Изучение рисков разрушения плотины
Статья посвящена вопросу изучения рисков разрыва плотины. Описываются причины и последствия разрушения плотины. Приведены ключевые параметры риска, методы и инструменты для определения оценки риска разрушения плотины. Представлены элементы безопасности.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.03.2021 |
| Размер файла | 235,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Изучение рисков разрушения плотины
Городниченко Валерия Олеговна аспирант 1 курса, факультет "Строительный" Пермский Национальный Исследовательский Политехнический университет Россия, г. Пермь
Аннотация
Данная статья посвящена вопросу изучения рисков разрыва плотины. Описываются причины и последствия разрушения плотины. Приведены ключевые параметры риска, методы и инструменты для определения оценки риска разрушения плотины. Представлены элементы безопасности накопительных сооружений, указана значимость мониторинга.
Ключевые слова: риск, плотина, наводнение, безопасность, сценарий разрыва, мониторинг. плотина разрушение риск
Annotation
This article is devoted to the study of the risk of dam rupture. The causes and consequences of the destruction of the dam are described. Key risk parameters, methods and tools for determining the risk of dam failure are given. The safety elements of storage facilities are presented, the importance of monitoring is indicated.
Key words: risk, dam, flood, safety, rupture scenario, monitoring.
Плотина - это водоподпорное сооружение, перегораживающее водоток и (иногда) долину водотока для подъема уровня воды [1, с. 7].
Изучение рисков разрушения является одной из наиболее обсуждаемых тем в области безопасности плотин. Это позволяет инженеру принимать стратегические решения для строительства, проектирования, обслуживания плотин или для подготовки непредвиденных планов при их разрушении.
Риск - это мера вероятности и значимости неблагоприятного воздействия на здоровье, имущество или окружающую среду. Понятие риска наводнения представляет собой сложное понятие, включающее ключевые параметры:
• Опасность определяется как вероятность возникновения наводнения, которое будет угрожать жизни, здоровью и имуществу. Она характеризуется несколькими гидравлическими параметрами, которые объясняют разрушительную способность наводнения. Опасностью для людей, проживающих в непосредственной близости от плотины является ее прорыв.
• Уязвимость определяется как оценка человеческой и экономической занятости участка, который может быть подвержен опасности. В случае риска разрушения плотины рассматривается уязвимость имущества и людей перед волной прорыва.
Риски разрушения плотины очень низки, так как эти сооружения находятся под постоянным контролем целого ряда инженеров. Тем не менее, существующие риски попадают в категорию технологических рисков. При разрушении плотины образуется волна прорыва, которая причиняет основной ущерб. Волна прорыва приводит к внезапному и быстрому росту уровня воды ниже по течению, что может повлиять на безопасность людей, имущества и иметь негативные последствия для окружающей среды (загрязнение, разрушение и т.д.). Можно рассматривать два различных типа разрушения плотин: мгновенное и прогрессирующее. Мгновенное разрушение является наиболее пессимистичной гипотезой (чрезвычайно быстрый подъем воды), в то время как разрыв оползневой плотины является частичным, но допускает выброс всего объема воды. Насыпная плотина разрушается постепенно из-за внешней или внутренней эрозии, что приводит к утечкам, которые с течением времени увеличиваются. Бетонная плотина имеет тенденцию разрушаться быстрее, однако существуют предупреждающие признаки, обнаруженные системами мониторинга, установленными на гидротехнических сооружениях.
Причины, а также механизмы, задействованные во время разрушения, являются переменными и зависят от конкретных характеристик плотины. Причины прорыва можно классифицировать как: технические (неисправность клапанов, дефект проектирования, конструкций или материалов, старение и усталость бетонных конструкций), естественные (обильные паводки, которые превышают расчетные, землетрясения и др.) и человеческий фактор (недостаточные предварительные исследования, недостаточный контроль за строительством, эксплуатационные ошибки, отсутствие контроля и технического обслуживания или террористические действия).
Рис.1. - Разрыв плотины
В настоящее время начинают разрабатываться и использоваться следующие методы для снижения риска разрушения плотин:
1) Идентификация опасности.
2) Построение сценариев прорыва и ситуаций, приводящих к разрушению гидротехнических сооружений.
