Куперс

РД 03-607-03 Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов

РД 03-607-03

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
АВАРИЙ НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ*

_______________
* Не нуждаются в государственной регистрации (письмо Минюста России от 21.06.2003 N 07/6323-ЮД).

Дата введения 2003-08-01

ОТВЕТСТВЕННЫЕ РАЗРАБОТЧИКИ:

А.А.Шаталов, В.П.Аксенов, Ю.Ф.Некрасов, В.В.Агентов, Л.И.Кондратьев, А.А.Манушин
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от 05.06.2003 N 51
Методические рекомендации предназначены для расчета параметров прорана и зон затопления при гидродинамических авариях на эксплуатируемых и проектируемых накопителях жидких промышленных отходов предприятий и организаций, поднадзорных Госгортехнадзору России, и используются при декларировании безопасности, оценке технического состояния и безопасности эксплуатации, определении размера вероятного вреда в результате аварии на гидротехнических сооружениях и других работах. При соответствующем обосновании Методические рекомендации могут быть использованы для расчета параметров прорана и зон затопления при авариях на грунтовых плотинах предприятий, подконтрольных другим органам надзора. Методические рекомендации разработаны Госгортехнадзором России при участии ООО «НПО Агрохимбезопасность» и ООО «НТЦ Спецпромгидротэк».

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При аварии на хранилищах происходит разрушение ограждающих сооружений (дамб) и разлив содержимого хранилищ, вызывающий затопление окружающих территорий.

1.2. Опасность аварий определяется возникновением чрезвычайных ситуаций (ЧС): обстановки, которая может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.

1.3. Методические рекомендации (далее — Методика) позволяют определить показатели, характеризующие аварию:
границы зоны затопления;
время образования прорана;
размеры и форма развития прорана;
расходы и объемы жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;
высота, скорость и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения.

1.4. Методика предназначена для использования:
организациями, эксплуатирующими хранилища;
проектными организациями;
экспертными центрами;
другими организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением безопасности хранилищ;
при декларировании безопасности гидротехнических сооружений (далее — ГТС);
при определении последствий гидродинамической аварии;
при определении возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и при других работах, в которых требуется оценка параметров прорана и зоны растекания при аварии хранилища.

II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ПРИНИМАЕМЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ

2.1. Процесс разрушения хранилища, образования прорана и движения образующегося при этом потока отходов является сложным. Неравномерный и неустановившийся характер движения потока по всей трассе растекания обусловливают переменные значения его гидродинамических параметров, поэтому для упрощения расчетов рассматриваемый процесс разделяется в расчетном отношении на два этапа:

а) расчет образования прорана и расчет параметров потока в сечении у подошвы откоса дамбы;

б) расчет максимальных параметров потока по трассе растекания.

2.2. В Методике приняты следующие допущения:
поперечное сечение прорана принимается прямоугольным и постоянным по всей длине прорана;
после образования прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
гидравлический прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна больше критического на участок, где уклон меньше критического, не рассматривается.

III. РАСЧЕТ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОРАНА (ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ДАМБ)

3.1. В расчетах приняты следующие основные обозначения:

— максимальная разница между отметкой гребня ограждающей дамбы и отметкой, до которой могут вытекать жидкие отходы, м.

— площадь заполнения хранилища (определяется по графику зависимости площади и объема от уровня заполнения), м.

— полный объем отходов в хранилище (определяется по графику зависимости и от уровня заполнения), м.

— ширина гребня дамбы, м.

— заложение внутреннего откоса дамбы (отношение длины горизонтальной проекции откоса к высоте откоса), м/м.

— заложение внешнего откоса дамбы, м/м.

— плотность частиц грунта, т/м.

— плотность жидкости и неконсолидированных отходов (жидких отходов), т/м.

— средняя плотность сухого грунта тела дамбы, т/м.

— кинематический коэффициент вязкости жидкости и неконсолидированных отходов (жидких отходов), см/с. (Для воды кинематический коэффициент вязкости равен 0,0101, см/с).

— средневзвешенный размер частиц грунта, мм.

3.2. Исходными данными для расчета являются:
максимальная разница между отметкой гребня ограждающей дамбы и отметкой, до которой жидкие отходы могут вытекать;
зависимость площади и объема хранилища от отметки заполнения;
ширина гребня дамбы;
заложение внутреннего откоса дамбы;
заложение внешнего откоса дамбы;
плотность частиц грунта, плотность сухого грунта, плотность и вязкость вытекающих жидких отходов;
средневзвешенный размер частиц грунта.

3.3. За начальные условия расчета размыва элементарного прорана принимается равенство

, м, (1)

где: — начальная глубина прорана,
— начальная ширина прорана,
— начальная глубина потока.
На рис.1 представлена схема расчета размыва гребня и пляжной зоны хвостохранилища.

Рис.1. Схема расчета размыва прорана

Рис.1. Схема расчета размыва прорана

Задавая приращение глубины прорана на каждом расчетном шаге постоянным и равным , определяют приращение ширины прорана

. (2)

Задавая приращения размеров прорана ( и ), определяем уменьшение глубины вытекающего из прудка слоя . Расчет ведется методом итераций.
Определение параметров размыва прорана и потока производится в расчетный -й промежуток времени:
глубина прорана

; (3)

ширина прорана

; (4)

длина прорана

, м. (5)

При достижении принимается, что увеличение прорана рассчитывается только за счет его расширения:

, (6)

где

. (7)

Глубина потока в проране

, м, (8)

где определяется по формуле (30).
Расход потока в проране

, м/с, (9)

где — коэффициент водослива, принимаемый равным 0,31.
Удельный расход потока в проране

, м/с. ( 10)

Скорость потока в проране

, м/с. (11)

Неразмывающая скорость для несвязанных грунтов , м/с, определяется для заданного значения и гидравлических параметров потока по зависимостям B.C.Кнороза:

для 0,05 мм<<0,25 мм

; (12)

для 0,25 мм<<1,5 мм

; (13)

для >1,5 мм

, (14)

где ;
— гидравлический радиус потока для прямоугольного сечения прорана, определяемый по формуле:

, м. (15)

Для частиц грунтов с <0,1 мм при определении значения неразмывающей скорости необходимо учитывать силы сцепления между частицами грунта.
Неразмывающую скорость для связанных грунтов определяется по формуле

, (16)

где — коэффициент условий работы, принимаем равным 1;
— эквивалентный диаметр отрывающихся отдельностей связанного грунта (для супесей =3 мм, для суглинков =4 мм, для глины =5 мм);
— нормативная усталостная прочность связанного грунта на разрыв (Па): ;
— нормативное удельное сцепление грунта, Па;
— коэффициент однородности, допускается принимать равным 0,5;
.
Значение неразмывающей скорости определяется по справочнику проектировщика «Гидротехнические сооружения» (под ред. В.П.Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.).

