Технические науки / 5. Энергетика

Анахов П. В.

ДП "Укроборонсервіс", м. Київ, Україна

ФОРМАЛІЗАЦІЯ ВРАЖАЮЧИХ ФАКТОРІВ ГІДРОДИНАМІЧНОЇ АВАРІЇ

Згідно з Методикою ідентифікації потенційно небезпечних об'єктів, затвердженою Наказом Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи (МНС України) від 23 лютого 2006 року, №98, наявність гідротехнічних споруд (дамби, греблі, шлюзи) для накопичення і зберігання значних об'ємів води та рідких речовин становить гідродинамічну небезпеку.

Ознакою надзвичайної ситуації, відповідно до наказу МНС України "Класифікаційні ознаки надзвичайних ситуацій" (від 22 квітня 2003 року, №119), є утворення проривного паводка – хвилі прориву води висотою h(Q_out), де Q_out – витрата акумуляції водосховища, в результаті гідродинамічної аварії (ГДА) на гідротехнічній споруді (ГТС) з рівнем її гребеня, що дорівнює або перевищує рівень розрахункового паводка (повені) h(Q_{out, calc}) забезпеченістю 15-10%: h(Q_out)³(1,1-1,15)´h(Q_{out, calc}).

Згідно з "Временной методикой оценки ущерба, возможного вследствие аварии гидротехнического сооружения" РД 153-34.2-002-01, яка прийнята і введена в дію наказом Міненерго Росії (від 26 квітня 2001 р., №130), розглядаються ступені руйнування об'єктів в результаті катастрофічного затоплення місцевості, які визначають глибина =0,5-12 м і тривалість затоплення місцевості t_submerg(Q_out)=10-240 год., швидкість течії =0,5-4 м/с.

Згідно загальних вимог до розвитку і розміщення потенційно небезпечних виробництв з урахуванням ризику надзвичайних ситуацій техногенного походження, розглядаються ступені руйнування об'єктів хвилею прориву, які визначають глибина потоку h(Q_out)=0,5-10,0 м та швидкість течії V(Q_out)=0,5-9,0 м/с у заданому створі [1].

Аналіз наведених даних дозволяє узагальнити вражаючі фактори руйнівної дії води у формі функції B[h(Q_out), V(Q_out), t(Q_out)], де B – ступінчата функція руйнувань об’єкту, h(Q_out) – глибина затоплення (глибина потоку); V(Q_out) – швидкість течії; t_submerg(Q_out) – тривалість затоплення або t_act(Q_out) – тривалість дії хвилі прориву.

Згідно з ГОСТ Р 22.1.08-99 "Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование опасных гидрологических явлений и процессов. Общие требования", до характеру дії і прояву вражаючих факторів паводку (повені) віднесено наступне:

- гідродинамічну дію на берегові споруди, розмив берегів потоком води;

- затоплення території;

- забруднення гідросфери, ґрунтів.

Забруднення довкілля в Україні рідкими речовинами траплялося в результаті гідродинамічних аварій зокрема:

- при прориві 13 березня 1961 року Куренівської греблі у верхів’ї Бабиного Яру (м. Київ), яка підпирала сховище з водно-глинистою сумішшю (пульпою) цегельних заводів [2];

- при прориві 15 вересня 1983 року греблі хвостосховища з сольовими розсолами Стебниківського калійного заводу [2];

- при неодноразових проривах греблі Бортницької станції аерації, яка підпирає мул, що залишається після очищення стічних вод Києва [3].

Існує загроза погіршення екологічного стану на всьому протязі р. Дніпро і на значній території України при викиданні радіоактивно забрудненого мула Київського водосховища, у випадку ГДА [4].

Згідно з Методикою ідентифікації потенційно небезпечних об'єктів, до списку об’єктів підвищеної небезпеки включено ГТС накопичувачів токсичних відходів. Згідно з Постановою Кабінету Міністрів України "Про перелік видів діяльності та об'єктів, що становлять підвищену екологічну небезпеку" (від 27 липня 1995 року, №554) у список включено ГТС хвостосховищ та шламонакопичувачів.

До наслідків гідродинамічних аварій на вказаних об’єктах, згідно Державного класифікатора надзвичайних ситуацій ДК 019-2001, який затверджено наказом Державного комітету стандартизації, метрології та сертифікації України (від 19 листопада 2001 року, №552), віднесено викидання множини шкідливих (забруднювальних) речовин , i=1, 2, …, n: небезпечних хімічних речовин (код 10300), біологічно небезпечних речовин (код 10320), радіоактивних речовин (код 10500).

У цьому випадку до ознак надзвичайних ситуації, відповідно до наказу МНС України "Класифікаційні ознаки надзвичайних ситуацій", віднесено перевищення у зоні ураження вказаних речовин понад граничнодопустиму їх концентрацію x^max: , де – символ багатократної диз’юнкції.

Висновки. Пропонується формалізована ознака надзвичайної ситуації, згідно з якою проривний паводок є хвилею прориву води в результаті гідродинамічної аварії на гідротехнічній споруді, що призводить до руйнувань об’єктів у зоні затоплення місцевості і викидання шкідливих (забруднювальних) речовин понад граничнодопустиму їх концентрацію.

Література:

1. Загальні вимоги до розвитку і розміщення потенційно небезпечних виробництв з урахуванням ризику надзвичайних ситуацій техногенного походження / [Наук. кер.: С. І. Дорогунцов, В. Ф. Гречанінов] – К., 1995. – 120с.

2. Савчук Д. Дніпро кричить “караул”! [Електронний ресурс]. – Режим доступу: (www.ecoleague.net/34903999-228.html). – Заголовок з екрану.

3. Новосвитняя Е. Очередной – и самый масштабный – прорыв дамбы на Бортнической станции аэрации ликвидировали в течение трех часов // Факты. – №130 (2898). – C. 14.

4. Яцык А. В. К вопросу о спуске Киевского водохранилища / А. В. Яцык // Геофизический журнал. – 2003. – №3, Т. 25. – C. 61-66.