Причины и виды гидродинамических аварий

 

 

  

« Нарушение экологического равновесия»

     Тема: Причины и виды гидродинамических  

                                          аварий.                                                                                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                       Выполнила

                                                             Рябова Елена Юрьевна 

                                                                  ученица 8А класса.

 

                             Сакмарская средняя школа

                                                 2007 год.

   Экология – это наука об отношениях растительных и животных организмов друг к другу, и к окружающей их среде.

   На ГТС постоянно воздействуют водный поток, колебания t, льды, насосы, статистические и гидродинамические нагрузки, происходят истирание поверхности, коррозия металлов, выщелачивание бетона, гниение деревянных конструкций.                                                       Поэтому со временем растет вероятность разрушения того или иного сооружение и затопление водой прилегающей территории.        Причем опасны не только прорывы плотин на больших водохранилищах – опасен прорыв задвижки в сельском пруду, разрыв водотока на территории города, предприятия.   Ведь кабелям, механизмам, автомашинам безразлично, сколько воды над ними – 1см. или 5м. раз вода попала в механизм, где она

редна, значит, он выходит из строя.

    На территории в настоящее  время эксплуатируется более 30000 водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов, из них около 3000 объектов вместимостью более 1 млн. м³; имеется около 60 крупных водохранилищ вместимостью более 1 млрд. м³. Однако более 50 лет гидротехнические сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без реконструкции, некоторые находятся в аварийном состоянии.

    Размещение таких объектов повышенного риска в черте крупных населённых пунктов и их разрушения могут привести к катастрофическому  затоплению обширных территорий, значительного числа населенных пунктов, массовой гибели людей, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производства.

    По мнению специалистов, общее  число гидродинамически опасных  объектов составляет 815, численность населения , приживающего в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью при возможных авариях на этих объектах, превышает 7млн. человек.

    Ухудшилось и состояние гидродинамических сооружений,

входящих  в состав некоторых металлургических предприятий. При проведении приватизации и акционирования крупных промышленных предприятий часто не учитывается наличие в составе их основных фондов водохранилищ, что также приводит к появлению «бесхозных» потенциально опасных водоёмов, на которых вероятность возникновения аварий увеличивается.

   Разрушение  гидродинамических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия человека, а также из-за конструктивных дефектов или ошибок проектирова-

ния.

  Классическим примером гидродинамической аварии является прорыв плотины.

   Прорыв  плотины – начальная фаза гидродинамической аварии, то есть процесса образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа, устремляющего-

ся через проран в нижний бьеф.

  Проран – узкий поток в теле плотины, косе, отмели в дельте реки или спрямленный участок реки,  возникший в результате размыва, излучены в половодье.

    Волна  прорыва – волна, образующаяся во фронте устремляю-

щегося  в проран потока воды, имеющая, как правило, значительные высоту гребня и скорость движения и обладающая большой разрушительной силой.

  Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависит от размера прорана , разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы.

   Скорость продвижения волны прорыва  колеблется от 3 до 25 км\час. Высота  волны прорыва, как правило, находится в диапазоне от 2 до 12 метров. Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является затопление местности.

    В зависимости от его масштабов  и последствий различают:

Катастрофическое  затопление;  прорывной паводок;  

 

затопление, повлекшее смыв  плодородных почв или отложение наносов на обширных территориях.

   Катастрофическое затопление – гидродинамическое бедствие, являющееся результатом разрушения искусственной или естественной плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва ниже расположенной местности и возникновении наводнения. Катастрофическое  затопление характеризуется следующими параметрами:

- высотой  и скоростью волны прорыва;

- расчетным  временем прихода гребня и  фронта волны прорыва в    определенное место;

- границами  зоны затопления;

- максимальной  глубиной затопления;

- длительностью  затопления.

  Катастрофическое  затопление распространяется со скоростью волны прорыва и приводит через некоторое время после прорыва плотины  к затоплению обширных территорий слоем воды от 0,5 до 10 м и более.

   При прорывном паводке и некатастрофическом  затоплении эти параметры значительно меньше.

   Зоной возможного затопления  при разрушении гидротехнических сооружений называют часть прилегающей к реке местности, затопляемая водой.

    В зависимости от последствий  воздействия гидропотока, образующегося  при разрушении ГТС, на территории возможного затопления следует выделить зону катастрофического затопления, в пределах которой распространяется волна прорыва, вызывающая массовую гибель людей, разрушение зданий и сооружений, уничтожение других материальных ценностей. В связи с этими  опасными последствиями зоны возможного затопления определяются заранее, еще на стадии проектирования гидротехнических объектов, и информацию об этом следует доводить до сведения лиц, работающих и проживающих в этих зонах.

  Время,  в течение которого затопленные территории могут находиться под водой, колеблется от 4  часов до нескольких суток.

   Параметры зоны затопления зависят  от размеров водохранилища, напора  воды и других характеристик конкретного ГТС, а также от гидрологических и топографических особенностей местности.

  К  катастрофическим затоплениям местности  могут  привести и прорывы  естественных плотин.

  Прогнозирование времени прорыва естественных плотин базируется на прогнозе подъема уровня воды до 80-85 % высоты перемычки водохранилища с учетом данных прогноза ближайшей метеостанции.

   Необходимо  знать, что все зоны возможных,  в том числе катастрофических, затоплений и характеристики  волны прорыва наносятся  на картах или в специальных атласах, составляемых для гидроузлов и крупных плотин. Держателями этих документов являются штабы ГОЧС, министерства, ведомства и их службы на местах, возводящие и эксплуатирующие гидротехнические сооружения.