Катастрофическое затопление

 

 

 

 

Реферат

по теме «Катастрофическое  затопление»

 

 

Содержание:

 

Введение…………………………………………………………………….......….3

Гидродинамическая авария………………………………….…………..…....…...4

Причины и виды гидродинамических  аварий……………………...………...…..6

Меры по уменьшению последствий  аварий……………………………....….......8

Правила безопасного поведения  при гидродинамических авариях………..…...9

Из истории гидродинамических  аварий……………………………………....….10

Заключение……………………………………………….………..……………….11

Список литературы…………………………………….……………..……………12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Родиной самых первых гидротехнических сооружений (ГТС) можно назвать Древний  Египет, где до наших дней сохранились  остатки одного из самых ранних гидротехнических сооружений – плотины Сад Эль-Кафар, которая была построена приблизительно между 2950 и 2750 гг. до н. э. Еще в древних  цивилизациях жизненно важным фактором было управление водными ресурсами  с целью обеспечения орошения и водоснабжения. Поэтому площадь  водного зеркала создаваемых  водохранилищ постоянно увеличивалась, а после 1915 г. стало возможным  создание водохранилищ с площадью водного  зеркала более 100 кв. км, в результате изменений в технологии земляных и бетонных работ, позволивших возводить  крупные и сравнительно дешевые  сооружения. Но бум гидротехнического  строительства приходится на последние 30-40 лет, когда было построено более 85 % всех существующих в мире плотин.

Ежегодно на земном шаре вступают в эксплуатацию несколько  сот новых водоемов – водохранилищ с общей площадью, превосходящей  акваторию десяти Азовских морей. Сейчас не так уж много рек, на которых  нет хотя бы подобного сооружения. Так, «в России построено и находится  в эксплуатации свыше 3 тыс. водохранилищ». Ежегодно в строй вступает от 300 до 500 новых водохранилищ. Многие крупные  реки планеты – Волга, Ангара, Миссури, Колорадо, Парана и др. – превращены в каскады водохранилищ.

Однако создание водохранилищ имеет негативную сторону. С одной  стороны, они объективно нужны для  социально-экономического развития общества, для снабжения населения водой, продовольствием, энергией, в борьбе с наводнениями и т.д. С другой – оказывают отрицательное воздействие  на природу и хозяйство речных долин выше и ниже створа плотин, а также являются источником возможной  угрозы жизни населения, проживающего ниже створа гидроузла, и нанесению  большого материального ущерба, т.е. являются потенциально опасными объектами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Гидродинамическая авария.

 

Гидродинамическая авария - это чрезвычайное происшествие,  связанное с  выводом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части  и  неуправляемым  перемещением  больших масс воды,  несущих разрушения и затопление обширных территорий.

Гидродинамически опасный  объект - сооружение или  естественное образование,   создающее разницу  уровней воды до и после него.

Гидротехническое сооружение - народнохозяйственный объект,  находящийся  на или вблизи  водной  поверхности, предназначенный для:

- использования кинетической  энергии движения воды с целью  преобразования в другие виды  энергии; 

- охлаждения отработавших  паров ТЭС и АЭС;

- мелиорации;

- защиты прибрежной территории  от воды;

- забора воды для орошения  и водоснабжения; 

- осушения;

- рыбозащиты;

- регулирования уровня  воды;

- обеспечения деятельности  речных и морских портов,  судостроительных  и судоремонтных предприятий,  судоходства; 

- подводной добычи, хранения  и транспортировки (трубопроводы) полезных ископаемых (нефти и  газа).

 

Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате действия сил природы или воздействия  человека, а также из- за конструктивных дефектов или ошибок проектирования.

К основным  гидротехническим сооружениям относятся: плотины, водозаборные и водосборные сооружения, запруды.  Система гидротехнических  сооружений  и водохранилищ, связанных единым режимом водоперетока, составляет гидроузел.

Плотины -  гидротехнические сооружения (искусственные плотины) или природные образования (естественные  плотины), ограничивающие сток, создающие  водохранилища и разницу уровней  воды  по руслу реки.

Основным следствием прорыва  плотины при гидродинамических  авариях является катастрофическое затопление  местности, заключающееся  в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности  и возникновением наводнения.

Зоной затопления при разрушении ГТС называется часть прилегающей  к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой водой. В зависимости  от последствий воздействия потока воды из-за разрушения ГТС на территории возможного затопления выделяют зону катастрофического затопления (ЗКЗ).

Затопления – это покрытие территории водой. Под термином «затопления» здесь и в дальнейшем имеется  в виду затопление местности при  разрушении гидротехнических сооружений.

 

На затопляемой территории выделяют четыре зоны катастрофического  затопления:

Первая зона непосредственно  примыкает к гидросооружению  и простирается на 6-12 км. от него. Высота волны может достигать здесь  нескольких метров. Характерен бурный поток воды со скоростью течения 30 км/ч и более. Время прохождения  волны 30 мин.

Вторая зона-зона быстрого течения (15-20 км/ч). Протяженность этой зоны может быть 15-25 км. Время прохождения  волны 50-60 км.

