Экологические последствия гидродинамических аварий. Поражающие факторы гидродинамических аварий. Гидродинамические аварии, примеры

Аварии гидродинамические – это прорывы плотин (шлюзов, дамб, перемычек и другое), когда образуются прорывные волны и катастрофические затопления, когда образуется паводок прорывной, последствием чего становятся отложения наносов на больших территориях или смыв плодородных, полезных человеку почв. Это аварии на сооружениях гидротехнических, связанные с тем, что с большой скоростью распространяется вода и создается угроза возникновения неуправляемой техногенной чрезвычайной ситуации.

Самые тяжелые последствия гидротехнической аварии

Самыми тяжелыми последствиями обязательно сопровождаются все гидродинамические аварии – неожиданные события, тесно связанные со значительным разрушением гидросооружения (шлюза, плотины) и неконтролируемым, без какого-либо управления, перемещением громадных масс воды, вызывающим затопление больших территорий и повреждение объектов.

Затопления получаются катастрофическими, так как после аварии происходит стремительное затопление окружающей местности прорывной волной. Масштабы, степень аварий полностью зависят от технического состояния и параметров гидроузла, объемов воды в водохранилище, степени и характера разрушений плотины, характеристик катастрофического наводнения и волны прорыва, времени суток происшествия, сезона, рельефа местности и множества иных факторов. В таких случаях широко применяется эвакуация населения, как при паводках и половодьях.

Прогноз прорыва плотин

Положение усложняется тем, что идет незаконная застройка затапливаемых периодически территорий гидроузлов. Этим и создается предпосылка к образованию чрезвычайных ситуаций в таких зонах, особенно при возникновении аварии, связанной с гидродинамикой или с паводком. Прогноз прорыва плотин – дело неблагодарное, предсказать это очень трудно, и чаще всего катастрофа происходит внезапно. Из-за этой причины актуальны экстренные, незапланированные эвакуации. Как только поступил сигнал, что произошли гидродинамические аварии, тут же начинается эвакуация. Волна прорыва достигает 25 км/час на равнине и 100 км/час в горной местности и предгорье. Времени на то, чтобы покинуть опасную зону, мало. Поэтому успешной является эвакуация при наличии локальной автоматизированной системы мгновенного оповещения.

Объекты, подлежащие декларированию безопасности

Перечень таких объектов определяется в нашей стране МЧС России и Рохтехнадзором. В него включаются объекты промышленности, имеющие опасные производства, всевозможные гидротехнические сооружения, шламонакопители и хвостохранилища, где возможны аварии гидродинамические. В законе о промышленной безопасности определены максимальные дозы опасных веществ, которые являются основанием для разработки декларации. Необходимо отметить, что этот перечень определяется Рохтехнадзором и МЧС по данным, полученным от главных управлений по чрезвычайным ситуациям и гражданской обороне.

Гидродинамические аварии, примеры

Подобные аварии периодически случаются во всем мире. Их, как уже было сказано, предвидеть невозможно. Приведем примеры.

09.10.1963 года такая беда произошла на плотине Вайонт в Италии. В небольшое водохранилище, имеющее объем всего 0,169 км 3 , обрушился массив гор с объемом 0,24 км 3 , что ознаменовалось переливом более чем 50 миллионов м 3 воды через плотину. Получился вал воды высотой 90 метров. Он всего за 15 минут уничтожил несколько небольших населенных пунктов и две тысячи человек. А все произошло из-за поднятия горизонта местных грунтовых вод, причиной чего стало строительство плотины.

07.08.1994 года в Башкирии, в Белорецком районе, прорвало плотину Тирлянского водохранилища. Произошел нештатный сброс воды – 8,6 миллионов м 3 . Затопило четыре небольших населенных пункта, было полностью разрушено 85 хороших жилых домов, частично – 200. Погибло 29 человек, без крова осталось 786.

18.08.2002 года из-за сильнейшего наводнения на реке Эльбе в районе города Виттенберга, Германия, разрушилось семь защитных дамб. Громадное количество воды хлынуло на город, эвакуировали в срочном порядке 40 000 человек, 19 – погибло, 26 – пропало.

