Воздействие объекта при аварийных ситуациях

Согласно СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» таблица Б.2, гидроузел (по двум вариантам) относится ко II классу.

Согласно «Показателям для отнесения организаций к категориям по гражданской обороне», введенным в действие Приказом МЧС России от 23.03.99 г. № 013, и на основании п. 4 «Порядка отнесения организаций к категориям по гражданской обороне», утвержденного постановлением Правительства РФ от 19.09.98 г. № 1115, а также исходных данных Главного управления МЧС России по Омской области № 189/07-04 от 03.07.2007 г., проектируемый гидроузел на момент ввода в эксплуатацию подлежит отнесению к I-й категории по гражданской обороне.

В состав основных сооружений гидроузла по 1 варианту входят: земляная плотина, водосброс, судоходный шлюз, ГЭС, рыбопропускное сооружение, подъездные дороги, электроснабжение и связь.

Вариант 2 – каскад напорных переливных плотин в пределах современного русла для поднятия и поддерживания уровня воды в р. Иртыш, для навигации и водоснабжения. В каскад напорных переливных плотин входят следующие сооружения:

· бетонные переливные плотины (Усть-Заостровский, Красногорский и Калачевский створы);

· судоходные шлюзы;

· рыбопропускные сооружения;

· ГЭС;

· донный водовыпуск;

· подъездные дороги;

· электроснабжение, связь.

Наиболее опасными факторами, способными вызвать аварию гидротехнического сооружения (плотины), являются: стихийные бедствия (ураганы, землятресения, наводнения, катастрофические паводки), ветроволновые и низкотемпературные воздействия, сиффузионные явления, сосредоточенная фильтрация, повреждения дренажей и водоупорных элементов, недостаточная пропускная способность водосбросов (перелив воды через гребень), недостаточная устойчивость откосов, недопустимые осадки, фильтрующие трещины в плотине, повреждения затворов, недостаточный объем изыскательских работ и неправильная оценка инженерно-геологических, гидрологических, климатических условий строительства, грубые ошибки проекта, неоправданные изменения проектных решений, дефекты строительства, нарушение правил эксплуатации и отсутствие своевременных ремонтных работ.

Эксплуатация любого крупного технического сооружения подразумевает необходимость рассмотрения и проведения мероприятий, способствующих минимизации вероятности возникновения аварийных ситуаций или ситуаций, сопряженных с определенной степенью риска.

От безопасности гидротехнических сооружений в большой степени зависят жизнь, здоровье и благополучие целых регионов и людей, проживающих в них.

ГТС являются сооружениями напорного фронта, которые создают разницу уровней воды. При образовании волны прорыва ГТС разрушается и происходит затопление значительной территории местности.

Разрушение ГТС напорного фронта влечет за собой нарушение нормальной жизнедеятельности населения близлежащих населенных пунктов, повреждения и разрушения объектов производственной и социальной сферы в результате действия волны прорыва.

ГТС являются гидродинамически опасными объектами.

При прорыве гидротехнического сооружения образуется проран, через который происходит излив воды из верхнего бьефа в нижний и образование гидродинамической волны прорыва. Волна прорыва является основным поражающим фактором этого вида аварий. Воздействие волны прорыва на ГТС подобно воздействию воздушной ударной волны взрыва.

Разрушительное действие волны прорыва – результат резкого изменения уровня воды в нижнем и верхнем бьефе при разрушении напорного фронта. Прочностные характеристики грунта оказывают влияние на конструктивные изменения в ГТС при воздействии потока.

Масштабы чрезвычайных ситуаций при аварии на ГТС (сопровождающиеся образованием волны прорыва) зависят от:

- типа и класса ГТС напорного фронта;

- вида аварии (главным образом от размеров прорана);

- параметров водохранилища и ГТС;

- характеристик русла в нижнем бьефе;

- топографических и гидрографических условий местности, подвергаемой затоплению.

Аварии, сопровождающиеся прорывом ГТС напорного фронта и образованием волны прорыва, чаще всего происходят по причине разрушения основания ГТС и недостаточности водосбросов.

Земляные и каменно-земляные ГТС разрушаются не полностью. В основном возникает проран шириной 0,20-0,35 от длины ГТС. Ширина прорана зависит от типа реки.

Главными факторами, определяющими параметры волны прорана, являются следующие показатели, зависящие от типа и класса ГТС:

- напор воды на плотине;

- размер прорана;

- характеристики ложа реки.

Зона воздействия волны прорыва составит более 150 км, территориально захватывает земли Омской области, г. Омска и доходит до Чернолученской зоны.

Согласно статистическим данным «Банка данных отказов, повреждений и аварийных ситуаций на ГЭС мира» - ВНИИГ, 1995 г., в зоне воздействия волны прорыва смертельный исход возможен на глубине 1,0 метр – 100 %, на глубине 50 см – 50 %, на глубине 30 см – 10 %. Степень риска на 500 тыс.чел. – 3 %.

Согласно требованиям Федерального закона РФ № 117-ФЗ от 21.07.1997 г.
«О безопасности гидротехнических сооружений», постановления Правительства РФ
№ 1303 от 06.11.1998 г. «Об утверждении Положения о декларировании безопасности гидротехнических сооружений» и п. 1.2 «Порядка разработки и дополнительных требований к содержанию и форме Декларации безопасности гидротехнических сооружений, поднадзорных МПР России», утвержденных приказом МПР России № 39 от 02.03.99 г., декларированию безопасности подлежат все гидротехнические сооружения I, II и III классов капитальности, аварии на которых могут привести к возникновению ЧС. В соответствии с письмом Минстроя России от 20.04.1995 г. № БЕ-19-19/24 гидротехнические сооружения I и II классов входят в перечень потенциально опасных и технически особо сложных объектов.

Возможной причиной аварии может быть недостаточное количество контрольно-измерительной аппаратуры для контроля за состоянием ГТС, наличие ряда локальных повреждений и дефектов, которые могут привести к более серьезным разрушениям и деформациям.