تعتبر المياه من أخطر الظواهر الطبيعية التي لا يمكن التنبؤ بها. ومن أجل حماية مستوطناتهم والحصول في الوقت نفسه على الإمدادات اللازمة من المياه، يتعين على الناس بناء هياكل هيدروليكية خاصة. أنها تخلق اختلافات في المستويات الهيدروليكية. قبل الهيكل يوجد حوض سباحة علوي (مستوى مياه مرتفع)، وبعده يوجد حوض سفلي.

سد هوفر

السدود هي من بين الأكثر شيوعا. يمكنك أيضًا العثور على السدود و. جميعها من المحتمل أن تكون خطرة وتتطلب مراقبة مستمرة من قبل المنظمات ذات الصلة.

ونتيجة لتدميرها أو انهيارها، يحدث تسرب كبير للمياه بشكل غير منضبط، مما يؤدي إلى حالة طوارئ تنطوي على وفاة أشخاص وحيوانات والعديد من الدمار. وهذا ما يسمى (التعريف والعرض في موقع الموسوعة).

ما يجب القيام به في مثل هذه الحالة، وما هي العواقب التي تحتاج إلى الاستعداد لها وما إذا كان من الممكن منعها، سننظر في هذه المقالة.

الأسباب

يمكن أن يحدث فشل السد أو السد لأسباب طبيعية أو بسبب النشاط البشري. تشمل القوى الطبيعية التي يمكن أن تسبب اختراقًا في الهيكل الهيدروليكي ما يلي: الزلازل والفيضانات والأمطار الغزيرة والطويلة والأعاصير والانهيارات الأرضية. يمكن أن يؤدي التآكل الطبيعي للهياكل الخرسانية أيضًا إلى وقوع حادث، ولكن سدود التربة هي الأكثر شيوعًا الآن.

تعد حالات عدم الدقة المختلفة في التصميم، والأخطاء في بناء الأشياء، والعيوب المادية أو الجودة المنخفضة، والانفجارات، والتخريب، والعمليات العسكرية بالقرب من الهياكل الهيدروديناميكية، من بين الأسباب المرتبطة بالنشاط البشري.

إذا تم اكتشاف أدنى خطر لكسر السد، يتم اتخاذ الإجراءات لتقويته ومنع الانهيار. أثناء فيضانات الربيع، يتم تصريف المياه بانتظام من المنشأة.

مجاري المياه

اعتمادا على حجم وقوة المياه المنطلقة، يتم تمييز الأنواع التالية من الحوادث الهيدروديناميكية:

• اختراق هيكل مع حدوث أمواج قوية تؤدي إلى فيضانات مساحات واسعة
• ينكسر سد أو حاجز، مما يؤدي إلى حدوث فيضان اختراقي (ارتفاع قصير المدى ولكن مكثف في مستوى المياه في مجرى مائي).
• حادث أدى إلى ترسب الرواسب النهرية على مساحة كبيرة وتدمير طبقة التربة الخصبة.

في معظم الحالات، يحدث انخفاض منسوب المياه في المناطق التي غمرتها الفيضانات بعد 4 ساعات، وفي بعض الحالات من الضروري الانتظار بضعة أيام.

العواقب و العوامل الضارة

نتيجة لحادث هيدروديناميكي، تحدث فيضانات في المنطقة، غالبًا ما تشبه الكارثة. تضرب الموجة الناتجة بسرعة المنطقة الواقعة في الأراضي المنخفضة.

تشمل العوامل الضارة الرئيسية في مثل هذه المواقف ما يلي:

• قوة التدفق
• موجة ناشئة
• وكذلك المياه الهادئة التي لها تأثير مدمر على المنشآت الزراعية.

يمكن مقارنة قوة الموجة عند اختراق الهيكل بموجة الهواء الصادمة الناتجة عن الانفجار. ومع ذلك، ليست كل الفيضانات كارثية. للحصول على حالة الطوارئ، تؤخذ في الاعتبار مدتها وعمقها وحدود منطقة الفيضانات المحتملة، وكذلك يجب أن يكون ارتفاع الموجة وسرعة التدفق كحد أقصى.

تشمل العواقب الأولية للحوادث الهيدروديناميكية ما يلي:

• الموت الجماعي والخسائر العديدة في الحيوانات والبشر؛
• وتدمير المباني والمرافق العامة الهامة؛
• انقطاع التيار الكهربائي؛
• وقف عمل أنظمة الري أو غيرها من أنظمة إدارة المياه (وكذلك مرافق مصايد الأسماك في الأحواض)؛
• تدمير أو غمر المناطق المأهولة بالسكان والمؤسسات الصناعية؛
• وتعطيل الاتصالات وعناصر البنية التحتية الأخرى؛
• موت المحاصيل والماشية.
• إزالة الأراضي الزراعية من الاستخدام الاقتصادي؛
• تعطيل حياة السكان والإنتاج والأنشطة الاقتصادية للمؤسسات ؛
• فقدان القيم المادية والثقافية والتاريخية؛
• الأضرار التي لحقت بالبيئة الطبيعية (بما في ذلك نتيجة لتغيرات المناظر الطبيعية) ؛
• موت الناس.

يمكن تسمية النتائج الثانوية اللاحقة بما يلي:

• والمناطق التي تحتوي على مواد من مرافق التخزين المدمرة (المغمورة) للمؤسسات الصناعية والزراعية، مما يؤدي إلى تطور العدوى والأوبئة بين السكان؛
• الأمراض الجماعية للناس وحيوانات المزرعة؛
• حوادث على الطرق السريعة.
• الانهيارات الأرضية والانهيارات.

قد تحدث حرائق متكررة في منطقة الكارثة بسبب خطوط الكهرباء المكسورة والتالفة. تصبح الانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية أيضًا نتيجة لحادث نتيجة التآكل الشديد لطبقة التربة.

هناك أيضًا ظواهر متبقية تتمثل في اختراق الهيكل الهيدروليكي ذي الطبيعة طويلة المدى. هذا تغيير في المناظر الطبيعية والبيئة وانخفاض في خصوبة التربة.

كيف تتصرف في منطقة الطوارئ

في المناطق المعرضة لخطر انهيار السدود، يتم توفير نظام إنذار مسبق، ويتم وضع خطة إخلاء تشير إلى نقاط التجميع. للإخطار، يتم استخدام صفارات الإنذار والأبواق ومكبرات الصوت، وكذلك الوسائط (الراديو والتلفزيون).