Величина гидравлической крупности , м/с, для размываемых грунтов в проране определяется в зависимости от диаметра частиц грунта по формулам:
при 0,1 мм

; (17)

при 0,1 мм<<0,6 мм

; (18)

при 0,6 мм<<2,0 мм

; (19)

при 2,0 мм

; (20)

где — ускорение силы тяжести (=9,81 м/с).
Время размыва элементарного объема прорана

, с, (21)

где — увеличение объема размытого прорана, м:

; (22)

— транспортирующая (размывающая) способность потока.

В зависимости от гидравлических параметров потока и диаметра частиц размываемого грунта они могут переноситься потоком либо во взвешенном, либо в донном состоянии.

Если скорость потока и все частицы мм (переносятся во взвешенном состоянии), то величина может быть определена как

, (23)

где — критическая скорость потока, м/с, определяется:

при

; (24)

при

. (25)

Если и все частицы мм (движутся в донном режиме), то величина определяется по формуле

. (26)

Объем жидкости, вытекающей из прудка за время :

. (27)

Общий объем, вытекший за время :

. (28)

Понижение уровня в прудке

. (29)

Глубина слоя, вытекающего из прудка:

. (30)

Глубину слоя, вытекающего из прудка, можно также определить по графикам зависимости и от уровня заполнения.
При =1 принимаем, что и .
Расчет ведется до того момента, когда достигает значения или величина транспортирующей способности становится меньше 0,003.

IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В СЕЧЕНИИ У ПОДОШВЫ ОТКОСА ДАМБЫ

Для определения значений скорости и глубины потока по внешнему откосу дамбы из результатов расчетов, полученных в п.2.2.3, выбираются:
максимальное значение полного расхода и соответствующие ему значения ширины и глубины (вариант 1);
максимальное значение удельного расхода и соответствующие ему значения ширины и глубины (вариант 2);
максимальное значение ширины прорана .
Расчет по выбранным параметрам производится одновременно для

и .

4.1. Для определения формы свободной поверхности потока необходимо сравнить величину нормальной глубины с критической глубиной и уклона внешнего откоса дамбы с величиной критического уклона .
Определение критической глубины потока, м (здесь и далее по тексту формулы в левой колонке относятся к первому варианту расчета, в правой — ко второму):

; , (31)

где — коэффициент кинетической энергии, принимается равным 1,1.
— ускорение силы тяжести (=9,81 м/с).
Нормальная глубина потока вычисляется в процессе итерационной процедуры (подбором) по значению модуля расхода :
вычисляется модуль расхода:

; ; (32)

где .
Задавая различные значения () (здесь и далее по тексту значения параметров, указанных в скобках, относятся ко второму варианту расчета), определяем характеристики потока:

площадь сечения, м

, ; (33)

смоченный периметр потока

, ; (34)

гидравлический радиус

, ; (35)

коэффициент Шези

, , (36)

где — коэффициент шероховатости, принимаемый равным 0,025;
значение расчетного модуля расхода

, . (37)

Подставляя значения параметров, определяемых по уравнениям (33)-(36), в выражения (37), получим

; . (38)

Результаты расчетов и значения () заносятся в таблицу. Значение (), при котором расчетный модуль расхода (), и будет значением нормальной глубины потока ().
Величина критического уклона определяется по формуле

, . (39)

Подставляя значения параметров, определяемых по уравнениям (33)-(36) при , в формулу (39), получим

, , (40)

где , .
В зависимости от глубины потока в начале откоса () и соотношения () и () определяется форма свободной поверхности поток

а.

, . (41)

Определяем длину откоса , на которой устанавливается нормальная глубина ():

,

(42)

, , (43)

где , ;
— относительная глубина (для каждого из вариантов) определяется:

, ; (44а)
, . (44б)

По величинам гидравлических показателей русла () и относительным глубинам находятся функции относительной глубины , и , (приложение 1).
Гидравлический показатель русла определяется по формулам:

, . (45)

Полученные в уравнении (42) величины и сравниваются с длиной внешнего откоса дамбы .
Если полученное значение , то считается, что глубина потока у подошвы откоса равна нормальной глубине и . Если же значение , тогда, задавая , из уравнения (42) определяем глубину потока у подошвы откоса

,

(46)

4.3. Определение скорости потока в сечении у подошвы откоса дамбы.
Скорость определяется по известному расходу и глубине потока в сечении у подошвы откоса:

, . (47)

Из полученных расчетов из двух случаев выбираем максимальные значения параметров потока в сечении у подошвы откоса: глубины и скорости . Ширина потока в этом сечении принимается равной максимальной ширине прорана . Эти величины являются исходными для расчета движения потока по прилегающей к хранилищу местности.

V. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ПО ТРАССЕ РАСТЕКАНИЯ

В зависимости от характера рельефа вытекающий из хранилища поток может быть ограничен боковыми склонами долины, либо растекание может происходить нестесненным образом, если хранилище расположено на плоской местности или в широкой долине.
Учитывая, что хранилища организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России, в основном относятся к овражным, овражно-пойменным и(или) равнинным типам, принимается, что вытекающий поток ограничен постоянным значением боковых склонов ложбин, лога или слабонаклоненных поверхностей поймы или равнины.
В расчете принято допущение, что лог по всей длине трассы растекания имеет треугольное сечение.

Для определения параметров потока по трассе растекания русло потока разбивается на участки с постоянными уклонами дна и формой поперечного сечения. На границах участков принимается условие равенства расходов. За расчетное принимается максимальное значение расхода потока , полученное в результате расчета на первом этапе.
Для расчета площади сечения лога на концах выбранных участков задаются характерные абсолютные отметки бортов и дна лога (рис.2).

Рис.2. Поперечное сечение лога

Рис.2. Поперечное сечение лога

Для определения формул расчета скорости , глубины и ширины потока вычисляются уклоны -х участков лога :

,

где — длина выбранного -го участка лога.
Для плоского рельефа местности и уклонов с <0,01 параметры потока определяются:
скорость потока

; (48)

глубина потока

; (49)

ширина потока

, (50)

где — относительное расстояние, определяемое по формуле:

. (51)

Для уклонов >0,01 параметры потока в -м створе определяются:

; (52)

, (53)

где — среднее заложение откосов лога в створе, определяемое по формуле:

Так как коэффициент Шези и гидравлический радиус зависят от глубины , то определяется методом последовательных итераций. При этом определяется по формуле (36), определяется по формуле (35).
В зависимости от соотношения глубин , , и уклона будем иметь кривую спада либо подпора (рис.3). Исходя из уравнения Бернулли

, (54)

где — потери напора между створами;

, , ;

скорость потока в -м створе;
,

определяем длину кривой свободной поверхности :

, (55)

где — глубина в предыдущем створе.

