Гидродинамически опасные объекты. Гидродинамические объекты и их назначение Какие гидродинамические сооружения относятся к опасным
Гидродинамически опасные объекты (ГДОО) - это гидротехнические сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до и после этого объекта.
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 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).
К основным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водохранилища, запруды.
Плотины - гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), ограничивающие сток, создающие водохранилища и разницу уровней воды по руслу реки.
Водохранилище - водоем, в котором скапливается и сохраняется вода. Водохранилища могут быть долговременными (как правило, образованными гидротехническими сооружениями; временными и постоянными) и кратковременными (за счет действия сил природы; оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений и т.п.).
Запруда - простейшая плотина, обычно в виде насыпи.
Гидродинамическая авария - это чрезвычайное событие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.
Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы (землетрясения, ураганы, размывы плотин) или воздействия человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.
Особенно опасно повреждение в теле плотины (проран), образующееся вследствие ее размыва.
Устремляющийся в проран поток воды образует волну прорыва, имеющую значительную высоту гребня и скорость движения и обладающую большой разрушительной силой.
Скорость продвижения волны прорыва, как правило, находится в диапазоне от 3 до 25 км/ч, а высота ее 2–50 м.
Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности, заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновением наводнения.
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.
В зависимости от последствий воздействия гидропотока, образующегося при гидротехнической аварии, на территории возможного затопления следует выделять зону катастрофического затопления, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовые потери людей, разрушения зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей.
Время, в течение которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4 ч до нескольких суток.
Основным средством защиты населения от катастрофического затопления является их эвакуация.
Эвакуация населения из населенных пунктов, расположенных в зоне возможного катастрофического затопления в пределах 4-часового добегания волны прорыва плотин гидротехнических сооружений, проводится заблаговременно при объявлении общей эвакуации, а за этими пределами - при непосредственной угрозе затопления. Эвакуируемое из зон возможного катастрофического затопления население расселяется на незатопленной территории.
Спасение людей и имущества при катастрофических затоплениях включает поиск их на затопленной территории, погрузку на плавсредства или вертолеты и эвакуацию в безопасные места. В случае необходимости пострадавшим оказывают первую медицинскую помощь. Только после этого приступают к спасению и эвакуации животных, материальных ценностей и оборудования. Порядок спасательных работ зависит от того, произошло катастрофическое затопление внезапно или заранее были проведены соответствующие мероприятия по защите населения и материальных ценностей.
Разведывательные звенья, действующие на быстроходных катерах и вертолетах, прежде всего определяют места наибольшего скопления людей. Небольшие группы людей разведчики спасают самостоятельно. Для вывоза людей используются теплоходы, баржи, баркасы, катера, лодки, плоты.
При поиске людей на затопленных территориях экипажи плавсредств периодически подают звуковые сигналы.
После завершения основных работ по эвакуации населения патрулирование в зонах затопления не прекращается. Вертолеты и катера продолжают поиск.
Для обеспечения посадки и высадки людей сооружают временные причалы, а плавсредства оборудуют сходнями. Подготавливают и другие приспособления для снятия людей с полузатопленных зданий, сооружений, деревьев и других предметов. Спасатели должны иметь багры, веревки, спасательные круги и другие необходимые средства и приспособления, а личный состав, принимающий непосредственное участие в спасении людей на воде, должен быть в спасательных жилетах.
В зонах вероятных катастрофических затоплений руководителей предприятий и жилищных органов, а также население обязательно знакомят с границами возможных зон затопления и его продолжительностью, с сигналами и способами оповещения об угрозе затопления или наводнения, а также местами, куда должны эвакуироваться люди.
Химически опасные объекты
Химически опасные объекты (ХОО) - это объекты, при аварии на которых или при разрушении которых может произойти поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, либо химическое заражение окружающей природной среды опасными химическими веществами в концентрациях или количествах, превышающих естественный уровень их содержания в среде.
Главный поражающий фактор при аварии на ХОО - химическое заражение приземного слоя атмосферы; вместе с тем возможно заражение водных источников, почвы, растительности. Эти аварии нередко сопровождаются пожарами и взрывами.
Аварийные ситуации с выбросом (угрозой выброса) опасных химических веществ возможны в процессе производства, транспортировки, хранения, переработки, а также при преднамеренном разрушении (повреждении) объектов с химической технологией, складов, мощных холодильников и водоочистных сооружений, газопроводов (продуктопроводов) и транспортных средств, обслуживающих эти объекты и отрасли промышленности.
Наиболее опасны аварии на предприятиях, производящих, использующих или хранящих ядовитые вещества и взрывоопасные материалы. К ним относятся заводы и комбинаты химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности. Особую опасность представляют собой аварии на железнодорожном транспорте, сопровождающиеся разливом перевозимых сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).
СДЯВ - это токсичные химические вещества, широко обращающиеся в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте и способные при утечке из разрушенных (поврежденных) технологических емкостей, хранилищ и оборудования приводить к заражению воздуха и вызывать массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.
