4.7 Воздействие объекта при аварийных ситуациях

Согласно СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» таблица Б.2, гидроузел (по двум вариантам) относится ко II классу.

Согласно «Показателям для отнесения организаций к категориям по гражданской обороне», введенным в действие Приказом МЧС России от 23.03.99 г. № 013, и на основании п. 4 «Порядка отнесения организаций к категориям по гражданской обороне», утвержденного постановлением Правительства РФ от 19.09.98 г. № 1115, а также исходных данных Главного управления МЧС России по Омской области № 189/07-04 от 03.07.2007 г., проектируемый гидроузел на момент ввода в эксплуатацию подлежит отнесению к I-й категории по гражданской обороне.

В состав основных сооружений гидроузла по 1 варианту входят: земляная плотина, водосброс, судоходный шлюз, ГЭС, рыбопропускное сооружение, подъездные дороги, электроснабжение и связь.

Вариант 2 – каскад напорных переливных плотин в пределах современного русла для поднятия и поддерживания уровня воды в р. Иртыш, для навигации и водоснабжения. В каскад напорных переливных плотин входят следующие сооружения:

• бетонные переливные плотины (Усть-Заостровский, Красногорский и Калачевский створы);

• судоходные шлюзы;

• рыбопропускные сооружения;

• ГЭС;

• донный водовыпуск;

• подъездные дороги;

• электроснабжение, связь.

Наиболее опасными факторами, способными вызвать аварию гидротехнического сооружения (плотины), являются: стихийные бедствия (ураганы, землятресения, наводнения, катастрофические паводки), ветроволновые и низкотемпературные воздействия, сиффузионные явления, сосредоточенная фильтрация, повреждения дренажей и водоупорных элементов, недостаточная пропускная способность водосбросов (перелив воды через гребень), недостаточная устойчивость откосов, недопустимые осадки, фильтрующие трещины в плотине, повреждения затворов, недостаточный объем изыскательских работ и неправильная оценка инженерно-геологических, гидрологических, климатических условий строительства, грубые ошибки проекта, неоправданные изменения проектных решений, дефекты строительства, нарушение правил эксплуатации и отсутствие своевременных ремонтных работ.

Эксплуатация любого крупного технического сооружения подразумевает необходимость рассмотрения и проведения мероприятий, способствующих минимизации вероятности возникновения аварийных ситуаций или ситуаций, сопряженных с определенной степенью риска.

От безопасности гидротехнических сооружений в большой степени зависят жизнь, здоровье и благополучие целых регионов и людей, проживающих в них.

ГТС являются сооружениями напорного фронта, которые создают разницу уровней воды. При образовании волны прорыва ГТС разрушается и происходит затопление значительной территории местности.

Разрушение ГТС напорного фронта влечет за собой нарушение нормальной жизнедеятельности населения близлежащих населенных пунктов, повреждения и разрушения объектов производственной и социальной сферы в результате действия волны прорыва.

ГТС являются гидродинамически опасными объектами.

При прорыве гидротехнического сооружения образуется проран, через который происходит излив воды из верхнего бьефа в нижний и образование гидродинамической волны прорыва. Волна прорыва является основным поражающим фактором этого вида аварий. Воздействие волны прорыва на ГТС подобно воздействию воздушной ударной волны взрыва.

Разрушительное действие волны прорыва – результат резкого изменения уровня воды в нижнем и верхнем бьефе при разрушении напорного фронта. Прочностные характеристики грунта оказывают влияние на конструктивные изменения в ГТС при воздействии потока.

Масштабы чрезвычайных ситуаций при аварии на ГТС (сопровождающиеся образованием волны прорыва) зависят от:

• типа и класса ГТС напорного фронта;

• вида аварии (главным образом от размеров прорана);

• параметров водохранилища и ГТС;

• характеристик русла в нижнем бьефе;

• топографических и гидрографических условий местности, подвергаемой затоплению.

Аварии, сопровождающиеся прорывом ГТС напорного фронта и образованием волны прорыва, чаще всего происходят по причине разрушения основания ГТС и недостаточности водосбросов.

Земляные и каменно-земляные ГТС разрушаются не полностью. В основном возникает проран шириной 0,20-0,35 от длины ГТС. Ширина прорана зависит от типа реки.

Главными факторами, определяющими параметры волны прорана, являются следующие показатели, зависящие от типа и класса ГТС:

• напор воды на плотине;

• размер прорана;

• характеристики ложа реки.

Зона воздействия волны прорыва составит более 150 км, территориально захватывает земли Омской области, г. Омска и доходит до Чернолученской зоны.

Согласно статистическим данным «Банка данных отказов, повреждений и аварийных ситуаций на ГЭС мира» - ВНИИГ, 1995 г., в зоне воздействия волны прорыва смертельный исход возможен на глубине 1,0 метр – 100 %, на глубине 50 см – 50 %, на глубине 30 см – 10 %. Степень риска на 500 тыс.чел. – 3 %.

Согласно требованиям Федерального закона РФ № 117-ФЗ от 21.07.1997 г. «О безопасности гидротехнических сооружений», постановления Правительства РФ № 1303 от 06.11.1998 г. «Об утверждении Положения о декларировании безопасности гидротехнических сооружений» и п. 1.2 «Порядка разработки и дополнительных требований к содержанию и форме Декларации безопасности гидротехнических сооружений, поднадзорных МПР России», утвержденных приказом МПР России № 39 от 02.03.99 г., декларированию безопасности подлежат все гидротехнические сооружения I, II и III классов капитальности, аварии на которых могут привести к возникновению ЧС. В соответствии с письмом Минстроя России от 20.04.1995 г. № БЕ-19-19/24 гидротехнические сооружения I и II классов входят в перечень потенциально опасных и технически особо сложных объектов.