Рис.3. Кривые свободной поверхности

Рис.3. Кривые свободной поверхности

Если длина кривой меньше расстояния между створами , то достигнет или и будет им равна (соответственно), в противном случае определяем глубину по формуле

. (56)

Площадь максимального затопления между створами определяем по формуле

. (57)

Расчет повторяется для следующего створа.
Гидродинамическое давление на сооружения, расположенные на пути потока на расстоянии от подошвы дамбы, вычисляется по формуле

, Па. (58)

Для защиты объектов, попадающих в зону затопления, можно с помощью защитных дамб отвести поток через какое-либо пропускное сооружение (водоотводной канал), находящееся на расстоянии от подошвы дамбы, расчет которого ведется по условию пропуска максимального расхода потока . Поперечное сечение , обеспечивающее отвод потока, рассчитывается по значению скорости в этом месте и по максимальному расходу:

. (59)

Приведенные выше формулы позволяют рассчитать параметры потока по длине выбранной расчетной трассы движения на прилегающей к хранилищу местности, нанести их на соответствующий план или карту и определить границы зоны затопления.

Приложение 1. Функции относительной глубины

Приложение 1

I.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Федеральный горный и промышленный надзор России
(Госгортехнадзор России)

Серия 03

Нормативные документы межотраслевого
применения по вопросам промышленной
безопасности и охраны недр

Выпуск 42

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ НА НАКОПИТЕЛЯХ
ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

РД 03-607-03

Москва

Государственное унитарное предприятие
«Научно-технический центр по безопасности в промышленности
Госгортехнадзора России»

Ответственные разработчики:

А.А. Шаталов, В.П. Аксенов, Ю.Ф. Некрасов, В.В. Агентов, Л.И. Кондратьев, А.А. Манушин

Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов (РД 03-607-03). Серия 03. Выпуск 42 / Колл. авт. — М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.

Методические рекомендации предназначены для расчета параметров прорана и зон затопления при гидродинамических авариях на эксплуатируемых и проектируемых накопителях жидких промышленных отходов предприятий и организаций, поднадзорных Госгортехнадзору России, и используются при декларировании безопасности, оценке технического состояния и безопасности эксплуатации, определении размера вероятного вреда в результате аварии на гидротехнических сооружениях и других работах. При соответствующем обосновании Методические рекомендации могут быть использованы для расчета параметров прорана и зон затопления при авариях на грунтовых плотинах предприятий, подконтрольных другим органам надзора. Методические рекомендации разработаны Госгортехнадзором России при участии ООО «НПО Агрохимбезопасность» и ООО «НТЦ Спецпромгидротэк».

Настоящие Методические рекомендации, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России от 05.06.03 № 51, вводятся в действие с 01.08.03 г. (постановление Госгортехнадзора России от 25.07.03 № 105).

Утверждены

постановлением Госгортехнадзора

России от 05.06.03 № 51.

Введены в действие с 01.08.03 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ НА НАКОПИТЕЛЯХ
ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ*

* Не нуждаются в государственной регистрации (письмо Минюста России от 21.06.03 № 07/6323-ЮД).

РД 03-607-03

1.1. При аварии на хранилищах происходит разрушение ограждающих сооружений (дамб) и разлив содержимого хранилищ, вызывающий затопление окружающих территорий.

1.2. Опасность аварий определяется возникновением чрезвычайных ситуаций (ЧС): обстановки, которая может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.

1.3. Методические рекомендации (далее — Методика) позволяют определить показатели, характеризующие аварию:

границы зоны затопления;

время образования прорана;

размеры и форму развития прорана;

расходы и объемы жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;

высоту, скорость и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения.

1.4. Методика предназначена для использования:

организациями, эксплуатирующими хранилища;

проектными организациями;

экспертными центрами;

другими организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением безопасности хранилищ;

при декларировании безопасности гидротехнических сооружений (далее — ГТС);

при определении последствий гидродинамической аварии;

при определении возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и при других работах, в которых требуется оценка параметров прорана и зоны растекания при аварии хранилища.

Функции относительной глубины φ(η)

Список рекомендуемой литературы

1. Леви И.И. Динамика русловых процессов. Л.: Госэнергоиздат, 1957.

2. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

3. Кнороз В.С. Безнапорный гидротранспорт и его расчет // Известия ВНИИГ. 1951. т. 44.

4. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л.: Энергоиздат, 1982. С. 573, табл. П-4.

5. Исследование и расчет волны прорыва из хвостохранилища Михайловского ГОКа. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1978.

6. Временные методические рекомендации по расчету зон при внезапном прорыве ограждающих дамб хвостохранилищ. Белгород: ВИОГЕМ, 1981.

7. Рекомендации по расчету охранных зон хвостохранилищ. Л.: Механобр, 1984.

8. Методические рекомендации по оценке технического состояния и безопасности хранилищ производственных отходов и стоков предприятий химического комплекса (РД 09-255-99).

9. ГОСТ 19185-73. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения.

10. СНиП II-89-80*. Генеральные планы промышленных предприятий. М., 1994.

11. Правила безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов (ПБ 03-438-02).

12. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

13. Методика расчета зон затопления при гидродинамических авариях на хранилищах производственных отходов химических предприятий (РД 09-391-00).

14. Геологический словарь. М.: Недра, 1978. Т. 1.

15. ГОСТ Р 22.0.05-94. Термины и определения.

16. Дополнительные требования к содержанию декларации безопасности и методика ее составления, учитывающие особенности декларирования безопасности гидротехнических сооружений на поднадзорных Госгортехнадзору России организациях, производствах и объектах (РД 03-404-01).

17. Гидротехнические сооружения: Справочник проектировщика / Под ред. В.П. Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.

18. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений. М.: Транспорт, 1992. 408 с.

19. Закс Л. Статистические оценивания. М.: Статистика, 1976. С. 130 — 131.

20. Кнороз В.С. Неразмывающие скорости для несвязных грунтов и факторы, их определяющие // Известия ВНИИГ. 1958. Т. 59.

21. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. М.: Энергоиздат, 1984.

Наводнения россии. Катастрофические наводнения

Наводнение – временное значительное затопление местности в результате подъема воды в реке, озере или море, а также образование временных водотоков. Наводнения наряду с войнами, эпидемиями, землетрясениями и пожарами числятся в истории многих народов одним из величайших бедствий.

Катастрофическое затопление — наводнение, повлекшее за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, разрушение или уничтожение объектов и других материальных ценностей в значительных размерах, а также нанесшее серьезный ущерб окружающей среде.

Наводнения происходят по следующим причинам:

· сезонное таяние снежного покрова;

· таяние ледников и снежного покрова в горах;

· интенсивные дожди;

· заторы и зажоры (заторы бывают весной при вскрытии рек и разрушении ледяного покрова, характеризуются скоплением льда в русле реки, что затрудняет ее течение зажоры – скопление рыхлого губчатого шуга и мелкобитого льда в русле реки);

· ветровые нагоны воды (волны нагона);

· цунами;

· барические волны;

· разрушения плотин и других гидротехнических сооружений.

Кратковременное поднятие уровня воды в реках и других водоемах, происходящее вследствие таяния снега, льда, сильных дождей и т.п., называется паводком . Такие наводнения наблюдаются на большинстве рек РФ.

Половодье — разлив реки, наступающий в определенное время вследствие таяния снегов и льда, сезонных дождей, заторов, зажоров. Оно характеризуется значительным и довольно длительным подъемом уровня воды в реке.