يجب على السكان الذين يعيشون في اتجاه مجرى النهر أن يتعرفوا مسبقًا على المكان الأكثر ملاءمة. في أغلب الأحيان، يتم وضعها على أقرب نقاط مرتفعة في منطقة معينة. في كل منزل لمثل هذه الطوارئ، يجب إعداد حقيبة تحمل على الظهر مع الحد الأدنى الضروري من الأشياء، للأشخاص الذين يرتدون الزي الرسمي، تسمى هذه المجموعة "حقيبة الطوارئ"، يمكنك أن تقرأ عنها في مقالتنا.

كيف تتصرف إذا سمعت تحذيراً من انهيار سد واقتراب فيضان المياه؟

ومن الضروري الالتزام بالتوصيات التالية بوضوح ودون ذعر:

1. نتجول في المنزل ونطفئ إمدادات المياه بالكامل ونغلق إمدادات الغاز والكهرباء.
2. نحن نوفر (لم نجهز مسبقًا) إمدادات من المياه النظيفة والغذاء. قم بتعبئة كل شيء في عبوات محكمة الإغلاق.
3. في الطوابق السفلية، يجب تقوية الأبواب والنوافذ، أو الأفضل من ذلك، تثبيتها بالمسامير.
4. نقل جميع العناصر القيمة إلى مكان أعلى (العلية، الطابق الثاني)
5. خذ مستنداتك وأدوات الإسعافات الأولية والأشياء الخاصة بك واذهب إلى نقطة التجميع المخصصة لمنطقتك للإخلاء الجماعي.

إذا فاجأتك كارثة ما، فحاول الاختباء من الموجة القادمة. أي موقع مرتفع (شجرة، الطابق العلوي من المبنى، سقف المنزل) مناسب تمامًا لهذا الغرض.

تأكد من الانتباه إلى المبنى نفسه. ويجب أن تكون مستقرة وغير مدمرة وقادرة على تحمل تأثير الماء. بمجرد دخولك إلى الماء، حاول البقاء على السطح باستخدام الأجسام العائمة. احذر من الأشياء الزجاجية الحادة.

إشارة التهديد بحدوث فيضانات كارثية

في حالة غمر منزلك بالمياه، اصعد إلى السطح وأشر باستمرار إلى وجودك في منزلك. يمكنك تعليق قماش مشرق. في الليل، سوف يقوم المصباح اليدوي أو شاشة الهاتف بالمهمة.

راقب عن كثب إمداداتك من مياه الشرب والطعام. تذكر أن المساعدة لا يمكن أن تصل إليك إلا بعد يوم أو يومين. لا تأكل الطعام الذي غمرته المياه. يمكن أن تسبب التسمم.

الإجراءات بعد وقوع حادث

عند العودة إلى المنزل، يجب أن تكون حذرا للغاية ويقظا. قبل دخول منزلك، قم بفحص الجزء الخارجي من الجدران والسقف بحثًا عن أي ضرر أو دمار جسيم. فتح الأبواب والنوافذ لتهوية الغرفة.

بادئ ذي بدء، تحقق من صلاحية معدات الغاز. لا تستخدم النار المكشوفة حتى تتأكد من عدم وجود تسرب للغاز، يمكنك القراءة عنه في مقالتنا. يجب أيضًا فحص جميع أنظمة المرافق (الأسلاك الكهربائية والسباكة والصرف الصحي) بدقة. من الأفضل أن يقوم أحد المتخصصين بذلك.

يجب ضخ المياه تدريجيا. لا تنسى الطابق السفلي والبئر. قبل البدء بالتنظيف، يجب تجفيف المنزل.

ولكي تحدث مثل هذه الحوادث في حالات نادرة قدر الإمكان، من الضروري التأكد من جودتها العالية وموثوقيتها أثناء بناء مرافق الاحتفاظ بالمياه. ولتحقيق هذه الغاية، تم اعتماده في عام 1997، الذي يحدد مسؤولية الأشخاص المرخص لهم وينظم جميع المسائل المتعلقة بسلامة هذه الهياكل.

إن الإجراء الوقائي الأساسي للحوادث الهيدروديناميكية هو المراقبة المستمرة لحالة السدود، فضلاً عن التعاون الوثيق مع خدمات الأرصاد الجوية.

حوادث في الهياكل الهيدروليكية

تشمل الهياكل الهيدروليكية الرئيسية، التي يؤدي تدميرها إلى حوادث هيدروديناميكية، السدود والسدود والسدود وهياكل سحب المياه والصرف (السدود). تتكون الفيضانات الكارثية، الناتجة عن حادث هيدروديناميكي، من فيضان سريع لمنطقة ما بواسطة موجة اختراق. يعتمد حجم عواقب الحوادث الهيدروديناميكية على المعلمات والحالة الفنية لمجمع الطاقة الكهرومائية، وطبيعة ودرجة تدمير السد، وحجم احتياطيات المياه في الخزان، وخصائص موجة الاختراق والفيضانات الكارثية، التضاريس، وموسم ووقت وقوع الحادث، والعديد من العوامل الأخرى.

نتيجة للإصلاحات غير المناسبة وذات الجودة الرديئة ونقص الإشراف الفني المطلوب على الهياكل الهيدروليكية، حدث تدمير واختراقات في مجمع تيرليانسكي للطاقة الكهرومائية وسدود كيسليوفسكايا ولينا، مما أدى إلى أضرار مادية كبيرة.

أما بالنسبة لإقليم كراسنويارسك، فيحتل نهر ينيسي المرتبة الأولى في روسيا من حيث احتياطيات المياه، ويضم نظام الطاقة في المنطقة 6 محطات للطاقة الكهرومائية: كراسنويارسك، سايانو-شوشينسكايا، مانسكايا، أوست-خانتايسكايا، كوريسكايا ومحطة بوغوتشانسكايا للطاقة الكهرومائية قيد الإنشاء. . في عام 1996، أشارت لجنة حالات الطوارئ التابعة لوزارة الطوارئ إلى أن هناك حاجة ملحة في محطة Sayano-Shushenskaya HPP للعمل على القضاء على تسرب المياه في خرسانة الركائز الأولى للسد.