3) Определение последствий, связанных с каждым способом прорыва. Детальный анализ, который учитывает скорость разрушения и возможность срабатывания заблаговременного предупреждения.
4) Расчет общего риска.
Анализ рисков помогает определить наиболее вероятные сценарии разрушения, выделить слабые места гидротехнических сооружений для лучшего контроля состояния и необходимого усиления конструкций.
Безопасность накопительных сооружений основана на трех элементах:
- структурная безопасность;
- мониторинг и техническое обслуживание;
- план на случай чрезвычайной ситуации.
Целью структурной безопасности является обеспечение того, чтобы накопительная конструкция выдерживала все предполагаемые нагрузки и условия эксплуатации. Она включают в себя выявление возможных отклонений, соответствующие проверки безопасности и конструктивные требования. Целью мониторинга является своевременное обнаружение изменений в состоянии или параметрах поведения, которые могут отрицательно повлиять на безопасность сооружения. Техническое обслуживание помогает предотвратить непредвиденные ситуации и обеспечить надлежащее функционирование устройства мониторинга. Аварийный план используется там, где безопасная эксплуатация накопительной конструкции не может быть гарантирована. Это включает подготовку к быстрому осуществлению необходимых мер, таких как процедура уведомления властей, предупреждение и эвакуация населения, находящегося в опасности.
В настоящее время только в России насчитывается более 65 тысяч гидротехнических сооружений. Наибольшую опасность представляют плотины, с напорами от 20 до 250 м, или водоподпорные гидротехнические сооружения, которые эксплуатируются без ремонта долгое время. Последствиями аварий на этих объектах могут являться многочисленные жертвы, разрушение имущества, загрязнение окружающей среды. В связи с этим необходимо учитывать риски от возникновения разрыва плотины, моделировать разрушение сооружений для получения карты зон затопления, ежедневно проводить мониторинг сооружений, составлять эвакуационные планы и иметь возможность в любой момент уведомить власти и население о разрушении гидротехнических сооружений.
Список литературы
1. СО 34.21.308-2005 Гидротехника основные понятия. Термины и определения - Санкт-Петербург., 2005. - 51 с.
2. Современные методы и технологии в области безопасности гидротехнических сооружений. - Европейская экономическая комиссия ООН,
2015. - 137 с.
3. Бурцев А.А., Ничепорчук В.В., Симонов К.В. Оценка рисков аварийных ситуаций на гидроэлектростанциях Красноярского края. // Журнал Сибирского Федерального Университета. Серия: Техника и технологии - 2008. - №2 - С. 207-218.
4. Touaibia A., Labouize A. Evalution des risques d'inondations associes a la
rupture du barrage a l'aide du modele TELEMAC_2D et systeme d'information geografique: cas du barrage Cheffia el Tarf, 2017 - 156 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение профиля земляной плотины. Определение высоты плотины. Определение ширины гребня. Крепление откосов. Подбор дренажного устройства. Построение депрессионной кривой. Схема расчета грунтовой плотины. Схема гребня плотины.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 13.08.2006Общая характеристика грунтовой плотины, ее разновидности и отличительные черты. Порядок определения высоты тела плотины, отметки ее гребня. Методика и этапы конструирования тела плотины, ее фильтрационный расчет. Устройство и назначение водосброса.
курсовая работа [474,2 K], добавлен 15.05.2009Проектирование гидроузла: описание района, топографическая и климатическая характеристика, геологические условия. Обоснование выбора створа гидротехнического сооружения, компоновка узла плотины. Геометрические параметры плотины, гидравлический расчет.
курсовая работа [770,0 K], добавлен 14.12.2011Естественные и хозяйственно-строительные условия. Проектирование поперечного профиля грунтовой плотины, сопряжения тела плотины с основанием и берегами. Выбор типа и конструкции водовыпуска. Организация производства работ по строительству гидроузла.
дипломная работа [283,0 K], добавлен 17.12.2010Проектирование бетонной водосборной плотины, компоновка сооружений гидроузла и гидравлические расчеты. Порядок конструирования тела плотины и ее элементов. Расчет фильтрации, нагрузки и воздействия на плотину. Планирование затрат на строительство.
