Гидродинамическая авария

Гидродинамическая аварияГидродинамическая авария – это авария на гидротехническом сооружении, приводящая к образованию и распространению с большой скоростью потока воды, создающего угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации. Такие гидротехнические сооружения, разрушение (прорыв) которых приводит к гидродинамической аварии, являются гидродинамически опасными объектами. Прорыв плотины является начальной фазой гидродинамической аварии и представляет собой процесс образования прорана (узкого протока в теле насыпи плотины, косы, отмели или спрямленного участка реки, образовавшегося в результате размыва излучины в половодье) и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа через проран в нижний бьеф. Волна прорыва, образующаяся во фронте устремляющегося в проран потока воды, имеет значительные высоту гребня (в диапазоне от 2 до 12 м, а иногда и более) и скорость движения (от 3 до 25 км/ч, а для горных и предгорных районов — порядка 100 км/ч) и обладает большой разрушительной силой. Высота волны и скорость ее движения зависят от размера прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.

Основным следствием прорыва является катастрофическое затопление местности (гидродинамическое бедствие). Потенциальное катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами: 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. Затопление распространяется вначале со скоростью волны прорыва, а через некоторое время приводит к образованию зон затопления — обширных частей местности, прилегающей к реке (озеру, водохранилищу), покрытых слоем воды от 0,5 м до 10 м и более. В зависимости от последствий на территории возможного затопления выделяют зону вероятного катастрофического затопления, на которой ожидается или возможна гибель людей, сельскохозяйственных животных или растений, повреждение или уничтожение материальных ценностей, а также ущерб окружающей среде. Зоны вероятного катастрофического затопления определяются заранее на стадии проектирования гидротехнического сооружения. Параметры зоны зависят от размеров водохранилища, напора воды и др. характеристик конкретного сооружения, а также от гидрологических и топографических особенностей местности. Зоны вероятных, в том числе катастрофических, затоплений и характеристики волны прорыва отражаются на картах или в специальных атласах, составляемых для гидроузлов и крупных плотин. К катастрофическим затоплениям местности могут привести и прорывы естественных плотин, например, прорывы озер, подпруженных ледником, или моренных озер.

Основными поражающими факторами катастрофического затопления являются динамическое воздействие волны прорыва и водного потока, а также воздействие спокойных вод, затопивших территорию и объекты. Воздействие волны прорыва во многом аналогично действию воздушной ударной волны, образующейся при взрыве. Существенными отличиями этих поражающих факторов являются гораздо меньшая скорость и более высокая плотность вещества у волны прорыва.

Возможные негативные последствия крупных гидродинамических аварий:

  • перерывы в подаче электроэнергии;
  • прекращение функционирования ирригационных или других водохозяйственных систем (а также объектов прудового рыбного хозяйства);
  • разрушение или затопление населенных пунктов и промышленных предприятий;
  • выведение из строя коммуникаций и других элементов инфраструктуры;
  • гибель посевов и скота;
  • выведение из хозяйственного оборота сельскохозяйственных угодий;
  • нарушение жизнедеятельности населения и производственно-экономической деятельности предприятий;
  • утрата материальных, культурных и исторических ценностей;
  • нанесение ущерба природной среде (в том числе в результате изменений ландшафта);
  • гибель людей.

Вторичные последствия:

  • загрязнение воды и местности веществами из разрушенных (затопленных) хранилищ промышленных и сельскохозяйственных предприятий;
  • массовые заболевания людей и сельскохозяйственных животных;
  • аварии на транспортных магистралях;
  • оползни и обвалы.

Основу анализа гидродинамической аварии составляет расчет прохождения волны прорыва при повреждении сооружения и оценка возникающих последствий, в том числе построение карты затопления населенных пунктов и территории. По скорости движения волны прорыва и ее высоте выделяются зоны опасности и основные неблагоприятные последствия. Оценивается опасность активизации экзогенных и эндогенных процессов, образование селевых потоков, формирование застойных зон с неблагоприятным бактериологическим режимом и подъем по ложу водохранилища донных отложений, содержащих токсические вещества и др. вредные примеси.

Долговременные последствия гидродинамических аварий связаны с остаточными факторами затопления — наносами, загрязнениями, изменением элементов природной среды. Для предупреждения гидродинамических аварий необходимы: соблюдение норм и правил проектирования, создания и эксплуатации гидротехнических сооружений, разработка предупредительных и профилактических мер для их нормального функционирования. В связи с ростом рисков террористической инициации гидродинамической аварии одним из важнейших мероприятий становится организация соответствующей охраны и непрерывного мониторинга состояния гидротехнических сооружений.

Источник: Гражданская защита: Энциклопедия в 4 томах. Том I (А–И); под общей редакцией С.К. Шойгу; МЧС России. – М.: Московская типография № 2, 2006.

 Дополнительный материал в статье: Гидродинамические аварии 

Презентация на тему: Гидродинамические аварии

Просмотров 33486
Присоединяйтесь к нам
в сообществах
Самые свежие новости и обсуждения вопросов о службе