11.03.2005 года на юго-западе Пакистана, провинция Белуджистан, шли мощные ливни. Из-за них произошел прорыв плотины ГЭС длиной 150 метров у города Пасни. Затопило несколько деревень, 135 человек погибло.

05.10.2007 года в провинции Вьетнама Тханьхоа на реке Чу произошел резкий подъем водного уровня, была прорвана плотина строящейся ГЭС “Кыадат”. Пять тысяч домов оказались в зоне затопления, погибло 35 человек. Это самые известные гидродинамические аварии, примеры, известные всем.

Трагедия на Саяно-Шушенской ГЭС

К сожалению, в нашей стране не так давно произошла очень крупная катастрофа. Гидродинамические аварии в России не закончились Башкирией.

17.08.2009 года произошла крупнейшая в мире авария на Саяно-Шушенской ГЭС. Она должна была закрыть серию аварий, произошедших на гидроэлектростанциях, когда роторы агрегатов выходят из своих шахт. Поверхностное, предвзятое расследование этой катастрофы не дает гарантий на этот счет. Ведь для установления причин того, что случилось с гидрогенератором, недостаточно определить, почему и каким способом разрушались шпильки крепления железной крышки его турбины. Нужно найти причины выхода ротора агрегата из своей шахты. И почему так неожиданно произошло переполнение и затопление объема машинного зала и других нижележащих станционных помещений, что привело к гибели персонала.

Все едины только в том, что агрегат выталкивало давление воды, при котором он работал тем утром. Когда гидроагрегат входил в зону, не рекомендованную к работе, случился обрыв шпилек самой крышки турбины. Дальше вода начала свое воздействие на ротор с крышкой турбины и крестовиной, они начали движение вверх. То есть агрегат не мог быть выдавлен под воздействием давления воды. Заключение специалистов не согласуется с физическими законами. Результаты расчетов подтверждают, что второй гидроагрегат выходил самостоятельно из шахты, когда рабочее колесо вращалось не в турбинном режиме, а в моторном, в режиме винта гребного.

Причины аварии

Этот эффект, когда подымаются роторы гидроагрегатов, исследовали еще в середине 20-го века. Такие гидродинамические аварии в России случались неоднократно, авария на Саяно-Шушенской ГЭС отличается только гибелью обслуживающего персонала и своим масштабом. Причиной всего этого является очень быстрое наполнение водой помещений станций. По заключению комиссии, отсасывающая труба от турбины на момент аварии и дальше, при ее развитии, была абсолютно чистая. Причина катастрофы спрятана за усталостью металла шпилек. Но усталость не могла накопиться. Крепление крышки такое, что шпильки не отвечают за ее радиальное смещение относительно статора турбины. Важными являются припасованные штифты.
Причем они мешают смещению всего на 8 мкм, а не на 160 мкм, как положено. В материалах расследования этого нет. Из фотографий изломов шпилек видно, что они оторваны "с мясом", а не по механизму усталости. Не исследовались последствия гидродинамических аварий, причины гибели обслуживающего персонала. Аварии, когда роторы агрегатов выходят их своих шахт, были на следующих объектах: Каховская ГЭС, ГЭС “Гранд Рэпидс”, Канада, “Памир-1”, Саяно-Шушенская. Последняя должна была завершить этот список. Однако теперь гарантий в этом нет. Причины гидродинамических аварий не устраняются, поэтому вероятность их повторения остается.

Как действовать человеку при авариях

Человек должен знать, как действовать при аварии на гидродинамических объектах. Главное здесь то, чтобы все жители зон затопления были хорошо обучены, знали возможные опасности и подготовлены к действиям во время затопления и при его угрозе. При поступлении сигнала тревоги население должно тут же эвакуироваться. Из дома нужно взять документы, вещи самой первой необходимости, ценности, запас чистой питьевой воды и еду на 2-3 суток. В доме, квартире необходимо плотно закрыть двери, выключить газ и электричество, перекрыть вентиляционные отверстия. Если наступает внезапное затопление, то для спасения от неожиданного удара волны прорыва нужно занять возвышенное место.
В случае если поблизости нет подходящих строений, нужно воспользоваться любой преградой, что может помочь при движущейся воде: большие камни, дорожная насыпь, деревья. Держитесь за камень, дерево, иной выступающий предмет, иначе потоки воды и воздушная волна могут протащить по разным твердым предметам, травмировав о них. Аварии гидродинамические очень опасны, и нужно приложить все усилия, чтобы спастись. При приближении волны прорыва ныряйте вглубь у самого основания волны. И старайтесь добраться до незатопленных территорий.

