ПРИЧИНЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
Урок по теме: «Гидродинамические аварии»
На сегодняшнем уроке мы начинаем изучение темы «Гидродинамические аварии» и вы узнаете о том, что такое гидродинамические аварии и гидродинамические сооружения.
В России довольно поздно появилась необходимость в строительстве гидротехнических сооружений. В отличие от других стран из-за богатства водных ресурсов Русь не испытывала дефицита воды. Как вы думаете почему?
Многочисленные полноводные реки и озера вполне удовлетворяли потребность населения в воде. Еще одна особенность Руси — утоление жажды из родника, колодца. Поэтому очень многие поселения имели свои родники, которые служили для людей главным источником водоснабжения. Многочисленные реки и озера были источниками добычи рыбы, являлись связующими водными путями, по которым шли караваны с товарами в заморские страны.
Первые гидротехнические сооружения, в основном, возводились как оборонительные сооружения, в виде каналов вокруг крепостей и городов. Учитывая огромные пространства России и удаленность многих областей от морских путей, реки явились связующими водными путями, которые позволили самым отдаленным уголкам участвовать в жизни страны. Те богатства, которыми владела Русь, встречались именно на реках, по которым шли караваны с грузом, товарами. Судоходство на Руси требовало улучшать имеющиеся водные пути или искать новые. Такие работы проводились уже в XII веке. В основном каналы строились, чтобы миновать коварные пороги на реках, которые невозможно было преодолеть груженым кораблям, или для соединения бассейнов рек. Учитывая, что в те времена судоходство осуществлялось волоком, бурлаками, предпринимались попытки спрямить русла рек для уменьшения пути следования товаров.
|
|
|
Гидродинамические сооружения - это инженерные или естественные сооружения для использования водных ресурсов и для борьбы с разрушительным действием воды.
По своему предназначению гидротехнические сооружения подразделяются:
Ø на водопроводные (плотины, дамбы и т. п.),
Ø водопроводящие (каналы, трубопроводы, тоннели и др.),
Ø регуляционные (полузапруды, ограждающие валы и т. п.),
Ø водозаборные,
Ø водосбросовые и специальные (здания гидроэлектростанций (ГЭС), шлюзы, судоподъёмники и др.).
На территории России в настоящее время эксплуатируется более 30 тысяч водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Многие из них эксплуатируются уже десятки лет без должного обслуживания и находятся в аварийном состоянии.
Разрушение таких объектов повышенного риска может привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного числа населенных пунктов, массовой гибели людей.
|
|
|
Численность населения, проживающего в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью, при возможных авариях на этих объектах превышает 7 млн человек.
Крупнейшие ГЭС России:
1. Саяно-Шушенская ГЭС
2. Красноярская ГЭС
3. Братская ГЭС
4. Усть-Илимская ГЭС
5. Зейская ГЭС
6. Нижегородская ГЭС
7. Жигулёвская ГЭС
8. Волжская ГЭС
9. Саратовская ГЭС
К гидротехническим сооружениям (ГТС),разрушение которых вызывает гидродинамические аварии, относятся:
· Плотины
· Шлюзы
· Дамбы
· Оросительные(ирригационные)системы
· Перемычки
· Запруды
· Каналы
· Акведуки(сооружения в виде моста с водоводом)
· Туннели
· Ливневая канализация и другие
По назначению гидротехнические сооружения подразделяются на:
· водоподпорные сооружения (плотины, запруды, дамбы);
· водопроводящие сооружения (каналы, трубопроводы, тоннели);
· специальные сооружения (шлюзы, судоподъемники и др.) – предназначены для подъема или опускания судов с одного уровня воды на другой.
· водозаборные сооружения –предназначены для забора воды из реки или озера для использования ее на нужды водоснабжения или орошения полей.
|
|
|
· водосбросовые сооружения –предназначены для сброса паводковой воды из водохранилища, а также пропуска воды в нижний бьеф плотины.
Существуют много разновидностей ГТС, различающихся по месту расположения (наземные, подземные), по характеру и цели использования (мелиоративные, лесосплавные), служащие для переброски воды в заданные пункты.
Гидротехнические сооружения напорного типа — это плотины, создающие подъем и, следовательно, напор воды, который затем используется для вращения каких-либо механизмов: турбин, лопастей мельниц.
Плотина- это искусственное водоподпорное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней по руслу реки.
Искусственные плотины созданы человеком для своих нужд: плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды. Существуют различные типы плотин: земляные, защитные дамбы из местных материалов, бетонные, арочные железобетонные и др.
Естественные плотины - созданы силами природы. Например: бобры, лавина, оползни, землетрясения и др.
|
|
|
Перед плотиной (вверх по водотоку) накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. Водохранилище может быть долговременным или кратковременным.
На территории нашей области функционирует Обское водохранилище.
Гидродинамически опасные объекты (ГОО) - это сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после него (нижний бьеф), аварии на которых могут привести к катастрофическим последствиям.)
Комплексные ГТС, объединенные общей целью,в которых сочетаются и плотины, и каналы, и шлюзы, и энергоустановки, называют гидроузлами.
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 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.
ПРИЧИНЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
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.
За последние годы произошло несколько крупных аварий на гидродинамических сооружениях. Вот некоторые из них.
Недавние катастрофы :
1993 г. - Прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) на р. Каква (общий ущерб – 63,3 млн. руб.)
1994 г. - Разрушение плотины Тирлянского водохранилища (Башкирия) на притоке р. Белая (общий ущерб – 52,3 млн.руб.)
2002 г. - Наводнение в Краснодарском крае привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114 человек (общий ущерб – 15 млрд.руб.)
2009 г. - Авария на Саяно-Шушенской ГЭС на р. Енисей унесла жизни 75 человек. На восстановление будет потрачено 21,6 млрд. руб.
Основными последствиями крупных гидродинамических аварий являются :
o
повреждения и разрушения гидротехнических сооружений, кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;
o
поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва, образовавшейся в результате разрушения гидротехнического сооружения и имеющей высоту от 2 до 12 м и скорость движения от 3 до 25 км/ч (в горных районах может доходить до 100 км/ч);
o
катастрофическое затопление обширных территорий и значительного количества городов и сёл, 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.
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 Сан-Францискито с целью накопления воды для последующего её 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 произошёл прорыв плотины Киселёвского 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. Объём водохранилища при нормальном подпорном уровне воды составлял 32 млн м3. Объём при формированном подпорном уровне (который мог быть допущен только кратковременно) достигал 37 млн м3.
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 объём воды в водохранилище. Расчётный форсированный уровень был достигнут к утру 14 июня, вода поднялась до гребня плотины, и начался её перелив через дамбу по фронту около 1900 м, затем произошёл прорыв дамбы с последующим переливом плотины на всю её высоту. Авария привела к резкому подъёму воды в реке Какова ниже плотины, в результате произошло затопление 69 км2 поймы реки, жилых массивов г. Серова и ряда населённых 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. Всё это создаёт неблагоприятную санитарно-эпидемическую обстановку и способствует появлению массовых инфекционных заболеваний.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 97; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!