تنبأت المديرية الرئيسية للدفاع المدني وحالات الطوارئ في إقليم كراسنويارسك بمناطق الفيضانات الكارثية المحتملة أثناء حالات الطوارئ في كامل أراضي المنطقة، على وجه الخصوص:

العوامل الضارة الرئيسيةالفيضانات أثناء وقوع حادث في الهيكل الهيدروليكي هي: موجة الاختراق (ارتفاع الموجة وسرعة الحركة) ومدة الفيضانات.

موجة الاختراق(انظر الرسم البياني في الملحق) - موجة تشكلت أمام تيار من الماء يندفع نحو الخرق، والذي، كقاعدة عامة، له ارتفاع كبير في القمة وسرعة الحركة وله قوة تدميرية كبيرة.

موجة الاختراق، من وجهة نظر هيدروليكية، هي موجة من الحركة، والتي، على عكس موجات الرياح التي تنشأ على أسطح المسطحات المائية الكبيرة، لديها القدرة على نقل كتل كبيرة من الماء في اتجاه حركتها. ولذلك ينبغي اعتبار موجة الاختراق بمثابة كتلة معينة من الماء تتحرك أسفل النهر وتتغير بشكل مستمر في شكلها وحجمها وسرعتها.

بداية الموجة تسمى جبهة موجة,والتي تتحرك بسرعة عالية وتتحرك للأمام. يمكن أن تكون واجهة الموجة شديدة الانحدار عند تحرك أمواج كبيرة في المناطق القريبة من محطات المياه المدمرة، ومسطحة نسبيا على مسافات كبيرة من محطات المياه.

وتسمى المنطقة ذات ارتفاع الموجة الأكبر قمة الموجة،الذي يتحرك عادة أبطأ من مقدمته. نهاية الموجة تتحرك بشكل أبطأ - ذيل الموجة.ونظرًا لاختلاف سرعات هذه النقاط، تمتد الموجة تدريجيًا على طول النهر، مما يؤدي بالتالي إلى تقليل ارتفاعها وزيادة مدة مرورها.

العوامل المؤثرة على فشل السد:

التعرض لوسائل التدمير التقليدية؛

الانهيارات الجليدية أو التدفقات الطينية (في المناطق الجبلية)؛

مياه الفيضانات.

تتميز السدودضغط:

ن – ن ب< 10 м - низконапорные;

10 م< Н – Н б < 40 м - средненапорные;

N – N b > 40 م - ضغط مرتفع؛

عندما ينكسر السد تتشكل موجة اختراق:

العوامل المؤثرة على ارتفاع موجة الاختراق:

حجم الخزان ث، مليون طن؛

- مساحة سطح الخزان S كم 2؛

عمق الخزان ن م؛

عرض الخزان في مجمع الطاقة الكهرومائية بالمتر؛

- خصائص السد وطبيعة تدميره؛

ارتفاع السد N رر.

يجري النظر فيها ثلاث درجات من الدمارالسدود:

1) 10% بالمائة؛

2) 50% بالمائة؛

3) 100% بالمائة.

الخصائص في المصب:

أ) عمق النهر (بالأمتار)؛

ب) سرعة تدفق النهر (م/ث)؛

ج) المنحدر الهيدروليكي للنهر (٪)؛

د) معامل خشونة قاع النهر والسهول الفيضية (ن).

لتخطيط الأنشطة التي يجب التخطيط لها في مناطق الفيضانات المحتملة، يجب أن يكون لديك:

1. رسم بياني لحركة موجة الاختراق.

المعيار الأساسي هو الرسم البياني لحركة موجة الاختراق. لرسم حركة موجة الاختراق، تم إنشاء مخطط طولي للنهر.

2. خصائص الفيضانات المحتملة للمنطقة.

وينقسم المظهر الطولي للنهر إلى أقسام.

تم تعيين موقع محطات المياه بـ N 0؛

تم تعيين الهدف رقم 1 على مسافة 250-500 * ن؛

يتم تعيين الهدف رقم 2، كقاعدة عامة، 10 مرات أبعد من الهدف N1 (2500-5000 * N)، عد منه.

في منطقة التأثير المتوقع لموجة الاختراق، يتم تمييز مناطق الفيضانات المختلفة حسب درجة الخطر.

في كل محاذاة، يتم تحديد ارتفاع موجة الاختراق، بما في ذلك عند المحاذاة N 0.

تحديد ارتفاع موجة الاختراق:

حيث: H في - ارتفاع موجة الاختراق؛

H هو ارتفاع منسوب المياه في الجزء العلوي من السد؛

ح ب - ارتفاع منسوب المياه في أسفل السد؛

من خلال معرفة الرسم البياني لموجة الاختراق، يمكننا إنشاء رسم بياني زمني لمرور موجة الاختراق لتنفيذ تدابير الإخلاء (إذا لزم الأمر).

الرسم البياني الزمني لمرور موجة الاختراق.

مؤشرات الوضع المحتمل هي:

معلمات منطقة الفيضانات؛

عدد الأشخاص في منطقة الفيضان؛

عدد حيوانات المزرعة التي تم صيدها في منطقة الفيضانات؛

مساحة الأراضي الزراعية المتضررة من منطقة الفيضانات؛

طول الطرق المدمرة (المغمورة)؛

عدد المباني المدمرة (المغمورة) والهياكل الهيدروليكية.

يجب أن تتميز مناطق الفيضانات بما يلي:

المنطقة أ - فيضانات خطيرة للغاية (خطيرة على السكان)؛

المنطقة ب هي منطقة فيضانات خطيرة (منطقة تدمير المنشآت الاقتصادية والهياكل الهيدروليكية).

وبمعرفة سرعة حركة موجة الاختراق، يمكن تحديد زمن سفر موجة الاختراق للتخطيط لإجراءات الإخلاء.

تسمى المنطقة التي من الممكن أن تحدث فيها الفيضانات في حالة تدمير أو تلف هياكل واجهة الضغط لمحطات المياه منطقة الفيضانات المحتملة.

اعتمادا على عواقب تأثير موجة الاختراق، يتم تخصيص منطقة الفيضانات المحتملة منطقة الفيضانات الكارثية، المعلمات الموجودة على حدود المنطقة هي:

الارتفاع عند القمة H = 4 م؛ - سرعة الحركة V > 2.5 م/ث.

إنه يشكل خطراً مميتاً على السكان غير المحميين وله تأثير مدمر هائل على المباني والهياكل.

