В связи с выходом из строя и невозможностью дальнейшего использования

Гидродинамическая авария – это чрезвычайная ситуация, связанная с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения (плотины, дамбы, шлюзов) или его части. Для гидродинамической аварии характерно неуправляемое перемещение больших масс воды, несущих разрушения и затопление обширных территорий.

Гидродинамически опасными объектаминазывают сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) них. К ним относятся такие гидротехнические сооружения: 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.

Виды гидродинамических аварий:

• прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек и др.) с образованием волн прорыва, приводящие к катастрофическим затоплениям;
• прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек и др.), приводящие к возникновению прорывного паводка;
• прорывы (плотин, дамб, шлюзов, перемычек и др.), приводящие к смыву плодородных почв или отложению наносов на больших территориях.

На затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического затопления:

Зона катастрофического затопления – зона затопления, в пределах которой произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены материальные ценности, здания и другие сооружения.

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.

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.(рис.1).

Рис.1. Количество гидродинамически опасных объектов по регионам России,%

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 народного хозяйства. Этих сооружений в России около 40.

К второстепенным относят гидротехнические сооружения напорного фронта, разрушение или повреждение которых не повлечет за собой существенных последствий.

Причины гидродинамических аварий и их последствия

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

Природные причины гидродинамических аварий:

• землетрясения,
• ураганы,
• обвалы, оползни,
• воздействие паводков.

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.

Из 300 аварий плотин (сопровождающихся их прорывом) в различных странах за 175 лет в 35 % случаев причиной аварии было нарушение правил эксплуатации – превышение расчетного максимального сбросного расхода (перелив воды через гребень плотины).

Поражающие факторы гидродинамических аварий

1. Главный из них – действие волны прорыва, 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. Эта волна образуется в нижнем бьефе в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа.

Волна прорыва разрушает большое количество зданий и сооружений. Степень разрушения будет зависеть от их прочности, а также от высоты и скорости движения волны.

2. Катастрофические затопления местности с разрушением систем, обеспечивающих жизнедеятельность, угрозой жизни и здоровью людей (пребывание в холодной воде, нервно-психическое перенапряжение, переохлаждение, утопление).

Последствия гидродинамических аварий

Последствия аварий на гидродинамически опасных объектах могут быть труднопредсказуемы.

1. 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%.

Наибольшую опасность представляют разрушения гидротехнических сооружений напорного фронта — плотин и дамб крупных водохранилищ.

При их разрушении происходит катастрофическое затопление больших территорий и уничтожение значительных материальных ценностей.

В июне 1993 г. произошел прорыв плотины Кисилевского водохранилища на р.Какве и сильное наводнение в г. Серове Свердловской области. Чрезвычайная ситуация возникла вследствие катастрофического паводка, образовавшегося в результате сильных дождей и весеннего половодья. С резким подъемом воды в р.Какве произошло затопление 60 км2в ее пойме, жилых массивов г. Серова и девяти других населенных пунктов. От наводнения пострадали 6,5 тыс., из них 12 погибли. В зону затопления попали 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Пострадали многие промышленные и сельскохозяйственные объекты.

2. Последствия катастрофического затопления могут быть усугублены авариями на потенциально опасных объектах, попадающих в его зону.

3. 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.

4. Чрезвычайные ситуации в зоне затопления часто сопровождаются вторичными поражающими факторами:

• пожарами из-за обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов;
• оползнями и обвалами в результате размыва грунта;
• инфекционными заболеваниями по причине загрязнения питьевой воды и резкого ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния в зоне затопления и вблизи неё, особенно в летнее время.

Меры по уменьшению последствий аварий на гидродинамически опасных объектах

Безопасность населения обеспечивается заблаговременным осуществлением мер, направленных на предотвращение или ограничение масштабов аварий, а именно:

• правильный выбор места размещения плотины и населенных пунктов;
• ограничение строительства жилых домов и объектов экономики в местах, подверженных действию возможной волны прорыва;
• обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий (система заградительных сооружений);
• создание надежных дренажных систем;
• проведение берегоукрепительных работ для предотвращения оползней и обрушений;
• устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях;
• насаждение низкоствольных лесов (из тополей, ольхи и березы), способных уменьшить скорость волны прорыва;
• плановый сброс воды из водохранилища в период весеннего паводка в случае опасности прорыва искусственных плотин;
• укрепление стенок плотин естественного водохранилища, если существует опасность прорыва.

Основные меры по защите населения:

• своевременное оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер для его защиты;
• самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до подхода волны прорыва;
• организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва;
• укрытие населения на незатопленных частях зданий и сооружений, а также на возвышенных участках местности;
• организация и проведение аварийно-спасательных работ в зоне затопления;
• оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим;
• проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения.

Правила безопасного поведения при гидродинамических авариях

Городам и другим населённым пунктам, расположенным ниже по течению от плотин, угрожает опасность затопления. Поэтому проживающие в них люди должны знать правила безопасного поведения и порядок действий при гидродинамических авариях.

Основное правило:заранее предусмотрите несколько возможных маршрутов эвакуации на возвышенные участки местности.

I. Действия при угрозе гидродинамической аварии

При получении информации об угрозе затопления и об эвакуации:

• немедленно выходите (выезжайте) из опасной зоны в безопасный район или на возвышенные участки местности;
• возьмите с собой документы, деньги, предметы первой необходимости и запас продуктов на 2-3 суток;
• перед уходом выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери, вентиляционные и другие отверстия.

II. Действия в случае внезапной гидродинамической аварии:

• при внезапном затоплении для спасения от удара волны прорыва срочно займите ближайшее возвышенное место или поднимитесь на верхний этаж устойчивого здания.
• при подтоплении вашего дома отключите его электроснабжение, подавайте сигнал о нахождении в доме (квартире) людей путём вывешивания из окна днём флага из яркой ткани, а ночью – фонаря.
• организуйте учёт и защиту продуктов питания и питьевой воды. Не употребляйте в пищу продукты, которые находились в воде, и не используйте для питья непроверенную воду.

III. Если вы оказались в воде:

• отталкивайте опасные предметы с острыми краями;
• держитесь за плавающие предметы;
• попытайтесь связать из плавающих предметов плот и забраться на него.

IV. Действия после гидродинамической аварии:

• перед входом в здание убедитесь, что нет опасности его дальнейшего разрушения;
• войдя в помещение, не пользуйтесь спичками или другим открытым огнём, используйте батарейные фонари;
• откройте все двери и окна для удаления накопившихся газов и просушки помещения;
• не пользуйтесь источниками электроэнергии, пока не будет проверена электрическая сеть.