Защита в чрезвычайных ситуациях

Общие сведения о гидротехнических сооружениях, гидродинамических опасных объектах и гидродинамических авариях

В России довольно поздно появилась необходимость в строительстве гидротехнических сооружений. В отличие от других стран из-за богатства водных ресурсов Россия не испытывала дефицита воды. 

Многочисленные полноводные реки и озера вполне удовлетворяли потребность населения в воде. Первые гидротехнические сооружения, в основном, возводились как оборонительные сооружения, в виде каналов вокруг крепостей и городов. Учитывая огромные пространства России и удаленность многих областей от морских путей, реки явились связующими водными путями, которые позволили самым отдаленным уголкам участвовать в жизни страны. По рекам шли караваны с грузом, товарами. Судоходство на Руси требовало улучшать имеющиеся водные пути или искать новые. Такие работы проводились уже в XII веке. В основном каналы строились, чтобы миновать коварные пороги на реках, которые невозможно было преодолеть груженым кораблям, или для соединения бассейнов рек. Учитывая, что в те времена судоходство осуществлялось волоком, бурлаками, предпринимались попытки спрямить русла рек для уменьшения пути следования товаров.

Гидротехнические сооружения - это инженерные или естественные сооружения для использования водных ресурсов и для борьбы с разрушительным действием воды.

К гидротехническим сооружениям (ГТС), разрушение которых вызывает гидродинамические аварии, относятся:

• Плотины
  
• Шлюзы
  
• Дамбы
  
• Оросительные (ирригационные)системы
  
• Перемычки
  
• Запруды
  
• Каналы
  
• Акведуки (сооружения в виде моста с водоводом)
  
• Туннели
  
• Ливневая канализация и другие
  

Эти объекты создаются для: 

• использования кинетической энергии воды (гидроэлектростанции (ГЭС);
  
• защиты прибрежных территорий от наводнений (плотины, запруды, дамбы);
  
• для водоснабжения городов и орошения полей (каналы, трубопроводы, тоннели, водохранилища);
  
• регулирования уровня воды во время паводков (плотины, водохранилища);
  
• обеспечения деятельности морских и речных портов (каналы, шлюзы).

Гидротехнические сооружения напорного типа — это плотины, создающие подъем и, следовательно, напор воды, который затем используется для вращения каких-либо механизмов: турбин, лопастей мельниц.

Плотина- это искусственное водоподпорное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней по руслу реки.

Искусственные плотины созданы человеком для своих нужд: плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды. Существуют различные типы плотин: земляные, защитные дамбы из местных материалов, бетонные, арочные железобетонные и др.

Естественные плотины  созданы силами природы, например: бобрами, лавинами, оползнями, землетрясениями и др.

Перед плотиной (вверх по водотоку) накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. 

В нашей стране существует более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется 60 крупных водохранилищ емкостью более 1 млрд м³. Гидротехнические сооружения, эксплуатируемые на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов, являются потенциально опасными объектами.

Разрушение таких объектов повышенного риска может привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного числа населенных пунктов, массовой гибели людей.

Численность населения, проживающего в зонах непосредственной угрозы жизни и здоровью, при возможных авариях на этих объектах превышает 7 млн. человек.

Гидродинамически опасные объекты  - это гидротехнические сооружения, аварии на которых могут привести к катастрофическим последствиям.

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.

Рис.1. Гидродинамическая авария

Зона катастрофического затопления - зона затопления, в пределах которой произошли массовые потери людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены или уничтожены материальные ценности, в первую очередь здания и другие сооружения.

Крупные катастрофы:

1993 г. - Прорыв плотины Киселевского водохранилища (Свердловская обл.) на р. Каква (общий ущерб – 63,3 млн. руб.)

1994 г. - Разрушение плотины Тирлянского водохранилища (Башкирия) на притоке р. Белая (общий ущерб – 52,3 млн.руб.)

2002 г. - Наводнение в Краснодарском крае привело к разрушению его гидроузла, унесло жизни 114 человек (общий ущерб – 15 млрд.руб.)

2009 г. - Авария на Саяно-Шушенской ГЭС на р. Енисей унесла жизни 75 человек. На восстановление потрачено более 35 млрд. руб.

Причины гидродинамических аварий 

Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия человека.

Природные причины гидродинамических аварий: 

• землетрясения,
  
• ураганы,
  
• обвалы, оползни,
  
• воздействие паводков.
  