Возможной причиной аварии может быть недостаточное количество контрольно-измерительной аппаратуры для контроля за состоянием ГТС, наличие ряда локальных повреждений и дефектов, которые могут привести к более серьезным разрушениям и деформациям.

При всех сценариях возможной на гидроузле аварии происходит опорожнение водохранилища.

Для предупреждения развития аварийных ситуаций и обеспечения безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений и локализации последствий аварий проектом предусмотрены технические и организационные мероприятия.

Контроль за надежностью и безопасностью ГТС производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации гидротехнических сооружений.

Обеспечение надежности ГТС и управление риском аварий гидротехнических сооружений включают следующие основные этапы:

• оценку состояния гидротехнического сооружения;

• анализ риска аварий гидротехнических сооружений;

• оценку риска;

• регулирование риска путем разработки и осуществления мер по предупреждению аварий гидротехнических сооружений.

В общем виде меры по уменьшению (управлению) риска возникновения аварий и ЧС могут иметь организационный, технический или социально-психологический характер, наиболее предпочтительны технические и организационные меры.

Меры управления риском условно можно разделить на активные и пассивные.

Активные меры управления риском – это меры уменьшения частоты (вероятности) возникновения аварии на ГТС, включающие:

• меры уменьшения частоты (вероятности) возникновения опасных событий и процессов, ведущих к аварии ГТС;

• меры уменьшения частоты (вероятности) перерастания нарушения в работе ГТС в аварию.

Пассивные меры управления риском – это меры уменьшения тяжести последствий аварии ГТС.

К активным мерам управления риском возникновения аварии на водоподъемной плотине в первую очередь относятся мероприятия, направленные на обеспечение надежности ГТС:

• контроль за состоянием и работой плотины, механического оборудования с ведением оперативных журналов в соответствии с «Инструкцией по эксплуатации»;

• обследование, в соответствии с графиком, ГТС с составлением актов;

• предпаводковое обследование технического состояния плотины, затворов и подъемных механизмов;

• технические осмотры сооружений в весенний и осенний периоды, а также перед наступлением зимнего периода с составлением актов обследования;

• измерение уровней воды в водохранилище;

• организация работ по безаварийному пропуску весенних паводковых вод, организация круглосуточного дежурства и измерение уровней воды.

К пассивным мерам управления риском возникновения аварии на ГТС, в первую очередь, относятся следующие:

• совершенствование планов локализации аварийных ситуаций и действий в чрезвычайных ситуациях;

• контроль наличия спасательных средств на предприятии;

• плановое проведение занятий, семинаров и учений по отработке действий руководящих лиц и личного состава, служб оповещения и связи, аварийно-технической и медицинской службы, гражданской обороны при возникновении наиболее вероятных сценариев производственных аварий, катастроф и стихийных бедствий;

• увеличение материально-технических ресурсов для предотвращения и ликвидации ЧС.

Надежность работы гидротехнических сооружений зависит не только от качества строительства, но и от правильной эксплуатации. Гребень плотины должен поддерживаться на проектной отметке. Понижение гребня и просадки немедленно устраняются. Оплывы, промоины грунта на низовом откосе следует расчистить и засыпать грунтом, протечки через тело плотины необходимо ликвидировать и пригрузить фильтрующим материалом (песком, щебнем).

Наиболее ответственным периодом эксплуатации плотины является пропуск паводка. На период пропуска паводка необходимо организовать круглосуточное дежурство с наличием механизмов (бульдозер, экскаватор).

Для снижения объемов разрушений и потерь при прорыве плотины в плане действий по защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера предусматривается проведение различных оперативных и инженерно-технических мероприятий.

Оперативные мероприятия включают:

• организацию контроля уровня затопления и детальное обследование территории;

• совершенствование системы оповещения и информирования населения;

• организацию и оснащение формирований для выполнения защитных мероприятий;

• подготовку к проведению мероприятий по спасению, эвакуации и жизнеобеспечению населения.

К числу основных групп инженерно-технических мероприятий, проводимых заблаговременно или в период подготовки и ликвидации последствий затоплений, могут быть отнесены:

• создание сети автоматизированного контроля за повышением уровня воды в пойме реки;

• перераспределение или регулирование стока воды во времени;

• подготовка сил и средств для спасения пострадавших, эвакуация и жизнеобеспечение людей, сельскохозяйственных животных из зон затопления.

Создание сети автоматизированного контроля повышения уровня воды в пойме реки включает установку специальных датчиков, фиксирующих уровень воды за плотиной и передающих в органы оповещения информацию об угрозе затопления и мерах, которые должны быть приняты для снижения ущерба и потерь.

Основной составляющей взрывопожаробезопасности является компоновка технологического оборудования на объектах гидроузла и в здании электростанции.

распространения и средства пожаротушения на гидроэнергетических объектах предусматривается в соответствии с Федеральным законом о «Пожарной безопасности», государственными и ведомственными нормативными документами.

Система пожарной безопасности включает в себя:

• монтаж автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации;

• противопожарное водоснабжение;

• выполнение требований п. 16.5 Приказа Минэнерго РФ за № 285 от 30.06.2003 г. по содержанию и эксплуатации масляного хозяйства и маслонаполненного оборудования.