2488

3

СОДЕРЖАНИЕ

5

ВВЕДЕНИЕ

Обучающиеся в ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство, профиль «Строительство инженерных, гидротехнических и природоохранных сооружений» изучают дисциплину «Б.1.48.01. Безопасность гидротехнических сооружений».

В настоящем пособии в тезисной форме изложены основные положения этой дисциплины. Пособие предназначено для изучения основных положений дисциплины, а также для выполнения расчетной работы (рр). Объем дисциплины дан ниже.

Объем дисциплины

6

1.ПОНЯТИЕ «БЕЗОПАСНОСТЬ ГТС». ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИЙ

ВРоссийской Федерации уделяется значительное внимание безопасности гидротехнических сооружений, свидетельством чему является, прежде всего, Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» №117-ФЗ, принятый Госдумой 23.06.97 г. [1].

Под безопасностью гидротехнических сооружений, в соответствии с этим законом №117-ФЗ, понимается свойство гидротехнических сооружений, позволяющее обеспечивать защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.

Гидродинамическая авария – это чрезвычайное событие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его части, и неуправляемым перемещением больших масс воды, несущих разрушения и затопления обширных территорий.

К основным гидротехническим сооружениям, разрушение которых приводит к гидродинамическим авариям, относятся плотины, дамбы, перемычки, водозаборные и водосбросные сооружения (шлюзы). Последствиями гидродинамических аварий являются:

- повреждение и разрушение гидроузлов и кратковременное или долговременное прекращение выполнения ими своих функций;

- поражение людей и разрушение сооружений волной прорыва, образующейся в результате разрушения гидротехнического сооружения, имеющей высоту от 2 до 12 м и скорость движения от 3 до 25 км/ч (для горных районов – до 100 км/ч);

- катастрофическое затопление обширных территорий слоем воды от 0,5 до 10 м и бо-

лее.

7

2.ФАКТОРЫ РИСКА АВАРИЙ

2.1.Факторы риска

6.Халатность

7.Военные и террористические действия

8.Аварии на соседних предприятиях

2.2.Природные факторы

1.Половодья и паводки – образование расходов воды, превыщающих расходы, предусмотренные проектом, в результате катастрофических природных явлений.

2.Ледовые явления – образование катастрофических параметров этих явлений (толщины, размеров льдин, заторы, зажоры):

- зажор – заполнение живого сечения водотока шугой (внутриводным льдом); в результате – подъем уровня воды без увеличения расходы. Обычно в начале зимы, в период осеннего ледохода.

- затор – заполнение живого сечения водотока поверхностным льдом из-за какой-либо преграды. Чаще весной, в период весеннего ледохода. Преграда - обычно неподвижный лед.

3.Буря – сильный ветер со скоростью 15-20 м/с и более. Ураган – буря со скоростью

ветра более 30 м/с. Смерч (торнадо) - атмосферное явление, представляющее собой стремительный воронкообразный вихрь.

4. Изменения климата:

- изменение температуры воздуха вне пределов многолетних наблюдений; - изменение количества осадков; - изменение ветрового режима;

- изменение количества испарений. 5. Обвалы, оползни:

-обвал – отрыв и падение масс горных пород под действием силы притяжения. Обвалы возникают на склонах речных берегов и долин, в горах, на берегах морей.

-оползень – отделившаяся масса рыхлых пород, медленно и постепенно оползающая по наклонной плоскости отрыва; чаще всего оползни возникают на берегах водохранилищ или откосах грунтовых плотин.

2.3.Антропогенные факторы

1.Неверная гидрология – занижение максимальных расходов.

2.Неправильная геология – неправильное определение состава грунтов и их физикомеханических характеристик.

8

3.Износ оборудования – исчерпание технического ресурса оборудования без капитального ремонта или замены.

4.Неправильная эксплуатация – эксплуатация, выполняемая не по утвержденным правилам или вообще без правил.

5.Некомпетентность – эксплуатация необученным персоналом.

6.Халатность – игнорирование эксплуатационным персоналом выполнения необходимых действий.

7.Военные и террористические действия.

8.Аварии на соседних объектах.

2.4.Аварии подпорных ГТС

Аварии подпорных ГТС происходят по основным причинам, сгруппированным на представленной ниже схеме.

