Аварии на гидротехнических объектах

Гидротехнический объект – искусственное гидротехническое сооружение или естественное природное гидродинамическое образование, способное при разрушении напорных преград создавать волну прорыва в направлении нижнего бьефа. Бьеф – часть реки, канала, водохранилища и др., участков водной поверхности, примыкающих к плотине, шлюзу и т.п., выше (верхний бьеф) или ниже (нижний бьеф) 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 государству.

Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения – инженерные сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов или для борьбы с разрушительным действием воды. Гидротехнические сооружения подразделяются на общие, применяемые при всех видах использования вод: водонапорные (плотины, дамбы и др.), водопроводящие (каналы, трубопроводы и др.), регуляционные (запруды, ограждающие валы, траверсы и др.), и специальные, возводимые для нужд одной отрасли народного хозяйства: гидроэнергетики (водонапорные плотины, дамбы, и др., сооружения водохранилища), атомной и электроэнергетической промышленности (плотины, дамбы охладителей), рыбохозяйства (плотины и дамбы рыбоводных прудов, рыбоподъемники), водного транспорта (шлюзы, судоподъемники и др.), гидромелиоративные (оросительные и осушительные каналы, шлюзы-регуляторы, коллекторы), водоснабжения и канализации (водонапорные башни, резервуары-накопители и др.).

Наибольшую опасность представляют гидротехнические сооружения напорного типа ("реданец"), при разрушении (прорыве) которых создается волна прорыва. К таким сооружениям относятся плотины, дамбы и др., предназначенные для удержания в верхнем бьефе больших объемов воды, измеряемых тысячами куб./метров и даже куб./километрами. Наиболее крупные из гидротехнических сооружений это: Братское водохранилище на реке Ангара – 169,3 куб. км., Красноярское водохранилище на реке Енисей – 73,3 куб/км.

Плотина – основной тип гидротехнического сооружения, перегораживающего реку или иной водоток для подъема уровня воды перед ним с целью создания напора воды на площадь плотины и (или) образования водохранилища (рис. 1).

Разрез (а), план (б)

НПУ – нормальный подпорный уровень; h_вб – глубина водоема перед плотиной в верхнем бьефе; h_пл – высота плотины; h_нб – глубина водоема (реки) за плотиной в нижнем бьефе; H – напор гидроузла ; I – ширина водохранилища в створе гидроузла; А – водохранилище; В – река; ОНХ – объект народного хозяйства; ЗТ – возможная зона затопления; L – расстояние от плотины до створа ВП – волна прорыва.

Рис.1 Схема гидроузла

 

В зависимости от гидротехнического назначения плотины могут быть глухими, предназначенные лишь для преграждения течения воды, и водосборными – для пропуска из водохранилищ избытка стока. В зависимости от использования строительных материалов плотины бывают: грунтовые, каменные, деревянные, бетонные, железобетонные и др., а в зависимости от характера сопротивления сдвигающим усилиям воды: гравитационные, арочные, конрфорсные. В зависимости от высоты плотины их делят на: низконапорные (до 10 м), средненапорные (от 10 до 50 м) и высоконапорные (свыше 50 м) (рис. 2).

1. - гребень; 2 – напорная грань; 3 – понур;

4 – зуб (выступ); 5 – низовая грань; 6 – подошва; H – напор плотины

Рис.2. Схема плотины в поперечном разрезе