Среди многочисленных ядовитых веществ, используемых в промышленном производстве и экономике, наибольшее распространение получили хлор и аммиак.
Хлор - это газ желто-зеленого цвета с резким запахом. Он применяется на хлопчатобумажных комбинатах для отбеливания тканей, при производстве бумаги, изготовлении резины, на водопроводных станциях для обеззараживания воды. При разливе из неисправных емкостей хлор «дымит». Хлор тяжелее воздуха, поэтому он скапливается в низинных участках местности, проникает в нижние этажи и подвальные помещения зданий. Хлор сильно раздражает органы дыхания, глаза и кожу. Признаки отравления хлором - резкая боль в груди, сухой кашель, рвота, резь в глазах, слезотечение.
Аммиак - бесцветный газ с резким запахом «нашатырного спирта». Он применяется на объектах, где используются холодильные установки (мясокомбинаты, овощные базы, рыбоконсервные заводы), а также при производстве удобрений и другой химической продукции. Аммиак легче воздуха. Острое отравление аммиаком приводит к поражению дыхательных путей и глаз. Признаки отравления аммиаком - насморк, кашель, удушье, слезотечение, учащенное сердцебиение.
Помимо хлора и аммиака в производстве используются также синильная кислота, фосген, окись углерода, ртуть и другие ядовитые вещества.
Синильная кислота - бесцветная легкоподвижная жидкость с запахом горького миндаля. Синильная кислота широко распространена на химических предприятиях и заводах по производству пластмасс, оргстекла и искусственного волокна. Она также применяется как средство борьбы с вредителями сельского хозяйства. Синильная кислота легко смешивается с водой и многими органическими растворителями. Смеси паров синильной кислоты с воздухом могут взрываться. Признаки отравления синильной кислотой - металлический привкус во рту, слабость, головокружение, беспокойство, расширение зрачков, замедление пульса, судороги.
Фосген - бесцветный, очень ядовитый газ. Его отличает сладковатый запах гнилых фруктов, прелой листвы или мокрого сена. Фосген тяжелее воздуха. Используется в промышленности при производстве различных растворителей, красителей, лекарственных средств и других веществ. При отравлении фосгеном, как правило, наблюдаются четыре характерных периода. Первый период - контакт с зараженной атмосферой, характеризующийся некоторым раздражением дыхательных путей, ощущением неприятного привкуса во рту, небольшим слюнотечением, кашлем. Второй период наблюдается после выхода из зараженной атмосферы, когда все эти признаки быстро проходят и пострадавший чувствует себя здоровым. Это период скрытого действия фосгена, во время которого при внешнем хорошем самочувствии в течение 2–12 ч (в зависимости от тяжести интоксикации) развивается поражение легких. Для третьего периода характерны учащенное дыхание, повышение температуры, головная боль. Появляется усиливающийся кашель с обильным выделением жидкой пенистой мокроты (иногда с кровью), ощущается боль в горле и груди, учащается сердцебиение, синеют ногти и губы, а затем лицо и конечности. Четвертый период характеризуется тем, что в результате развития поражения происходит отек легких, который достигает максимума к концу первых суток и длится в течение 1–2-х суток. Если в этот период пораженный не погибает, то с 3–4-х суток начинается его постепенное выздоровление.
Окись углерода - бесцветный газ, в чистом виде без запаха, немного легче воздуха, плохо растворим в воде. Широко применяется в промышленности для получения различных углеводородов, спиртов, альдегидов, кетонов и карбоновых кислот. Окись углерода (как побочный продукт при использовании нефти, угля и биомассы) образуется при неполном окислении углерода, в условиях недостаточного доступа воздуха. Признаки отравления окисью углерода - головная боль, головокружение, нарушение координации движений и рефлекторной сферы, ряд сдвигов психической деятельности, напоминающих алкогольное опьянение (эйфория, утрата самоконтроля и т.п.). Характерно покраснение кожи пораженных. Позже развиваются судороги, утрачивается сознание, и, если не принять экстренные меры, человек может погибнуть вследствие остановки дыхания и работы сердца.
Ртуть - жидкий серебристо-белый металл, который используют при изготовлении люминесцентных и ртутных ламп, измерительных приборов (термометров, барометров, манометров), в производстве амальгам, средств, предотвращающих гниение дерева, в лабораторной и медицинской практике. Симптомы отравления ртутью проявляются через 8–24 ч и выражаются в общей слабости, головной боли, болях при глотании, повышении температуры. Несколько позже наблюдаются болезненность десен, боли в животе, желудочные расстройства, иногда воспаление легких. Возможен смертельный исход. Хронические интоксикации (отравления) развиваются исподволь и длительное время протекают без явных признаков заболевания. Затем появляются повышенная утомляемость, слабость, сонливость, апатия, эмоциональная неустойчивость, головные боли, головокружения. Одновременно развивается дрожание рук, языка, век, а в тяжелых случаях - ног и всего тела.