Аварии гидродинамические - что делать после

После того, как вода спадет, люди торопятся вернуться в свои квартиры. Необходимо помнить о некоторых мерах предосторожности. Особенно нужно опасаться провисших или порванных электрических проводов. Если заметили повреждения канализационных, газовых или водопроводных магистралей, нужно сразу же сообщить в аварийные организации и службы. Продукты, побывавшие в воде, в пищу применять нельзя.
Питьевая вода должна быть проверена, а колодцы – осушены, загрязненная вода из них выкачана. В здание можно входить, проверив его на разрушения, если они для людей не представляет опасности. Нужно проветрить несколько минут все помещения, открыв окна и двери. Свечи или спички нельзя использовать в качестве источника света - в воздухе может быть газ. Лучше всего применять электрические фонари. Пока специалисты не проверят электросеть, пользоваться ею нельзя.

Авария в Сент-Франсис, Калифорния

Плотина Сент-Франсис вошла в аналы инженерной геологии в качестве примера беспечности человека. Наполнять водохранилище начали еще в 1972 году, но максимума вода достигла 5 марта 1928 года. Она просачивалась уже давно, но никаких мер принято не было. И 12 марта вода прорвалась через всю толщу грунта, плотина под ее напором рухнула. В живых не осталось ни одного свидетеля. Если вы исследуете гидродинамические аварии, примеры больше не нужны. Человек сам создал катастрофу, в результате которой погибло более 600 человек, лишь немногим из верхней половины долины удалось остаться живыми. Это обрушение плотины – пример того, как не нужно строить сооружения гидротехники.

Основы безопасности жизнедеятельности

В наши дни еще в школьной программе много времени уделяется этому вопросу. В старших классах имеется предмет “ОБЖ”. Гидродинамические аварии там достаточно хорошо освещены. Если от причин, связанных с деятельностью человека, очень многое зависит, то нужно не допустить катастрофы. Их причинами могут стать: конструктивные дефекты, ошибки при проектировании, нарушение при эксплуатации, перелив воды через плотину, недостаточный водосброс, диверсионные акты, нанесение ударов оружием по гидросооружениям. Самое важное – собственникам гидротехнических сооружений нужно организовать их безопасную эксплуатацию. Это значительно увеличит надежность данных объектов.

Последствиями гидродинамических аварий являются:

· Повреждение и разрушение ГТС и кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;

· Поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва;

· Затопление обширных территорий.

Основными поражающими факторами катастрофического затопления являются:

Разрушительная волна прорыва;

Водный поток;

Спокойные воды, затопляющие территорию суши и объекты.

Воздействие волны прорыва во многом аналогично воздействию воздушной ударной волны, образующейся при взрыве, но отличающейся от нее тем, что действующим телом в этом случае является вода.

Волна прорыва в своем движении вдоль русла реки непрерывно изменяет высоту, скорость движения, ширину и другие параметры. Она имеет фазы подъема уровня воды и последующего спада уровня. Фаза интенсивного подъема уровня воды является фронтом волны прорыва. Фронт волны прорыва может быть крутым при перемещении волны прорыва на участках русла, близких к разрушенному ГОО (гидродинамически опасный объект), и относительно пологим – на значительном удалении от него.

Вслед за фронтом волны прорыва высота ее начинает интенсивно возрастать, достигая через некоторый промежуток времени максимума, называемого гребнем волны прорыва. В результате подъема воды происходит затопление поймы и прибрежных участков местности.

Площадь и глубина затопления зависят от параметров волны прорыва и топографических условий местности. После прекращения подъема наступает облее или менее длительный период движения потока, близкий к установившемуся. Этот период тем длительнее, чем больше объем водохранилища. Последней фазой образования зоны затопления является спад уровней воды.

