Стихийные бедствия

Введение

Стихийные бедствия, промышленные аварии и катастрофы на транспорте, экологические последствия антропогенного воздействия на биосферу, применение противником в случае военных действий различных видов оружия, создают ситуации, опасные для жизни и здоровья населения.

Возникновение любой чрезвычайной ситуации вызывается сочетанием действий объективных и субъективных факторов.

В законе Российской Федерации "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" чрезвычайная ситуация определяется как "обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей".

В условиях чрезвычайных ситуаций общество, движимое естественным стремлением к самосохранению, предпринимает осознанные, заранее предусмотренные меры, направленные на обеспечение безопасности жизнедеятельности. Проблема защиты в чрезвычайных ситуациях включает в себя множество аспектов, которые необходимо учитывать при разработке мероприятий по обеспечению безопасности населения, устойчивости объектов народного хозяйства и охране биосферы от антропогенного воздействия.

 

 

 

 

 

 

 

Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения - сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов (рек, озёр, морей, грунтовых вод) или для борьбы с разрушительным действием водной стихии. В зависимости от места расположения гидротехнические сооружения могут быть морскими, речными, озёрными, прудовыми. Различают также наземные и подземные гидротехнические сооружения. В соответствии с обслуживаемыми отраслями водного хозяйства гидротехнические сооружения бывают: водноэнергетические, мелиоративные, воднотранспортные, лесосплавные, рыбохозяйственные, для водоснабжения и канализации, для использования водных недр, для благоустройства городов, спортивных целей и др.

Различают гидротехнические сооружения общие, применяемые почти для всех видов использования вод, и специальные, возводимые для какой-либо одной отрасли водного хозяйства. К общим гидротехническим сооружениям относятся: водоподпорные, водопроводящие, регуляционные, водозаборные и водосбросные. Водоподпорные сооружения создают напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним. К ним относятся: плотины (важнейший и наиболее распространённый тип гидротехнических сооружений), перегораживающие речные русла, и речные долины, поднимающие уровень воды, накапливаемой в верхнем бьефе, дамбы (или валы), отгораживающие прибрежную территорию и предотвращающие её затопление при паводках и половодье на реках, при приливах и штормах на морях и озёрах.

         Водопроводящие сооружения (водоводы) служат для переброски воды в заданные пункты: каналы, гидротехнические туннели, лотки, трубопроводы. Некоторые из них, например каналы, из-за природных условий их расположения, необходимости пересечения путей сообщения и обеспечения безопасности эксплуатации требуют устройства других гидротехнических сооружений, объединяемых в особую группу сооружений на каналах (Акведуки, Дюкеры, мосты, паромные переправы, заградит, ворота, Водосбросы, Шугосбросы и др.).

         Регуляционные (выправительные) гидротехнические сооружения предназначены для изменения и улучшения естественных условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек от размывов, отложения наносов, воздействия льда и др. При регулировании рек используют струенаправляющие устройства (полузапруды, щиты, дамбы и др.), Берегоукрепительные сооружения, ледонаправляющие и ледозадерживающие сооружения.

         Водозаборные (водоприёмные) сооружения  устраивают для забора воды  из водоисточника и направления её в водовод. Кроме обеспечения бесперебойного снабжения потребителей водой в нужном количестве и в требуемое время, они защищают водопроводящие сооружения от попадания льда, шуги, наносов и др.

         Водосбросные сооружения служат  для пропуска излишков воды  из водохранилищ, каналов, напорных  бассейнов и пр. Они могут быть  русловыми и береговыми, поверхностными  и глубинными, позволяющими частично  или полностью опорожнять водоёмы. Для регулирования количества  выпускаемой (сбрасываемой) воды водосбросные  сооружения снабжают гидротехническими  затворами. При небольших сбросах воды применяют также водосбросы-автоматы, автоматически включающиеся при подъёме уровня верхнего Бьефа выше заданного. К ним относятся открытые водосливы (без затворов), водосбросы с автоматическими затворами, сифонные водосбросы.

         Специальные гидротехнические сооружения — сооружения для использования водной энергии — здания гидроэлектрических станций, напорные бассейны и др.; сооружения водного транспорта — судоходные Шлюзы, Судоподъёмники, Маяки, и др.; сооружения по обстановке судового хода, плотоходы, бревноспуски и пр.; портовые сооружения — Молы, Волноломы, Пирсы, причалы, Доки, Эллинги, Слипы и др.; мелиоративные — магистральные и распределительные каналы, шлюзы-регуляторы на оросительных и осушительных системах; рыбохозяйственные — рыбоходы, рыбоподъёмники, рыбоводные пруды и т.п.

