Глава 22. Гидродинамические аварии 22.1. Общие сведения

Гидродинамически опасный объект (ТОО) - сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ним относят гидротехнические сооружения напорного типа и естественные плотины (рис.

22.1,22.2).

Акведуки

- канал, труба (водовод) для подачи воды к населённым пунктам, оро­сительным системам из вышерасполо­женных источ­ников

Туннели

- подземное

сооружение для

перемещения

воды (горизон-

таль-ное или

наклонное)

Перемычки

- ограждения,

предохраняя-

ющие ГТС или

место работ от

затопления при

ремонте или

строительстве

Оросительные (ирригацион­ные системы)

- для полива

или осушения

с.х. угодий

Ливневая кана­лизация

сооруже­ния для отвода

ливневых вод

Л

Л

Л

Гидротехнические сооружения

Запруды

Плотины

Дамбы

Шлюзы

- предназначены для частичного (полного) перекрытия второсте­пенных рукавов реки для увеличения расхо­да в основном русле

- создают подъём воды (напор), который ис­пользуется для враще­ния турбин, лопастей мельниц

- создаются для защиты низ­менных мест

или затопления

- создаются для

прхода судов на

водоёмах с

различными

уровнями

Искусственные плотины

Естественные плотины

- созданы человеком (пло­тины ГЭС, водозаборов)

- создаются в результате

стихийных бедствий (оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений)

Рис. 22.1. Виды ГТС

Гидротехнические сооружения (ГТС) - это объекты, создаваемые с целью использования кинетической энергии воды (ГЭС), охлаждения технологиче­ских процессов, мелиорации, защиты прибрежных территорий (дамбы), забора воды для водоснабжения и орошения, рыбозащиты, регулирование уровня во­ды, обеспечение деятельности морских и речных портов, для судоходства (шлюзы).

Гидротехнические сооружения

По месту рас­положения

V

По функции-

ональному

назначению

По характеру и цели использования

водно-

наземные

прудовые, реч-

водоподпор-

водопровод-

для водоснабжения

мелиоративные

канализационные

воднотранспортные

подземные

трубопрово-

регуляцион-

водосброс-

декоративные

лесосплавные

спортивные

рыбохозяйственные

Рис. 22.2. Классификация ГТС [28]

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. Прорыв плотин является начальной фазой гидродинамической аварии и представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа, устремляю­щего через проран в нижний бьеф. Проран -узкий проток в теле (насыпи) пло­тины, косе, отмели, в дельте реки или спрямленный участок реки, образовав­шийся в результате разлива излучины в половодье. Волна прорыва — волна, об­разующая 10 фронте устремляющего в проран потока воды, имеющая, как пра­вило, значительные высоту гребня и скорость движения и обладающая большой разрушительной силой. Скорость движения волны прорыва колеблется в преде­лах 3...25 км/ч (для горных рек 100 км/ч). Высота волны прорыва, как правило, от 2 до 12 м. Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических авариях является катастрофическое затопление местности. Катастрофическое затопление - это гидродинамическое бедствие в результате прорыва гидротех­нического сооружения, которое заключается в стремительном затоплении ме­стности и возникновении наводнения. Наводнения — это значительное затопле­ние местности в результате подъема уровня воды в реке, озере, водохранилище,

вызываемого различными причинами (весеннее снеготаяние, выпадение обиль­ных ливневых и дождевых осадков, заторы льда на реках, прорыв плотин) и так далее. Катастрофическое затопление характеризуется следующими параметра­ми: максимально возможной высотой и скоростью волны прорыва; расчетным временем прихода гребня и фронта волны прорыва; границами зоны возможно­го затопления; максимальной глубиной затопления; длительностью затопления территории. Основные последствия гидродинамических аварий: долговремен­ное разрушение гидротехнического сооружения, дефицит электроэнергии и спад производства, поражение людей и разрушение сооружений, дорог волной прорыва, загрязнение окружающей среды [24].