يسمى قسم منطقة الفيضانات الكارثية التي ستمر من خلالها موجة الاختراق خلال ساعة واحدة من لحظة تكوينها الموقع للغاية فيضانات خطيرةحيث تحدث أكبر الخسائر السكانية والدمار الشديد للأشياء. معلمات موجة الاختراق عند حدود الموقع هي:

الارتفاع عند القمة H > 1.5 م؛ - سرعة الحركة V ماكس = 2.5 م/ثانية.

حبكة الفيضانات المحتملةتتميز بعلامات التضاريس التي تبللها موجة الاختراق. من غير المرجح حدوث خسائر في السكان وتدمير المرافق الموجودة عليها.

يتم عرض المعلمات الحرجة التي تحدد تدمير المباني الأرضية بواسطة موجة اختراق، اعتمادًا على عمق التدفق الأكبر (H FAT) وأعلى سرعة تدفق (V MAX) في الجدول:

اسم	درجة الضرر
سكنية خشبية
مباني من الطوب
مباني صناعية: · بإطار خفيف (بدون إطار)
· بإطار ثقيل (خرسانة مسلحة، معدن)

حماية السكان في مناطق الفيضانات الكارثية المحتملة

يتم إجلاء سكان المستوطنات الواقعة في منطقة الفيضانات المحتملة والواقعة ضمن منطقة 4 ساعات من الوصول إلى موجة الاختراق بعد تلقي أمر بتنفيذ إجراءات الإخلاء.

لا يتم إجلاء سكان المستوطنات الواقعة في منطقة الفيضانات المحتملة خارج منطقة الأربع ساعات من الوصول إلى موجة الاختراق إلا بعد تدمير السد وعند استلام الأمر المناسب.

أكبر نوبة عمل للمرافق الاقتصادية الواقعة في منطقة الفيضانات المحتملة تأخذ مأوى في ملاجئ خاصة (زيادة الختم ومخرج عمودي شاهق للطوارئ، مع 3 أوضاع للتهوية)، مبنية في أماكن ذات عمق فيضان محتمل يصل إلى 10 أمتار ولها نصف قطر التجميع يصل إلى 1000 متر.

ولحماية السكان الذين تم إجلاؤهم من المستوطنات الواقعة في منطقة الفيضان، يتم بناء وحدات PRU مسبقًا في أماكن إجلائهم.

ولحماية السكان الذين يعيشون في المناطق التي غمرتها الفيضانات في المدن والبلدات غير المصنفة، من المخطط بناء وحدة PRU في المناطق التي لم تغمرها الفيضانات في هذه المستوطنات. نوبة العمل في المرافق الاقتصادية الواقعة في مدن غير مصنفة في منطقة الفيضانات تأخذ مأوى في وحدات PRU المبنية خارج هذه المناطق.

إن إيواء السكان في هياكل الحماية في عدد من الحالات هو وسيلة الحماية الوحيدة والأكثر موثوقية، والتي يمكن استخدامها في حالات الطوارئ في زمن السلم وفي زمن الحرب.

طلب

المقطع الطولي لموجة الاختراق المشكلة.

ح - مستوى المياه المنزلية في النهر؛ الجهد العالي - ارتفاع الموجة.

ح - ارتفاع التدفق

في روسيا، نشأت الحاجة إلى بناء الهياكل الهيدروليكية في وقت متأخر جدًا. على عكس الدول الأخرى، وبسبب ثروة الموارد المائية، لم تواجه روسيا نقصًا في المياه. تلبي العديد من الأنهار والبحيرات العميقة احتياجات السكان من المياه بشكل كامل. ميزة أخرى لروس هي إرواء العطش من نبع أو بئر. لذلك، كان لدى العديد من المستوطنات ينابيعها الخاصة، والتي كانت بمثابة المصدر الرئيسي لإمدادات المياه للناس. تم إنشاء الهياكل الهيدروليكية الأولى بشكل رئيسي كهياكل دفاعية، على شكل قنوات حول الحصون والمدن. وبالنظر إلى مساحات روسيا الشاسعة وبعد العديد من المناطق عن الطرق البحرية، أصبحت الأنهار بمثابة ممرات مائية تسمح لأبعد الزوايا بالمشاركة في حياة البلاد. تم العثور على الثروة التي امتلكها روس على وجه التحديد على الأنهار التي مرت على طولها قوافل محملة بالبضائع والبضائع. يتطلب الشحن في روسيا تحسين الممرات المائية الحالية أو إيجاد طرق جديدة. تم تنفيذ هذا العمل بالفعل في القرن الثاني عشر. في الأساس، تم بناء القنوات لتجاوز المنحدرات الغادرة على الأنهار التي كان من المستحيل على السفن المحملة التغلب عليها، أو لربط أحواض الأنهار. وبالنظر إلى أنه في تلك الأيام كان الشحن يتم عن طريق الحمالات وناقلات الصنادل، فقد جرت محاولات لتصويب قيعان الأنهار لتقليل مسار البضائع. حاليًا، الهياكل الهيدروديناميكية هي كائنات تم إنشاؤها لغرض:

- استخدام الطاقة الحركية للمياه (HES)؛

- تبريد العمليات التكنولوجية؛

- استصلاح الأراضي؛

- حماية المناطق الساحلية (السدود)؛

- كمية المياه لإمدادات المياه والري.

- حماية الأسماك؛

- تنظيم مستوى الماء.

- ضمان أنشطة الموانئ البحرية والنهرية.

- للشحن (البوابات).

أنظمة الطاقة الكهرومائية واسعة النطاق هي تقنيات متطورة لتوليد الكهرباء من الطاقة المائية. وفي بعض البلدان، مثل البرازيل والنرويج، يتم توليد حصة كبيرة جدًا من الكهرباء عن طريق أنظمة الطاقة الكهرومائية. قد تستخدم هذه الأنظمة الأنهار الجبلية البرية أو تعتمد على برامج السدود والفيضانات الضخمة. هناك العديد من الطرق لتسخير الطاقة المائية، بعضها تجاري ومثبت، في حين أن البعض الآخر يعتمد على طاقة المحيطات لا يزال قيد التطوير ولكنه يظهر إمكانات كبيرة.

الهياكل الهيدروليكية من نوع الضغط هي السدود التي تخلق ارتفاعًا، وبالتالي ضغط الماء، والذي يتم استخدامه بعد ذلك لتدوير أي آليات: التوربينات، وشفرات الطاحونة. وهنا ينبغي التمييز بين ثلاثة مصطلحات: السد، السد، محطات المياه.

