Причины приводящие к авариям на гидродинамических объектах

Гидродинамические аварии: причины и последствия

Вода относится к наиболее опасным и непредсказуемым природным явлениям. Людям, чтобы обезопасить свои поселения и при этом иметь необходимый запас воды, приходится строить специальные гидротехнические сооружения. Они создают разницу в гидроуровнях. До сооружения располагается верхний бьеф (высокий уровень воды), а после – нижний.

Плотины и дамбы относятся к наиболее распространенным гидротехническим объектам. Можно встретить также запруды и водозаборные сооружения. Все они являются потенциально опасными и требуют постоянного контроля со стороны соответствующих организаций.

В результате их разрушения или поломки происходит большой неконтролируемый выброс воды, в результате чего возникает чрезвычайная ситуация сопряженная с гибелью людей, животных и многочисленными разрушениями. Это называется гидродинамической аварией (определение и презентация в энциклопедии Fireman.club).

Что делать в такой ситуации, к каким последствиям нужно быть готовым и можно ли ее предупредить, рассмотрим в данной статье.

Каковы причины возникновения гидродинамических аварий

Разрушение плотины или дамбы может происходить по естественным причинам или из-за деятельности человека. К природным силам, способным вызвать прорыв гидротехнического объекта относятся: землетрясения, паводки, сильные и продолжительные ливни, ураганы, оползни. Естественная коррозия бетонных конструкций также способна привести к аварии, но сейчас чаще всего распространены грунтовые плотины.

Различные неточности в проектировании, ошибки при сооружении объектов, дефекты материала или его низкое качество, взрывы, диверсии, военные действия вблизи гидродинамических сооружений относятся к причинам, которые связаны с человеческой деятельностью.

В зависимости от объема и силы выброшенной воды различаются следующие виды гидродинамических аварий:

• Прорыв сооружения с возникновением сильных волн, приводящих к затоплению обширных территорий
• Прорыв плотины или дамбы, в результате чего наступает прорывный паводок (кратковременное, но интенсивное поднятие уровня воды в водотоке).
• Авария, приводящая к отложению речных наносов на большой местности и разрушению плодородного слоя почвы.

В большинстве случаев спад уровня воды на затопленных территориях наступает спустя 4 часа, в некоторых случаях необходимо ждать пару суток.

Последствия гидродинамических аварий

В результате гидродинамической аварии происходит затопление местности, часто сравнимое с катастрофой. Образовавшаяся волна стремительно обрушивается на местность, расположенную в низине.

К главным поражающим факторам в таких ситуациях относят силу потока, возникающую волну, а также спокойные воды, разрушающе действующие на сельскохозяйственные объекты. Силу волны при прорыве сооружения можно сравнить с ударной воздушной волной от взрыва.

Однако не каждое затопление становится катастрофичным. Для получения статуса чрезвычайной ситуации учитывается его длительность, глубина, границы зоны возможного подтопления, а также высота волны и скорость потока должна быть максимальной.

Последующими, вторичными последствиями можно назвать загрязнение воды и местности наносами и другими осадочными породами, приводящими к развитию инфекций и эпидемий среди населения. В зоне катастрофы могут возникать частые пожары из-за обрыва и повреждения линий электропередачи. Обвалы и оползни также становятся последствием аварии в результате сильного размыва грунтового слоя, о действиях при обвалах и оползнях Вы можете прочитать в нашей статье.

Существуют и остаточные явления прорыва гидротехнического сооружения долговременного характера. Это изменение ландшафта, экологии, снижение плодородия почвы.

Как вести себя в случае гидродинамической аварии

В местностях с риском прорыва дамб заранее предусматривается система предварительного оповещения, а также создается план эвакуации с указанием пунктов сбора. Для оповещения используются сирены, гудки, громкоговорители, а также средства массовой информации (радио, телевидение).

Жителям, проживающим внизу нижнего бьефа, следует заранее ознакомиться с наиболее удобным эвакуационным маршрутом. Чаще всего они прокладываются к ближайшим возвышенным точкам на данной местности. В каждом доме на такой экстренный случай должен быть приготовлен рюкзак с необходимым минимальным набором вещей, у людей в погонах такой комплект называется “тревожный чемоданчик” о составе тревожного чемоданчика Вы можете прочитать в нашей статье.

Как следует себя вести, если вы услышали оповещение о прорыве плотины и приближении потока воды?