После прохождения волны прорыва русло реки обычно сильно деформруется вследствие большой скорости течения воды в волне прорыва.

Разрушительное действие волны прорыва является результатом резкого изменения уровня воды в нижнем и верхнем бъефе при разрушении напорного фронта.

Волной прорыва может быть разрушено большое количество зданий и сооружений, находящихся в зоне ее действия. Степень их разрушения зависит от высоты подъема уровня воды и скорости течения, а также от характеристик самого здания (сооружения) и его основания.

Из-за крупных гидродинамических аварий гибнут люди, прерывается подача электроэнергии в энгергетические системы. Кроме того, разрушаются или оказываются под водой населенные пункты, выводятся из строя коммуникации и другие элементы инфраструктуры, нарушается жизнедеятельность населения и производственно-экономическая деятельность предприятий, наносится большой ущерб природной среде, в том числе в результате изменеий ландшафта.

Вторичными последствиями гидродинамических аварий явлвются загрязнения воды и местности веществами из разрушенных (затопленных) хранилищ, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, массовые заболевания людей и животных. Вторичными последствиями также могут быть пожары – вследствие обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов; оползни, обвалы в следствие размыва грунта и т.д.

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

Последствия аварий выражаются с помощью показателей материального ущерба.

Материальный ущерб оценивается числом единиц разрушенных, поврежденных, вышедших из строя объектов и сооружений, а также в денежном выражении.

К прямому ущербу относят:

Повреждение и разрушение ГТС, жилых, производственных зданий, железных и автомобильных дорог, ЛЭП и связи, мелиоративных систем;

Гибель скота и сельскохозяйственных культур;

Уничтожение и порча сырья, топлива, продуктов питания, кормов, удобрений;

Затраты на временную эвакуацию населения и перевозку материальных ценностей в незатапливаемые места;

Смыв плодородного слоя почвы и занесение почвы песком, глиной и камнями.

К косвенному ущербу относят:

Затраты на приобретение и доставку в пострадавшие районы продуктов питания, одежды, медикаментов, строительных материалов и техники, кормов для скота;

Сокращение выработки промышленной и сельскохозяйственной продукции замедление темпов развития народного хозяйства;

Ухудшение условий жизни местного населения;

Невозможность рационального использования территории, находящейся в зоне возможного затопления.

Важными мерами защиты от гидродинамических аварий являются:

- уменьшение максимального расхода воды путем перераспределения стока во времени;

Регулирование паводковых стоков с помощью водохранилищ; укрепление и своевременный ремонт ГТС, ограждающих дамб (валов);

Проведение берегоукрепительных и дноуглубительных работ, подсыпка низких мест.

К оперативным предупредительным мерам относятся:

Оповещение населения об угрозе аварии;

Заблаговременная эвакуация населения, с/х животных, материальных и культурных ценностей из потенциально затапливаемых зон;

Частичное ограничение или прекращение функционирования предприятий, организаций, учреждений, расположенных в зонах возможного затопления, защита материальных ценностей.

Правила поведения при угрозе и во время гидродинамических аварий

С получением прогноза или сигнала тревоги население оповещается через сеть радио- и телевизионного вещания.

По сигналу оповещения об угрозе затопления население должно эвакуироваться немедленно. При эвакуации из дома необходимо взять с собой документы, ценности, вещи первой необходимости, запас питьевой воды и продукты питания на 2 -–3 суток.

Перед тем как покинуть дом, квартиру, необходимо выключить электричество и газ, плотно закрыть окна, двери, вентиляционные и другие отверстия в здании.

При внезапном наступлении катастрофического затопления для спасения от удара волны прорыва необходимо знать ближайшее возвышенное место, взобраться на ствол крупного дерева, верхние ярусы прочных сооружений.

Если поблизости нет подходящих строений, нужно спрятаться за любую преграду, которая может защитить от движущейся воды: дорожная насыпь, большие камни, деревья (лучше наиболее отдаленные и крепко укоренившиеся). Необходимо держаться за дерево, камень или другие выступающие предметы, иначе воздушная волна и потоки воды могут протащить по камням, другим твердым предметам, ударить о них.