عادة ما يؤدي السد إلى ارتفاع في المياه، ولكن ليس له تدفق أو يكون تدفقه محدودًا للغاية.

السد عبارة عن هيكل يخلق أيضًا ضغطًا للمياه، ولكن بتدفق ثابت تقريبًا.

النظام الهيدروليكي هو نظام من الهياكل والخزانات المتصلة بنظام تدفق مياه واحد. يتم تحديد ثبات وقوة الهياكل الهيدروليكية لجبهة الضغط بناءً على القيم القصوى المحسوبة لمستوى المياه وسرعة الرياح وارتفاع الأمواج. الآثار الاجتماعية والبيئية لتقنيات الطاقة الكهرومائية. تتمتع تقنيات الطاقة الكهرومائية بالعديد من المزايا، كما أن لها العديد من العيوب الرئيسية، على الأقل بالنسبة للمشاريع واسعة النطاق. عندما يكون هطول الأمطار موسميًا، فإن انخفاض موارد المياه أثناء فترات الجفاف يمكن أن يؤثر بشكل خطير على قدرة توليد الطاقة. يمكن أن يكون هذا مشكلة كبيرة حيث تمثل الطاقة الكهرومائية حصة كبيرة من إنتاج البلاد. تثير مشاريع السدود الضخمة مشاكل حظيت بتغطية إعلامية واسعة: نزوح السكان المحليين، وجفاف مجاري الأنهار الطبيعية، وتراكم الطمي في الخزانات، والنزاعات على المياه بين البلدان المجاورة، والتكلفة الهائلة لتمويل هذه المشاريع. تتعلق المزيد من القضايا المحلية بقدرة الأسماك على الوصول إلى مناطق وضع البيض عند المنبع والتأثير البصري في المناطق ذات الجمال الطبيعي المذهل. يتعين على تقنيات الموجات أن تتعامل مع بيئة معادية للغاية ومن المرجح أن تكون تكلفة هذه التقنيات مرتفعة. الموارد المحتملة غير محدودة تقريبًا والأبحاث مستمرة.

ويعد نحو 44 ألف سد عالٍ قيد التشغيل حاليًا حول العالم، منها 43 ألفًا تم بناؤها في القرن العشرين، منها 37.4 ألفًا منذ عام 1950، أفضل ما يميز بناء السدود في ضمان التنمية الحضارية المستدامة لمدة 5000 عام. يتم استخدام أكثر من 8000 كيلومتر مكعب من تدفق الأنهار، والتي يتم تنظيمها بمساعدتهم، لري 270 مليون هكتار من الأراضي، وتوليد ما يقرب من 2460 مليار كيلووات في الساعة (18.5٪ من إجمالي الاستهلاك في العالم) من الكهرباء، والحماية من الفيضانات، وتلبية الحاجة إلى الطاقة الصناعية. ومياه الشرب وإنشاء مناطق ترفيهية وإمكانية الملاحة في أجزاء من الأنهار كان يتعذر الوصول إليها سابقًا. وفي الوقت نفسه، فإن وجود السدود الخزانية، إلى جانب الفوائد، يستلزم خلق أنواع مختلفة من المخاطر ذات الطبيعة الاحتمالية، والتي من أشهر عواقبها السلبية الاجتماعية والمادية (الاقتصادية) والهيكلية (الهيدرولوجية، الجيوديناميكية والتقنية) والبيئية وما إلى ذلك. بالمعنى الواسع، يشير هذا إلى عدم قدرة الجسم على توفير الفوائد المثلى خلال فترة زمنية معينة. تنشأ المخاطر الاجتماعية والمادية والبيئية، كقاعدة عامة، نتيجة لتنفيذ المخاطر الهيكلية، لذلك، أولا وقبل كل شيء، من الضروري مراعاة جميع العوامل التي تضمن الموثوقية المطلوبة للهيكل. تُفهم المخاطر الهيكلية على أنها خاصية الهيكل للتعرض للفشل تحت التأثيرات الخارجية ورد فعل الهيكل عليها إذا لم يتم استيفاء متطلبات الوثائق الفنية. النماذج النموذجية للمخاطر البناءة هي التالية:

1. التعبئة الأولية للخزان (حوالي 80% من إجمالي عدد الأعطال). في هذه الحالة، ستكون عوامل الخطر الرئيسية هي النفاذية المفرطة لجسم السد، وعدم تجانس التشوه، والتشقق في قاعدة السد عند التفاعل مع تدفق الضغط.

2. المخاطر الهيدرولوجية – تآكل القاعدة في أسفل السد.

3. الجيوديناميكية، بما في ذلك المخاطر الزلزالية - تتحقق في قوة القص غير الكافية للسد، والتشققات، والتقلبات الكبيرة في مستوى المياه البيزومترية عند القاعدة.

4. المخاطر الأخرى - الطمي، قوة القص غير الكافية، إلخ. إن تحليل حالات الفشل الكارثية لعدد من السدود وعواقبها ودراسة أسباب وأنماط المخاطر المختلفة وحسابها وتنظيمها لها أهمية عملية كبيرة.

ضمان السلامة والموثوقية هو الشرط الرئيسي لبناء السدود، وهي كائنات خطرة هيدروديناميكية.