Необходимо придерживаться следующих рекомендаций четко и без паники:

1. Обходим дом и выключаем полностью водоснабжение, перекрываем подачу газа и электричества.
2. Делаем (ели заранее не подготовили) запас чистой воды и еды. Все упакуйте в герметичную упаковку.
3. На нижних этажах следует укрепить, а лучше забить гвоздями двери и окна.
4. Все ценные предметы перенесите на более высокое место (чердак, 2 этаж)
5. Возьмите документы, аптечку, вещи и отправляйтесь к назначенному для вашего района пункту сбора для массовой эвакуации.

В случае, если катастрофа застала вас врасплох, то попробуйте укрыться от надвигающейся волны. Для этого вполне подойдет любое место на возвышенности (дерево, верхний этаж здания, крыша дома).

Обязательно обращайте внимание на само здание. Оно должно быть устойчивым и без разрушений, способным выдержать удар воды. Оказавшись в воде, пытайтесь удержаться на поверхности, используя плавающие предметы. Опасайтесь острых, стеклянных предметов.

Четко контролируйте свои запасы питьевой воды и пищи. Помните, что помощь к вам может прийти только спустя 1-2 дня. Не употребляйте продукты, которые были подтоплены. Они могут вызвать отравление.

Действия после гидродинамической аварии

Вернувшись домой, следует быть предельно осторожными и внимательными. Прежде чем войти в жилище, снаружи осмотрите стены и крышу на предмет сильных повреждений или разрушений. Откройте двери и окна, чтобы проветрить помещение.

В первую очередь проверьте газовое оборудование на исправность. Не прибегайте к использованию открытого огня, пока не убедитесь в отсутствии утечки газа, о действиях при утечке газа Вы можете прочитать в нашей статье. Все коммунальные системы (электропроводка, водопровод, канализация) также следует подвергнуть тщательному осмотру. Лучше, если это сделает специалист.

Воду следует откачивать постепенно. Не забудьте про подвал и колодец. Перед тем, как начать убору жилище следует просушить.

Для того чтобы подобные аварии происходили как можно реже следует при строительстве водоудерживающих объектов обеспечить их высокое качество и надежность. С этой целью в 1997 г. был принят Федеральный закон РФ 117-ФЗ от 21.07.1997 «О безопасности гидротехнических сооружений», который закрепляет ответственность уполномоченных лиц и регулирует все вопросы касательно безопасности этих конструкций.

Самой основной предупредительной мерой гидродинамических аварий является постоянное наблюдение за состоянием плотин, а также тесное сотрудничество с метеорологическими службами.

О безопасности смотрите в видео

Вам также может быть интересно:

Источник: https://fireman.club/statyi-polzovateley/gidrodinamicheskie-avarii/

Основы безопасности жизнедеятельности8 класс

| Основы безопасности жизнедеятельности | Материалы к урокам | Материалы к урокам ОБЖ для 8 класса | План проведения занятий на учебный год |

Плотина Сент-Франсис в Калифорнии навсегда вошла в аналоги инженерной геологии как трагический пример человеческой беспечности. Она была построена в 70 км от Лос-Анджелеса с целью накопления воды для последующего ее распределения по водопроводу Лос-Анджелеса.

Заполнять водохранилище начали в 1927 г., но вода достигла максимального уровня лишь 5 марта 1928 г. К тому времени просачивание воды через плотину уже вызывало беспокойство у местных жителей, но необходимых мер принято не было. Наконец, 12 марта 1928 г. вода прорвалась через толщу грунта, и под ее напором плотина рухнула. Это было страшное зрелище.

Вода промчалась по каньону как стена высотой около 40 м. Через 5 минут она снесла электростанцию, находившуюся в 25 км вниз по течению. Все живое, все постройки были уничтожены. Затем вода устремилась в долину. Здесь ее высота уменьшилась, а разрушительная сила несколько ослабела, но осталась достаточно опасной.

Немногим в верхней части долины удалось остаться в живых.

Это были люди, случайно спасшиеся на деревьях или на плывущих в потоке обломках.

К тому времени, когда наводнение достигло прибрежной равнины, оно представляло собой грязную волну шириной 3 км, катившуюся со скоростью быстро идущего человека. Позади волны долина была затоплена на 80 км. Во время этого наводнения погибло более 600 человек.

Виды аварий на гидродинамически опасных объектах

Гидродинамическая авария — авария на гидротехническом сооружении, связанная с распространением с большой скоростью воды и создающая угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

В результате такой аварии может произойти катастрофическое затопление. Затопление прибрежных территорий с находящимися на них населенными пунктами и другими объектами может наступить в результате разрушения гидротехнических сооружений (плотин, дамб, перемычек), расположенных выше по течению реки, или системы ирригационных сооружений в орошаемых районах.