В случае нахождения в воде при приближении волны прорыва – нырнуть в глубину у основания волны.

Оказавшись в воде, вплавь или с помощью подручных плавающих средств постарайтесь выбраться на на сухое место, лучше всего на насыпь дороги или дамбу, по которым можно добраться до незатопленной территории.

После спада воды люди торопятся вернуться в свое жилье. При этом следует помнить о мерах предосторожности.

Следует остерегаться порванных или провисших электрических проводов. О повреждениях, а также о разрушении водопроводных, газовых и канализационных магистралей надо немедленно сообщить в соответствующие службы и организации. Попавшие в воду продукты категорически запрещается применять в пищу.

Запасы питьевой воды перед употреблением должны быть проверены, а имеющиеся колодцы с питьевой водой – осушены путем выкачивания из них загрязненной воды.

Перед входом в здания после наводнения следует убедиться, что их конструкции не претерпели явных разрушений и не представляют опасности для людей. Прежде чем войти в помещение, необходимо в течение нескольких минут его проветрить, открыв входные двери или окна. При осмотре внутренних комнат здания (дома) не рекомендуется применять спички или свечи в качестве источника света из-за возможного присутствия газа в воздухе. Для этих целей лучше всего использовать элетрические фонари. До проверки специалистами состояния электирической сети нельзя пользоваться источниками электроэнергии.

Выполнение указанных основных правил поведения и действий населения позволяет существенно снизить возможный материальный ущерб и сохранить жизнь людей, проживающих в опасных районах и подверженных воздействию водной стихии.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие отрасли водного хозяйства вы знаете?

3. С какой целью устраивают плотины?

4. Дайте классификацию плотин.

5. Что такое гидродинамическая авария?

6. Назовите последствия гидродинамических аварий.

7. Какие меры защиты от гидродинамических аварий вы знаете?

8. Какой порядок действий населения во время гидродинамической аварии?

См. Русак О.Н. Основы безопасности. Стр.12. СПб, 2005.

Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия человека

Природные причины гидродинамических аварий:

• землетрясения,
• ураганы,
• обвалы, оползни,
• паводки и др.

Причины, связанные с деятельностью человека:

• ошибки при проектировании;
• конструктивные дефекты гидросооружений;
• нарушение правил эксплуатации;
• недостаточный водосброс и перелив воды через плотину;
• диверсионные акты;
• нанесение ударов ядерным или обычным оружием по гидросооружениям.

Поражающие факторы гидродинамических аварий

Основные поражающие факторы гидродинамических аварий, связанные с разрушением гидротехнических сооружений:

• волна прорыва,
• затопление местности.

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

Затопление – это покрытие территории водой.

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.

Источники опасности в природной среде, их характеристика. Зоны повышенного риска природных явлений

Природные опасности

Землетрясения

Землетрясения – сейсмические явления, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии, передающиеся на большие расстояния в виде резких колебаний, приводящих к разрушению зданий, сооружений, пожарам и человеческим жертвам. Разрушительными являются землетрясения интенсивностью более 7 баллов по 12-ти бальной шкале Рихтера, опасными – свыше 5 баллов. Пятая часть территории России подвержена землетрясениям силой более 7 баллов. Землетрясение – самое страшное стихийное бедствие. Ежегодно на Земле происходит до 1500 землетрясений, до 300 из них носит разрушительный характер. В последние десятилетия наиболее разрушительные землетрясения происходили в 1988 г. в Армении, погибло 25 тысяч человек; в 1995 г. в Японии, погибло 6336 человек; в 1995 г. был полностью разрушен город Нефтегорск, из 3000 человек погибло 2000.

При землетрясениях запрещается: пользоваться лифтом, зажигать спички.

Почувствовав толчки, необходимо :

Быстро покинуть здание.

На втором и последующих этажах встать в проем входной или балконной двери, отойти от окон и занять место в углу, образованном капитальными стенами.

Наводнения

Наводнение – временное затопление суши в результате подъема воды выше обычного (ординара).

