Аварии на гидротехнических сооружениях и их последствия

Отредактировано 25.03.2023

Гидротехнические сооружения - это сооружения, которые предназначены для использования водных ресурсов для нужд человека, а также для борьбы с разрушительным воздействием водной стихии на жизнедеятельность человека.

По своему предназначению гидротехнические сооружения подразделяются на

• водоподпорные - плотины, дамбы и т. п.
• водопроводящие - каналы, трубопроводы, тоннели и др.
• регуляционные - полузапруды, ограждающие валы и т. п.
• водозаборные - это гидротехническое сооружение для забора воды из источника питания (реки, озера, подземного источника) с целью использования ее для нужд гидроэнергетики, водоснабжения или орошения полей.
• водосбросовые - гидротехнические сооружения, предназначенные для сброса излишней (паводковой) воды из водохранилища, а также пропуска воды в нижний бьеф. (Бьеф —часть водоема, реки, канала. Верхний бьеф расположен по течению выше водонапорного сооружения (плотины, шлюза), нижний бьеф — ниже водонапорного сооружения.)
• специальные - здания гидроэлектростанций (ГЭС), шлюзы, судоподъемники и т.п.

Гидродинамически опасный объект (ГОО) – сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него (например, плотины и дамбы крупных водохранилищ), при разрушении (прорыве) которых происходит быстрое (катастрофическое) затопление больших территорий и уничтожение значительных материальных ценностей.

Гидродинамическая авария — это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части, в результате чего появляется неуправляемое перемещение больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

Поражающие факторы гидродинамических аварий

При гидродинамических авариях действуют следующие поражающие факторы:

• сила потока волны прорыва
  Образуется при одновременном наложении двух процессов:
1. падения воды из водохранилища в нижний бьеф (часть реки ниже подпорного сооружения), порождающего волну
2. резкого увеличения объема воды в месте падения, что вызывает подъем и переток в низинные места.
• воздействие спокойных вод, затопивших территорию и объекты (как при наводнении)

Параметр поражающего воздействия силы потока волны явяляется – скорость волны прорыва, глубина волны прорыва, температура воды, время существования волны прорыва.

Минимальные значения параметров поражающего действия волны прорыва (ГОСТ Р 22.9-03-95), которые сохраняют поражающий эффект: статическое давление потока воды не менее 0,2 кг/см² (20 кПа), с продолжительностью действия не менее 0,25 часа и скоростью потока не менее 0,2 м/c.

На параметры волны прорыва влияют как начальные размеры (ширина и глубина), так и интенсивность его размыва, зависящая от плотности сцепления с грунтом и других качеств материала плотины.

Характер воздействия поражающего фактора определяется гидродинамическим давлением потока воды, уровнем и временем затопления, деформацией речного русла, загрязнением гидросферы, почв, грунтов, размыванием и переносом грунтов.

Объектами поражающего воздействия волны прорыва могут быть: население, городские и сельские строения, сельскохозяйственные и промышленные объекты, элементы инфраструктуры, домашние и дикие животные, окружающая природная среда.

Показателями последствий поражающего действия волны прорыва являются: число погибших, пораженных и пострадавших людей; время поражающего воздействия (мин., час, сутки); площадь зоны воздействия (квадратные километры); площадь зоны отсечения (эвакуации); затраты на проведение аварийно-спасательных работ (миллионы рублей); экономический ущерб (миллионы рублей); социальный ущерб (миллионы рублей); экологический ущерб (миллионы рублей).

Последствия аварий на гидротехнических сооружениях

Последствия аварий на технических сооружениях трудно предсказуемы.

Зачастую гидротехнические сооружения находятся в черте населённого пункта или выше него по течению. Поэтому основным последствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление - это гидродинамическое бедствие, являющееся результатом разрушения искусственной или естественной плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва ниже расположенной местности и возникновения наводнения.

Затопление, вызванное прорывом плотины, распространяется вначале со скоростью волны прорыва и приводит через некоторое время после него к затоплению обширных территорий слоем воды от 0,5 до 10 м и более. Образуются зоны затопления. Зоной затопления при разрушении гидротехнического сооружения называется часть прилегающей к реке, озеру, водохранилищу местности, затопляемой этом случае водой.