         В ряде случаев общие и специальные  сооружения совмещают в одном  комплексе, например водосброс и  здание гидроэлектростанции (т. н. совмещенная  ГЭС) или др. сооружения для выполнения  нескольких функций одновременно. При осуществлении водохозяйственных  мероприятий гидротехнические сооружения, объединённые общей целью и располагаемые в одном месте, составляют комплексы, называемые узлами гидротехнических сооружений или гидроузлами. Несколько гидроузлов образуют водохозяйственные системы, например энергетические, транспортные, ирригационные и т.п.

         В соответствии с их значением  для народного хозяйства гидротехнические сооружения (объекты гидротехнического строительства) в СССР делятся по капитальности на 5 классов. К 1-му классу относятся основные постоянные гидротехнические сооружения гидроэлектрических станций мощностью более 1 млн. кВт; ко 2-му — сооружения ГЭС мощностью 301 тыс. — 1 млн. кВт, сооружения на сверхмагистральных внутренних водных путях (например, на р. Волге, Волго-Донском канале им. В. И. Ленина и др.) и сооружения речных портов с навигационным грузооборотом более 3 млн. условных т; к 3-му и 4-му классам — сооружения ГЭС мощностью 300 тыс. кВт и менее, сооружения на магистральных внутренних водных путях и путях местного значения, сооружения речных портов с грузооборотом 3 млн. условных т и менее. К 5-му классу относятся временные гидротехнические сооружения. Объекты мелиоративного строительства также делятся по капитальности на 5 классов. В зависимости от класса в проектах назначают степень надёжности гидротехнических сооружений, т. е. запасы их прочности и устойчивости, устанавливают расчётные максимальные расходы воды, качество стройматериалов и т.п. Кроме того, по классу капитальности Г. с. определяется объём и состав изыскательских, проектных и исследовательских работ.

         Характерные особенности Г. с. связаны с воздействием на Г. с. водного потока, льда, наносов и др. факторов. Это воздействие может быть механическим (статические и гидродинамические нагрузки, суффозия грунтов и др.), физико-химическим (истирание поверхностей, коррозия металлов, выщелачивание бетона), биологическим (гниение деревянных конструкций, истачивание дерева живыми организмами и пр.). Условия возведения Г. с. осложняются необходимостью пропуска через сооружения в период их постройки (обычно в течение нескольких лет) т. н. строительных расходов реки, льда, сплавляемого леса, судов и пр. Для возведения гидротехнических сооружений необходима широкая механизация строительных работ. Используются преимущественно монолитные и сборно-монолитные конструкции, реже сборные и типовые, что обусловливается различными неповторяющимися сочетаниями природных условий — топографических, геологических, гидрологических и гидрогеологических. Влияние гидротехнических сооружений, особенно водоподпорных, распространяется на обширную территорию, в пределах которой происходит затопление отдельных земельных площадей, подъём уровня грунтовых вод, обрушение берегов и т.п. Поэтому строительство таких сооружений требует высокого качества работ и обеспечения большой надёжности конструкций, т.к. аварии гидродинамических сооружений вызывают тяжёлые последствия — человеческие жертвы и потери материальных ценностей (например, аварии плотины Мальпассе во Франции и водохранилища Вайонт в Италии привели к человеческим жертвам, разрушению городов, мостов и промышленных сооружений).

         Совершенствование гидротехнических сооружений связано с дальнейшим развитием гидротехники, особенно теоретических и экспериментальных исследований воздействия воды на сооружения и их основания (гидравлика потоков и сооружений, фильтрация), с изучением поведения скальных и нескальных грунтов в качестве основания и как материала сооружений (Механика грунтов, Инженерная геология) с разработкой новых типов и конструкций гидротехнических сооружений (облегчённые высоконапорные плотины, приливные ГЭС и др.), требующих меньших затрат времени и средств на их возведение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидродинамическая авария

Гидродинамическая авария – это чрезвычайное событие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий. К основным потенциально опасным гидротехническим сооружениям относятся плотины, водозаборные и водосборные сооружения (шлюзы).

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

Гидродинамические аварии — аварий на гидродинамически опасных объектах, в результате которых могут произойти катастрофические затопления.

Затопление прибрежных территорий с находящимися на них населенными пунктами, хозяйственными 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.

Начальной фазой ГДА является прорыв плотины, за которым следует неуправляемый поток воды водохранилища из верхнего бьефа в нижний бьеф через проран.

Проран – это проток в теле (насыпи) плотины, возникший в результате размыва грунта в половодье. От его размеров зависят объем, скорость падения воды и параметры волны прорыва – основного поражающего фактора этого вида аварий.

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).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды гидродинамических аварий

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. Гидротехнические сооружения, эксплуатируемые на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов, являются потенциально опасными объектами. 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.