Затопление — это покрытие территории водой. Под термином «затопление» здесь и в дальнейшем имеется в виду затопление местности при разрушении гидротехнических сооружений.

На затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического затопления:

Первая зона непосредственно примыкает к гидросооружению и простирается на 6—12 км от него. Высота волны может достигать здесь нескольких метров. Характерен бурный поток воды со скоростью течения 30 км/ч и более. Время прохождения волны — 30 мин.

Вторая зона — зона быстрого течения ( 15— 20 км/ч). Протяженность этой зоны может быть 15— 25 км. Время прохождения волны 50—60 мин.

Третья зона — зона среднего течения ( 10— 15 км/ч) протяженностью до 30—50 км. Время прохождения волны 2—3 ч.

Четвертая зона — зона слабого течения (разлива). Скорость течения здесь может достигать 6—10 км/ч. Протяженность зоны в зависимости от рельефа местности может составлять 35—70 км.

Зона катастрофического затопления — зона затопления, в пределах которой произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены материальные ценности, в первую очередь здания и другие сооружения.

В нашей стране существует более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется 60 крупных водохранилищ емкостью более 1 млрд м3. Распределение гидродинамически опасных объектов по регионам России (в %) приведено на диаграмме.

Гидродинамически опасными объектами называют сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) них. К ним относятся гидротехнические сооружения напорного фронта: плотины, запруды, дамбы, водоприемники и водозаборные сооружения, напорные бассейны и уравнительные резервуары, гидроузлы, малые гидроэлектростанции и сооружения, входящие в состав инженерной защиты городов и сельскохозяйственных угодий.

Гидродинамические сооружения напорного фронта подразделяют на постоянные и временные.

Постоянными называют гидротехнические сооружения, используемые для выполнения каких-либо технологических задач (для производства электроэнергии, мелиорации территории и т. п.).

К временным относят сооружения, используемые в период строительства и ремонта постоянных гидротехнических сооружений.

Кроме того, гидротехнические сооружения подразделяют на основные и второстепенные.

К основным относят сооружения напорного фронта, прорыв которых повлечет за собой нарушение нормальной жизнедеятельности населения близлежащих населенных пунктов, разрушение, повреждение жилых зданий или объектов экономики.

К второстепенным относят гидротехнические сооружения напорного фронта, разрушение или повреждение которых не повлечет за собой существенных последствий.

Основные поражающие факторы гидродинамических аварий, связанных с разрушением гидротехнических сооружений, — волна прорыва и катастрофическое затопление местности.

Причины гидродинамических аварий и их последствия

Причинами аварий, сопровождающихся прорывом гидротехнических сооружений напорного фронта и затоплением прибрежных территорий, чаще всего бывают: — разрушение основания сооружений и недостаточность водосбросов; — воздействие сил природы (землетрясения, урагана, обвала, оползня);

— конструктивные дефекты, нарушение правил эксплуатации и воздействие паводков (табл. 14).

Процентное соотношение аварий для групп плотин различных типов представлено в табл. 15.

Из 300 аварий плотин (сопровождавшихся их прорывом) в различных странах за 175 лет в 35% случаев причиной аварии было превышение расчетного максимального сбросного расхода (перелив воды через гребень плотины).

ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ при гидродинамических авариях несколько. Кроме поражающих факторов, характерных для других наводнений (утопление, переохлаждение), при авариях на гидродинамически опасных объектах поражение наносится главным образом в результате действия волны прорыва. Эта волна образуется в нижнем бьефе в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа.

Поражающее действие волны прорыва проявляется в виде непосредственного ударного воздействия на людей и сооружения массы воды, движущейся с большой скоростью, и перемещаемых ею обломков разрушенных зданий и сооружений, других предметов.

Волной прорыва может быть разрушено большое количество зданий и других сооружений. Степень разрушения будет зависеть от их прочности, а также от высоты и скорости движения волны.

При катастрофическом затоплении угрозу жизни и здоровью людей, помимо воздействия волны прорыва, представляют пребывание в холодной воде, нервно-психическое перенапряжение, а также затопление (разрушение) систем, обеспечивающих жизнедеятельность населения.

Последствия такого затопления могут быть усугублены авариями на потенциально опасных объектах, попадающих в его зону. В зонах катастрофического затопления могут разрушаться (размываться) системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, места сбора мусора и прочих отбросов.

