Біблографичний список до теми

Основні законодавчі та нормативно-правові акти:

[33; 35; 39; 41]

Тема 5. Оцінка інженерної обстановки та соціально-економічних наслідків надзвичайних ситуацій

Мета: засвоєння, закріплення, поглиблення і систематизація знань про:

• фактори, котрі впливають на спроможність роботи об’єкта в умовах підтоплення;

• заходи по захисту населення при катастрофічних затопленнях;

• організація роботи органів ЦЗ при затопленні (підтопленні) населених пунктів;

• характер руху хвилі прориву при повному руйнуванні підпірних споруд водосховища.

План вивчення теми

1. Характеристика зон затоплень, які виникають під час руйнування підпірних споруд (греблі) водосховищ.

2. Розрахунок хвилі прориву при частковому руйнуванні греблі. Розв’язання типових завдань з оцінки обстановки при затопленнях.

3. Заходи з мінімізації небезпечних наслідків, які запроваджуються завчасно та у разі загрози затоплення.

4. Розрахунок сил і засобів при затопленні (підтопленні) населених пунктів.

Методичні рекомендації до самостійної роботи

І. Характеристика Дніпропетровського каскаду та зон можливого катастрофічного затоплення.

Ідея створення найпотужнішого каскаду водосховищ належить Сталіну (передбачалося створити 14 водосховищ та поєднувальний канал з Західною Двиною). Він планувався, як перший неприступний рубіж на шляху пересування військ можливого супротивника. Спустивши водосховища або зруйнувавши греблю потужна ударна гідрохвиля за декілька годин прорвала б всі розташовані нижче греблі.

В 1927 р. розпочато будівництво Дніпрогесу, вартість його будівництва склала 200 млрд.доларів. Загальна вартість “підкорення” Славутича за приблизними підрахунками склала 2 трлн. доларів.

Загальна площа “морів” каскаду на території України складає 8000 кв.км

Дніпровський каскад є складним та трудомістким інженерним комплексом. Він складається з 6-ти великих гідровузлів з водосховищами значного об’єму від 2,45 км³ (Дніпродзержинське) до 18,2 км³ (Каховське) (Таблиця 2.3).

Таблиця 2.3

Водосховища

Назва моря, рік створення	Об’єм води, куб.км	Площа, кв.км	Потужність, МВт
Київське, 1966	4	925	360
Канівське, 1972	2,5	675	444
Кременчужське, 1961	14	2250	625
Дніпродзержинське, 1965	2,5	567	350
Дніпровське, 1932	3,5	420	500
Каховське, 1956	18,5	2155	350

Під катастрофічне затоплення підпадає частина території 8 областей України загальною площею до 7000 км², де проживає 2 млн.370 тис.чол. Сюди повністю або частково попадає 427 міст та інших населених пунктів, в тому числі місто Київ, 3 обласних центри та 6 категорованих міст.

В мирний час такі явища практично виключені, та й не можуть, як свідчить світова практика, носити миттєвий характер.

Для прикладу розглянемо динаміку розвитку аварії Титонської греблі на притоці річки Снейн (США) 7 червня 1976 р. Вона була побудована в кінці 1975 р. для зрошення земель, боротьби з паводками та енергетики. Повна місткість водосховища 335 млн.м³. Для порівняння об’єм Київського водосховища в 10 разів, а Цимлянського в 70 разів більший.

Перші ознаки фільтрації на низовому відкосі проявилися за 4 дні до катастрофи.

В 10 год. 15 хв. на низовому відкосі з’явилася темна мокра пляма, з якої просочувалась вода, а потім забив невеликий фонтан.

В 11.00 – 2 бульдозери намагалися ліквідувати течу, але вже об 11.57 гребля була зруйнована.

Проривна хвиля мала висоту 4,5 м. Загальна площа затоплення складала 1200 км² (120 тис. Га).

Попередження на евакуацію дали за 2 години до прориву, що врятувало життя сотень людей, вдалося евакуювати 30 тис.чол.

Було зруйновано тисячі будинків, загинуло 11 чол., більше 1000 поранено, загинуло 20 тис.голів худоби, ушкоджено 51 км залізниці.

Збиток оцінювався від 0,5 до 1 млрд доларів.

У воєнний час причинами руйнування гідровузлів можуть бути:

• ядерний удар безпосередньо по гідровузлу;

• гравітаційна хвиля, яку спричинив ядерний вибух у верхньому б’єфі греблі;

• перелив води через греблю при надводному ядерному вибуху.

