Государственный ВУЗ «Национальный горный университет»

Прогнозирование последствий при прорывах плотин и гидроузлов

Тяжелыми стихийными бедствиями являються наводнения, Основными причинами большинства наводнений являються сильные ливни, интенсивное таяние снегов, речные паводки в результате приливной волны или изменения ветра в устье реки.

Сооружения, предназначеные для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушительным действием водной стихии называются гидротехническими. Они могут быть общими, применяемые почти для всех видов использывания вод, и специальные, возводимые для какой-либо отрасли водного хозяйства. Масштабы последствий гидродинамических аварий зависят от параметров и технического состояния гидроузла, характера и размеров разрушеной плотины, объема запасов воды в водохранилище, характеристик волны прорыва и катастрофического затопления, рельефа местности, времени года и суток.

Основными поражающими факторами катастрофического затопления являются разрушительная волна прорыва, водяной поток и спокойные воды, которые затопили сушу и объекты экономики, населенные пункты и предприятия.

Степень и характер разрушений при прорыве плотины зависят от следующих факторов:

-удаленности объекта от плотины;

-увеличения динамического воздействия волны прорыва на объекты;

-скоростным напором водяного потока;

-высоты уровня воды на территории объекта;

-продолжительности затопления.

В зависимости от последствий действия гидропотока выделяют зону катастрофического затопления, в границах которой распространяется волна прорыва, что вызывает массовые потери людей, разрушения сооружений и зданий, уничтожение других материальных ценностей.

Участки зоны чрезвычайного опасного затопления характеризуються возможными полными разрушениями наземных строений на большей их части в условиях:

-глубины потока – h_п ≥4м;

-скорости потока - V_п≥ 2,2м/с.

Участки зоны чрезвычайного опасного затопления характеризуються возможными средними и слабыми разрушениями наземных сооружений на большей их части из условий:

-глубины потока – h_п-(1-3)м;

-скорости потока - V_п- (1-1,5)м/с.

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

В селеопасных районах прямыми признаками возможного возникновения селевых потоков являються чрезмерные (ливневые) атмосферные осадки, быстрое таяние снегов и ледников в горах, переполнение озер и водоемов, нарушение в естественном стоке вод горных рек и ручьев с изменением русел и образования запруд. Косвенными признаками возможного селя являються повышенная эрозия почв, уничтожение травяного покрова и лесонасаждений на склонах гор.

Первоначальным признаком начавшихся оползневых подвижек является появление трещин на зданиях, разрывов на дорогах, береговых укреплениях и набережных, выпучивание земли, смещение основания различных высотных конструкций. Селевые потоки и оползни представляют серьезную опасность при их внезапном проявлении.

Большую опасность представляют горные промышленные объекты, особенно шахты и карьеры, так как они располагаются ниже уровня горизонта.

В этом случае они более всего подвергаются опасности затопления при прорыве гидросооружений, водоемов, дамб.

Прорывам воды, плывунов или пульпы к действующим горным выработкам является износ гидротехнического сооружения.

Прорывом называется внезапное проникновение воды, плывуна или пульпы в горную выработку, что приводит к полному или частичному ее затоплению. Вода может прорываться в действующие выработки из следующих источников:

1. Водоемов и водотоков, которые находятся на земной поверхности;

2. Неосушенных водоносных горизонтов, расположенных в породах вскрыши или грунта;

3. Заполненных выроботанных пространств и старых горных выроботок;

4. Местных скоплений воды в действующих выроботках;

5. Заполненых водой карстових пустот.

Радикальными способами предупреждения прорывов являються осушение водоносных горизонтов, спуск воды с опасных водоемов и водоопасных водотоков, обсаживание трубами всех скважин и тампирование тех, которые не используются, а также секционирование горных выроботок перемычками или дверьми.

Основными способами защиты населения от катастрофического затопления является эвакуация.

Эвакуация населения с населенных пунктов, разположенных в зоне возможного катастрофического затопления в границах 4 - часового достижения волны прорыва дамбы гидротехнических сооружений проводится заблаговременно при объявлении общей евакуации , а за пределами границы – при непосредственной угрозе затопления. Евакуация населения из зоны возможного катастрофического затопления осуществляется на незатапливаемую территорию.

В зоне возможного катастрофического затопления руководители предприятий и жилищных органов должны ознакомить население об угрозе наводнения с границами возможного затопления, его продолжительностью, о сигналах и способах оповещения и выделить места для евакуации людей.

Литература

1. М.І. Стеблюк Цивільна оборона: Підручник. - 3-тє вид., перероб. і доп. Київ.; Знання , 2004. -490с. – (Вища освіта XX I століття).

2. Каммерер Ю.Ю. Защитные сооружения гражданской обороны – М.: Энергоатомиздат,1985

3. Гражданская оборона. Под ред..Н.П. Оловянишникова – М.; Высш.школа,1979.