Причины:

Обильные осадки, дожди;

Интенсивное таяние снега;

Образование заторов (льдины весной), зажоров (мелкий снег, лед осенью);

Разрушение гидротехнических сооружений;

Подземные землетрясения (вызывают гигантские волны – цунами)

Сильный нагонный ветер на морских побережьях и устьях рек, впадающих в море.

При угрозе наводнения необходимо:

Постоянно слушать информацию об обстановке и порядке действий.

Продовольствие, ценные вещи, одежду, обувь перенести на верхние этажи.

Из опасных районов эвакуировать население.

Скот перегнать на возвышенные места.

В процессе наводнения :

Спасти людей, где бы они ни оказались.

В первую очередь из зоны затопления вывезти детей.

Оказать срочную помощь людям, оказавшимся в воде.

Оползни, сели

Оползень – это скользящее смещение масс горных пород по склону под влиянием силы тяжести. Происходят они на всех склонах, начиная с крутизны 19 , а на глинистых грунтах с 5 – 7 .

Меры безопасности :

Наблюдать за обстановкой, поведением животных, дождями.

При первых признаках оползня быстро эвакуировать людей, животных, материальные ценности.

В процессе оползня в здания не входить, к строениям не приближаться, быть в стороне от района смещения грунта.

Сель – бурный грязевой или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах горных рек.

Меры безопасности

Получив информацию, немедленно эвакуироваться за границы зоны распространения селя.

Уходить на возвышенные места.

Оказавшемуся в селевом потоке помочь всеми имеющимися средствами, выводя его по направлению движения массы с постепенным приближением к краю.

Гидротехнические сооружения 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.), водопро-водящие (каналы, трубопроводы, тоннели и др.), регуляционные (полузапруды, ограждающие валы и т. п.), водозаборные, водосбросовые и специальные (здания гидроэлектростанций (ГЭС), шлюзы, судоподъемники и др.).

В настоящее время на территории Российской Федерации эксплуатируется более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется около 60 крупных водохранилищ емкостью более 1 млрд м3.

К основным потенциально опасным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосбросовые сооружения и шлюзы.

Водозаборное сооружение - 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 сооружения - 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.)

Шлюз - это сеть сооружений для подъема или опускания судов с одного уровня воды (реки, канала) на другой. Наиболее крупные шлюзы имеют ширину свыше 30 м и длину до нескольких сотен метров.

Гидродинамические аварии на указанных сооружениях могут привести к катастрофическим последствиям, так как все эти гидротехнические сооружения располагаются, как правило, в черте или выше крупных населенных пунктов и являются обьектами повышенного риска. Возникновение гидродинамической аварии на таком объекте может привести к катастрофическому затоплению обширных территорий и образованию зоны катастрофического затопления.

Запомните!
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 обширных территорий.

Зона катастрофического затопления - это зона затопления, возникшая в результате гидродинамической аварии, случившейся на гидротехническом сооружении, в пределах которого произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены здания и различные сооружения.

Гидродинамические аварии на гидротехнических сооружениях могут возникнуть вследствие действия сил природы (землетрясения, ураган, разлив, разрушение плотины паводковыми водами) или воздействия человека (нанесение ударов современными средствами поражения по гидротехническим сооружениям и диверсионных актов), а также из-за конструктивных дефектов или ошибок в проектировании и эксплуатации гидротехнических сооружений.

Это должен знать каждый

Основными последствиями крупных гидродинамических аварий являются:

• повреждения и разрушения гидротехнических сооружений, кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;
• поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва, образовавшейся в результате разрушения гидротехнического сооружения и имеющей высоту от 2 до 12 м и скорость движений от 3 до 25 км/ч (в горных районах может доходить до 100 км/ч);
• катастрофическое затопление обширных территорий и значительного количества городов и сел, объектов экономики, длительное прекращение судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производства.

Статистика
В настоящее время гидротехнические сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без существенной реконструкции более 50 лет, а это увеличивает вероятность возникновения на них гидродинамических аварий.

По данным МЧС России

История знает несколько примеров катастрофических последствий аварий на гидротехнических сооружениях из-за разрушения плотины.

Если разрушается плотина, то вода с большой скоростью и напором устремляется вниз по течению реки. Образуется так называемая волна прорыва, которая и является основным поражающим фактором гидродинамической аварии.