Аварии на предприятиях, производящих или использующих ядовитые вещества, могут сопровождаться выбросом в атмосферу этих веществ. Попадая в атмосферу, ядовитые вещества в газообразном или парообразном состоянии образуют зоны химического заражения, площадь которых порой достигает нескольких десятков километров и более.
Для определения наличия отравляющих веществ в воздухе, на местности и на различных предметах применяются приборы химической разведки (ВПХР, УГ-2, ВИКХК, ИСХК и др.). Описание состава и принципа действия этих приборов дано в главе 2.
В случае возникновения аварии на химическом предприятии и появлении в воздухе и на местности ядовитых веществ подается сигнал гражданской обороны «Внимание всем!» - сирена, прерывистые гудки предприятий и специальных транспортных средств, а по радио и телевидению передаются сообщения местных органов власти или гражданской обороны.
Основными мерами защиты персонала и населения при авариях на ХОО являются:
- использование индивидуальных средств защиты и убежищ с режимом изоляции;
- применение антидотов и средств обработки кожных покровов;
- соблюдение режимов поведения (защиты) на зараженной территории;
- эвакуация людей из зоны заражения, возникшей при аварии;
- санитарная обработка людей, дегазация одежды, территории, сооружений, транспорта, техники и имущества.
Персонал и население, работающие и проживающие вблизи ХОО, должны знать свойства, отличительные признаки и потенциальную опасность СДЯВ, используемых на данном объекте, способы индивидуальной защиты от поражения СДЯВ, уметь действовать при возникновении аварии, оказывать первую доврачебную помощь пораженным.
Рабочие и служащие, услышав сигнал оповещения, немедленно надевают средства индивидуальной защиты, прежде всего противогазы. Каждый на своем рабочем месте должен сделать все возможное для снижения губительных последствий аварии: обеспечить правильное отключение энергоисточников, остановить агрегаты, аппараты, перекрыть газовые, паровые и водяные коммуникации в соответствии с условиями технологического процесса и правилами техники безопасности. Затем персонал укрывается в подготовленных убежищах или выходит из зоны заражения. При объявлении решения об эвакуации рабочие и служащие обязаны явиться на сборные эвакуационные пункты объекта.
Работники, входящие в аварийно-спасательные формирования ГО, по сигналу об аварии прибывают на пункт сбора формирования и участвуют в локализации и ликвидации очага химического поражения.
Жители при получении информации об аварии и опасности химического заражения должны надеть средства индивидуальной защиты органов дыхания (рис. 3.18), а при их отсутствии использовать простейшие средства защиты органов дыхания (носовые платки, бумажные салфетки, куски материи, смоченные водой) и кожи (плащи, накидки) и укрыться в ближайшем убежище или покинуть район возможного химического заражения.
Рис. 3.18.
Средства индивидуальной защиты органов дыхания:
1 -
респиратор Р-2; 2
- респиратор типа «Лепесток»; 3
- противогаз; 4
- противопыльная тканевая маска ПТМ-1; 5
- ватно-марлевая повязка
При невозможности покинуть жилище (в случае если облако уже накрыло район проживания или движется с такой скоростью, что от него не успеть уйти) следует загерметизировать домашние помещения. Для этого необходимо плотно закрыть двери, окна, вентиляцию и дымоходы. Входные двери занавесить одеялами или плотной тканью. Щели в дверях и окнах заклеить бумагой, скотчем, лейкопластырем или заткнуть мокрыми тряпками.
Покидая жилище, следует закрыть окна и форточки, отключить электронагревательные приборы, газ (погасить огонь в печах), взять необходимое из теплой одежды и питания.
Выходить из зоны химического заражения нужно в сторону, перпендикулярную направлению ветра. По зараженной местности следует двигаться быстро, но не бежать, не поднимать пыли и не прикасаться к окружающим предметам, избегать перехода через тоннели, овраги, лощины, где концентрация ядовитых веществ выше. На всем пути движения следует использовать средства защиты органов дыхания и кожи. Выйдя из зоны заражения, нужно снять верхнюю одежду, промыть глаза и открытые участки тела водой, прополоскать рот. При подозрении на отравление ядовитыми веществами исключить любые физические нагрузки, принять обильное питье и обратиться к медицинскому работнику.
При оказании помощи пострадавшим в первую очередь следует защитить органы дыхания от дальнейшего воздействия токсичных веществ. Для этого наденьте на пострадавшего противогаз или ватно-марлевую повязку, предварительно смочив ее при отравлении хлором водой или 2%-ным раствором питьевой соды, а при отравлении аммиаком - 5%-ным раствором лимонной кислоты, и эвакуируйте его из зоны заражения.
При отравлении аммиаком кожные покровы, глаза, нос, рот обильно промойте водой. В глаза закапайте 2–3 капли 30%-ного раствора альбуцида, а в нос - оливковое масло. Делать искусственное дыхание запрещено.
При отравлении хлором кожные покровы, рот, нос обильно промойте 2%-ным раствором питьевой соды. При остановке дыхания сделайте искусственное дыхание.