الأجسام الهيدروديناميكية الخطرة (HOO)) - هيكل أو تكوين طبيعي يحدث اختلافًا في منسوب المياه قبل (أعلى المنبع) وبعد (أسفل المصب). وتشمل هذه الهياكل الهيدروليكية لجبهة الضغط: السدود والسدود والسدود ومآخذ المياه وهياكل سحب المياه وأحواض الضغط وخزانات المعادلة ومحطات المياه ومحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والهياكل التي تشكل جزءًا من الحماية الهندسية للمدن والأراضي الزراعية، كما وكذلك الأشياء الطبيعية التي تعيق التدفق الحر للمياه. ومن سمات تدمير مثل هذه العوائق تشكيل موجة اختراق (إطلاق). حادث هيدروديناميكي –هذا حدث طارئ يرتبط بفشل (تدمير) هيكل هيدروليكي (HTS) أو جزء منه والحركة غير المنضبطة لكتل ​​كبيرة من المياه، مما يتسبب في تدمير وفيضانات مساحات شاسعة. وتشمل الهياكل الهيدروليكية الرئيسية التي يحتمل أن تكون خطرة السدود وهياكل سحب المياه والصرف الصحي (السدود). في المناطق الجبلية، نتيجة للزلازل والانهيارات الأرضية والانهيارات الأرضية، يتم تشكيل السدود الطبيعية (السدود)، والتي تشكل دائما خطرا على المستوطنات المصب والمرافق الصناعية والزراعية. إن تدمير السدود أمر خطير للغاية، ويمكن أن يؤدي إلى عواقب سلبية للغاية على الاقتصاد والبيئة، ويمكن أن تتجاوز الأضرار تكاليف البناء. عندما يتم تدمير السدود، تندفع المياه من ارتفاع كبير وبسرعة كبيرة إلى البركة السفلية، مما يؤدي إلى إغراق كل شيء في طريقها. وتبدأ احتمالية انهيار السدود في الزيادة بشكل مطرد عندما يكون عمر الهياكل أكبر من 30 إلى 40 عامًا، كما يتضح من المعلومات المتراكمة. على مدار السبعين عامًا الماضية، وقع أكثر من ألف حادث للهياكل الهيدروليكية الكبيرة في العالم. ويظهر التحليل أن الأسباب الرئيسية لها هي تدمير الأساس وعدم كفاية قدرة تصريف المياه عندما تفيض المياه فوق قمة السد. في مثل هذه الحالات، تندفع المياه من ارتفاع كبير وبسرعة كبيرة إلى البركة السفلية، مما يؤدي إلى إغراق كل شيء في طريقها. في مثل هذه الحالات، يعمل عاملان: موجة الاختراق ومنطقة الفيضان، ولكل منهما خصائصه الخاصة ويشكل خطرا على الناس.

من 1902 إلى 1977 من بين 300 حادث في بلدان مختلفة، كان السبب في 35٪ من الحالات هو زيادة الحد الأقصى المحسوب لتدفق التصريف، أي فيضان المياه فوق قمة السد، مما أدى، من بين أمور أخرى، إلى تدمير قاعدة السد . ويبين الجدول التالي نسبة الحوادث عند أنواع السدود المختلفة (المصدر: اللجنة العالمية للسدود):

نوع السد تكرار الحوادث، %

زيمليانايا 53

الجاذبية الخرسانية 23

4. السدود الواقية المصنوعة من مواد محلية

الخرسانة المسلحة المقوسة 3

السدود من الأنواع الأخرى 17

منطقة الفيضان أثناء تدمير الهيكل الهيدروليكي هي جزء من المنطقة المجاورة للنهر (البحيرة، الخزان)، والتي تغمرها المياه. اعتمادا على عواقب تأثير تدفق المياه بسبب تدمير الهياكل الهيدروليكية في إقليم الفيضانات المحتملة، يتم تحديد منطقة الفيضانات الكارثية (CFZ). وهذا جزء من منطقة الفيضان، حيث تنتشر فيها موجة اختراق، مما يتسبب في خسائر فادحة في الأرواح وتدمير المباني والهياكل وتدمير الأصول المادية الأخرى. وعند حدوده الخارجية يتجاوز ارتفاع قمة الموج 1 م، وسرعة حركته أكثر من 10 م/ث. ويتراوح الوقت الذي يمكن أن تبقى فيه المناطق التي غمرتها الفيضانات تحت الماء من 4 ساعات إلى عدة أيام.

تعتمد معلمات منطقة الفيضان على حجم الخزان وضغط المياه والخصائص الأخرى لنظام هيدروليكي معين، وكذلك على الخصائص الهيدرولوجية والطبوغرافية للمنطقة. يتم تحديد منطقة الفيضان الكارثية مسبقًا في مرحلة تصميم الهيكل الهيدروليكي. داخل حدود هذه المنطقة، يتم تحديد منطقة الفيضانات المحتملة (المحتملة) شديدة الخطورة، أي المنطقة التي تمر من خلالها موجة اختراق خلال ساعة واحدة بعد وقوع حادث في هيكل هيدروليكي. وفي هذه المنطقة من الممكن حدوث أكبر الخسائر بين السكان وتدمير شديد للمباني والمباني السكنية.

الكوارث على الأنهار الروسية:

1993 انهيار سد خزان كيسيليفسكي (منطقة سفيردلوفسك) على النهر. كاكفا (الضرر الإجمالي – 63.3 مليار روبل)

1994 تدمير سد خزان تيرليانسكي (باشكيريا) على أحد روافد النهر. بيلايا (الضرر الإجمالي 52.3 مليار روبل)

فيضانات سبتمبر 1994 في بريموري 1999 و2001

فيضان في ياقوتيا يوليو 2002

وأدت الفيضانات في منطقة كراسنودار إلى تدمير محطات المياه فيها، مما أسفر عن مقتل 114 ألف شخص وتسبب في أضرار مادية تصل قيمتها إلى 15 مليار روبل.

تحميل:

معاينة:

لاستخدام معاينات العرض التقديمي، قم بإنشاء حساب Google وقم بتسجيل الدخول إليه: https://accounts.google.com

التسميات التوضيحية للشرائح:

الحوادث الهيدروديناميكية

الحوادث الهيدروديناميكية هي حدث طارئ يرتبط بفشل (تدمير) هيكل هيدروليكي أو جزء منه، والحركة غير المنضبطة لكتل ​​كبيرة من المياه، مما يتسبب في تدمير وفيضانات مساحات واسعة.

الأجسام الهيدروديناميكية الخطرة (HOO) هي بنية أو تكوين طبيعي يخلق اختلافًا في مستويات المياه قبل (أعلى النهر) وبعده (أسفل مجرى النهر). تشمل الأهداف المحددة جغرافيًا السدود الاصطناعية والطبيعية، ومحطات المياه، والسدود، والأقفال، والقنوات، وما إلى ذلك.

يحدث تدمير (اختراق) الهياكل الهيدروليكية نتيجة للقوى الطبيعية (الزلازل والأعاصير وانجراف السدود) أو التأثير البشري (ضربات بالأسلحة النووية أو التقليدية على الهياكل الهيدروليكية والسدود الطبيعية الكبيرة وأعمال التخريب)، وكذلك بسبب عيوب التصميم أو أخطاء التصميم. تآكل المعدات، تعفن الهياكل، التجوية، تآكل المعادن.