Половодья, вызванные сезонным, обычно весенним, таянием снегов периодически наблюдаются на большинстве рек европейской части РФ и Сибири. Возникновению катастрофических затоплений способствуют заторы, которые бывают весной при вскрытии рек и разрушении ледяного покрова. Заторный уровень воды на Енисее и Томи, например, может достигать 7-10 м, а на Нижней Тунгуске — иногда 20 м.

Наводнения, возникающие вследствие сильных дождей, характерны для Сибири и Дальнего Востока.

Волны цунами образуются при извержении подводных вулканов и при подводных землетрясениях. В отличие от ветровых волн они охватывают всю толщу воды. В открытом океане скорость распространения волн цунами около 800 км/ч, высота примерно 0,5 м, но с выходом на прибрежное мелководье высота их быстро растет и достигает в некоторых случаях 20-30 м, а иногда и более. Волны цунами очень опасны. Одновременно с волнами цунами при подводном землетрясении возникает “ударная волна”, которая распространяется со скоростью звука (5 400 км/ч), то есть в 6-7 раз быстрее, чем волна цунами. Эти явления можно регистрировать сейсмографами и гидрофонами и предупреждать население об опасности цунами.

Крупнейшие в мире цунами отмечены: в 1883 году на острове Кракатау — погибло 36 тыс. человек, в 1923 году в Японии — погибло 99,3 тыс. человек, в 1976 году на Филиппинских островах — погибло 65 тыс. человек. В России цунами опасны для всех прибрежных регионов. Особенно сильные цунами зарегистрированы на береговой линии Камчатки, Сахалина и Курильских островов в 1737, 1780, 1898, 1919, 1923, 1952 и 1963 гг.

Катастрофические затопления могут возникать при разрушении плотин и других гидротехнических сооружений при землетрясениях, длительных дождях и других явлениях. При этом возникают обширные зоны затоплений после прохождения разрушительной волны прорыва.

Наводнения по частоте повторяемости, площади распространения, суммарному среднегодовому ущербу занимают первое место в России среди опасных гидрологических явлений и процессов. По числу человеческих жертв и ущербу , приходящемуся на единицу площади поражения, они занимают второе место после землетрясений .

К гидродинамически опасным объектам относятся сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды(плотины, запруды). Особенностью наводнения при авариях на подобных объектах является появление прорыва- основного поражающего фактора аварии, образующегося в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа.

Помимо поражающих факторов, характерных для других наводнений (утопление, механические травмы, переохлаждение), при авариях на гидродинамически опасных объектах на людей действуют факторы, обусловленные кинетической энергией волны прорыва:

· непосредственное динамическое воздействие на поражённого волны прорыва;

· травмирующего действия обломков зданий, сооружений, разрушаемых волной прорыва;

· повреждающего действия различных предметов, вовлекаемых в движение волной прорыва.

При авариях на подобных объектах общие потери на­селения, находящегося в зоне действия волны прорыва, могут составить ночью 90%, а днем — 60%, при этом из числа общих потерь безвозвратные потери могут составлять; ночью — 75%, днем — 40%, а санитарные — 25 и 60% соответственно.

В зависимости от протяжённости затопления, скорости движения воды, расстояния населённого пункта от гидросооружения или опасного природного явления выделяют 4 зоны катастрофического затопления:

· Первая- примыкает непосредственно к гидросооружению, опасному природному явлению. Простирается на расстояние 6-12 км, характеризуется бурным потоком воды со скоростью течения 30 км/час и более.

· Вторая- зона быстрого течения(15-20 км/час). Протяжённость до 15-25 км.

· Третья- зона среднего течения(10-15 км/час), протяжённость до 30-50 км.

· Четвёртая- зона слабого течения(разлива), со скоростью течения 6-10 км/час Протяжённость этой зоны зависит от рельефа местности и может составить 35-70 км.

Подобное деление на зоны позволяет спасателям и медработникам лучше ориентироваться в сложившейся обстановке в районе бедствия, что в свою очередь повышает качество и эффективность ведения спасательных работ.

Величина общих потерь при внезапном затоплении может составить в среднем 20-35% от числа населения, находящегося в зоне затопления. В холодное время года они могут увеличиваться на 10-20% в зависимости от продолжительности пребыва­ния пострадавших в воде.

В структуре санитарных потерь преобладают пострадавшие с явлениями асфик­сии, ознобления, а также с острыми нарушениями дыхательной и сердечно-сосуди­стой деятельности, травмами мягких тканей, сотрясениями головного мозга. Часть пострадавших может находиться в состоянии психического расстройства. В результа­те наводнения большое количество населения оказывается без крова, питьевой воды и продуктов питания, подвергается воздействию холодной воды, ветра.

Медико-санитарные последствия наводнений характеризуются:

· нарушением существующей системы медико-санитарного обеспечения населения;

· переохлаждением населения, находящегося в зоне наводнения, связанного с длительным пребыванием в воде;

· возникновением у части населения механических травм (в основном конечностей и туловища) и стрессовых реакций, сердечно-сосудистых, нервно-психических заболеваний или утяжелением их течения;

· нарушением системы жизнеобеспечения и созданием неблагоприятных условий, ведущих к возникновению инфекционных заболеваний (большое количество людей остаются без крова, питьевой воды, продуктов питания, подвергаются воздействию неблагоприятных метеоусловий);

· значительной миграцией населения.

В зонах катастрофического затопления могут разрушаться (размываться) системы водоснабжения, канализации, сливных коммуникаций, сточных вод, места сбора мусора и, следовательно, возникает опасность возникновения и распространения инфекционных заболеваний. Этому будет способствовать также и скопление населения на ограниченной территории при значительном ухудшении материально-бытовых условий жизни. В массовом количестве поступают больные с традиционными кишечными инфекциями — дизентерией, колиэнтеритами, дисбактериозом, сальмонеллезом. Вырастает уровень заболеваемости гепатитом. В детских инфекционных стационарах увеличивается нагрузка за счет менингококковой инфекции. Вслед за этим могут появиться зоонозы — лептоспироз, туляремия.

При катастрофических затоплениях безвозвратные потери значительно превышают санитарные. Величина и структура потерь населения будут изменяться в зависимости от следующих обстоятельств:

Масштаба затопления;

Плотности населения в зоне затопления;

Своевременности оповещения;

Расстояния населенного пункта от места начала затопления;

Расположения медицинских учреждений;

Высоты затапливающей волны и времени ее прохождения;

Температуры воды и окружающего воздуха;

Времени года, времени суток и других особенностей.

Массовым видом поражения при наводнении является утопление . Условно вы­деляют утопление аспирационное («истинное»), асфиксическое и синкопальное (реф­лекторное).

При истинном утоплении вода попадает в дыхательные пути и в легкие, что, как правило, ведет к расстройству дыхания и респираторной гипоксии. Дыхательные и сосудистые расстройства в этом случае усугубляются спазмом сосудов малого круга кровообращения, появлением метаболического и дыхательного ацидоза. Кожные по­кровы и слизистые оболочки «утопленников», как правило, имеют синюшную окра­ску (так называемые «синие утопленники»).