При отравлении синильной кислотой в случае попадания ее в желудок немедленно вызовите рвоту. Промойте желудок чистой водой или 2%-ным раствором питьевой соды. При остановке дыхания сделайте искусственное дыхание.
Против фосгена не найдено специфических лечебных или профилактических средств. При отравлении фосгеном необходимы свежий воздух, покой и тепло. Ни в коем случае нельзя делать искусственное дыхание.
При отравлении окисью углерода дайте вдыхать нашатырный спирт, наложите на голову и на грудь холодный компресс, по возможности давайте вдыхать увлажненный кислород, при остановке дыхания сделайте искусственное дыхание.
При отравлении ртутью необходимо немедленно через рот обильно промыть желудок водой с 20–30 г активированного угля или белковой водой, после чего дать молоко, взбитый с водой яичный желток, а затем слабительное. При острых, особенно ингаляционных, отравлениях после выхода из зоны поражения необходимо дать пострадавшему полный покой, после чего госпитализировать.
Для того чтобы исключить возможность дальнейшего поражения населения при аварии с выбросом токсичных химических веществ, проводится целый комплекс работ по дегазации местности, одежды, обуви, предметов домашнего обихода.
Чаще всего используют три способа дегазации: механический, физический и химический. Механические способы подразумевают удаление токсичных химических веществ с местности, предметов или изоляцию зараженного слоя. Например, верхний зараженный слой грунта срезается и вывозится в специально отведенные места для захоронения, или же он засыпается песком, землей, гравием, щебнем. Физические способы заключаются в обработке зараженных предметов и материалов горячим воздухом, водяным паром. Сутью химических способов дегазации является полное уничтожение токсичных химических веществ путем их разложения и перевода в другие нетоксичные соединения с помощью специальных растворов.
Дегазация одежды, обуви, предметов домашнего обихода проводится самыми разнообразными способами (проветривание, кипячение, обработка водяным паром) в зависимости от характера заражения и свойств материала, из которого они изготовлены.
Похожая информация.
>>ОБЖД: Гидродинамические аварии
Глава 5.
Из истории гидродинамических аварий
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 в каньоне Сан-Францискито 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. Свидетелей катастрофы
в живых не осталось. 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.
Обрушение плотины Сент-Франсис стало примером того, как не надо строить гидротехнические сооружения.
5.1. Виды аварий
на гидродинамически опасных объектах
ИЗ ИСТОРИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
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 м 3 . 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. Этому способствует также скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни.
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 км 2 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.
Гидродинамическая авария - это чрезвычайное событие, связанное с выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.
Гидротехническое сооружение - народно-хозяйственный 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 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 (землетрясения, ураганы, размывы плотин) или воздействия человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.
К основным гидротехническим сооружениям относятся: плотины, водообразные водосборные сооружения, запруды,
Плотины - гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные плотины), ограничивающие сток, создающие водохранилища и разницу уровней воды по руслу реки.
Водохранилища могут быть долговременными (как правило, образованными гидротехническими сооружениями; временными и постоянными) и кратковременными (за счет действия сил природы; оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений и т.п.).
Проран - повреждение в теле плотины, образовавшееся в результате ее размыва.
Устремляющийся в проран поток воды образует волну прорыва, имеющую значительную высоту гребня и скорость движения и, обладающую большой разрушительной силой. Волна прорыва образуется при одновременном наложении двух процессов: падения вод водохранилища из верхнего в нижний бьеф, порождающего волну и резкого увеличения объема воды в месте падения, что вызывает перетек воды из этого места в другие, где уровень воды ниже.
Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от размера прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.
Скорость продвижения волны прорыва, как правило, находится в диапазоне от 3 до 25 км/ч, а высота 2-50 м.
Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности , заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва ниже-расположенной местности и возникновением наводнения.
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 .
В зависимости от последствий воздействия гидропотока , образующегося при гидротехнической аварии, на территории возможного затопления следует выделять зону катастрофического затопления, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовые потери людей, разрушения зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей.
Время в течении которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4 часов до нескольких суток.
По масштабу распространения, сложности обстановки и тяжести последствий наиболее катастрофическими являются пожары, взрывы, аварии с выбросом (угрозой выброса) сильнодействующих ядовитых, радиоактивных и биологически опасных веществ, гидродинамические аварии. Преимущественно такие аварии происходят на потенциально опасных объектах.
Причины и источники техногенных аварий и катастроф
Для современного мира характерным является возрастание масштабов последствий техногенных аварий и катастроф (будь то авиационная, железнодорожная или морская) при уменьшении вероятности их реализации. Например, если в 40-х годах нашего столетия в десятках авиационных катастроф погибали десятки людей, то ныне единичная катастрофа уносит жизни сотен людей. Действительно, опасности техногенного происхождения уже стали в категориях ущерба соизмеримыми с негативными для человека природными явлениями. Тому есть множество примеров. Так, атмосферные воздействия - смерчи происходят до 700 раз в год. Около 2% из них приносят ущерб, связанный с гибелью в среднем 120 человек и потерей порядка 70 миллионов долларов. В то же время только в нефтепереработке, по оценкам специалистов, ежегодно случается около 1500 аварий и катастроф, 4% которых сопровождаются потерей 100 -150 человеческих жизней и материальным ущербом до 100 миллионов долларов.