Рис. 1. Основные причины возникновения аварий на подпорных ГТС

9

3.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ГТС

3.1.Требования Федерального закона №117-ФЗ

Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений осуществляется на основании следующих общих требований:

обеспечение допустимого уровня риска аварий гидротехнических сооружений; представление деклараций безопасности гидротехнических сооружений; государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений; непрерывность эксплуатации гидротехнических сооружений; осуществление мер по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений, в

том числе установление критериев их безопасности, оснащение гидротехнических сооружений техническими средствами в целях постоянного контроля за их состоянием, обеспечение необходимой квалификации работников, обслуживающих гидротехническое сооружение;

необходимость заблаговременного проведения комплекса мероприятий по максимальному уменьшению риска возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях;

ответственность за действия (бездействие), которые повлекли за собой снижение безопасности гидротехнических сооружений ниже допустимого уровня.

3.2. Требования МЧС

Из Приказа МЧС РФ от 28 февраля 2003 г. № 105 [21]:

К основным требованиям по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения относятся:

-разработка распорядительных и организационных документов по вопросам предупреждения чрезвычайных ситуаций;

-разработка и реализация объектовых планов мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций;

-прогнозирование чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера, определение и периодическое уточнение показателей риска чрезвычайных ситуаций для производственного персонала и населения на прилегающей территории;

-обеспечение готовности объектовых органов управления, сил и средств к действиям по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций;

-подготовка персонала к действиям при чрезвычайных ситуациях;

-сбор, обработка и выдача информации в области предупреждения чрезвычайных ситуаций, защиты населения и территорий от их опасных воздействий;

-декларирование безопасности, лицензирование и страхование ответственности за причинение вреда при эксплуатации опасного производственного объекта и гидротехнического сооружения;

-создание объектовых резервов материальных и финансовых ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций.

-разработка плана действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и документация, регламентирующая деятельность объекта, которая включает:

а) порядок учета отклонений технологических параметров до опасных значений;

10

б) систему анализа причин отклонений от требований безопасности и учета всех неполадок, временных остановок технологического процесса, оборудования с разработкой мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций;

- создание системы оповещения.

Потенциально опасные объекты подразделяются по степени опасности в зависимости от масштабов возникающих чрезвычайных ситуаций на пять классов:

1 класс - потенциально опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения федеральных и/или трансграничных чрезвычайных ситуаций;

2 класс - потенциально опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения региональных чрезвычайных ситуаций;

3 класс - потенциально опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения территориальных чрезвычайных ситуаций;

4 класс - потенциально опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения местных чрезвычайных ситуаций;

5 класс - потенциально опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения локальных чрезвычайных ситуаций.

3.3. Требования СНиП (СП)

Согласно СП 58.13339.2012 [22]:

в составе проекта гидротехнических сооружений следует разрабатывать специальный проект натурных наблюдений за их работой и состоянием, как в процессе строительства, так и при эксплуатации для своевременного выявления дефектов и неблагоприятных процессов, назначения ремонтных мероприятий, предотвращения отказов и аварий, улучшения режимов эксплуатации и оценки уровня безопасности и риска аварий.

Проект натурных наблюдений должен включать:

-перечень контролируемых нагрузок и воздействий на сооружение;

-перечень контролируемых и диагностических показателей состояния сооружения и его основания, включая критерии безопасности;

-программу и состав инструментальных и визуальных наблюдений;

-технические условия и чертежи на установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), спецификацию измерительных приборов и устройств;

-структурную схему и технические решения системы мониторинга состояния сооружений, природных и техногенных воздействий на них, включая состав ее основных технических и программных средств, определяемый по таблице Ж.1 приложения Ж;

-инструктивные и методические рекомендации по проведению натурных наблюдений за работой и состоянием сооружений.

В составе проекта гидротехнических сооружений должны быть разработаны критерии их безопасности.

Перед вводом в эксплуатацию и в процессе эксплуатации гидротехнических сооружений критерии безопасности должны уточняться на основе результатов натурных наблюдений за состоянием сооружений, нагрузок и воздействий, а также изменений характеристик материалов сооружений и оснований, конструктивных решений.

В соответствии с действующим законодательством гидротехнические сооружения, повреждения которых могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций, на всех стадиях их создания и эксплуатации подлежит декларированию безопасности.