В результате гидродинамических аварий могут прерываться подача электроэнергии, прекращаться функционирование ирригационных или других водохозяйственных систем, а также объектов прудового рыбного хозяйства, разрушаться или оказываться под водой населенные пункты и промышленные предприятия, выводиться из строя коммуникации и другие элементы инфраструктуры, гибнуть посевы и скот, выводиться из хозяйственного оборота сельскохозяйственные угодья, нарушаться жизнедеятельность населения и производственно-экономическая деятельность предприятий, утрачиваться материальные, культурные и исторические ценности, наноситься ущерб природной среде, в том числе в результате изменений ландшафта, гибнуть люди.

Вторичными последствиями гидродинамических аварий являются загрязнение воды и местности веществами из разрушенных (затопленных) хранилищ промышленных и сельскохозяйственных предприятий, массовые заболевания людей и сельскохозяйственных животных, аварии на транспортных магистралях, оползни и обвалы. Всё это возникает из-за поражающих факторов гидродинамических аварий.

Долговременные последствия гидродинамических аварий связаны с остаточными факторами затопления – наносами, загрязнениями, изменением элементов природной среды.

Причины возникновения аварий на гидротехнических сооружениях

Гидродинамические аварии на гидротехнических сооружениях могут возникнуть вследствие

• действия сил природы (землетрясения, ураган, разлив, разрушение плотины паводковыми водами)
• воздействия человека (нанесение ударов современными средствами поражения по гидротехническим сооружениям и диверсионных актов)
• из-за конструктивных дефектов или ошибок в проектировании и эксплуатации гидротехнических сооружений

Предотвращение аварий на гидротехнических сооружениях

Для предотвращения аварий на гидротехнических сооружениях:

• проводится профилактика возникновения гидродинамической аварии на гидротехническом сооружении. С этой целью осуществляется постоянный надзор за безопасностью функционирования таких сооружений и накопителей жидких отходов промышленности. Периодически проводятся обследования гидротехнических сооружений и проверки организации надзора за ними. 
  Кроме того, в соответствии с требованиями Федерального закона "О безопасности гидротехнических сооружений" проводятся работы по составлению деклараций по безопасности гидротехнических сооружений.
• с целью повышения уровня безопасности населения в условиях возникновения чрезвычайной ситуации на гидротехническом сооружении планируются и проводятся мероприятия по ликвидации последствий чрезвычайной ситуации
• проводятся мероприятия, связанные с организацией подготовки населения к безопасному поведению при угрозе возникновения чрезвычайной ситуации на гидротехническом сооружении и во время неё

Основные меры по защите населения при авариях на гидротехнических сооружениях

• оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер защиты
• самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до подхода волны прорыва
• организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва
• укрытие населения на не затопленных частях зданий, а также на возвышенных участках местности
• проведение аварийно -спасательных работ
• оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим
• проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения

Что делать при авариях на гидротехнических сооружениях

В случае аварии на гидротехническом сооружении надо действовать как при наводнении:

• При получении информации об угрозе затопления и об эвакуации безотлагательно в установленном порядке выходите 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 или верхние этажи здания.
  Перед уходом из дома выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери, вентиляционные и другие отверстия.
• При внезапном затоплении для спасения от удара волны прорыва срочно займите ближайшее возвышенное место, заберитесь на крупное дерево (в крайнем случае, т.к. дерево может быть смыто) 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 не затопленной территории.
  При этом отталкивайте от себя опасные предметы с острыми краями. По возможности - держитесь за плавающие предметы.
• При подтоплении вашего дома
• отключите 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 чердак
• организуйте учет продуктов питания и питьевой воды, их защиту от воздействия прибывающей воды и экономное расходование
• готовьтесь к возможной эвакуации по воде.
• Эвакуироваться самостоятельно можно только при видимости незатопленной территории, угрозе ухудшения обстановки, необходимости получения медицинской помощи, израсходовании продуктов питания и при отсутствии перспектив в получении помощи со стороны.
  
• Не употребляйте в пищу продукты, которые находились в воде, и не используйте для питья непроверенную воду. Колодцы с питьевой водой могут быть использованы после предварительного осушения (полной очистки воды).