Многие современные потенциально опасные производства спроектированы таким образом, что вероятность крупной аварии на них оценивается величиной порядка 10" 4 . Это означает, что из-за неблагоприятного стечения обстоятельств с учетом реальной надежности механизмов, приборов, материалов и человека возможно одно разрушение объекта за 10000 объекто-лет . Если объект единственен, то с очень высокой вероятностью за это время на нем не произойдет крупной аварии. Если таких объектов 1000, то каждое десятилетие можно ждать разрушения одного из них. И, наконец, если число подобных объектов близко к 10000, то ежегодно один из них статистически может быть источником аварии. В этом обстоятельстве кроется одна из причин обсуждаемых проблем. Спроектированный по техническим средствам и регламентным требованиям объект, достаточно надежный в условиях малого тиражирования, теряет статистически надежность при массовом воспроизводстве.
Увеличение масштабности последствий происходящих техногенных аварий и катастроф - результат особенностей научно-технического прогресса на современном этапе. Непрерывно продолжает расти энерговооруженность человеческого общества. Энергонасыщенные и использующие опасные вещества объекты все более концентрируются, Во имя экономических показателей повышается их единичная мощность. Возрастает давление в разнообразных промышленных аппаратах и транспортных коммуникациях, сеть которых становится все более разветвленной. Только в сфере энергетики ежегодно в мире добывается, транспортируется, хранится и используется около 10 миллиардов тонн условного топлива. По энергетическому эквиваленту эта масса топлива, способная гореть и взрываться, стала соизмеримой с арсеналом ядерного оружия, накопленного в мире за всю историю его существования.
Рост масштабов и концентрации производства ведет к накоплению потенциальных опасностей. Об этом можно судить по удельным (либо на душу населения, либо на единицу площади) величинам летальных для человека доз, содержащихся в различных производствах Западной Европы. Так, по мышьяку эта величина составляет около 0,5 миллиарда доз, по барию - порядка 5 миллиардов, а по хлору - 10 триллионов доз. Эти цифры делают понятной повсеместно выражаемую заботу об обеспечении безопасности в первую очередь химических предприятий.
При выяснении причин и источников техногенных аварий, включая химические, прежде всего нужно оценить технологическое содержание, количественные и качественные характеристики поврежденных мощностей или транспортных средств. Одновременно необходимо определить конструктивные эргономические отклонения, послужившие причиной аварий из-за несоответствия конструкций промышленных (или транспортных) систем управления анатомическим и физиологическим возможностям человека, В таких ситуациях люди, непосредственно управляющие техническими средствами, вместе с другими участниками производства становятся жертвами заранее спланированных обстоятельств.
Вероятность аварии (риск) как количественная мера реализации опасности целиком определяется надежностью и наблюдаемостью (блокируемостью) производства.
Первичной причиной аварийной ситуации является появление отказа, причем большинство единичных отказов являются событиями марковскими, то есть не зависят от предыстории системы и легко локализуются таким распространенным в химической промышленности способом как блокировка. На практике это означает, что единичный отказ просто приводит к остановке производства. К аварии же ведет накопление единичных отказов.
Вот как описывает этот процесс В.А. Легасов в своей работе "Проблемы безопасного развития техносферы":
"Обычно аварии предшествует фаза накопления каких-либо дефектов в оборудовании или отклонений от нормальных процедур ведения процесса. Длительность этой фазы может измеряться минутами или сутками. Сами по себе дефекты или отклонения еще не представляют угрозы, но в критический момент они сыграют роковую роль. Во время бхопальской (в г, Бхопале, Индия, ред.), например, аварии на этой фазе были отключены холодильные устройства на емкости с метилизоциатаном, разгерметизированы коммуникация, связывающая эту емкость с поглотителем ядовитых газов, отключен факел, предназначенный для их сжигания в аварийных ситуациях. Перед аварией в Чернобыле также было отключено несколько аварийных защит, а активная зона реактора лишена обязательного минимума стержней, поглощающих нейтроны. Накопление на этой фазе подобных отклонений от нормы связано либо с не наблюдаемостью работы элементов конструкций и материалов из-за отсутствия необходимых средств диагностики, либо, что бывает гораздо чаще, с тем, что персонал привыкает к такого рода отклонениям - ведь они довольно часты и в подавляющем большинстве случаев не приводят к авариям. Поэтому ощущение опасности притупляется, восстановление нормального состояния приборов и оборудования откладывается, процесс продолжается в опасных условиях.
