения плотины:

    1)10 % процентов;

    2)50 % процентов;

    3)100 % процентов.

    Характеристика в нижнем бьефе:

    а) глубина реки (в метрах);

    б) скорость течения реки (м/с);

    в) гидравлический уклон реки (%);

    г) коэффициент шероховатости дна и поймы реки (n).

    Для планирования мероприятий, которые необходимо планировать в зонах возможного затопления необходимо иметь:

    1.График движения волны прорыва.

    Основополагающим критерием является график движения волны прорыва. Для построения графика движения волны прорыва строится схематизированный продольный профиль реки.

2.Характеристику возможного затопления местности.

Продольный профиль реки разбивается на участки.

    - створ гидроузла назначается N 0;

    - створ N 1 назначается на удалении 250-500 * Н;

    - створ N 2 назначается, как правило, в 10 раз дальше, чем створ N1(2500-5000 * Н), считая от него.

    На территории предполагаемого воздействия волны прорыва по степени опасности выделяются различные зоны затопления.

    В каждом  створе  определяется высота волны прорыва, в том числе и в створе N 0.

    Определение высоты волны прорыва:

               где: Нв - высота волны прорыва;

                      Н - высота уровня воды в верхнем бьефе плотины;

                      Нб - высота уровня воды в нижнем бьефе плотины;

    Зная график  волны  прорыва,  мы  можем построить временной график прохождения волны прорыва для проведения эвакомероприятий (при  необходимости).

Временной график прохождения волны прорыва.

Показателями возможной обстановки являются:

    - параметры зоны затопления;

    - количество населения попавшего в зону затопления;

    - количество сельскохозяйственных животных попавших в зону затопления;

    - площадь сельскохозяйственных угодий попавших в зону затопления;

    - протяженность разрушенных (затопленных дорог);

    - количество разрушенных (затопленных) зданий и  гидротехнических сооружений.

      Зоны затопления следует характеризовать:

    Зона  А - чрезвычайно опасного затопления (опасная для населения);

    Зона В - зона опасного затопления (зона разрушения объектов экономики и   гидротехнических сооружений).

    Зная скорость движения волны прорыва можно определить время добегания волны прорыва для планирования проведения эвакомероприятий.

    Территория, в  пределах которой возможно затопление в случае разрушения или повреждения сооружений напорного фронта гидроузла  называется зоной возможного затопления.

    В зависимости от последствий воздействия волны прорыва на  территории возможного затопления выделяется зона катастрофического затопления, параметры которой на границах зоны составляют:

           - высота на гребне    Нв =4 м;            - скорость движения   V  > 2,5 м/сек.

    Она представляет  смертельную опасность для незащищенного населения и с огромной разрушительной силой воздействует на здания и  сооружения.

    Участок зоны катастрофического затопления,  через который  волна прорыва пройдет в течение 1-го часа с момента ее образования, называется участком чрезвычайно опасного затопления, на котором возникают наибольшие потери населения и сильные разрушения объектов. Параметры волны прорыва на границах участка составляет:

- высота на гребне Нв > 1,5 м ;                 - скорость движения Vmax = 2,5 м/сек.

    Участок возможного подтопления характеризуется отметками местности,  которые смачиваются волной прорыва. Потери населения и разрушение объектов на нем маловероятны.

    Критические параметры определяющие разрушение волной прорыва  наземных  зданий в зависимости от наибольшей глубины потока (НЗАТ) и наибольшей скорости течения (VMAX) представлены в таблице:

Наименование

зданий

степень   поражения

сильная

средняя

слабая

Нзат

Vmax

Нзат

Vmax

Нзат

Vmax

Деревянные жилые

3-3,5

2

2,5

1,5

1

1

Кирпичные здания

4 - 6

2,5 -3

3 - 4

2 – 2,5

2-2,5

1 –1,5

Промышленные постройки:

с легким каркасом (бескаркасные)

5

2,5

3,5

2

2

1.5

с тяжелым каркасом (ж/б, металлические)

8

4

6

3

3

1,5

Защита населения в зонах возможного катастрофического затопления

Население из населенных пунктов, расположенных в зоне возможного затопления и находящегося в 4-х часовой зоне добегания волны прорыва, эвакуируется с получением распоряжения на проведение эвакомероприятий.

Население из населенных пунктов, находящихся в зоне возможного затопления за 4-х часовой зоной добегания волны прорыва, эвакуируется только после разрушения плотины с получением соответствующего распоряжения.

Наибольшая рабочая смена объектов экономики, расположенных в зоне возможного затопления, укрывается в специальных убежищах (повышенной герметизации и возвышающимся аварийным вертикальным выходом, с 3-мя режимами вентиляции), возводимыми в местах с глубиной возможного затопления до 10 метров и имеющих радиус сбора до 1000 метров.

Для защиты населения эвакуируемого из населенных пунктов, находящихся в зоне затопления, заблаговременно строят ПРУ, в местах их эвакуации.

Для защиты населения, проживающего на затапливаемой территории не категорированных городов и поселков предусматривается строительство ПРУ на не затапливаемой территории этих населенных пунктов.  Работающая смена объектов экономики, расположенных в некатегорированных городах в зоне затопления, укрывается в ПРУ возводимых вне этих зон.

Укрытие населения в защитных сооружениях в ряде случаев являются единственным и наиболее надежным способом защиты, который может использоваться как в чрезвычайных ситуациях мирного времени, так и в военное время.


