Характеристика зон затоплень при гідродинамічних аваріях

Гідродинамічні аварії – це аварії на гідротехнічних спорудах, коли вода поширюється з великою швидкістю, що створює загрозу виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру.

Гідродинамічна аварія – надзвичайна подія, пов’язана із виведенням з ладу (руйнуванням) гідротехнічної споруди або її частини і некерованим переміщенням великих мас води, які несуть руйнування і затоплення значних територій.

Гідродинамічно небезпечний об’єкт – це штучна споруда або природні утворення, які створюють різницю рівнів води до і після нього.

Гідротехнічна споруда – об’єкт господарювання призначений для:

– використання кінетичної енергії води, що рухається, з метою перетворення її в інші види енергії;

– охолодження відпрацьованого пару ТЕС і АЕС;

– захисту прибережної території від води;

– забору води для зрошення і водозабезпечення;

– осушення;

– рибозахисту;

– регулювання рівнів води;

– забезпечення діяльності річкових і морських портів, суднобудівельних і судноремонтних підприємств, судноплавства;

– підводного видобування, зберігання і транспортування, корисних копалин (нафти та газу).

До основних гідротехнічних споруд відносяться: греблі, водозабірні і водоскидні споруди, загати.

Руйнування (прорив) гідротехнічної споруди виникає внаслідок дії сил природи (землетрус, ураган, розмив дамби, греблі) або діяльності людини, а також через конструктивні дефекти або помилки проектування.

Дільниця річки, яка знаходиться між сусідніми греблями, або дільниця каналу між двома шлюзами називається б’єфом.

Верхній б’єф греблі – частина річки вище підпорної споруди (греблі, шлюзу), а частина річки нижче підпорної споруди – нижній б’єф.

Маса води, яка пропускається гідротехнічною спорудою у нижньому б’єфі в одиницю часу, називається стоком, а вода, яка прибуває до верхнього б’єфу – притоком. Різниця між притоком води і стоком – водоперетік.

Прорив – ушкодження у тілі греблі, дамби, шлюзі, які є наслідком їх розмиву з утворенням хвиль прориву та катастрофічних затоплень або з утворенням проривного паводка; аварійні спрацювання водосховищ ГЕС у зв’язку із загрозою прориву гідроспоруди.

Хвиля прориву виникає за умови одночасного накладання двох процесів: падіння води водосховища із верхнього в нижній б’єф, породжування хвилі і різкого збільшення об’єму води в місці падіння, що визиває перетік води із цього місця в інше, де рівень води нижче.

Хвиля прориву, яка змінює під час руху висоту, швидкість, ширину та інші параметри, має зони підйому рівнів води і зони їх спаду, які називаються фронтом хвилі прориву.

Висота хвилі прориву і швидкість її розповсюдження залежить від розмірів прориву, різниці рівнів води між верхнім і нижнім б’єфами, гідрологічних і топографічних умов русла річки і її пойми. Швидкість руху хвилі прориву, як правило, знаходиться у діапазоні від 3 до 25 км/год, а висота 2–50 метрів.

Основний наслідок прориву греблі при гідродинамічних аваріях – катастрофічне затоплення місцевості, що призводить до стрімкого затоплення хвилею прориву нижче розташовану місцевість з утворенням проривного паводку.

Катастрофічне затоплення характеризується:

– максимально можливою висотою та швидкістю хвилі прориву;

– розрахунковим часом приходу гребеня і фронту хвилі прориву у відповідний створ;

– кордонами зон можливого затоплення;

– максимальною глибиною затоплення конкретної дільниці місцевості;

– тривалістю затоплення території.

Масштаби наслідків гідродинамічних аварій залежать від па­раметрів і технічного стану гідровузла, характеру і розмірів руйну­вань греблі, обсягу запасів води у водосховищі, характеристик хвилі прориву і катастрофічної повені, рельєфу місцевості, сезону і часу доби події, багатьох інших факторів.

У залежності від наслідків впливу гідропотоку, який утворюється при гідродинамічних аваріях, на території утворюється зона можливого затоплення.

Основними вражаючими факторами катастрофічного затоп­лення є руйнівна хвиля прориву, водяний потік і спокійні води, які затопили територію суші й об’єкти. Дія хвилі прориву багато в чо­му аналогічна дії повітряної ударної хвилі, що утворюється при ви­буху. Істотними відмінностями цих вражаючих факторів є набага­то менша швидкість і вища щільність речовини в хвилі прориву.

В результаті великих гідродинамічних аварій переривається подача електроенергії в енергетичні системи, припиняється функціонування іригаційних та інших водогосподарських систем, а також об’єктів ставкового рибного господарства, руйнуються чи опиняються під водою населені пункти і промислові підприємства, виводяться з ладу комунікації й інші елементи інфраструктури, ги­нуть посіви, худоба, виводяться з господарського обороту сільсь­когосподарські угіддя, порушується життєдіяльність населення і виробничо-економічна діяльність підприємств, втрачаються мате­ріальні, культурні та історичні цінності, наносяться великі збитки природному середовищу, в тому числі в результаті змін ландшаф­ту, гинуть люди.

Вторинними наслідками гідродинамічних аварій є забруд­нення води і місцевості речовинами зі зруйнованих (затоплених) сховищ, промислових і сільськогосподарських підприємств, масові захворювання людей і сільськогосподарських тварин, аварії на транспортних магістралях, зсуви й обвали.

Довгострокові наслідки гідродинамічних аварій пов’язані із залишковими факторами затоплення – наносами, забрудненнями, зміною елементів природного середовища.

Основними показниками наслідків гідродінамічних аварій є:

– чисельність населення, яке опинилося в зоні можливого за­топлення;

– число загиблих, поранених, людей, які залишилися без домівок;

– кількість населених пунктів, що потрапили в зону затоп­лення (міста, селища, сільські населені пункти – затоплені цілком, частково, які потрапили в зону підтоплення тощо);

– кількість житлових будинків і будинків соціально-культур­ного призначення, пам’ятників історії та культури;

– кількість об’єктів народного господарства, довжина заліз­ничних і автомобільних шляхів, лінії електропередач, зв’язку, інші комунікаційні елементи, що опинилися в зоні затоплення;

– площа затоплення сільськогосподарських угідь;

– кількість загиблих сільськогосподарських тварин.

В цілому наслідки характеризуються величиною збитків, які наносяться народному господарству і населенню.

Прямі збитки, обумовлені руйнуваннями й іншими безпосе­редніми втратами в результаті гідродинамічних аварій, і непрямі збитки, пов’язані з порушенням нормальної господарської діяль­ності, становлять 70% і 30% від загальних збитків відповідно.

Час, протягом якого затоплена територія може знаходитися під водою, коливається від 4 годин до кількох діб.

Евакуація населення із зон можливого катастрофічного затоплення проводиться, у першу чергу, з населених пунктів, що знаходяться поблизу гребель, хвиля прориву яких може досягти зазначених населених пунктів менше ніж за чотири години, а з інших населених пунктів – за наявності безпосередньої загрози їх затоплення.

Дата добавления: 2013-12-14