Меры по реанимации включают очищение полости рта от посторонних предме­тов (водорослей, тины и т.д.), удаление воды из легких, проведение искусственной вентиляции легких, непрямого массажа сердца и других мероприятий.

При асфиксическом утоплении в верхние дыхательные пути попадает неболь­шое количество воды, что вызывает рефлекторную остановку дыхания и ларингоспазм. Задержка дыхания сопровождается периодами ложных вдохов, которые вслед­ствие ларингоспазма неэффективны. Начальный период асфиксического утопления практически отсутствует, а агональный мало отличается от такового при «истинном» утоплении. Синюшность кожных покровов и слизистых оболочек выражена слабо.

При оказании медицинской помощи прежде всего следует удалить воду из лег­ких; при проведении искусственной вентиляции легких спазм гортани преодолевают с помощью фиксированного интенсивного выдоха (желательно применение ротоглоточных трубок-воздуховодов).

При синкопальном утоплении, как правило, наблюдается рефлекторная останов­ка сердца вследствие психоэмоционального шока, контакта с холодной водой кожи и верхних дыхательных путей. В этом случае клиническая смерть наступает сразу. У утонувших отмечаются бледность кожных покровов, отсутствие пульса на сонных артериях, широкие зрачки. Вода в легкие не попадает, и поэтому нет необходимости терять время на попытки ее удаления; следует срочно начинать искусственную вен­тиляцию легких и непрямой массаж сердца.

Спасенные в начальный период утопления сохраняют сознание, но должны на­ходиться под контролем окружающих, поскольку у них возможны психические рас­стройства и неадекватные реакции на окружающую обстановку. Это связано с тем, что возможно развитие так называемого синдрома «вторичного» утопления, когда на фоне относительного благополучия вдруг снова появляется надрывный кашель с обильной мокротой, содержащей прожилки крови, учащаются дыхание и сердцебие­ние, нарастает гипоксия, возникает синюшность кожных покровов. Подобным пора­женным в отдельных случаях может потребоваться реанимация.

На территории России наблюдается более 30 видов опасных природных явлений. Средний индивидуальный риск смерти от чрезвычайных ситуаций в 1997 г. для составлял 1,1·10-5.

Наиболее тяжелые последствия несут землетрясения, наводнения (как в результате весенних паводков, нагонов, так и сильных дождей), засухи, и сильные морозы.

Наводнения по площади охватываемых территорий и наносимому материальному ущербу превосходят все остальные стихийные бедствия. Затоплению подвержена территория страны общей площадью 400 тыс. км2, на которой проживает более 4,6 млн человек. С наводнениями связаны и основные потери населения (30% всех погибших); с оползнями и обвалами — 21%; ураганами — 14%.

По степени воздействия на затопляемую территорию или хозяйственные объекты выделяют четыре группы паводков и половодий: небольшие, большие, выдающиеся и катастрофические.

Анализ прошедших и возможных в будущем половодий и паводков позволил провести районирование территории России по их генезису: снеговые, дождевые, нагонные, смешанные.

Половодья от снеготаяния распространены на большей части территории России. Они наблюдаются, например, на реках Иртыш, Ишим, в верхнем течении рек Тобол, Урал.

Паводки дождевого происхождения охватывают почти весь бассейн реки Амур, юго-восточную часть бассейна , южную часть бассейна реки и верхнюю часть бассейнов рек Яна и Индигирка.
Паводки смешанного типа наблюдаются в северо-западной части России, в предгорьях , Северного Алтая, Саян и большей части бассейна реки Лена.
Паводки от заторов льда — весьма распространенное явление, которое наблюдается на территории России почти повсеместно.

Нагонные паводки характерны почти для всех устьевых участков крупных рек, впадающих в моря.
Размеры ущерба от затопления зависят от многих причин – высоты и продолжительности стояния высоких уровней, площади и сезона затопления (весна, лето, осень, зима). Но помимо этих показателей ущерб во многом будет определяться густотой застройки пойменных участков.

Различают прямой и косвенный ущерб от наводнений. К прямому ущербу относят: повреждение и разрушение жилых и производственных зданий, железных и автомобильных дорог, линий электропередачи и связи, мелиоративных систем, мостовых переходов через реки, дамб обвалования и пр.; гибель скота и урожая сельскохозяйственных культур; уничтожение или порчу сырья, продуктов питания, топлива, нефтепродуктов, кормов, удобрений, семенного материала и пр.; затраты на перевозку материальных ценностей и людей на незатопляемые территории; смыв плодородного слоя почвы.

Наиболее распространенными противопаводковыми мероприятиями являются дамбы обвалования, противопаводковые водохранилища, каналы-быстротоки, вынос населенных пунктов и хозяйственных объектов из зон затопления.

Чаще всего используется такой способ защиты от наводнений, как устройство ограждающих дамб. Дамбы обвалования защищают от затоплений и подтоплений города Абакан, Благовещенск, Биробиджан, Комсомольск-на-Амуре, Курган и др. Возведение защитных дамб неизбежно приводит к повышению уровней воды в междамбовом пространстве и на некотором расстоянии выше по течению реки. Наряду с повышением уровней воды увеличиваются и скорости течения в междамбовом пространстве, что способствует усилению эрозии берегов, выносу продуктов эрозии на участки рек ниже дамб, где скорости течения воды уменьшаются и происходит отложение наносов в русле и на пойме. Это в свою очередь вызывает со временем еще большее повышение уровней воды в междамбовом пространстве и необходимость наращивания дамб.

Находит применение на практике и такой способ защиты от наводнений, как спрямление русла и устройство каналов по типу быстротока.
В ряде случаев, особенно при новой застройке территорий, защита от наводнений осуществляется с помощью подсыпки грунта. Большие работы по подсыпке грунта проведены в на северном и южном берегах Финского залива, а также в , Омске, Ярославле, Самаре и в Москве.
Наиболее радикальным способом защиты от наводнений традиционно считается регулирование стока водохранилищами. Уменьшение паводковых расходов при этом достигается путем перераспределения стока во времени.

Регулирование максимального стока может осуществляться и системами водохранилищ. Роль отдельных водохранилищ каскада в трансформации паводкового стока неодинакова — вниз по течению регулирующее влияние каждого последующего водохранилища уменьшается. При прочих равных условиях система водохранилищ, расположенных веером, оказывает большее влияние на трансформацию паводка.

В XX веке во всех в мероприятия по защите от наводнений вкладывались огромные финансовые средства. При этом ущербы от наводнений продолжают повсеместно расти. В той или иной мере все причины роста ущерба от наводнений являются следствием воздействия человека на окружающую природную среду.

> Какие регионы Российской Федерации наиболее подвержены воздействию стихийных бедствий

На территории России наблюдается более 30 видов опасных природных явлений. Наиболее тяжелые последствия несут землетрясения, наводнения, засухи, лесные пожары и сильные морозы.