В результате нечистоты, мусор и отбросы загрязняют зоны затопления и распространяются вниз по течению. Возрастает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний.

ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИЙ на гидродинамически опасных объектах могут быть труднопредсказуемы. Располагаясь, как правило, в черте или выше по течению крупных населенных пунктов и являясь объектами повышенного риска, при разрушении они могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного количества городов и сел, объектов экономики, к массовой гибели людей, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производств.

Потери населения, находящегося в зоне действия волны прорыва, могут достигать ночью 90% , а днем — 60%. Из общей численности пострадавших количество погибших может составлять ночью 75%, днем — 40%.

Наибольшую опасность представляют разрушения гидротехнических сооружений напорного фронта — плотин и дамб крупных водохранилищ. При их разрушении происходит быстрое (катастрофическое) затопление больших территорий и уничтожение значительных материальных ценностей.

В июне 1993 г. произошли прорыв плотины Киселёвского водохранилища на р. Какве и сильное наводнение в г. Серове Свердловской области. Чрезвычайная ситуация возникла вследствие катастрофического паводка, образовавшегося в результате сильных дождей в заключительной фазе весеннего половодья.

С резким подъемом воды в р. Какве произошло затопление 60 км2 в ее пойме, жилых массивов г. Серова и девяти других населенных пунктов. От наводнения пострадали 6,5 тыс. человек, из них 12 погибли. В зону затопления попали 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Пострадали многие промышленные и сельскохозяйственные объекты.

Источник: http://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/obzh_08/obzh_materialy_zanytii_08_21.html

Гидродинамические аварии 2

Наша кнопка

Скачать материал

На территории России в настоящее время эксплуатируется более 30 тыс водохранилищ, из которых около 3 тыс вместимостью более 1 млн кубометров и около 60 более 1 млрд кубометров. Разрушение таких объектов несет огромный риск для людей, тк может привести к катастрофическому затоплению местности, населенных пунктов, гибели большого количества людей.

Недавние катастрофы на реках РФ – прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) в 1993 г. (общий ущерб – 63,3 млрд руб.), разрушение плотины Тирлянского водохранилища в 1994 г. (Башкортостан) на притоке р. Белой (суммарный ущерб 52,3 млрд руб.), наводнение в Приморье (сентябрь 1994 г.), в Якутии (1999 г. и 2001 г.).

Наводнение в Краснодарском крае (июль 2002 г.) привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114000 человек и причинило материальный ущерб на сумму в 15 млрд руб. [3, 6, 15]. Прорыв плотины Горьковской ГРЭС представляет опасность как для г. Н.Новгорода, так и для области.

Гидродинамическая авария — это чрезвычайное происшествие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.

Гидродинамически опасный объект — сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него.

Гидротехническое сооружение — народнохозяйственный объект, находящийся на или вблизи водной поверхности, предназначенный для:

— использования кинетической энергии движения воды с целью преобразования в другие виды энергии;

— охлаждения отработавших паров ТЭС и АЭС;

— мелиорации;

— защиты прибрежной территории от воды;

— забора воды для орошения и водоснабжения;

— осушения;

— рыбозащиты;

— регулирования уровня воды;

— обеспечения деятельности речных и морских портов, судостроительных и судоремонтных предприятий, судоходства;

— подводной добычи, хранения и транспортировки (трубопроводы) полезных ископаемых (нефти и газа).

Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия человека, а также из- за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.

К основным гидротехническим сооружениям относятся; плотины, водозаборные и водосборные сооружения, запруды. Система гидротехнических сооружений и водохранилищ, связанных единым режимом водоперетока, составляет гидроузел.

Плотины — гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), ограничивающие сток, создающие водохранилища и разницу уровней воды по руслу реки.

Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности, заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновением наводнения.

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой водой. В зависимости от последствий воздействия потока воды из-за разрушения ГТС на территории возможного затопления выделяют зону катастрофического затопления (ЗКЗ).

1. Причины и виды гидродинамических ававий

Причинами разрушения (прорыва) ГТС могут быть природные явления или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов, ураганы и т.п.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, конструктивные дефекты или ошибки проектирования, нарушение режима водосбора и др.), а также в ЧС военного времени – современные средства поражения (ССП) и террористические акты.

Начальной фазой гидродинамической аварии (ГА) является прорыв плотины, который представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бъефа через проран в нижний бъеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва.

Проран – узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки, или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

Волна прорыва – волна, образующаяся во фронте проходящего в проран потока воды, имеющего значительную скорость движения и обладающего большой разрушительной силой.