На следующей фазе происходит какое-либо инициирующее событие, как правило, неожиданное и редкое. В Бхопале - это попавшее через пропускающую задвижку в емкость с метилизоциатаном небольшое количество воды, вызвавшее экзотермическую реакцию, которая сопровождалась стремительным подъемом температуры и давления метализоцианата. В Чернобыле - это введение положительной реактивности в активную зону реактора: последовал мгновенный перегрев тепловыделяющих элементов и теплоносителя. В подобных ситуациях у оператора не оказывается ни времени, ни средств для эффективных действий.
Собственно авария происходит на третьей фазе как результат быстрого развития событий. В Бхопале - это открытие обратного клапана и выброс ядовитого газа в атмосферу. В Чернобыле - разрушение конструкций и здания паровым взрывом, усиленным побочными химическими процессами, и вынос накопившихся радиоактивных газов и части диспергированного топлива за пределы четвертого блока. Эта последняя фаза была бы невозможной без накопления ошибок на первой стадии".
По-видимому, справедливо утверждение, что в любой сложной системе всегда найдется хотя бы один немарковский отказ, вызывающий множество последующих. Лавинообразный процесс нарастания отказов есть развитие аварийной ситуации в аварию с потерей контроля над системой и переходом ее в пораженное состояние. На этой стадии система уже не управляема и не может быть восстановлена собственными силами. Причиной возникновения такого положения является ограниченность наблюдаемости за системой. Увеличение наблюдаемости, то есть количество контролируемых параметров и методов их обработки приводит к исключению выявленного немарковского отказа. Однако всегда можно утверждать, что в этой новой системе будет содержаться и новый потенциально ненаблюдаемый отказ.
Известно, что химическое предприятие как источник повышенной опасности может находиться в двух устойчивых состояниях - нормальном и пораженном. Переход из одного устойчивого состояние в другое происходит через неустойчивое состояние, которое обычно называется аварийной ситуацией.
Состояние предприятия, как и любой сложной системой, можно описать n-мерным вектором в фазовом пространстве. Координатами такого вектора являются параметры технологических процессов Обычно удается указать нижнюю и верхнюю границы параметров, внутри которых процесс протекает устойчиво. Выход параметров за границы является признаком аварийной ситуации, то есть лотерей устойчивости. Вернуть процесс в прежние границы теперь может только специальная система аварийной защиты. Если это произошло, то аварийная ситуация считается локализованной. В противном случае объект переходит в новое устойчивое состояние - пораженное, которое характеризуется полной потерей контроля и управления. С этого момента объект сам становится источником поражающих факторов для окружающей среды. То есть возникает новый n-мерный вектор состояния объекта, координатами которого являются поражающие факторы: ударная волна, тепловое излучение, химическое заражение и т.п. Возможности управления этим вектором, как правило, ограничены и требуют привлечения значительных региональных сил и средств. Собственно этот вектор и является источником ущерба, особенностью которого является практически полная неконтролируемость в реальном масштабе времени, причем с возрастанием времени от момента возникновения аварийной ситуации до перехода в пораженное состояние неопределенность увеличивается не линейно. В целом же, максимальный размер ущерба определяется количеством энергии и вещества, запасенных в технологических процессах к моменту аварии.
Обширная статистика аварий и катастроф и исследование процессов, связанных с этими явлениями, позволяют достаточно надежно прогнозировать "сценарий" и максимально возможные последствия аварий.
Состояние и рабочая эффективность технических средств (систем предупреждения аварийных ситуаций), структурные недостатки материалов и степень их соответствия требованиям, износ, коррозия и старение конструкций - все это является предметом исследования при выяснении возможных причин аварий и катастроф. Однако не меньшее значение имеет человеческий фактор. Анализ статистических данных показывает, что свыше 60% аварий происходит из-за ошибок персонала. В настоящее время в мире заметно вырос удельный вес аварий, происходящих вследствие неправильных действий обслуживающего персонала. Чаще всего это происходит из-за недостатка профессионализма, а также неумения принимать оптимальные решения в сложной обстановке, в условиях дефицита времени. При психологических перегрузках некоторые специалисты допускают неправильные действия, приводящие к непоправимым последствиям.
Мировой опыт показывает, что для предупреждения аварийных ситуаций необходим комплекс законодательных, экономических и технических мероприятий, который по существу представлял бы неформальную систему управления риском. Основой такой системы является законодательная инициатива но установлению приемлемого на сегодня уровня риска. Механизм реализации - эффективная налоговая и страховая политика, обеспечивающая экономическое стимулирование снижения уровня риска конкретного предприятия. Средствами, обеспечивающими требуемый уровень безопасности, являются технические устройства и мероприятия.
Необходимым элементом такой системы является институт государственной сертификации опасных производств по уровню безопасности, причем сертификат является основным документом для определения размера взноса предприятия в страховой фонд. Чем больше величина риска,. Тем больше и взнос в страховой фонд. Возмещение убытков из-за аварий ведется только через этот фонд. Он мог являться и источником финансирования крупных отраслевых программ по снижению уровня риска.
Потенциально опасные объекты. Оценка источников техногенной опасности.