Третья зона-зона среднего течения (10-15 км/ч) протяженность до 30-50 км. Время прохождения волны 2-3 ч.

Четвертая зона- зона слабого  течения (разлива). Скорость течения  здесь может достигать 6-10 км/ч. Протяженность  зоны в зависимости от рельефа  местности может составлять 35-70 км.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Причины и виды гидродинамических аварий.

 

Причинами разрушения (прорыва) ГТС могут быть природные явления  или стихийные бедствия (землетрясения, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов, ураганы и т.п.) и техногенные  факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, конструктивные дефекты или ошибки проектирования, нарушение режима водосбора  и др.), а также в ЧС военного времени – современные средства поражения (ССП) и террористические акты.

 

Начальной фазой гидродинамической  аварии (ГА) является прорыв плотины, который  представляет собой процесс образования  прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бъефа  через проран в нижний бъеф. Во фронте устремляющегося в проран потока воды образуется волна прорыва.

Проран – узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели, в дельте реки, или спрямленный  участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

 

Волна прорыва – волна, образующаяся во фронте проходящего  в проран потока воды, имеющего значительную скорость движения и обладающего  большой разрушительной силой.

 

Следовательно, поражающее действие волны прорыва ГА связано  с распространением с большой  скоростью воды, создающей угрозу возникновения ЧС.

 

Поражающий фактор ГА –  волна прорыва гидротехнического  сооружения. Основными параметрами  ее поражающего действия являются скорость, высота и глубина волны прорыва, температура воды, время существования  волны прорыва.

Катастрофическое затопление – это бедствие из-за гидродинамической  аварии, являющееся результатом разрушения плотины и заключающееся в  стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения.

Катастрофическое затопление характеризуется:

- максимально возможными  высотой и скоростью волны  прорыва; 

- расчетным временем прихода  гребня и фронта волны прорыва  в соответствующий створ; 

- границами зоны возможного  затопления;

- максимальной глубиной  затопления  конкретного   участка  местности; 

- длительностью затопления  территории.

При разрушениях  гидротехнических  сооружений затопляется часть прилегающей  к реке  местности, которая  называется  зоной возможного затопления.

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

Последствия аварий на гидродинамически опасных объектах могут быть труднопредсказуемы. Распологаясь, как правило, в черте или выше по течению крупных населенных пунктов и являясь объектами повышенного риска, при разрушении они могут привести к катастрофическому затоплению обширных территорий, значительного количества городов и сел, объектов экономики, к массовой гибели людей, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производств.

Потери населения, находящегося в зоне действия волны прорыва, могут  достигать ночью 90%, а днем — 60%. Из общей численности населения  пострадавших количество погибших может  составлять ночью 75%, днем 40%.

Наибольшую опасность  представляют разрушения гидротехнических сооружений напорного фронта — плотин и дамб крупных водохранилищ.

При их разрушении происходит быстрое (катастрофическое) затопление больших территорий и уничтожение  значительных материальных ценностей.

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 и прочих отбросов. В результате нечистоты, мусор и отбросы загрязняют зоны затопления и распространяются вниз по течению. Возрастает опасность  возникновения и распространения  инфекционных заболеваний. Этому способствует также скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий  жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Меры по уменьшению последствий аварий.

 

Безопасность населения  при катастрофическом затоплении обеспечивается заблаговременным осуществлением мер, направленных на его предотвращение или ограничение его масштабов. Эти меры: правильный выбор места  размещения плотины и населенных пунктов; ограничение строительства  жилых домов и объектов экономики  в местах, подверженных действию возможной  волны прорыва; обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий; создание надежных дренажных  систем; проведение берегоукрепительных  работ для предотвращения оползней и обрушений; устройство гидроизоляции  и специальных укреплений на зданиях  и сооружениях; насаждение низкоствольных лесов (из тополей, ольхи и березы), способных уменьшить скорость волны  прорыва.

В случае опасности прорыва  искусственных плотин принимают  следующие меры регулирование стока  воды; плановый сброс воды из водохранилища  в период весеннего паводка, своевременный  спуск воды.

Если существует опасность  прорыва естественного водохранилища, принимают меры по укреплению стенок плотин.

С целью защитить население при катастрофических затоплениях, предотвратить или максимально уменьшить степень его поражения осуществляют комплекс организационных, инженерно-технических и специальных мер.

 

Основные меры по защите населения

• своевременное оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер для его защиты;
• самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до подхода волны прорыва;
• организованная эвакуация населения в безопасные районы до подхода волны прорыва;
• укрытие населения на незатопленных частях зданий и сооружений, а также на возвышенных участках местности;
• организация и проведение аварийно-спасательных работ в зоне затопления;
• оказание квалифицированной и специализированной помощи пострадавшим;
• проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Правила безопасного поведения при гидродинамических авариях.

 

Городам и другим населенным пунктам, расположенным ниже по течению  от плотин, потенциально угрожает опасность  затопления. Поэтому проживающие  в них люди должны знать правила  безопасного поведения и порядок  действий при гидродинамических  авариях.