На территории России сейсмический пояс проходит практически по всему югу от Кавказа до Камчатки. Около 40 процентов территории страны, где живет более 20 миллионов человек, является сейсмически опасной, здесь высока вероятность землетрясений с интенсивностью более 6 баллов. Ситуация усугубляется тем, что более 20 процентов территории Российской Федерации, где эксплуатируются атомные, гидро- и тепловые электростанции и другие объекты повышенной экологической опасности, находится в зонах высокой сейсмической опасности. В десятибалльной зоне находятся Чиркейская, Миатлинская, Чирютская гидроэлектростанции, в девятибалльной зоне — Билибинская АЭС, Саяно-Шушинская, Белореченская, Иркутская, Колымская и Усть-Среднеканская ГЭС, в восьмибалльной — Зейская ГЭС. Десятки гидро- и тепловых электростанций расположены в семибалльной зоне, в том числе высокогорная Красноярская ГЭС, Нововоронежская и Кольская АЭС.

В районах Северного Кавказа, Сахалина, Камчатки, Курильских островов, Прибайкалья возможны землетрясения интенсивностью 8-9 баллов. Площадь сейсмоопасных районов, где возможны землетрясения от 8 до 9 баллов, составляет около 9 процентов территории. Наибольшая повторяемость опасных землетрясений (7 баллов и более), которые могут вызывать разрушения, наблюдается на Камчатке, Северном Кавказе. В пределах сейсмически опасных районов России расположено 330 крупных населенных пунктов, в том числе 103 города, крупнейшие из которых Владикавказ, Иркутск, Улан-Удэ, Петропавловск-Камчатский.

Определенную опасность представляют и слабосейсмичные районы. Прежде всего, это европейская часть нашей страны, в том числе Кольский полуостров, Карелия, Южный Урал, Поволжье, Приазовье, где были засвидетельствованы землетрясения интенсивностью до 5-6 баллов, а на Южном Урале — до 7-8 баллов. Повторяемость таких землетрясений невелика: один раз в 1-5 тысяч лет.

Камчатка и Курильские острова подвержены опасности вулканических извержений: из 69 действующих на территории России вулканов, 29 расположены на Камчатке и 40 на Курильских островах. Потухшие вулканы расположены на Кавказе и в районе Минеральных Вод. На Курило-Камчатской вулканической дуге слабые извержения вулканов наблюдаются практически ежегодно, сильные — раз в несколько лет, катастрофические — раз в 50-60 лет.

С сейсмичностью и подводным вулканизмом тесно связана опасность возникновения огромных морских волн-цунами, воздействию которых в России подвержены участки берегов Камчатки, Курильских островов, Сахалина и Приморья. Под угрозой находятся территории 14 городов и нескольких десятков населенных пунктов. Повторяемость цунами силой 4 балла случаются раз в 50-100 лет, а менее слабые — в 10 раз чаще. Наиболее разрушительное цунами отмечено в октябре 1952 года, когда почти полностью был разрушен город Северо-Курильск, погибло около 14 тысяч человек. Сейчас, когда прошло полвека, повторение цунами вновь возможно.

Подверженность территории нашей страны опасным экзогенным геологическим процессам и явлениям, а также интенсивность этих процессов возрастает с севера на юг и с запада на восток. Оползнеопасные районы занимают около 40 процентов площади России. Наибольшую опасность представляют оползни, которые развиваются на территории 725 городов на Северном Кавказе, Камчатке, Сахалине, в Забайкалье, Поволжье. Что касается лавин, то больше всего ЧС происходит с декабря по март на Северном Кавказе, Алтае, Сахалине и в Забайкалье. Максимальный объем снежных лавин на Северном Кавказе и Алтае может достигать нескольких миллионов кубических метров. А в районах с высокой снежностью (Северный Кавказ, Алтай, Саяны, Сахалин, Хибины, Северный Урал, Сихотэ-Алинь, Камчатка, Корякское нагорье) возможен сход нескольких лавин за зиму из одного лавиносбора. Наиболее опасны случаи массового схода лавин, своего рода «лавинные бедствия». Во всех горных районах они возможны в среднем один раз в 7-10 лет.

К опасным склоновым процессам относятся и сели, которые подразделяются специалистами по своему составу на водоснежные, водокаменные и грязекаменные. К селеопасным относятся 20 процентов страны, наиболее селеопасные районы — на Северном Кавказе, Алтае, Саянах, Прибайкалье и Забайкалье, Камчатке и Сахалине.

Большую опасность представляют и пульсирующие ледники. Так, резкая подвижка ледника Колка в Кармадонском ущелье в Северной Осетии, происшедшая 20 сентября 2002 г., вызвала огромный водно-ледово-каменный сель, пронесшийся по долине реки Геналдон почти на 15 километров. Тогда погибли более сотни человек, в их числе и члены съемочной группы Сергея Бодрова-мл., был уничтожен поселок Нижний Кармадон, а также несколько баз отдыха.

К числу опасных относятся эрозионные процессы, которые широко развиты в России. Плоскостная эрозия распространена повсеместно, где бывают интенсивные осадки, уже сейчас она затронула 56 процентов площади сельхозугодий. Наиболее интенсивно овражная эрозия развивается в Центрально-Черноземном районе европейской части России.

Практически ежегодно в нашей стране происходят крупные наводнения, а по площади охватываемых территорий и наносимому материальному ущербу эти стихийные бедствия превосходят все остальные. Потенциальному затоплению подвержена территория страны общей площадью 400 тысяч квадратных километров, ежегодно затапливается около 50 тысяч квадратных километров. То есть под водой могут оказаться в разное время более 300 городов, десятки тысяч мелких населенных пунктов с населением более 4,6 миллионов человек, множество хозяйственных объектов, более 7 миллионов гектаров сельскохозяйственных угодий. По оценкам специалистов, среднемноголетний ущерб от наводнений составляет около 43 миллиардов рублей.

К метеорологическим природным опасностям относятся шквалы, ураганы, тайфуны, градобития, смерчи, катастрофические ливни, грозы, метели, снегопады. Чаще всего обильные снегопады наблюдаются в горных и прибрежных районах, характеризующихся интенсивной циклонической циркуляцией. К таким районам относятся Северный Кавказ, Алтай и Западные Саяны, Приморье, Камчатка и хребет Сихотэ-Алинь. Повторяемость сильных снегопадов здесь бывает чаще одного раза в год, а на Камчатке 5-8 раз за год. На европейской части России повторяемость таких снегопадов значительно меньше — раз в 2-10 лет.

Весьма опасными по своим последствиям являются засухи. Им в наибольшей степени подвержены Поволжье и Северный Кавказ — здесь эти опасные природные явления отмечаются каждые 2-3 года. Засухи, как правило, сопровождаются крупномасштабными пожарами, наносящими огромный материальный ущерб, особенно регионам Сибири и Дальнего Востока. Положение усугубляется еще и недостаточно эффективным противодействием — ведь противопожарные мероприятия дороги, и местные власти не всегда готовы тратить деньги на превентивные меры. По этой причине наблюдения за лесными пожарами ведутся только в зоне активной охраны лесов, охватывающей 2/3 общей площади лесного фонда страны. При этом средняя площадь одного пожара в несколько раз больше, чем в Западной Европе и Северной Америке, что лишь подтверждает невысокий уровень противопожарной защиты лесов в нашей стране.