Анализ чрезвычайных ситуаций техногенного характера показывает, что значительная доля их, особенно таких, которые приводят к поражению людей и большим материальным потерям, возникает в результате аварий и катастроф на промышленных объектах.
Для облегчения работы по определению и осуществлению мер по предупреждению возникновения чрезвычайных ситуаций, уменьшению тяжести их последствий и создания условий для их ликвидации важно систематизировать объекты по признаку, наиболее влияющему на возникновение ЧС на этих объектах. Этим признаком является опасность, которая в случае производственной аварии на данном объекте: выброса в окружающую среду вредных веществ (РВ, СДЯВ, БОВ), взрыва, пожара, катастрофического затопления.
Объект экономики или иного назначения, при аварии на котором может произойти гибель люлек, сельскохозяйственных животных и растений, возникнуть угроза здоровью людей либо будет нанесен ущерб народному хозяйству и окружающей природной среде называется потенциально опасным объектом.
По своей потенциальной опасности объекты экономики подразделяются на четыре группы:
химически опасные объекты (ХОО);
радиационно-опасные объекты (РОО);
пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВО);
гидродинамически опасные объекты (ГДОО).
В настоящее время только крупных предприятий, представляющих опасность регионального или даже глобального характера, на территории России насчитывается более 2 тысяч. В основном это химически опасные объекты.
Химически опасные объекты (ХОО) - это объект, при аварии на котором или разрушении которого может произойти поражение людей, с/х животных и растений, либо химическое заражение окружающей природной среды опасными химическими веществами в концентрациях или количествах, превышающий естественный уровень их содержания в среде.
Главный поражающий фактор при аварии на ХОО - химическое заражение приземного слоя атмосферы; вместе с тем возможно заражение водных источников, почвы, растительности. Эти аварии нередко сопровождаются пожарами и взрывами.
Если в городе, районе, области имеются ХОО, то данная административно-территориальная единица (ATE) также может быть отнесена к химически опасной. Критерии характеризующие степень такой опасности, определены в следующих нормативных документах.
Для объектов - это количество, для ATE - доля (%) населения, которое может оказаться в зоне возможного заражения.
По масштабу распространения поражающих факторов аварии на ХОО подразделяют на:
локальные (частные) - если она не выходит за границу его санитарно-защитной зоны;
местные - охватывает также отдельные участки близлежащей жилой застройки;
региональные - когда в нее попадают обширные территории города, района, области с высокой плотностью населения;
глобальные - полное разрушение крупного химического объекта.
Типовые ХОО, использующие наиболее распространенные СДЯВ - хлор и аммиак:
станции водоочистки;
холодильные установки;
предприятия химической, нефтехимической оборонной промышленности;
железнодорожные цистерны со СДЯВ, продуктопроводы, газопроводы.
Радиационно-опасные объекты (РОО) - любой объект, в т.ч. ядерный реактор, завод, использующий ядерное топливо или перерабатывающий ядерный материал, а также место хранения ядерного материала и транспортное средство, перевозящее ядерный материал или источник ионизирующего излучения, при аварии на которых или разрушении которых может произойти облучение или радиоактивное загрязнение людей, с/х животных и растений, а также окружающей природной среды.
К типовым РОО относятся:
атомные станции;
предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и захоронению р/а отходов;
предприятия по изготовлению ядерного топлива;
научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные установки и стенды;
транспортные ядерные энергетические установки;
военные объекты.
Потенциальная опасность РОО определяется количеством р/а веществ, которое может поступить в окружающую среду в результате аварии на РОО. А это в свою очередь зависит от мощности ядерной установки. Наибольшую опасность представляют АС и НИИ с ядерными установками и стендами. Аварии на них классифицируются как по возможным масштабам последствий: локальная, местная, общая, региональная, глобальная, так и по нормам эксплуатации (проектные, проектные с наибольшими последствиями, запроектные).
Пожаро-взрывоопасный объект (П BOO ) - это объект, на котором производятся, хранятся, используются или транспортируются продукты и вещества, приобретающие при определенных условиях (авариях, инициировании) способность к возгоранию (взрыву).
По своей потенциальной опасности эти объекты подразделяются на 5 категорий:
А - объекты нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, склады нефтепродуктов;
Б - производства угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, синт. каучука;
В - лесопильные, деревообрабатывающие, столярные и т.п. цеха, склады масла;
Г - металлургические производства, термические цеха, котельные;
Д - объекты переработки и хранения несгораемых материалов в холодном виде.
Особенно опасные объекты категорий А, Б и В.
Пожары и взрывы приводят к разрушению зданий и сооружений вследствие сгорания или деформации их элементов, оборудования, возникновении воздушной ударной волны (при взрыве), образованию облаков ТВС и ГВС, токсических веществ, взрыву трубопроводов и сосудов с перегретой жидкостью.
Гидродинамический опасный объект (ГДОО) - это гидротехническое сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после этого объекта.
К гидротехнически опасным объектам относятся: естественные плотины и гидротехнические сооружения напорного фронта. При их прорыве появляется волна прорыва, обладающая большой разрушительной силой и образуются обширные зоны затопления.