Исторические факты

Такая авария произошла 12 марта 1928 г. на плотине Сент-Франсис в Калифорнии (США). Плотина была построена в 70 км от Лос-Анджелеса в каньоне 1 Сан-Францискито с целью накопления воды для последующего ее распространения по водопроводу Лос-Анджелеса (водозаборное гидротехническое сооружение). Заполнять водой водохранилище начали в 1927 г., максимального уровня вода достигла 5 марта 1928 г. В это время уже началось просачивание воды сквозь плотину, однако защитных мер принято не было. В результате 12 марта 1928 г. плотина была прорвана водой и рухнула. Вода понеслась по каньону стеной, достигавшей в высоту до 40 м, и обрушилась на электростанцию, находящуюся в 25 км ниже по течению. Вода затопила долину на 80 км, не многие люди, оказавшиеся на пути воды, уцелели. Погибло около 600 человек. Причиной данной аварии послужили ошибки в технологии при построении плотины и непринятие своевременных мер, когда обнаружилась течь воды через плотину.

В июне 1993 г. в нашей стране произошел прорыв плотины Киселевского водохранилища на реке Каква (находится на территории Серовского района Свердловской области в 17 км от города Серова). Плотина имела в длину 2 км и в высоту 17 м. Водохранилище было заполнено водой в 1979 г. Объем водохранилища при нормальном подпорном уровне воды составлял 32 млн м 3 . Объем при формированном подпорном уровне (который мог быть допущен только кратковременно) достигал 37 млн м 3 .

Чрезвычайная ситуация возникла вследствие сильнейшего паводка, образовавшегося в результате наложения дождевых потоков на заключительную фазу весеннего половодья. В связи с этим было произведено увеличение сбросных расходов из водохранилища, но приток воды в водохранилище непрерывно увеличивался. Нормальный подпорный уровень был отмечен 12 июня. 13 июня на плотине были полностью открыты донные водоспуски и все затворы плотины, но сбросовый расход не компенсировал увеличивающийся объем воды в водохранилище. Расчетный форсированный уровень был достигнут к утру 14 июня, вода поднялась до гребня плотины, и начался ее перелив через дамбу по фронту около 1900 м, затем произошел прорыв дамбы с последующим переливом плотины на всю ее высоту. Авария привела к резкому подъему воды в реке Каква ниже плотины, в результате произошло затопление 69 км 2 поймы реки, жилых массивов г. Серова и ряда населенных пунктов. От наводнения пострадало 6,5 тыс. человек, 12 человек погибли. В зону затопления попало 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Были разрушены железнодорожный и 5 автомобильных мостов, размыто 500 м главного железнодорожного пути.

В заключение необходимо отметить, что крупные гидродинамические аварии случаются не так уж редко. Отмечено, что в мире за последние 180 лет произошло более 300 значительных гидродинамических аварий.

Последствия аварий на гидродинамических сооружениях могут сопровождаться побочными явлениями. В зоне катастрофического затопления могут оказаться опасные производственные объекты (химические, взрывопожароопасные), аварии на которых усугубят обстановку. Кроме того, в зоне катастрофического затопления нарушается работа системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций. Все это создает неблагоприятную санитарно-эпидемическую обстановку и способствует появлению массовых инфекционных заболеваний.

Вопросы

1. Какие сооружения относятся к гидродинамическим? Назовите их основное предназначение.
2. Какие гидродинамические сооружения относятся к потенциально опасным сооружениям?
3. Каковы причины возникновения гидродинамической аварии?
4. Какие поражающие факторы возникают при гидродинамической аварии?
5. Перечислите основные последствия гидродинамической аварии.

Задание

Подберите в различных источниках (книги, журналы и т. д.) несколько примеров гидродинамических аварий, имевших место в мире. Проанализируйте причины их возникновения и последствия для жизнедеятельности населения в зоне чрезвычайной ситуации. Выберите из сообщений мероприятия, которые способствовали снижению отрицательных последствий аварии.

1 Каньон - глубокая речная долина с очень крутыми склонами и относительно узким дном, занятая руслом реки.