Исходя из статистики конца XX — начала XXI веков на территории России в среднем происходит 280 чрезвычайных ситуаций в год, вызванных опасными природными процессами и явлениями, при этом наибольшая их повторяемость характерна для Южного и Дальневосточного федеральных округов.

За период 1991-2005 гг. в России в среднем ежегодное увеличение числа ОЯ составляет 6,3%. Эта тенденция, как предполагается, сохранится и в дальнейшем.

Общее число опасных гидрометеорологических явлений (ОЯ), включая агрометеорологические и гидрологические, в 2011 г. составило 760, что на 22% меньше, чем в 2010 г., когда их было 972. В целом, 2011 г. оказался седьмым (из рассмотренных 16 лет) в рейтинге по количеству гидрометеорологических ОЯ, нанесших ущерб. Меньшее количество гидрометеорологических ОЯ наблюдалось только в период с 1996 г. по 2004 г.

Рисунок 1 — Распределение гидрометеорологических ОЯ в РФ по годам: общее количество (синий) и количество непредусмотренных ОЯ (красный)

Рассматривая ОЯ по территории федеральных округов следует отметит, что на территории Сибирского ФО в 2011 г. зарегистрированы 110 случаев ОЯ и комплексов метеорологических явлений КМЯ (~20% от общего количества), что на 74 случая ОЯ (40%) меньше, чем в 2010 г. Следует иметь в виду, что Сибирский ФО самый большой по территории и характеризуется активными атмосферными процессами. В Южном и Северо-Кавказском федеральных округах в 2011 г. количество ОЯ и КМЯ резко возросло (на 30-50%) по сравнению с 2010 г., что обусловлено более активными циклоническими и конвективными процессами на юге ЕТР в 2011 г. В Северо-Западном, Сибирском и Дальневосточном федеральных округах количество ОЯ и КМЯ в 2011 г., по сравнению с 2010 г., снизилось на 30-40%.

Рисунок 2 — Распределение ОЯ по территории федеральных округов в 2010 (первая цифра) и 2011 гг. (вторая цифра)

Есть страны, в газетах которых такие заголовки, как «», «Весенние наводнения», повторяются примерно через каждые два года. Текст читатель обычно знает уже заранее. Меняются только цифры, говорящие о количестве погибших и лишенных крова, о площади затопленных районов. Даже названия рек почти всегда остаются те же самые.

К таким «непокоренным» рекам принадлежат, например, реки По в Италии и Миссури — Миссисипи в США.

Наводнения на реке По

Перечень наводнений реки По и ее притоков займет несколько страниц. Чтобы записать все убытки, которые причинила эта река, нужно было бы заполнить толстые книги. Только одно катастрофическое наводнения в Верхней Италии в ноябре 1951 года обошлось в 500 миллиардов ли .

Эту цифру назвать легко, но, чтобы заработать такую сумму, 5000 итальянских рабочих должны были бы трудиться в течение 50 лет почти всю свою жизнь. За промежуток времени, с 1951 года до конца 1961 года, в нижнем течении реки По произошло еще 15 катастрофических наводнений .

Единственное оружие, которое было на то время у людей в этих странах,- это самозащита. Но с таким оружием больших побед одержать нельзя.

Наводнения на реках Северной Америки

Несколько месяцев спустя, в середине апреля 1952 года, начались наводнения на реках Северной Америки , вызванные ранним таянием снега.

Без сострадания и жалости к 800000 пострадавшим , мелким фермерам, бедным хлопкоробам и батракам, американский корреспондент газеты с самолета изобразил внешний вид катастрофического: наводнения на реке Миссури. Его сообщение звучит как репортаж увлекательной игры, рассчитанный на сенсацию.

«…Внизу под нами перекатывается Миссури — глиняно-желтое море воды. Вдоль размытых валов видны люди и машины. Они отчаянно пытаются бороться с наводнением. С крыш домов и вершин деревьев машут нам руками, прося о помощи — они принимают нас за спасательный самолет. Река затопила площадь длиной в 80 километров и шириной в 20 километров. Если канал у города Омаха шириной в 400 метров не сможет вместить паводочную волну, равнине угрожает невообразимый хаос».

Таково сообщение корреспондента. О помощи пострадавшим в нем не говорится ни слова. И в скором будущем нельзя надеяться, что «дикие» реки Северной Америки будут укрощены каналами, валам и защитными дамбами. Организованная защита стоит денег, а в государственном бюджете США на гидротехнические защитные сооружения запланировано было на тот период только 1 процент.

Наводнения на реке Ганг

Атомная бомба — самое страшное оружие уничтожения. Поэтому все миролюбивые люди мира требуют ее запрещения. Во время последней мировой войны атомная бомба, сброшенная с американского самолета на густо населенный японский город Хиросима, уничтожила около 60000 мужчин, женщин и детей . Тяжело пострадало 100000 человек .

Мы знаем, что и вода в виде водяного пара и льда обладает опасной силой взрыва. Она может быть даже опаснее атомной бомбы. Это доказывают катастрофические наводнения, вызываемые гигантскими реками Индии. Выйдя из своего снежного жилища в Гималаях, река Ганг проходит по Индо-Гангской низменности и, приближаясь к устью, вместе с Брамапутрой, образует величайшую дельту мира. В этой дельте, в Бенгальском заливе, расположен известный портовый город Калькутта, с большими дворцами, великолепными храмами и роскошными зданиями магарадж. Было время, когда индусы с коричневой кожей не имели права переступить границ районов, где жили белые. Но вода не знает никакой разницы между коричневым цветом и белым, между бедными и богатыми. В 1737 году она бросила на город штормовую волну и в несколько мгновений уничтожила 300 000 человек .

Из этого же города в 1864 году катастрофическое наводнение унесло в море 48000 человек . Это население целого города, самого большого промышленного центра Саксонии, Карл-Маркс-Штадта и старого северо-германского ганзейского города Висмар.

Индусы считают Ганг «священным», поклоняются ему, вместо того, чтобы заковать в цепи этого опасного врага человечества. В средние века они не стали рыть канал, чтобы отвести воду в отдаленный город храмов Зомнатпур; ее доставляли туда длинные караваны верблюдов.

В то время как в Зомнатпуре тысячи священников и 350 танцовщиц день и ночь служили страшному золотому идолу — богу Шиве, ни одна рука не двинулась, ни одна лопата не звякнула, чтобы прекратить буйство распоясавшегося безумца — Ганга.

До тех пор, пока Ганг не обуздан, индусы, живущие в его дельте, не обретут покоя. Человек не должен ждать милости или здравого смысла от естественных сил природы. По сравнению с этими ужасными «жатвами смерти»

Аварии на гидродинамически опасных объектах

Главная | Основы безопасности жизнедеятельности | Краткий курс ОБЖ | Общая характеристика чрезвычайных ситуаций | Техногенные чрезвычайные ситуации |Аварии на гидродинамически опасных объектах

Гидродинамически опасный объект (ГОО) – сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него.

