Аварии на гидротехнических сооружениях

Лужская ГЭС-2 (р. Быстрица Ленинградской обл.). 1 апреля 1956 г. разрушилась русловая зем­ляная плотина (строилась в 1954-1955 гг.). Про­рывом вынесено 500 м³ грунта, а ширина размыва достигла 32 м, водохранилище было полностью опорожнено, подмыта бетонная шпора, которая оторвалась от устоя здания станции по осадочно­му шву.

Осенью 1962 г. на р. Оке размыло 80 погонных метров земляной дамбы Кузьминского гидроуз­ла. Авария произошла потому, что своевременно не подняли затворы и не уложили конструкции плотины.

Для обеспечения водой нижнего бьефа Иркутс­кой ГЭС и лесосплава в период строительства гид­роэлектростанции, после перекрытия Ангары, про­водились холостые сбросы воды из водохранили­ща. Объем сбросов доходил до 1700-2200 м³/с. 1 июля 1958 г. для холостого сброса открыли пять отверстий водосбросов совмещенных агрегатов, а 2 июля, в связи с неожиданной остановкой рабо­ты одного агрегата, открыли еще одно отверстие. Сбрасываемый расход был неравномерно распре­делен по фронту водобойного колодца, что создало большой водоворот, направленный в сторону бере­га отводящего канала. В результате имел место под­мыв откоса канала, который еще не был закреплен.

Летом 1957 г. канал Северный-Донбас в пери­од строительства подвергся разрушению под воз­действием сильного ливня, редкого для Донбаса. Один из участков канала был сильно размыт: от­косы сильно изрыты потоками вод, грунт с отко­сов снесен на дно канала, часть плит осела, пере­косилась, произошли и другие разрушения отко­сов канала.

При строительстве Новосибирской ГЭС 25 октября 1956 г. начались работы по перекры­тию р. Обь. 27 октября в створе перекрытия у на­плавного моста со стороны левого берега созда­лись тяжелые гидравлические условия. В резуль­тате ураганного ветра и 4-метровой скорости течения силъно возросли гидравлические сопро­тивления, а следовательно, и нагрузка на оттяж­ки понтонного моста, которые не выдержали

3. Размыв откосов русла реки и поймы в результате перепада воды, вызванного стеснением сечения поймы.

4. Разрушение конструкций и местный размыв в русле реки потоком, сбрасываемым через водо­сброс.

5. Повреждение деревянных сооружений филь­трующимся потоком.

6. Разрушение земляных сооружений и скло­нов берегов в результате изменения геологических условий.

7. Недостаточность водосбросов.

8. Разрушения материала гидротехнических сооружений.

9. Прочие разрушения.

Из 300 аварий плотин (прорывы) в различных странах за 175 лет в 35% случаев причиной ава­рий было превышение расчетного максимального сбросного расхода, т.е. перелив воды через гребень плотины.

Причины аварий, сопровождающихся проры­вом гидродинамических сооружений напорного фронта и образованием волны прорыва, могут быть различны, но чаще всего такие аварии происходят по причине разрушения основания сооружения и недостаточности водосбросов (табл. 1).

Таблица 1 Частота аварий по различным причинам

Причина разрушения	Частота аварий, %
Разрушение основания	40
Недостаточность водосброса	23
Конструктивные недостатки	12
Неравномерная осадка	10
Высокое пороговое (капиллярное) давление (в намытой плотине)	5
Военные действия	3
Сползание откосов	2
Дефекты материалов	2
Землетрясение	1
Неправильная эксплуатация	2

Процентное соотношение аварий для различ­ных типов плотин представлено в табл. 2:

Таблица 2 Частота аварий для различных типов плотин

Тип плотины	Частота аварий, %
Земляная плотина	53
Защитные дамбы из местных материалов	4
Бетонная гравитационная	23
Арочная железобетонная	3
Плотины других типов	17

Земляные и каменно-земляные плотины разру­шаются, как правило, неполностью. Чаще всего возникает проран шириной 0,20 - 0,35 м от длины

и лопнули. Наплавной понтонный мост был со­рван, унесен водой и затоплен.

В 1956 г. на Майкопской ГЭС (р. Белая, Се­верный Кавказ) потоком сбрасываемой воды был сорван из шандорных пазов головного во­досброса и отнесен в нижний бьеф на рисбер­му шандорный железобетонный брус, весом 24 тонны.

Воркутинская ТЭЦ-2. В июле 1989 и в январе 1990 г. произошли прорывы ограждающих дамб.

Майкопская ГЭС. В 1989 и 1992 гг. на учас­тке примыкания к водосбросной плотине проис­ходило разрушение верхнего откоса. Наиболь­шие разрушения произошли в период паводка 1989 г. Тогда полностью были разрушены три секции правобережной подпорной стенки. В ок­тябре 1992 г. восстановленный участок плотины вновь был частично разрушен ливневым павод­ком. Причиной разрушения было резкое увели­чение сбросных расходов воды с образованием сбойных течений в районе водосбросной плоти­ны, вызванное практически полным заилением водохранилища.

В результате повышенных нагрузок на осно­вание водохранилищ при их наполнении, а так­же воздействия воды как смазки на тектоничес­кие трещины, в районах водохранилищ могут воз­никать сейсмические явления. Подобные явления отмечались в период наполнения водохранилищ Боулдер (США) - объем 41 500 млн м³, Кариба (Замбия) - объ"ем 175 000 млн м³ и др. Землетря­сение в районе г. Кайнангар (Индия), последо­вавшее за наполнением водохранилища Койна (2780 млн м³), привело к гибели 200 человек.