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

137 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

54312. Металургійний комплекс України 6.93 MB
  Мета: повторити поняття металургійний комплекс його склад та значення у господарстві України; повторити план ЕГX галузі промисловості; розглянути особливості сировинної бази виробничий процес типи підприємств; познайомити учнів з проблемами та перспективами розвитку чорної металургії; виховувати бережне ставлення до навколишнього середовища. А Що входить до складу металургійного комплексу Б Яке значення має комплекс у господарстві України В Роль та місце чорної металургії у господарстві...
54313. Металургійна промисловість. Чорна і кольорова металургія 63 KB
  Вміти характеризувати галузеву та територіальну структуру металургії показувати на карті основні райони та найбільші центри металургії пояснювати принципи розміщення різних типів підприємств. 3 хв Актуалізація: Слайд 2 8 хв які галузі господарського комплексу є найбільшими споживачами вугілля Який склад і значення металургійного комплексу Що виробляє чорна металургія Кольорова металургія Які особливості сировинної бази чорної та кольорової металургії в Україні Пригадати форми організації...
54314. Forecasting the Future 33.5 KB
  The process of compiling and interpreting this data -- in other words, preparing a forecast -- is comparable to assembling a jigsaw puzzle. The more data available, the easier it is to see what's going on in the atmosphere and to know what the weather will do next.
54315. RECIPROCAL TEACHING 44.5 KB
  Reciprocal teaching is a reading strategy in which students take turns teaching small sections of the text. It is usually done in small groups. All students initially read a section of the text. One student begins by summarizing a section of the text and questioning the others about the meaning of the section. Any difficult parts are identified and discussed and then predictions are made about the next section to be read.
54316. Методичні рекомендації класному керівникові, щодо організації профільного навчання і допрофільної підготовки в 9-х класах 73 KB
  Доцільно проводити шкільні міжшкільні олімпіади дні відкритих дверей видавати інформаційні матеріали які знайомлять учнів із специфікою вимог і особливостями профільного навчання в різних освітніх закладах району. По суті інформаційна робота повинна стати змістовною подорожжю для учнів по освітній території для чого необхідно спланувати відповідний маршрут форми дати конкретні домовленості про час і форми заходів з керівниками освітніх установ. Частина часу ймовірно кілька годин в цілому слід буде передбачити на...
54317. Функціональні методи розвязування рівнянь 193.5 KB
  Мета: - повторити функціональні методи розв’язування рівнянь; - розвивати вміння і навички розв’язування рівнянь різними методами; - розвивати вміння систематизувати і узагальнювати, робити умовиводи; - виховувати прагнення до реалізації своїх навчальних можливостей.
54318. Застосування активних методів і форм на заняттях іноземної мови 288 KB
  Робота над проектом здійснюється у кілька етапів і зазвичай виходить за рамки навчальної діяльності на заняттях: вибір теми чи проблеми проекту, формування групи виконавців, розробка плану роботи над проектом, визначення термінів, розподіл завдань серед студентів, обговорення в групі результатів виконання кожного завдання, оформлення спільного результату, звіт по проекту, оцінка виконання проекту.
54319. Чи можливо виховати генія? 75.5 KB
  От чому в процесі навчання необхідно систематично збуджувати розвивати і укріплювати пізнавальний інтерес учнів і як важливий мотив навчання і як стійку рису особистості і як могутній засіб виховуючого навчання підвищення його якості. Основна мета роботи вчителя по активізації пізнавальної діяльності учнів розвиток їх творчих здібностей. Досягнення цієї мети дозволяє вирішити багато завдань навчання: забезпечити міцні і усвідомлені знання навчального матеріалу; підготувати учнів до активної участі у виробничій...
54320. Пути развития европейской культуры в эпоху Нового времени 20.7 KB
  Название «Новое время» в истории культуры Европы обычно употребляется по отношению к трем векам – XVII, XVIII и XIX. Эти века наполнены событиями политическими, экономическими, философскими, художественными. XVII век не имеет общепризнанного названия как Возрождение или век Просвещения.