Оцінка обстановки при повенях

Складна обстановка утворюється також при повенях – особо коли відбувається руйнування потенційно техногенне небезпечних гідродинамічних об’єктів – природних гребель і споруд напірного фронту. При їх руйнуванні або прориві можливе катастрофічне затоплення місцевості. При цьому утворюється зона катастрофічного затоплення – територія, на якій внаслідок пошкодження або зруйнування гідродинамічних споруд, відбувається затоплення місцевості. Таке затоплення може призвести до загибелі людей, пошкодження і зруйнування будинків, устаткування, споруд і т. ін.

На ріках України споруджено понад 200 гребель. Лише на Дніпрі розташовано шість великих ГЕС і крупних водосховищ з загальною площею дзеркала 698.1 тис. га, загальним об’ємом 43.8 км ³ . При їх руйнуванні в зону катастрофічного затоплення можуть попасти декілька сот населених пунктів. Тільки в межах Києва зона катастрофічного затоплення може охопити територію площею 42 кв. км., де проживає біля 400 тис. чоловік.

Руйнування гребель і інших гідродинамічно небезпечних об’єктів може статися як від дії природних сил (землетруси, лавини, урагани, обвали, зсуви), так і від переливу води через гребінь гребли внаслідок великих повеней, або при втраті ними стійкості, конструктивних дефектах, порушенні правил техніки безпеки при експлуатації і т. ін. При прориві греблі в ній виникає проран від розмірів якого залежить об’єм і швидкість падіння води від верхнього б’єфу в нижній б’єф і параметри хвилі прориву – головного вражаючого фактору цього виду аварії.

Головними характеристиками хвилі прориву, які визначають її руйнівну дію, є глибина і швидкість потоку у даному створі. Максимальна глибина потоку (h) і максимальна його швидкість (V _MAX)залежать від висоти греблі (H) і розмірів прорану (B), гідродинамічних і топографічних умов русла і заплавини ріки.

Значний вплив на обстановку і життєдіяльність населення матимуть і масштаби зон затоплення. Вони залежать від глибини і площі стояння небезпечних рівнів води, площі затоплення, пори року (весна, літо або зима) і інш.

Параметри водосховищ Дніпровського каскаду ГЕС і зон можливого катастрофічного затоплення приведені в таблиці 3.14

Дія хвилі прориву на об’єкті подібна дії ударної хвилі повітряного ядерного вибуху (або вибуху звичайних вибухових речовин у повітрі), але відрізняється від них тим, що діючим тілом тут є не повітря, а вода. За критичні параметри хвилі прориву, при яких наступає загибель або тяжке поранення людей, приймається h ³ 1.5 м. і V _MAX > 2.5 м/ сек..

Визначення параметрів хвилі прориву і масштабів зон затоплення

Вихідними даними при визначенні параметрів і масштабів є об’єм водосховища, ширина прорану, глибина води перед греблею (глибина прорану).

Ø Спочатку визначають середню швидкість руху хвилі пропуску за таблицею 3.12.

Ø Визначається час спорожнення водосховища:

Т = W / N* B *3600,

де W – об’єм водосховища;

N – максимальна витрата води на один метр ширини прорану, м ³/ с *м.

В - ширина прорану або дільниці переливу води через гребінь не зруйнованої греблі.

Таблиця 3.12 – Залежність максимальної швидкості руху хвилі пропуску і максимальній витрати води від глибини прорану

Н, м.
V MAX , м/с.
N, м ^3/ с* м.

Н – глибина прорану.

Ø Далі визначається висота хвилі пропуску на різній відстані від греблі за таблицею 3.13

 

 

Таблиця 3.13 – Орієнтована висота хвилі пропуску і довготривалість її проходження при різних відстанях від греблі

Найменування параметра	Відстань від греблі, км.
Висота хвилі пропуску, м	0.25 Н	0.2Н	0.15Н	0.075Н	0.05Н	0.03Н	0.02Н
Довготривалість проходження хвилі пропуску, годин	Т	1.7Т	2.6Т	4Т	5Т	6Т	7Т

 

Ø Визначається час приходу хвилі пропуску на різних відстанях від греблі:

t _ПР = R / V

Ø На карті або схемі позначають межі зон затоплення, для чого:

- знаходять на карті ізолінії – це лінії, які з’єднують точки місцевості з однаковим перевищенням їх висоти над рівнем моря, такі, що мають перевищення над рівнем моря рівним висоті хвилі пропуску в даної точці;

- по цим ізолініям наносять межі зон затоплення, з’єднуючи ці ізолінії плавною кривою.

Ø В залежності від висоти і швидкості руху хвилі пропуску визначають ступень руйнування різних об’єктів за таблицею 3.15

Приклад 3.6 Оцінити обстановку на об’єкті, який розташований в зоні катастрофічного затоплення на відстані 15 км. від греблі. Рівень перевищення місцевості, де розташований об’єкт, над рівнем води в ріці 1 м. На об’єкті будинки переважно з легким металевим каркасом. Характеристика водосховища:

· глибина можливого прорану 18м;

· об’єм водосховища 13 км ³;

· можлива ширина прорану 15м.

Рішення:

Максимальну швидкість руху хвилі прориву знаходимо інтерполюванням за таблицею 3.12: V _MAX = 4.06 м/с. Це робиться наступним чином. Для висоти прорану 10м. швидкість складає 3м/с., при висоті 25 м. вона дорівнює 5м/с. Складаємо пропорцію:

V _{MAX 18м} = 3+ [(5 – 3) / (25 – 10)] * 8 = 3 + 1.06 = 4.06 м/с

Також визначаємо і максимальні витрати води: N = 80.66 м ³ /с *м.