Основное правило: заранее  предусмотрите несколько возможных  маршрутов эвакуации на возвышенные  участки местности. Подготовьте  на случай эвакуации ценности и необходимые  вещи.

После поступления сообщения  об опасности разрушения плотины  немедленно перемещайтесь на ближайший  возвышенный участок местности  и оставайтесь там до тех пор, пока не прибудут спасатели или не спадет вода.

При перемещение по местности, подвергшейся затоплению, соблюдайте осторожность и сообщайте о повреждениях и разрушениях энергетических сетей, канализационных и водопроводных  магистралей в соответствующие  коммунальные службы.

Не употребляйте в пищу продукты, которые находились в воде, и не используйте для питья  непроверенную воду. Колодцы с  питьевой водой могут быть использованы после предварительного осушения (полной очистки воды).

Перед входом в здание убедитесь, что нет опасности его дальнейшего  разрушения.

Войдя в помещение, не пользуйтесь  спичками или другими открытым огнем  в качестве источника света, а  используйте батарейные фонари. Не пользуйтесь источниками электроэнергии, пока не будет проверена электрическая  сеть. Откройте все двери и окна для просушки здания, уберите мусор  и дайте возможность полам  и стенам высохнуть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Из истории  гидродинамических аварий.

 

Плотина Сент-Франсис в  Калифорнии навсегда вошла в аналоги  инженерной геологии как трагический  пример человеческой беспечности. Она  была построена в 70 км от Лос-Анджелеса  в каньоне Сан-Франциско с целью  накопления воды для последующего ее распределения по водопроводу Лос-Анджелеса.

Заполнять водохранилище  начали в 1972 г., но вода достигла максимального  уровня лишь 5 марта 1928. К тому времени  просачивание воды через платину  уже вызывало беспокойство у местных  жителей, но необходимых мер принято  не было. Наконец, 12 марта 1928 г. Вода прорвалась через толщу грунта, и под ее напором плотина рухнула. Свидетелей катастроф в живых не осталось. Это было страшное зрелище. Вода промчалась по каньону как стена высотой  около 40 м. Через 5 минут она снесла электростанцию, находившуюся в 25 км. вниз по течению. Все живое, все постройки  были уничтожена. Затем вода устремилась  в долину. Здесь ее высота уменьшилась, а разрушительная сила несколько  ослабела, но осталось достаточно опасной. Немногим в верхней части долины удалось остаться в живых. Это  были люди, случайно, случайно спасшиеся  на деревьях или на плывущих в потоке обломках. К тому времени, когда наводнение достигло прибрежной равнины, оно представляю  собой грязную волну шириной 3 км, катившуюся со скоростью быстро идущего человека. Позади волны долина была затоплена на 80км.. во время  этого наводнения погибло более 600 человек. Обрушение плотины Сент-Франсис  стало примером того, как не надо строить гидротехнические сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение:

 

Гидродинамический объект –  искусственное гидротехническое сооружение или природное естественное образование, способное при разрушении напорных преград создавать волну прорыва  в направлении нижнего бьефа. Бьеф – часть реки, канала, водохранилища  и др. участков поверхности вод, примыкающих  к плотине, шлюзу и т.п. выше или  ниже по течению. Волна прорыва и  разливающиеся массы воды способны на своем пути вызывать человеческие жертвы, разрушать строения и объекты  народного хозяйства, наносить материальный ущерб населению и хозяйству.  
Причинами прорыва гидротехнического или естественного сооружения могут быть природные явления (землетрясения, ураганы, обвалы, оползни, паводки, размыв грунтов и др.) и техногенные факторы (разрушение конструкций сооружения, эксплуатационно-технические аварии, нарушение режима водосбора и др.), а также диверсионные подрывы и применение средств поражения в военное время. 
Защита населения от поражающего действия волны прорыва и как следствие ее – наводнений – включает ряд мероприятий: прогнозирование поражающего действия волны прорыва плотин и возможных зон затопления; ограничения строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в зонах возможного действия волны прорыва и последующего затопления; эвакуация населения из зон поражающего действия волны прорыва и последующего затопления при угрозе разрушения плотины; оповещение населения об угрозе разрушения плотины и возникновения наводнений; осуществление инженерно-технических мероприятий по снижению поражающего действия волны прорыва и последствий наводнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски.- М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2001. – 430 с.
2. Безопасность жизнедеятельности. / Под общей ред. Белова С.В.- М.: Высшая школа, 2001. – 421 с.
3. Радаев Н.Н. Структура системы управления безопасностью потенциально опасных объектов. - М.: РВСН, 2000. – 517 с.
4. Федеральный закон от 21 декабря 1994 г. № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
5. Шахраманьян М.А., Акимов В.А., Козлов К.А. Оценка природной и техногенной безопасности России. Теория и практика. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 1998. – 400 с.
6. http://gov.cap.ru/hierarhy.asp?page=./9/169589/169604
7. http://www.nntu.ru/RUS/otd_sl/gochs/posobiya/posob7/posob7glava1_2_1_2.htm
8. http://base.garant.ru/10107960/