При цьому слід враховувати, що при прориві Київського гідровузла проривний паводок навіть при руйнуванні Канівського гідровузла затримується в Кременчужському водосховищі, руйнування греблі Кременчужського гідровузла приведе до самих тяжких наслідків :із причини переповнення водосховища послідовно руйнуються через 20 годин Дніпродзержинський, через 26 годин Дніпро ГЕС, а потім Каховський гідровузол.

Прорив взимку буде мати більш тяжкі наслідки, тому що товщина льоду може складати від 0,5 до 0,6 метра.

З вищезгаданого витікає, що всі зони можливого катастрофічного затоплення повинні бути завчасно з великою точністю прогнозовані і по можливості зменшені, а також необхідно відпрацювати комплекс заходів по зниженню збитків та захисту населення.

Зона можливого катастрофічного затоплення – це територія, в межах якої в результаті можливого затоплення є вірогідність масової загибелі людей, руйнування споруд, пошкодження та знищення інших матеріальних цінностей.

У світі немає нічого навіть приблизно схожого на дніпровську “гідру” – за розмірами та потужністю. Над жодним багатомільйонним містом не висить така “водяна” бомба. В кінці кінців, навіть найбільш потужні споруди старіють та руйнуються під дією часу. Катастрофу може викликати неравномірне осідання греблі, неправильна експлуатація об'єкту, помилки, допущені при проектуванні та будівництві гідровузлів.

Глобальну катастрофу може викликати і інша, менша за своїми масштабами, наприклад, землетрус (по Дніпру, як відомо, проходить лінія розколу земної кори), смерч, падіння літака та інше. Слід враховувати можливі воєнні дії або диверсію.

Вибух в акваторії водосховища, ще небезпечніший, ніж безпосереднє руйнування дамби. В результаті вибуху виникне руйнівна вибухова гідрохвиля, великої швидкості, яка зруйнує на своєму шляху все, в тому числі і греблі.

Сила хвилі, що рухається до Чорного моря, невпинно зростає. Основною руйнівною силою стануть плавзасоби, уламки мостів, будівель та інше. По Дніпру будуть знесені всі мости, лінії електрозв’язку та електрокомунікації, газо-, нафто-, бензопроводи. Не виключена при цьому “палаюча” хвиля. Суміш з хімікатів, радіонуклідів, каналізаційних нечистот, трупів людей, тварин увіллється у Чорне море.

Постраждає біля 1000 населених пунктів, розташованих на Дніпрі. Серед них – Київ, Переяслав-Хмельницький, Черкаси, Світловодськ, Кременчук, Дніпродзержинськ, Запоріжжя, Марганець, Нікополь, Херсон, Одеса. В результаті катастрофи Україна буде розсічена мертвими болотистими полосами, шириною в кілька десятків кілометрів., що практично не підлягає реабілітації. В результаті тього епідеміологічні хвороби по всій території України та середземноморських країн.

В зоні водного ураження збудована найпотужніша у світі (6 реакторів з 540 т високорадіоактивного палива) Запоріжська АЕС. Важко навіть передбачити, що відбудеться, якщо сила 5-ти дніпровських морів упаде на АЕС.

Особливості захисту населення та територій в зонах катастрофічного затоплення

З метою зниження втрат у випадку повені та затоплення завчасно планується комплекс організаційних та інженерно-технічних заходів, що направлені на попередження катастрофічних наслідків.

Найбільш ефективною є розчистка русел річок від льоду, посилення насипів та захисних дамб (земляних, а при мінусових температурах – снігових та льодових), оперативна ліквідація можливих заторів та зажорів.

У загрозливий період передбачені форсовані спрацювання водосховищ, що зменшить збитки на 30 – 40 %. Але треба звернути увагу на те, що цей процес тривалий від 5 до 12 діб, і обстановка в регіонах буде складнішою ніж при повені.

В зонах катастрофічного затоплення обмежено будівництво господарських об’єктів, інженерно-технічних комунікацій, плануються та всебічно готуються евакуаційні заходи для населення та тварин.

При цьому в зонах, де час добігання проривної хвилі після руйнування напірного фронту складає до 4 годин, евакуація проводиться терміново, а в особливий період одночасно з евакуацією населення категорованих міст, а на іншій території – по загрозі виникнення затоплення. Систематичне проведення занять, тренувань та навчань.

