Понятия о гидротехнических сооружениях и их классификация

Гидротехническое (гидродинамическое) косооружение— объект для использования водных ресурсов, а также для борьбы с вредным воздействием вод

Существует несколько классификаций гидротехнических сооружений.

По месту расположения ГТС делятся:

ü на наземные (прудовые, речные,озерные, морские);

ü подземные трубопроводы, туннели.

По характеру и цели использования выделяются следующие виды ГТС:

ü водно-энергетические;

ü для водоснабжения;

ü мелиоративные;

ü канализационные;

ü водно-транспортные;

ü декоративные;

ü лесоплавильные;

ü спортивные;

ü рыбохозяйственные.

По функциональному назначению ГТС классифицируются следующим образом:

ü водоподпорные сооружения, создающие напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним (плотины, дамбы);

ü водопроводящие сооружения (водоводы), служащие для переброски воды в задан­ные пункты (каналы, туннели, лотки, трубопроводы, шлюзы, акведуки);

ü регуляционные (выправителъные) сооружения, предназначенные для улучшения условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек (щиты, дамбы, полузапруды, берегоукрепительные, ледонаправляющие сооружения);

ü водосбросные сооружения, служащие для пропуска излишков воды из водохрани­лищ, каналов, напорных бассейнов, которые позволяют частично или полностью опорожнять водоемы.

В особую группу выделяют специальные гидротехнические сооружения:

ü ГТС для использования водной энергии — здания ГЭС и напорные бассейны;

ü ГТС для водного транспорта — судоходные шлюзы, бревноспуски;

ü мелиоративные ГТС — магистральные и распределительные каналы, шлюзы, регу­ляторы;

ü рыбохозяйственные ГТС — рыбоходы, рыбоводные пруды;

ü комплексные ГТС (гидроузлы) — ГТС, объединенные общей сетью плотины, каналы, шлюзы, энергоустановки и тд

Аварии на гидротехнических сооружениях

Опасность возникновения затопления низинных районов происходит при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Непосредственную опасность представляет стремительный и мощный поток воды, вызывающий поражения, затопления и разрушения зданий и сооружений.

Высота и скорость волны прорыва зависят от того, где происходит - в верхнем или нижнем бьефах. Для равнинных районов скорость движения прорыва колеблется от 3 до 25 км/ч, в горных местностях доходит до 100 км/ч.

Значительные участки местности через 15-30 мин. обычно оказываются затопленными слоем воды толщиной от 0,5 до 10 м и более. Время, в течение которого территории могут находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток.

По каждому гидроузлу имеются схемы и карты, где показаны границы затопления и дается характеристика волны прорыва. В этой зоне запрещено строительство жилья и предприятий. Однако в Республике Башкортостан, Воронежской, Ростовской и Рязанской областях подобные нарушения начинают приобретать устойчивый характер. Здесь можно ждать очередных чрезвычайных ситуаций с гибелью людей. Так, в 1994 г. дважды прорывались плотины в Башкортостане и Екатеринбургской области, дамбы в Оренбургской. В г. Серово 250 домов и 12 предприятий оказались в зоне затопления.

В случае прорыва плотины для оповещения населения используются все средства: сирены, радио, телевидение, телефон и средства громкоговорящей связи. Получив сигнал, надо немедленно эвакуироваться на ближайшие возвышенные участки. В безопасном месте следует находиться до тех пор, пока не спадет вода или будет получено сообщение о том, что опасность миновала

Причины и виды ГТС аварий

Авария ГТС можно классифицировать по ряду следующих факторов:

1.Разрушения конструкций, находящихся в верхнем бьефе, подходящим потоком воды и ледоходом.

2.Размыв земляных плотин переливающимся потоком.

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.Недостаточности водосбросов.

8.Прочие разрушения. Разрушения материала гидротехнических сооружений.

Из 300 аварий плотин (сопровождающихся их прорывом) 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.