Меры безопасности населения и аварийно-спасательных служб в зонах катастрофического затопления

Министерство  и образование науки РФ.

ФГБОУВПО. Сибирский государственный технологический  университет.

Гуманитарный  факультет. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат. 
 

Тема:

меры безопасности населения и аварийно-спасательных служб в зонах катастрофического затопления 
 
 
 
 
 
 

Выполнила:

Студент группы 71-1

Рунькова А.А 
 
 
 
 
 

Красноярск 2011г.

Введение

1.      Аварии на гидротехнических сооружениях (прорывы плотин)

2. Исходные данные  для проектирования

3. Организация  инженерного обеспечения предупреждения  и ликвидации чрезвычайной ситуации

4. Способы борьбы  с факторами, приводящими к  чрезвычайной ситуации

5. Планирование  аварийно-спасательных и других  неотложных работ в зоне чрезычайной ситуации

6. Организация  взаимодействия работы спасательных  и аварийно-восстановительных формирований  с силами Министерства обороны,  Министерства внутренних дел  и Федеральной службы безопасности  РФ

7. Предложения  по повышению устойчивости функционирования  объекта и населенного пункта

Сегодня в Российской Федерации не так уж много рек, на которых не было бы хоть одного водохранилища. На территории России на данном этапе  проблема обеспечения безопасности гидротехнических сооружений является достаточно острой, т.к. сохраняется опасность гидродинамических аварий. В стране эксплуатируется более 30 тыс. водохранилищ и несколько сотен накопителей промышленных стоков и отходов. Имеется около 60 крупных водохранилищ емкостью более 1 млрд. м³. Гидротехнические сооружения на 200 водохранилищах и 56 накопителях отходов эксплуатируются без реконструкции более 50 лет и находятся в аварийном состоянии. Например, особенно остро стоят проблемы состояния бетона первых столбов плотины Саяно-Шушенской ГЭС, ремонта плотины и берегоукрепления Боткинского водохранилища в Пермской области, реконструкции берегозащитной дамбы в г. Юрьевце Ивановской области, замены затворов шлюзов и укрепления ограждающих дамб на Волго-Донском судоходном канале, укрепления стен камер и замены ворот шлюзов на водных путях Волжского и Камского бассейнов.

При проведении приватизации крупных промышленных предприятий часто не учитывалось, что в их состав входят водохранилища. Это привело к появлению около  тысячи потенциально опасных водоемов, не имеющих официальных владельцев. Такие и другие водохранилища промышленных объектов чреваты высокой гидродинамической опасностью. В аварийном и предаварийном состоянии находится ряд гидроузлов в Челябинской области, в нижних бьефах которых проживает свыше 65 тыс. человек. Не лучшее положение дел на гидротехнических сооружениях еще 14 водохранилищ.

Находясь, как  правило, в черте крупных населенных пунктов или выше их и являясь  объектами повышенного риска, гидротехнические сооружения, главным образом плотины, при разрушении могут привести к  образованию волн прорыва, катастрофическому  затоплению обширных территорий, населенных пунктов, объектов экономики, гибели людей, длительному прекращению судоходства, сельскохозяйственного и рыбопромыслового производства. Гидродинамические аварии с прорывами плотин на Киселевском и Тирлянском водохранилищах показали, какие тяжелые последствия могут иметь подобные происшествия.

Подобная ситуация сложилась и в Республике Башкортостан. Уникальность ее территории по разнообразию природно-климатических и геологических  условий, значительному  промышленному потенциалу со сложной транспортной инфраструктурой и, как следствие, наличие большего количества источников повышенной опасности позволяют отнести её к территориям, к которым должны предъявляться особые требования с позиции безопасности. В том числе гидродинамической, ведь в Башкортостане эксплуатируется 444 гидротехнических сооружения, а возможные зоны затопления при прорывах только водохранилищ могут иметь площадь 2,7 тыс. кв. км, что соответствует 1,9% территории республики .

В общем же подпорные  гидротехнические сооружения доказали свою надежность и долговечность  – многие из них функционируют  десятки и даже сотни лет. Особенно надежны в эксплуатации современные  гидросооружения. В то же время материалы  мировой статистики и события  недавних лет свидетельствуют о  том, что аварии на гидроузлах возможны, они могут привести к повреждению  и разрушению плотин и примыкающих  к ним сооружениям. По данным Комитета по авариям и разрушениям Международной  Комиссии по большим плотинам (СИГБ), ежегодно в мире происходит более 3 тысяч аварий, нередко с большим  материальным ущербом и человеческими  жертвами

По сведениям, приведенным в общая площадь  затоплений в случае прорыва в республике составляет 1273,9 км²,  численность населения, проживающего в зонах возможного затопления – 271,1 тыс. человек. И хотя данные приведены только для гидротехнических сооружений, имеющих расчет волны прорыва плотин при возможных авариях  на них, цифры велики. Поэтому в случае чрезвычайной ситуации только умелые действия по спасению людей, оказанию им необходимой помощи и приведению аварийно-спасательных работ в очагах поражений при чрезвычайной ситуации позволят сократить количество погибших, сохранить здоровье пострадавшим, сократить материальные потери.

Все это означает, что необходимо рассмотреть сценарии возможных аварий, предусмотреть  оценку и составление карт последствий  разрушения ГТС, разработать рекомендации по оповещению и спасению людей, заранее  планировать аварийно-спасательный и другие неотложные работы, организацию  обеспечения населения и формирований, а также координацию взаимодействия работы Министерства по делам гражданской  обороны, чрезвычайным ситуациям и  ликвидации последствий стихийных  бедствий РФ с другими ведомствами.