Прорыв плотины является начальной фазой гидродинамической аварии и представляет собой процесс образования прорана и неуправляемого потока воды водохранилища из верхнего бьефа (верхний бьеф – часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза) через проран в нижний бьеф (нижний бьеф – часть реки ниже подпорного сооружения). Проран – узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели или спрямленный участок реки, образовавшийся в результате размыва излучины в половодье.

Виды аварий на гидродинамически опасных объектах

Гидродинамические аварии – аварии на гидродинамических объектах, в результате которых могут произойти катастрофические затопления.

Затопление прибрежных территорий с находящимися на них населенными пунктами, хозяйственными объектами может наступить в результате разрушения гидротехнических сооружений (плотин, дамб, перемычек), расположенных выше по течению реки, или системы ирригационных сооружений в орошаемых районах.

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.

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, эксплуатируются на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов, являются потенциально опасными объектами.

Гидродинамически опасными объектами называют сооружения или естественные образования, создающие разницу уровней воды до (верхний бьеф) и после (нижний бьеф) них. К ним относятся гидротехнические сооружения напорного фронта: плотины, запруды, дамбы, бассейны и уравнительные резервуары, гидроузлы, малые гидроэлектростанций и сооружения, входящие в состав инженерной защиты городов и сельскохозяйственных угодий. Гидродинамические сооружения напорного фронта подразделяют на постоянные и временные.

Постоянными называют гидротехнические сооружения,используемые для выполнения каких-либо технологических задач (для производства электроэнергии, мелиорации территории и т. п.).

К временным относят сооружения, используемые в период строительства и ремонта постоянных гидротехнических сооружений.

Кроме того, гидротехнические сооружения подразделяют на основные и второстепенные.

К основным относят сооружения напорного фронта, прорыв которых повлечет за собой нарушение нормальной жизнидеятельности населения близлежащих населенных пунктов, разрушение, повреждение жилых зданий или объектов народного хозяйства. Этих сооружений в России около 40.

К второстепенным относят гидротехнические сооружения напорного фронта, разрушение или повреждение которых не повлечет за собой существенных последствий. Основные поражающие факторы гидродинамических аварий, связанных с разрушением гидротехнических сооружений,- волна прорыва и затопление местности.

Причины гидродинамических аварий и их последствия

Причинами аварий сопровождающихся прорывом гидротехнических сооружений напорного фронта и затоплением прибрежных территорий, чаще всего бывают: разрушения основания сооружения и недостаточность водосбросов; воздействие сил природы (землятресения, урагана, обвала, оползня); конструктивные дефекты, нарушение правил эксплуатации и воздействие паводков.

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

ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ при гидродинамических авариях несколько. Кроме поражающих факторов, характерных для других наводнений (утопление, переохлаждение) при авариях на гидродинамически опасных объектах поражение наносится, главным образом, в результате действия волны прорыва. Эта волна образуется в нижнем бьефе в результате стремительного падения воды из верхнего бьефа.

Поражающее действие волны прорыва проявляется в виде непосредственного ударного воздействия на людей и сооружение массы воды, движущейся с большой скоростью, и перемещаемых ею обломков разрушенных зданий и сооружений, других предметов.

Волной прорыва может быть разрушено большое количество зданий и других сооружений. Степень разрушения будет зависеть от их прочности а также от высоты и скорости движения волны.

При катастрофическом затоплении угрозу жизни и здоровью людей, помимо воздействия волны прорыва, представляют пребывание в холодной воде, нервно-психическое перенапряжение, а также затопление (разрушение) систем, обеспечивающих жизнидеятельность населения.

Чрезвычайные ситуации в зоне затопления нередко сопровождаются вторичными поражающими факторами пожарами вследствии обрывов и короткого замыкания электрических кабелей и проводов, ополознями и обвалами в результате размыва грунта, инфекционными заболеваниями по причине загрязнения питьевой воды и резкого ухудшения санитарно-эпидимиологичекого состояния в населенных пунктах вблизи зоны затопления и районах временного размещения пострадавших, особенно в летнее время.

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.

В июне 1993 г. произошли прорыв плотины Кисилевского водохранилища на р. Какве и сильное наводнение в г. Серове Свердловской области. Чрезвычайная ситуация возникла вследствие катастрофического паводка, образовавшегося в результате сильных дождей и заключительной фазе весеннего половодья.

С резким подъемом воды в р. Какве произошло затопление 60 км2 в ее пойме, жилых масивов г.Серова и девяти других населенных пунктов. От наводнения пострадали 6,5 тыс., из них 12 погибли. В зону затопления попали 1772 дома, из них 1250 стали непригодными для жилья. Пострадали многие промышленные и сельскохозяйственные объекты.

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.

Меры по уменьшению последствий аварий на гидродинамически опасных объектах

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.

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.

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 1872 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

Дополнительный материал:
По материалам 8 класса	По материалам 10 класса	По материалам 9 класса

волна прорыва

Смотреть что такое «волна прорыва» в других словарях:

• волна прорыва — Волна перемещения, образующаяся в нижнем бьефе плотины в результате прорыва напорного фронта. Тематики безопасность гидротехнических сооружений … Справочник технического переводчика

• СО 34.21.307-2005: Безопасность гидротехнических сооружений. Основные понятия. Термины и определения — Терминология СО 34.21.307 2005: Безопасность гидротехнических сооружений. Основные понятия. Термины и определения: 3.2.1 авария на гидротехническом сооружении: Характерная для гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации потенциально… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ПНАЭ Г-05-035-94: Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты — Терминология ПНАЭ Г 05 035 94: Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно и радиационно опасные объекты: 2. ВЗРЫВ ДРЕЙФУЮЩИХ ОБЛАКОВ результат возгорания утечек воспламеняющихся газов в виде облаков, которые,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Алтайская ГЭС — Эта статья или часть статьи содержит информацию об ожидаемых событиях. Здесь описываются события, которые ещё не произошли. Алтайская гидроэлектростанция (Горно Алтайская ГЭС, Катунская ГЭС) проектируемая ГЭС на … Википедия

• Блокада Ленинграда — У этого термина существуют и другие значения, см. Блокада. Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война … Википедия

• Блокада Ленинграда 1941—1944 — Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война Памятник Петру I в защитном устройстве на площади Декабристов. Август 1941 г … Википедия

• Бомбардировки и артобстрелы Ленинграда — Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война Памятник Петру I в защитном устройстве на площади Декабристов. Август 1941 г … Википедия

• Ленинградская битва 1941-1944 гг. — Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война Памятник Петру I в защитном устройстве на площади Декабристов. Август 1941 г … Википедия

• Ленинградская битва 1941–44 годов — Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война Памятник Петру I в защитном устройстве на площади Декабристов. Август 1941 г … Википедия

• Ленинградская блокада — Блокада Ленинграда Великая Отечественная война Вторая мировая война Памятник Петру I в защитном устройстве на площади Декабристов. Август 1941 г … Википедия