عواقب الحوادث الهيدروديناميكية هي: - تلف وتدمير الأنظمة الهيدروليكية وتوقف وظائفها على المدى القصير أو الطويل؛ - هزيمة الأشخاص وتدمير الهياكل بواسطة موجة اختراق تشكلت نتيجة لتدمير هيكل هيدروليكي، يبلغ ارتفاعها من 2 إلى 12 مترًا وسرعة الحركة من 3 إلى 25 كم / ساعة (للمناطق الجبلية - ما يصل إلى 100 كم/ساعة)؛ - فيضانات كارثية لمساحات واسعة بطبقة من الماء من 0.5 إلى 10 م أو أكثر.

وتتأثر أيضًا سرعة الانتشار وارتفاع موجة الاختراق بشكل كبير بطبيعة التضاريس التي تتحرك فوقها. وفي السهول لا تتجاوز سرعتها 25 كم/ساعة، وفي الجبال يمكن أن تصل إلى 100 كم/ساعة. الغابات والتلال والوديان، الخ. تقليل سرعة الحركة وارتفاع موجة الاختراق.

مميزات الموقع.

يمكن أن يختلف حجم وهيكل الخسائر بين السكان أثناء الفيضانات اعتمادًا على الكثافة السكانية في منطقة الفيضان، والوقت من اليوم (في الليل يزداد عدد المتضررين وشدة حالتهم بشكل حاد)، وسرعة الحركة والسرعة. ارتفاع موجة الاختراق ودرجة حرارة الماء والهواء المحيط (درجات الحرارة المنخفضة تحد بشكل حاد من الوقت الذي لا يزال من الممكن خلاله إنقاذ الضحايا).

يمكن أن ينتج الضرر الميكانيكي بدرجات متفاوتة من الخطورة عن:

التأثير الديناميكي المباشر على جسم الإنسان لموجة الاختراق؛ التأثير المؤلم لحطام المباني والهياكل التي دمرتها موجة الاختراق؛ التأثير الضار للأشياء المختلفة المشاركة في حركة موجة الاختراق.

غالبًا ما يتم إنشاء حالة وبائية غير مواتية في منطقة الفيضانات. في المستقبل، قد تنشأ حالات كارثية ذات طبيعة اجتماعية، مرتبطة بنقص الغذاء، ونقص السكن، وما إلى ذلك.

أضرار الممتلكات في الحوادث الهيدروديناميكية.

الأضرار والدمار الذي لحق بالهياكل الهيدروليكية والمباني السكنية والطرق وخطوط الكهرباء والاتصالات؛ وفقدان الماشية والمحاصيل؛ تدمير وإتلاف المواد الخام والمنتجات والوقود. تكاليف الإخلاء؛ من تآكل طبقة التربة الخصبة. تكاليف شراء وتسليم المنتجات الغذائية؛ مع انخفاض في إنتاج المنتجات من قبل الشركات؛ في ظهور الأمراض.

التدابير الوقائية

إذا كنت تعيش في منطقة مجاورة لمجمع للطاقة الكهرومائية، فتحقق مما إذا كان يقع ضمن منطقة تأثير موجة اختراق وفيضانات كارثية محتملة. اكتشف ما إذا كانت هناك تلال بالقرب من مكان إقامتك، وما هي أقصر الطرق إليها.

ادرس بنفسك وتعرف أفراد عائلتك على قواعد السلوك عند التعرض لموجة اختراق وفيضانات المنطقة، مع إجراء الإخلاء العام والخاص. حدد مسبقًا مكان تجمع الأشخاص الذين تم إجلاؤهم، وقم بإعداد قائمة بالمستندات والممتلكات التي سيتم إزالتها أثناء الإخلاء.

تذكر مواقع القوارب والطوافات والمراكب المائية الأخرى والمواد المتاحة لتصنيعها.

كيفية التصرف في حالة التهديد بحادث هيدروديناميكي

عند تلقي معلومات حول تهديد الفيضانات والإخلاء، غادر على الفور، بالطريقة الموصوفة، منطقة الخطر إلى منطقة آمنة معينة أو إلى مناطق مرتفعة. خذ معك المستندات والأشياء الثمينة والضروريات والإمدادات الغذائية لمدة 2-3 أيام. بعض الممتلكات التي تحتاج إلى الحفاظ عليها من الفيضانات، ولكن لا يمكن أخذها معك، يجب نقلها إلى العلية، والطوابق العليا من المبنى، والأشجار، وما إلى ذلك.

قبل مغادرة المنزل، قم بإيقاف تشغيل الكهرباء والغاز، وأغلق النوافذ والأبواب والتهوية والفتحات الأخرى بإحكام.

كيفية التصرف في ظروف الفيضانات في الحوادث الهيدروديناميكية

في حالة حدوث فيضانات مفاجئة، وللهروب من تأثير موجة اختراق، يجب اتخاذ أقرب مكان مرتفع بشكل عاجل، أو تسلق شجرة كبيرة أو الطابق العلوي من مبنى مستقر. إذا كنت في الماء، عندما تقترب موجة اختراق، قم بالغوص في الأعماق عند قاعدة الموجة.

بمجرد دخولك إلى الماء، اسبح أو استخدم وسائل مرتجلة للخروج إلى مكان جاف، ويفضل أن يكون ذلك إلى طريق أو سد يمكنك من خلاله الوصول إلى منطقة غير مغمورة بالمياه.

إذا غمرت المياه منزلك، قم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة الخاص به، وأشر إلى وجود أشخاص في المنزل (الشقة) من خلال تعليق علم مصنوع من قماش لامع من النافذة أثناء النهار، وفانوس في الليل. لتلقي المعلومات، استخدم جهاز راديو يعمل بالطاقة الذاتية. انقل ممتلكاتك الأكثر قيمة إلى الطوابق العليا والسندرات. - تنظيم محاسبة الأغذية ومياه الشرب وحمايتها من تأثيرات ارتفاع المياه واقتصادية استخدامها.

عند الاستعداد لعملية إخلاء محتملة عن طريق المياه، خذ المستندات والأشياء الأساسية والملابس والأحذية ذات الخصائص المقاومة للماء ومعدات إنقاذ الحياة المتاحة (المراتب القابلة للنفخ والوسائد).

لا تحاول الإخلاء بنفسك. وهذا ممكن فقط إذا كانت هناك رؤية لمنطقة غير مغمورة بالمياه، والتهديد بتفاقم الوضع، والحاجة إلى تلقي الرعاية الطبية، واستهلاك الغذاء، وعدم وجود احتمالات لتلقي المساعدة الخارجية.