Типовые ГДОО:
Плотины;
Напорные бассейны ГЭС и ТЭС;
Подпорные стены;
Водоприемники.
Критерии потенциальной опасности ДОО :
Сооружения ГЭС и ТЭС (по электрической мощности):
1 класс - мощность 1,5 млн. квт. и более;
2-4 класс -/- до 1,5 млн. квт.
Сооружения мелиоративных систем при площади орошения или осушения (тысяч Га):
1 класс - > 300;
2 класс -100-300;
3 класс - 50-100;
4 класс - < 50.
Идентификация , т.е. установление степени опасности объектов включает:
первичное (начальное) определение степени опасности объекта экономики, основанное на анализе возможных видов ущерба, наносимого человеку и окружающей среде;
выделение приоритетных для последующего анализа объектов.
При проведении идентификации учитывается две категории опасностей
опасности, возникающие в процессе нормальной эксплуатации объекта;
опасности аварийной природы, в т.ч. нештатные ситуации, при которых имеет место значительное повышение уровня риска.
Процедура начального определения степени опасности объекта реализуется с помощью составляемой таблицы, характеризующей возможный ущерб от функционирования объекта, а также информации о количестве вредных веществ и материалов, которые производятся, перерабатываются, хранятся на объекте или транспортируются.
Гидротехнические сооружения - это инженерные или естественные сооружения для водных ресурсов или и для борьбы с разрушительным действием воды.
Гидротехнические сооружения создаются с целью:
Использование кинетической энергии воды (ГЭС);
Гидроэлектростанция (ГЭС) - электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.
Мелиорации;
Мелиора́ция (лат. melioratio - улучшение) - комплекс организационно-хозяйственных и технических мероприятий для повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Защиты прибрежных территорий от наводнений (дамбы);
дамба – оградительное гидротехническое сооружение, которое защищает территорию от водной стихии: паводков, волн.
Для водоснабжения городов и орошения полей;
Регулирования уровня воды во время паводков;
Обеспечение деятельности морских и речных портов (каналы, шлюзы).
По назначению гидротехнические сооружения подразделяются на: водозаборные сооружения (дамбы, плотины); водосбрасывающие сооружения (каналы);
водозаборные сооружения предназначены для забора воды (реки, озера) с целью использования ее для нужд гидроэнергетики, водоснабжения или орошения полей.
водосбрасывающие сооружения предназначены для сброса излишней (паводковой) воды из водоемов, а также для пропуска воды в нижний бьеф гидроэлектростанций (ГЭС) Бьеф - это часть водоема: верхний бьеф расположен по течению выше плотины (шлюза) нижний бьеф - ниже водонапорного сооружения.
1. Верхний бьеф 2. нижний
Специальные сооружения предназначены для подъема или опускания судов с одного уровня воды на другой (шлюзы, судоподъемники и др..).
Все эти объекты, безусловно, необходимы в современных условиях для развития народного хозяйства, но они потенциально опасны для человека и окружающей среды.
Гидродинамическая авария - это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления больших территорий.
Причины гидродинамических аварий:
Природные явления или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, разрушены дамбы паводковыми водами, размыв грунтов, ураганы и т.п.);
Техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, ошибки в проектировании и эксплуатации, износа и старения оборудования, нарушение режима водосбора и др..)
ЧМ военного времени: современные средства поражения (ССП) и террористические акты.
Основным поражающим фактором гидродинамической аварии является волна прорыва, которая образуется в нижнем бьефе в результате с верхнего бьефа. Поражающее действие волны прорыва проявляется в виде непосредственного ударного действия на людей и сооружения массы воды, движущейся с большой скоростью, и перемещаемых ею обломков разрушенных зданий и сооружений, других предметов.
Характерным для затопления в случае разрушения гидросооружений является значительная скорость распространения (3-25 км/час.), высота (10-20 м) и ударная сила (5-10 т/см 2) волны прорыва, а также скорость затопления всей территории.
При затоплении угрозу жизни и здоровью людей, кроме действия волны прорыва, представляют пребывание в холодной воде, нервно-психическое перенапряжение, а также затопление (разрушение) систем, которые обеспечивают жизнедеятельность населения.
Чрезвычайные ситуации в зоне затопления нередко сопровождаются вторичными поражающими факторами: пожарами в результате обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов, оползнями и обвалами в результате размыва почвы, инфекционными заболеваниями вследствие загрязнения питьевой воды и резкого ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния в населенных пунктах вблизи зоны затопления и районах временного размещения потерпевших, особенно в летнее время.
Последствия катастрофического затопления могут быть усилены авариями на потенциально опасных объектах, которые попадают в его зону.
В зонах катастрофического затопления могут разрушаться (размываться) системы водоснабжения, канализации, сливные коммуникации, места сбора мусора. В результате нечистоты и мусор загрязняют зоны затопления и распространяются вниз по течению. Растет опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний.
