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

138 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

79096. Наследование по завещанию. Порядок составления. Условия действительности. Содержание завещания. Обязательная доля. Назначение наследника 23.27 KB
  Завещание по римскому праву это не просто всякое распоряжение лица своим имуществом на случай смерти а лишь такое которое содержало назначение наследника. Назначение наследника должно было быть в самом начале завещания и без него завещание не имело юридической силы. Завещание это односторонняя сделка выражающая волю лишь одного лица завещателя. На практике это позволяло завещателю в любой момент и без какихлибо ограничений отменить или изменить составленное им ранее завещание.
79097. Наследование по закону. Реформы претора. Наследование по закону в период империи 30.68 KB
  То обстоятельство что завещание получит действительное значение лишь при условии если назначенный в нем наследник согласится принять наследство не делает завещания договором ибо выражение воли наследника имеет место не при совершении завещания как например согласие одаряемого при дарении а только после смерти завещателя как совершенно самостоятельный отдельный от завещания акт. Некоторые лица хотя и имели testmenti fctio pssiv но не могли получать наследство полностью или в части если не отпадает обстоятельство признаваемое по...
79098. Общие положения о древнеримской семье. Агнатское и когнатское родство 18.89 KB
  Семья в древнейший известный нам период римской истории представляет тип промежуточной патриархальной семьи объединявшей под властью главы семьи pterfmilis жену детей других родственников кабальных а также рабов. Глава семьи и властелин древнейшей семьи домовладыка единственный полноправный гражданин квирит термин производимый многими исследователями от греческого kueros власть т. имеющий власть.С образованием государства внутри рода происходит имущественная дифференциация; власть внутри рода попадает в руки наиболее богатых...
79099. Опека и попечительство. Завещательная опека 21.41 KB
  Опека рассматривалась в Древнем Риме как обязанность лица и поэтому отказаться от исполнений обязанностей опекуна можно было только по уважительной причине. Если не было завещательной опеки и невозможно было установить законную опекуна назначал претор при участии трибунов учреждаемая опека. Особенности учреждаемой опеки: согласия малолетних на установление подобной опеки не требовалось; опекун должен был проживать в округе претора назначающего опе кунство; предварительно узнавали о нравственном поведении будущего опекуна; не...
79100. Определение деликта. Характер и объем ответственности 21.63 KB
  Различались частные и публичные деликты. Публичные деликты посягали на государственные интересы а частные на права и интересы отдельной личности. В настоящем курсе рассматриваются только частные деликты. Основные отличия деликтного обязательства от договорного: основание возникновения не договор а правонарушение; не допускалось правопреемство в отношении должника; штрафная ответственность возлагалась не солидарно на каждого из должников а кумулятивно то есть суммировалась по числу ответчиков и могла быть взыскана с каждого в полном...
79101. Определение обязательства. Основания возникновения обязательств. Классификация обязательств. Сделки. Контракты и пакты 24.8 KB
  Римское право определяло обязательство как правовые оковы в силу которых мы принуждаемся чтонибудь исполнить согласно законам нашего государства . В позднейший период обязательство стало рассматриваться как юридическое отношение между двумя лицами в силу которого одно из них именуемое кредитором имеет право требовать от другого лица именуемого должником исполнения чеголибо в свою пользу. В отличие от вещного права обязательство связывает только тех лиц которые в нем участвуют и поэтому кредитор может предъявить иск не ко всем а...
79102. Особые средства преторской защиты. Понятие исковой давности 19.33 KB
  Помимо предоставления исков преторы пользуясь принадлежащей им властью так называемым imperium оказывали иногда защиту особыми средствами своими безусловными в противоположность формуле иска непосредственными распоряжениями хотя с течением времени и здесь преторы в некоторых случаях перешли на путь условных распоряжений. С течением времени по мере увеличения числа дел претор стал давать интердикты без проверки фактов в виде условного распоряжения если подтвердятся факты на которые ссылается заявитель и тогда интердикты с...
79103. Открытие наследства. Принятие наследства. Последствия принятия. Иски о наследстве. Выморочное наследство 23.96 KB
  Принятие наследства. Открытие наследства происходило в момент смерти наследодателя. За время между открытием наследства и его принятием наследниками наследственное имущество не принадлежало никому и именовалось лежачее наследство.
79104. Отцовская власть. Основания возникновения. Правовое положение детей. Имущественные права подвластных детей. Пекулий и его виды 24.19 KB
  По праву Юстиниана rrogtio совершалось путем получения на то императорского рескрипта; doptio путем занесения в судебный протокол pud ct соглашения прежнего домовладыки усыновляемого с усыновителем в присутствии усыновляемого. Последствием doptio было прекращение родительской власти прежнего домовладыки и установление власти усыновителя. Если правонарушитель переходил под власть другого домовладыки то и ответственность по ctio noxlis переходила на нового домовладыку: nox cput sequitur ответственность следует за виновным лицом.С...