курсовая работа [119,3 K], добавлен 12.07.2009Выбор створа плотины в зависимости от топографических, геологических, гидрологических и строительных условий. Определение высоты плотины, крепление откосов, дренажные устройства и фильтрационные расчеты. Водосбросный канал и расчет трубчатого водоспуска.
курсовая работа [48,4 K], добавлен 16.01.2012Гидрологические характеристики района проектирования. Определение полезного, форсированного и мертвого объемов водохранилища. Выбор створа плотины, трассы водопропускных сооружений. Построение плана и поперечного профиля плотины. Расчет входного оголовка.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.06.2015Расчет отметки гребня и высоты волнозащитной плотины с учетом осадки. Расчетные уровни воды и характеристики ветра. Подбор поперечного профиля. Заложение и крепление откосов, вычисление массы камня. Анализ крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса.
курсовая работа [973,6 K], добавлен 17.01.2014Обоснование выбора створа и типа грунтовой плотины, конструкция ее поперечного профиля. Назначение отметок и размеров берм. Определение отметки гребня плотины, подбор обратного фильтра. Расчёт депрессионной кривой и устойчивости откосов, их крепление.
контрольная работа [157,8 K], добавлен 05.11.2014Определение отметки гребня грунтовой плотины и расчёт крепления верхового откоса. Прогноз физико-механических свойств грунта. Фильтрационные расчеты. Подбор зернового состава переходных зон. Расчёт концевого участка строительного водосброса плотины.
курсовая работа [687,3 K], добавлен 13.03.2012Способы разрушения нефтяных эмульсий. Обезвоживание и обессоливание нефти. Электрические методы разрушения водонефтяных эмульсий. Способы очистки нефти от механических и агрессивных примесей. Гидраты природных газов. Стабилизация, дегазация нефти.
реферат [986,1 K], добавлен 12.12.2011Межгорные котловины Южной Сибири и Северной Монголии. Имитация прорыва ледяной плотины и гидравлические параметры дилювиальных потоков при неустановившемся режиме движения воды. Моделирующая система HEC-RAS. Трехмерное изображение моделируемого участка.
статья [1,4 M], добавлен 17.10.2009Основные требования к проектам гидросооружений. Определение класса гидротехнического сооружения. Проверка на пропуск поверочного расхода. Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе и параметров принятых гасителей. Конструирование подземного контура.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.11.2021Компоновка гидроузла, выбор удельного расхода. Проектирование водобойного колодца. Выбор числа и ширины пролётов плотины. Конструирование водосливного профиля. Устройство и применение плоских затворов. Техническая безопасность гидротехнических сооружений.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 29.07.2012Определение твердости горной породы, коэффициента пластичности и работы разрушения, осевой нагрузки на долото при бурении из условия объемного разрушения горной породы, мощности, затрачиваемой лопастным долотом. Механические характеристики горных пород.
контрольная работа [198,3 K], добавлен 01.12.2015Особенности гидравлического расчета деривационного канала в разных условиях равномерного и неравномерного движения. Входная и выходная часть быстротока. Определение глубины водобойного колодца и высоты водобойной стенки. Характеристика водослива плотины.
курсовая работа [893,9 K], добавлен 10.06.2011Расчет мертвого объема водохранилища, ежедневных расходов и уровней воды. Поперечный профиль плотины, расчет коэффициента запаса устойчивости, крепления верхового откоса, паводкового и турбинного водосборов. Гидротехнические расчеты по водохранилищу.
курсовая работа [906,9 K], добавлен 18.05.2011Озёра завального и ледникового типов. Маргузорские озёра и моренные плотины. Озёра урочища Кули-Калон. Распространение ледниковых отложений. Сейсмогенная природа обвалов. Неотектоника в Гиссаро-Алайском регионе. Морфометрические характеристики озёр.
статья [1,5 M], добавлен 28.02.2015Проектирование комплексного гидроузла. Физико-технические характеристики грунтов основания. Гидравлические расчеты водосливной плотины. Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты. Гидравлический расчет пропуска строительных расходов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.12.2010Характеристика района возведения гидроузла. Выбор основных размеров профиля плотин. Определение отметки гребня в глубоководной зоне. Откосы, бермы и дренажные устройства. Фильтрационный расчет грунтовой плотины. Проектирование водовыпускного сооружения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.04.2015