Следовательно, поражающее действие волны прорыва ГА связано с распространением с большой скоростью воды, создающей угрозу возникновения ЧС.

Поражающий фактор ГА – волна прорыва гидротехнического сооружения. Основными параметрами ее поражающего действия являются скорость, высота и глубина волны прорыва, температура воды, время существования волны прорыва.

Катастрофическое затопление – это бедствие из-за гидродинамической аварии, являющееся результатом разрушения плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения. Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

максимальной глубиной затопления участка местности;

длительностью затопления территории;

границами зоны возможного затопления.

Катастрофическое затопление характеризуется:

— максимально возможными высотой и скоростью волны прорыва;

— расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва в соответствующий створ;

— границами зоны возможного затопления;

— максимальной глубиной затопления конкретного участка местности;

— длительностью затопления территории.

При разрушениях гидротехнических сооружений затопляется часть прилегающей к реке местности, которая называется зоной возможного затопления.

Время, в течение которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4 часов до нескольких суток.

1. Прогнозирование параметров прорыва плотин

Прогнозирование времени прорыва естественных плотин базируется на прогнозе уровня воды до 80- 85 % высоты перемычки водохранилища с учетом данных прогноза ближайшей метеостанции.

Сведения о характеристиках волны прорыва и последующего затопления местности необходимы для принятия решений для проведения спасательных работ.

1. Мероприятия по уменьшению последствий аварий на гидродинамически опасных объектах

Как естественная, так и искусственная плотины должны находиться под пристальным внимание гидрологов и специальных служб.

В случае опасности прорыва искусственной плотины необходимо принять меры к его недопущению.

Например:

— регулирование стока воды;

— форсированная сработка водохранилища;

— транзитный пропуск воды и др.

Если существует опасность прорыва естественного водохранилища, то необходимо принять меры по укреплению стенок плотины, либо вызвать прорыв в менее опасном направлении.

а) административные:

— ограничение строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в местах, подверженных действию возможной волны прорыва и последующего наводнения;

— эвакуация населения, причем в зонах где время добегания прорывной волны после разрушения плотины составляет до 4 часов;

— немедленно, а на остальных территориях — по мере возникновения угрозы затопления.

б) инженерно- технические:

— обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;

— создание надежных дренажных систем;

— берегоукрепительные работы для предотвращения оползней, обрушений и пр.;

— устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях;

— насаждение низкоствольных лесов из тополей, ив, ольхи и березы, что увеличивает шероховатость поверхности и способствует уменьшению скорости волны прорыва.

5. Рекомендации по действиям населению в условиях угрозы разрушения плотин.

Население должно быть ознакомлено с системой предупреждения об опасности. Для оповещения об опасности могут использоваться сирены, телефоны, радиовещание, телевещание, средства громкоговорящей связи.

Должны быть заранее спланированы возможные маршруты эвакуации на возвышенные участки местности. Необходимо продумать, что с собой нужно взять при эвакуации.

После поступления сигнала оповещения об опасности разрушения плотины, необходимо без промедления эвакуироваться на ближайший возвышенный участок местности и оставаться там до тех пор, пока не спадет вода или не будет передано официальное сообщение о том, что опасность миновала. После спада воды следует соблюдать ряд правил.

Нельзя употреблять в пищу продукты, которые находились в контакте с водными потоками. Питьевая вода перед употреблением должна быть проверена на пригодность. Колодцы с питьевой водой должны быть осушены и вычищены.

Перед входом в здание, надо осмотреть конструктивные повреждения и убедиться, что нет опасности разрушения.

Войдя в здание, не следует пользоваться открытым огнем в качестве источника света, так как возможно присутствие газа, не использовать источники электроэнергии, пока не будет проверена электрическая сеть.

Необходимо открыть все двери и окна для просушки здания, убрать весь влажный мусор и дать возможность полам и стенам высохнуть.

1. Основные поражающие факторы катастрофического затопления – разрушительная волна прорыва, водный поток и спокойные воды, затопившие территорию суши и объекта.

Таким образом, основным следствием гидродинамической аварии (ГА) является образование зоны катастрофического затопления местности. Поражающий фактор ГА – волна прорыва.

Листать вверх Листать вниз Скачивание материала начнется через 51 сек.

Ещё документы из категории бжд :



Источник: https://doc4web.ru/bezopasnost-zhiznedeyatelnosti/gidrodinamicheskie-avarii-.html