Час спорожнення водосховища Т = 13*10 ⁶ м ³ / 80.66 * 15 * 3600 = 2984.64сек. = 0.83 години

Висота хвилі пропуску на відстані 15 км: h = 5.02м.

Час підходу хвилі пропуску t _ПР = 1.1 година.

Можлива висота хвилі прориву на об’єкті дорівнює різниці між висотою хвилі пропуску на об’єкті і перевищенім місцевості над рівнем води в річці – це 4.02м.

При максимальній швидкості хвилі пропуску 4.06м/с. і висоті її на об’єкті 4.02 м. будинки отримують сильні і середні руйнування, люди, яки в цей час будуть знаходитися на відкритий місцевості, можуть загинути.

Таблиця 3.14 – Параметри водосховищ Дніпровського каскаду ГЕС і зон можливого затоплення

№пп	Найменування параметрів водосховищ і гребель ГЕС і зон можливого затоплення	Київська ГЕС	Канівська ГЕС	Кременчук- ська ГЕС	Дніпродзер-жінська ГЕС	Дніпровська ГЕС	Каховська ГЕС
А. Греблі і водосховища
	Відстань між осями гребель, км.	-
	Об’єм водосховища, км^3	3.7	2.6	13.9	2.4	3.3	18.2
	Площа дзеркала, км ^2
	Довжина водосховища, км.
	Глибина максимальна, м.	14.5
	Протяжність гребель, км.	40.9		10.7	8.1		3.2
	Ширина гребня гребель, м.
	Перевищення над НДГ, м.	4.5		3.3	5.0		4.6
	Глибина спрацювання, м.	3.0	1.0	3.1	1.2	1.9	2.2
	Інтенсивність спрацювання, тис.м^3/год.	6.0	6.5	13.0	13.0	13.0	15.0
	Тривалість спрацювання, діб.
Б. Зони затоплення
	Площа затоплення, км^2	150.0	335.0	2250.0		342.0	640.0
	Всього потрапляє в зону затоплення населених пунктів, в т.ч. міст, од.
	Потрапляє в зону затоплення населення, тис. чол..	590.8	73.0	540.0	363.0	195.0	101.0
	Потрапляє в ЗМЗ ОНГ, які продовжують працювати, од.		-

Найменування об’єктів	Сильні руйнування	Середні руйнування	Слабкі руйнування
h, м	V, м/с	Питоме хвильове навантаження, тс/м ^2	h, м	V, м/с	Питоме хвильове навантаження, тс/м ^2	h, м	V, м/с	Питоме хвильове навантаження, тс/м ^2
Стіни на залізобетонних і металевих палях	6.0	5.0	7.5	3.0	3.0	1.35	1.0	2.0	0.2
Те саме на дерев’яних палях	4.0	5.0	5.0	2.0	3.0	0.9	1.0	1.0	0.05
Стіни, моли, водоломи із масивної кладки	7.0	5.0	8.75	4.0	3.0	1.8	2.0	2.9	0.4
Кранове обладнання портів	6-10	4-9	4.8-4.5	6.0	2-3	1.2-2.7	2.0	1.5-2	0.2-0.4
Дерев’яні 1 – 2 поверхові будинки	3.5	2.0	0.7	2.5	1.5	0.28	1.0	1.0	0.05
Цегляні малоповерхові будинки	4.0	2.5	1.25	3.0	2.0	0.6	2.0	1.0	1.0
Промислові будинки з легким металевим каркасом	5.0	2.5	1.56	3.5	2.0	0.7	2.0	1.5	0.2
Пром. будови з важким металевим або залізобетон. каркасом	7.5	4.0	6.0	6.0	3.0	2.7	3.0	1.5	0.34
Залізничні колії	2.0	2.0	0.4	1.0	1.0	0.05	0.5	0.5	0.06
Шосейні дороги з твердим покриттям	4.0	3.0	1.8	2.0	1.5	0.22	1.0	1.0	0.05
Залізничні мости (бетоні)	2.0	3.0	0.9	1.0	2.0	0.20	-	-	-
Металеві мости з прольот. 30 - 100 м.	2.0	3.0	0.9	1.0	2.0	0.20	-	-	-
Залізничній рухомий состав	3.5	3.0	1.6	3.0	1.5	0.34	1.5	1.0	0.12
Автомобілі	2.0	2.0	0.4	1.5	1.5	0.17	1.0	1.0	0.05

Таблиця 3.15 – Ступені руйнування різних об’єктів при дії хвилі прориву в залежності від висоти хвилі і її швидкості.

4 Прилади радіаційної розвідки і дозиметричного контролю

 

При виявленні і оцінці радіаційної обстановки необхідне знання величини рівнів радіації на місцевості. При організації захисту населення і ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій важливу роль відіграє знання ступеня зараженості об’єктів, будівель, машин і механізмів і так інше радіоактивними речовинами. Іонізуючі випромінювання радіоактивних речовин, які випадають на місцевості після аварії на радіаційно-небезпечних підприємствах або після ядерного вибуху, викликають ураження людей. З метою виключення ураження людини цим випромінюванням треба їх вміти визначати та вимірювати значення. Всі ці питання дозволяють вирішувати прилади радіаційної розвідки і дозиметричного контролю.