ПРИЛОЖЕНИЕ

                                                                                                Продольный разрез  сформировавшейся волны прорыва.

                                                                                                                               h - бытовой уровень воды в реке; Нв - высота волны;

                                                                                                                               Н - высота потока                                                         

PAGE  2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39000. Урок-повторение «Дорогой добра» 46.5 KB
  Вставь пропущенные буквы: ОЕНЬ ЛИА ОРА Осень липа Лиза лиса гора нора пора Кто такой Денница Падший ангел В какой день Бог отдыхал В седьмой Дополни пословицу: Маленькое лучше большого безделья. Спой песенку о днях творения День один день один Бог свет сотворил. День два день два сотворил Он небеса. День три день три реки травы и цветы.
39001. Откуда мы узнаем о Боге. Библия – Откровение Божие. Каков Он, Бог 36 KB
  08 Тема: Откуда мы узнаем о Боге Библия Откровение Божие. Каков Он Бог Цель: Познакомить детей с Книгой книг Библией; рассказать о том какой Он Бог свойства Божие; рассмотреть новозаветную и ветхозаветную иконы Святой Троицы объяснить понятие Бог Святая Троица на примере явления Ангелов Аврааму; изучить молитву Слава Тебе Боже наш слава Тебе. Скажи нам пожалуйста что такое святой угол Это то место в доме где находятся святые иконы и где мы можем общаться с Богом. Смотрите зажигаешь лампадку согревается сердце...
39002. Как Бог мир сотворил (1-3 дни творения) 40.5 KB
  И был вечер и было утро: день один. Матильда Леонардовна: Я даже знаю песенку ребята подпевайте первый куплет: День один день один Свет во тьме Бог сотворил. Шуня: А про этот день есть песенка Матильда Леонардовна: Да конечно подпевайте второй куплет: День два день два Небеса и облака. Подпевайте: День три день три Деревья травы и цветы.
39003. Как Бог человека сотворил. Человек – венец творения. Правила жизни, данные Богом в Раю 32.5 KB
  Цель: Изучить с детьми библейскую историю о сотворении человека; закрепить знания воспитанников о сотворении видимого мира; познакомить детей с жизнью первых людей в Раю; формировать у детей мировоззрение основанное на православных традициях; воспитывать ответственность за свое поведение. А как он создал человека Из чего Матильда Леонардовна: Внимание внимание открываем заседание клуба Совинформ Сегодня узнаем о создании человека. Изучение нового материала Рассказ жителей Шишкиного леса о сотворении человека.
39004. Дети Адама и Евы - Каин и Авель. Не завидуй 32 KB
  У Адама и Евы родились дети которых они назвали Каин и Авель. Каин был земледельцем выращивал овощи фрукты а Авель пастухом. Авель с любовью относился к Богу выбирал самое лучшее в дар Господу.
39005. Спасение Ноя. Обетование Бога 33 KB
  Оборудование: иллюстрации ковчега водной стихии радуги голубя кукла Шуни мышки. Преподаватель: А напоминает она о том как спасся Ной и об обещании Бога данном людям. Шуня: Ухты а как это было Преподаватель: Вспомните ребята почему был всемирный потоп Потому что люди стали забывать Бога думали только о еде и развлечениях стали недобрыми Сколько лет дал Бог людям для того чтобы они исправились 120 лет пока Ной с сыновьями строил ковчег Кто находился в ковчеге Все животные по паре которые не могут жить в воде;...
39006. Путь к спасению – жизнь по Заповедям Божьим. Церковь – корабль спасения. Первый храм 38.5 KB
  Цель: Познакомить детей со строением первого храма ветхозаветной скинии; закрепить знания о жизни пророка Моисея об истории получения Заповедей Божьих; развивать память логическое мышление; воспитывать желание жить по заповедям Божьим прививать любовь и благоговейное отношение к храму. Рассказ Матильды Леонардовны об устройстве ветхозаветного храма демонстрация иллюстраций. Из скольких частей он состоит из трех В какой части мы с вами молимся в храме В какую часть храма мы попадаем при входе в притвор Как называется та часть...
39007. Божья Матерь 33 KB
  Матильда Леонардовна: Что это ты делаешь Шунечка Шуня: Лилию хочу сделать. Матильда Леонардовна: Вспомните ребята а где цветы всегда цветут и святые люди живут в раю Матильда Леонардовна: О каком святом человеке вы узнали на предыдущем занятии о Николае Чудотворце Матильда Леонардовна: Что вам больше всего запомнилось из его жизни Матильда Леонардовна: Подойдите к иллюстрациям и расскажите какой из эпизодов жизни Святителя Николая изображен. Матильда Леонардовна: Как вы думаете ребята а можно в храм на праздники приносить цветы...
39008. Духовно-нравственное воспитание детей дошкольного возраста 425 KB
  Потаповская âПодарок к праздникуâ Программа развивающего и коррекционного рукоделия для детей дошкольного возраста Для ребенка Светлый Праздник и весна Рождество и зима Спас и спелые плоды Троица и зеленые березки сливаются в одно могучее впечатление свежее и полное жизни. Предлагаемый курс разработан с учетом того что среди дошкольников сегодня чрезвычайно высок процент детей нуждающихся в специальной помощи не только направляющей но и корректирующей развитие: физическое психическое социальное духовное. Отметим что речь идет...