Целью данной дипломной  работы является организация спасательных, аварийно-восстановительных и других неотложных работ при ликвидации последствий прорыва плотины  гидроузла, а объектом исследования явились гидротехнические сооружения ГЭС и два поселка городского типа, расположенных ниже створа плотины, с населением 3,9 и 3,1 тыс. человек.

1. Аварии на гидротехнических  сооружениях (прорывы  плотин)

Серьезную опасность  для населения, техносферы и природной среды представляют аварии на гидротехнических сооружениях. В соответствии с Федеральным законом «О безопасности гидротехнических сооружений» [5] такими сооружениями являются: плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек; сооружения (дамбы),ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций; устройства от размывов на каналах, а также другие сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод и жидких отходов.

Описание  рассматриваемой  чрезвычайной ситуации

Аварии на гидротехнических сооружениях многообразны. Наиболее опасные из них — гидродинамические  аварии. Гидродинамическая авария —  это авария на гидротехническом сооружении связанная с распространением с  большой скоростью воды и создающая  угрозу возникновения техногенной  чрезвычайной ситуации К основным гидротехническим сооружениям, разрушение (прорыв) которых приводит к гидродинамическим авариям, относятся плотины и шлюзы.

Плотины — это  гидротехнические сооружения (искусственные  плотины) или  природные образования (естественные плотины), создающие разницу уровней по  руслу реки. Искусственные плотины представляют собой гидротехнические сооружения, созданные человеком для своих нужд и включающие плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационные системы, дамбы, перемычки, запруды и др. Естественные плотины возникают в результате действия сил природы, например, в результате оползней, селей, лавин, обвалов, землетрясений. Перед плотиной вверх по водотоку накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище.

Участок реки между  двумя соседними плотинами на реке или участок канала между  двумя шлюзами называется бьефом. Верхним бьефом плотины является часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза), а часть реки ниже подпорного сооружения называется нижним бьефом.

Водохранилища могут быть долговременными или  кратковременными. Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа плотины гидроэлектростанции, оросительной системы. Долговременное естественное водохранилище может образоваться в результате перекрытия реки после обвала твердых скальных пород. Кратковременные искусственные плотины создаются для временного изменения направления течения реки при строительстве гидроэлектростанций (ГЭС) или других гидротехнических сооружений. Кратковременные естественные плотины возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом.

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

В результате прорыва  плотины возникает волна прорыва, образующаяся во фронте устремляющегося  в проран потока воды, имеющая, как  правило, значительные высоту гребня и  скорость движения и обладающая большой  разрушительной силой. Высота волны прорыва и скорость ее распространения зависят от размера прорана, разницы уровней воды в верхнем и нижнем бьефе, гидрологических и топографических условий русла реки и ее поймы. Скорость продвижения волны прорыва колеблется в пределах от 3 до 25 км/ч (для горных и предгорных районов — порядка 100 км/ч). Высота волны прорыва находится в диапазоне от 2 до 12 м, а иногда и более.

Основным следствием прорыва плотины при гидродинамических  авариях является катастрофическое затопление местности.

Катастрофическое  затопление — это гидродинамическое  бедствие, являющееся результатом разрушения искусственной или естественной плотины и заключающееся в стремительном затоплении волной прорыва нижерасположенной местности и возникновении наводнения. Потенциальное катастрофическое затопление характеризуется следующими параметрами:

- 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.

Затопление, вызванное  прорывом плотины, распространяется вначале  со скоростью волны прорыва и  приводит через некоторое время  после него к затоплению обширных территорий слоем воды от 0,5 до 10 м и более. Образуются зоны затопления. Зоной возможного затопления при разрушении гидротехнических сооружений называется часть прилегающей к реке (озеру, водохранилищу) местности, затопляемой в этом случае водой. В зависимости от последствий воздействия гидропотока, образующегося при разрушении гидротехнических сооружений, на территории возможного затопления следует выделить зону вероятного катастрофического затопления. Этой зоной является зона вероятного затопления, на которой ожидается или возможна гибель людей, сельскохозяйственных животных или растений, повреждение или уничтожение материальных ценностей, а также ущерб окружающей природной среде .Зоны вероятного катастрофического затопления определяются заранее на стадии проектирования гидротехнического сооружения. Параметры зоны зависят от размеров водохранилища, напора воды и других характеристик конкретного гидроузла, а также от гидрологических и топографических особенностей местности. Зоны вероятных, в том числе катастрофических, затоплений и характеристики волны прорыва отражаются на картах или в специальных атласах, составляемых для гидроузлов и крупных плотин.

К катастрофическим затоплениям местности могут  привести и прорывы естественных плотин, например прорывы озер, подпруженных ледником, прорывы моренных озер.

Основными поражающими  факторами катастрофического затопления являются динамическое воздействие волны прорыва и водного потока, а также воздействие спокойных вод, затопивших территорию и объекты. Воздействие волны прорыва во многом аналогично действию воздушной ударной волны, образующейся при взрыве. Существенными отличиями этих поражающих факторов являются гораздо меньшая скорость и более высокая плотность вещества у волны прорыва.

В результате крупных  гидродинамических аварий могут  прерываться подача электроэнергии, прекращаться функционирование ирригационных  или других водохозяйственных систем, а также объектов прудового рыбного  хозяйства, разрушаться или оказываться под водой населенные пункты и промышленные предприятия, выводиться из строя коммуникации и другие элементы инфраструктуры, гибнуть посевы и скот, выводиться из хозяйственного оборота сельскохозяйственные угодья, нарушаться жизнедеятельность населения и производственно-экономическая деятельность предприятий, утрачиваться материальные, культурные и исторические ценности, наноситься ущерб природной среде, в том числе в результате изменений ландшафта, гибнуть люди.