Основні дії при загрозі затоплення та ліквідації їх наслідків:

• оперативне оповіщення керівного складу та населення (1-5 хв.);

• екстрена, безаварійна зупинка виробництва, відключення мережі енерго-, водо-, газо-, теплопостачання та інших систем ( до 20 хв.);

• запобігання паніці, евакуація населення та тварин в безпечні райони (до підходу хвилі прориву);

• нейтралізація СДОР та інших шкідливих речовин;

• здійснення невідкладних заходів по захисту унікального обладнання, зберігання архівних та секретних документів; грошових та матеріальних цінностей (демонтаж, та вивіз, використання захисних плівок для упаковки, завчасна змазка та консервація);

• вивід громадського, державного та особистого транспорту, плавзасобів з загрозливих районів (20 –40 хв.);

• оточення та організація контрольно-пропускного режиму на межі зон катастрофічного затоплення, охорона окремих важливих об’єктів;

• по можливості, вивіз (захист) медикаментів, продовольства, пально-мастильних матеріалів та інше;

• зміна режимів праці та відпочинку в зонах затоплення;

Першочерговими заходами в ході рятувальних робіт є:

• розвідка районів затоплення;

• пошук потерпілих людей, тварин та матеріальних цінностей, рятування та транспортування в безпечні зони;

• доставка потерпілим питної води, продовольства, одягу, рішення всього комплексу завдань по життєзабезпеченню;

• оперативне зведення водозахисних дамб; насипів; спорудження водовідвідних каналів;

• відбудова (по тимчасовим схемам) порушених комунікацій;

• укріплення конструкцій житлових та громадських будівель, мостів та мостових переходів, інших споруд по необхідності;

• ремонт транспортних комунікацій.

Типова задача

Визначити стійкість заданого об'єкту до дії хвилі прориву внаслідок аварії на ГДНО та час підходу хвилі прориву і її тривалість в районі заданого об'єкту якщо:

Об'єм водосховища (W) - 50 млн. м³.

Глибина води перед прораном (висота греблі) (Н) -5 м.

Ширина прорану (В) - 75 м.

Швидкість течії (V) - 3 м/с.

Відстань до заданого об'єкту (L) - 25 км.

Об'єкт - наземний резервуар для хімічних речовин.

Рішення:

1. Визначити висоту хвилі прориву в районі заданого об'єкту. Формула (2.28):

h_х.в.=K x H , (2.28)

де К - коефіцієнт висоти хвилі прориву (0.2),

Н - висота греблі (глибина перед прораном).

Отже h_х.в. = 0,2 x 5 = 1 м.

Перший висновок: хвиля прориву має такі параметри:

h_х.в. = 1 м, V_х.в. = 3 м/с.

Визначити межу стійкості заданого об'єкту.

Другий висновок: межа стійкості заданого об’єкту має такі параметри: hм.с.=1м, Vм.с.=1м/с.

Основний висновок: наземні резервуари для хімічних речовин до дії хвилі прориву не стійкі, оскільки швидкість хвилі прориву значно перевищує межу стійкості об’єкту.

Необхідно намітити і виконати певні роботи по забезпеченню захисту об’єкту від дії хвилі прориву.

3. Визначити час підходу хвилі прориву до заданого об’єкту. Формула (2.29):

(2.29)

Отже: t = 25 / (3,6 3) = 2,3 години ( 2 год. 18 хв.).

4. Визначити час, протягом якого хвиля прориву буде проходити в районі заданого об’єкту

а. визначити час звільнення водосховища від води. Формула (2.30):

(2.30)

де Т – час звільнення водосховища, годин;

N - максимальна витрата води на 1 м ширини прорану (10м³/с).

Отже: Т = 50 000 000/(3600x10x75) = 18,5 год. (18 год. 30 хв.).

б. визначити заданий параметр - Т. Формула (2.31):

Т’ = Т х К_в, (2.31)

де К_в - коефіцієнт відстані (1.7).

Отже: Т’ = 18,5 x 1,7 = 31,45 год. (31 год. 27 хв.).

Висновок: Для проведення захисних заходів в розпорядженні відповідних органів 2 год.Заходи по забезпеченню життєдіяльності людей, що будуть охоплені надзвичайною ситуацією, мають бути спланованими мінімум на півтори доби.