Причины, связанные с деятельностью человека:

• ошибки при проектировании;
  
• конструктивные дефекты гидросооружений;
  
• нарушение правил эксплуатации;
  
• недостаточный водосброс и перелив воды через плотину;
  
• диверсионные акты;
  
• нанесение ударов ядерным или обычным оружием по гидросооружениям.
  

Из 300 аварий плотин (сопровождающихся их прорывом) в различных странах за 175 лет в 35 % случаев причиной аварии было нарушение правил эксплуатации - превышение расчетного максимального сбросного расхода (перелив воды через гребень плотины).

Поражающие факторы гидродинамических аварий

Основные поражающие факторы гидродинамических аварий:

• волна прорыва, поражающее действие которой  проявляется в виде ударного воздействия на людей и сооружения массы воды, движущейся с большой скоростью, и перемещаемых ею обломков разрушенных зданий и сооружений, других предметов;
  
• затопление местности.
  

Зона катастрофического затопления  – зона затопления, в пределах которой произошли массовая гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, значительно повреждены и уничтожены материальные ценности, в первую очередь здания и сооружения, разрушены системы обеспечения жизнедеятельности.

Чрезвычайные ситуации в зоне затопления часто сопровождают вторичные поражающие факторы:

• пожары из-за обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов;
  
• оползни и обвалы в результате размыва грунта;
  
• инфекционные заболевания из-за загрязнения питьевой воды и резкого ухудшения санитарно-эпидемиологического состояния в зоне затопления и вблизи неё, особенно в летнее время.
  

Последствия гидродинамических аварий

Последствия аварий на гидродинамически опасных объектах труднопредсказуемы. При разрушении они могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий городов и сёл, объектов экономики, к массовой гибели людей.

Общие потери населения могут достигать ночью 90 %, а днём – 60 %.

Последствия катастрофического затопления могут быть усугублены авариями на потенциально опасных объектах, попадающих в его зону.

В зонах катастрофического затопления могут разрушаться (размываться) системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, места сбора мусора. В результате нечистоты, мусор и отбросы загрязняют зоны затопления и распространяются вниз по течению. Возрастает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний.

Основные меры по защите населения от гидродинамических аварий. 

Действия населения

Населению, проживающему вблизи гидродинамически опасных объектов, необходимо заблаговременно ознакомиться с системой предупреждения. Следует заранее спланировать несколько возможных маршрутов эвакуации на возвышенные участки местности, составить список необходимых вещей.

I. Действия при угрозе гидродинамической аварии

Предупреждает  об угрозе сигнал «Внимание всем!», передаваемый сиренами, прерывистыми гудками предприятий и транспортных средств. Услышав сигнал, включите радио, телевизор и прослушайте информацию и инструкции населению. При получении информации об угрозе затопления и об эвакуации:

• немедленно выходите (выезжайте) из опасной зоны в безопасный район или на возвышенные участки местности;
  
• возьмите с собой документы, деньги, предметы первой необходимости и запас продуктов на 2-3 суток;
  
• перед уходом выключите электричество и газ, плотно закройте окна, двери, вентиляционные и другие отверстия.

II. Действия в случае внезапной гидродинамической аварии:

• при внезапном затоплении для спасения от удара волны прорыва срочно займите ближайшее возвышенное место или поднимитесь на верхний этаж устойчивого здания. 
  
• при подтоплении вашего дома отключите его электроснабжение, подавайте сигнал о нахождении в доме (квартире) людей путём вывешивания из окна днём флага из яркой ткани, а ночью - фонаря.
  
• организуйте учёт и защиту продуктов питания и питьевой воды. Не употребляйте в пищу продукты, которые находились в воде, и не используйте для питья непроверенную воду.
  

III. Если вы оказались в воде:

• отталкивайте опасные предметы с острыми краями;
  
• держитесь за плавающие предметы;
  
• попытайтесь связать из плавающих предметов плот и забраться на него;
  
• постарайтесь выбраться на сухое место, лучше всего на насыпь дороги или дамбу, по которым можно добраться до незатопленной территории.
  

IV. Действия после гидродинамической аварии:

• перед входом в здание убедитесь, что нет опасности его дальнейшего разрушения;
  
• войдя в помещение, не пользуйтесь спичками или другим открытым огнём, используйте батарейные фонари;
  
• откройте все двери и окна для удаления накопившихся газов и просушки помещения;
  
• не пользуйтесь источниками электроэнергии, пока не будет проверена электрическая сеть;
  
• остерегайтесь оборванных и провисших проводов и немедленно сообщайте о таких повреждениях, а также о разрушении канализационных или водопроводных магистралей в соответствующие коммунальные службы;
  
• не употребляйте в пищу продукты, которые находились в контакте с водными потоками.