تصرفات السكان في حالة الطوارئ:

قم بتشغيل التلفزيون أو الراديو لمعرفة نوع الطوارئ. جمع الوثائق. جمع إمدادات من الأدوية الأساسية. اجمع كمية من الطعام والماء لمدة 3 أيام، ثم أغلق الطعام بإحكام.

تعليمات التنبيه العامة المحتملة: المأوى في مكانه. انتشرت في جميع أنحاء المنطقة. التجمع عند نقطة الإخلاء.

مجموعات الإخلاء: عمود - 20-30 شخصًا، يبرز فيه الأكبر. ينقسم تكوين العمود أيضًا إلى مجموعات مكونة من 5 أشخاص، حيث يبرز الأكبر. ويبلغ متوسط ​​سرعة القافلة 4 كيلومترات عند التحرك عبر التضاريس. كل ساعة ونصف، خذ استراحة لمدة 10-15 دقيقة. بعد الانتهاء من نصف المسار المقصود، يتم ترتيب التوقف لمدة 1-2 ساعات.

عند نقل الأشخاص عن طريق البر، يتم استخدام الحافلات والشاحنات والمركبات الشخصية. المغادرة في قافلة، ويتم تعيين شخص كبير في كل حافلة وسيارة ومركبة أخرى. وهو مسؤول عن ضمان الحفاظ على النظام والانضباط وتنظيم حركة المرور في وسيلة النقل الموكلة إليه، ويتحكم في تحركات الأشخاص في السيارة الموكلة إليهم.

ما هي المنتجات التي يتم تناولها؟ طعام معلب. اللحوم المدخنة. يركز. أجبان صلبة. المفرقع. ومن الضروري أيضًا اصطحاب ملابس دافئة (ثلاثة تغييرات في الملابس).

يتم تعبئة كل شيء في كيس بلاستيكي مغلق أو في حاويات أخرى محكمة الغلق وخفيفة الوزن. خذ الترمس والقارورة معك.

كيفية التصرف بعد وقوع حادث هيدروديناميكي

قبل دخول المبنى، تأكد من عدم وجود أضرار كبيرة في الأسقف أو الجدران. تهوية المبنى لإزالة الغازات المتراكمة. لا تستخدم مصادر اللهب المكشوف حتى تتم تهوية الغرفة بالكامل ويتم فحص نظام إمداد الغاز لضمان التشغيل السليم.

التحقق من صلاحية الأسلاك الكهربائية وأنابيب إمدادات الغاز وإمدادات المياه والصرف الصحي. ولا يُسمح باستخدامها إلا بعد استنتاج المتخصصين بشأن صلاحيتها للخدمة وملاءمتها للعمل.

تجفيف الغرفة عن طريق فتح جميع الأبواب والنوافذ. إزالة الأوساخ من الأرض والجدران، وضخ المياه من الأقبية. لا تأكل الطعام الذي كان على اتصال مع الماء.

ولضمان السلامة، وخاصة في العمل، تقوم العديد من البلدان بوضع تشريعات وتوجيهات ومعايير خاصة وتنظيم القواعد والتدابير لمنع وقوع الحوادث.

الهياكل الهيدروليكية- هذه هي المنشآت التي تم إنشاؤها بغرض استخدام الطاقة الحركية للمياه (HPP)، وأنظمة التبريد في العمليات التكنولوجية، واستصلاح الأراضي، وحماية المناطق الساحلية (السدود)، وتناول المياه لإمدادات المياه والري، وحماية الأسماك، وتنظيم مستوى المياه ، ضمان...
(سلامة الحياة)

الهياكل الهيدروليكية

(التضاريس العسكرية)

الهياكل الهيدروليكية

كقاعدة عامة، تظهر جميع معابر العبارات على الخرائط. تسمياتهم مصحوبة بالتوقيع "par". مع الإشارة إلى عرض النهر وحجم العبارة وقدرتها الاستيعابية. يتم عرض وسائل النقل فقط على أنها دائمة. عند تصويرها على الخرائط، يتم تقسيم السدود إلى سدود فوق الماء (قابلة للقيادة وغير قابلة للقيادة) وتحت الماء....
(التضاريس العسكرية)

ضمان سلامة الهياكل الهيدروليكية

على مدار السنوات العشر إلى الخمس عشرة الماضية، حدث انخفاض كبير في مستوى الموثوقية في مرافق المياه في روسيا وزيادة في مخاطر حالات الطوارئ بسبب الانخفاض العام في مستوى الإشراف على سلامتها، وانخفاض في حجم وانخفاض جودة أعمال الإصلاح. نتائج...
(السلامة الزلزالية لمواقع البناء والمنشآت الهيدروليكية)

اختيار الحلول المعمارية والتخطيطية لتطوير المدن والمناطق المأهولة بالسكان ووضع الهياكل الهيدروليكية

ومن حيث عواقبها الاقتصادية والاجتماعية والبيئية، تحتل الزلازل مكانة رائدة بين الكوارث الطبيعية. مزيد من التحضر في المستوطنات الحضرية، وتعقيد البنية التحتية الهندسية، وتوضيح الخطر الزلزالي، كقاعدة عامة، في اتجاه زيادته، المادية والزلازل...
(السلامة الزلزالية لمواقع البناء والمنشآت الهيدروليكية)

تم تصميم الهياكل الهيدروليكية لاستخدام الموارد المائية لتلبية احتياجات الإنسان، وكذلك لمكافحة الآثار المدمرة للمياه على حياة الإنسان. وفقًا للغرض منها ، تنقسم الهياكل الهيدروليكية إلى إمدادات المياه (السدود ، السدود ، إلخ) ، وإمدادات المياه (القنوات ، وخطوط الأنابيب ، والأنفاق ، وما إلى ذلك) ، والتنظيمية (أنصاف السدود ، والأعمدة المغلقة ، وما إلى ذلك) ، ومدخول المياه ، قناة تصريف المياه والخاصة (مباني محطات الطاقة الكهرومائية (HPP)، والأقفال، ومصاعد السفن، وما إلى ذلك).
يوجد حاليًا أكثر من 30 ألف خزان وعدة مئات من صهاريج تخزين مياه الصرف الصحي الصناعية والنفايات قيد التشغيل على أراضي الاتحاد الروسي. ويوجد حوالي 60 خزانًا كبيرًا تبلغ سعتها أكثر من مليار متر مكعب.
وتشمل الهياكل الهيدروليكية الرئيسية التي يحتمل أن تكون خطرة السدود، وهياكل سحب المياه ومجاري تصريف المياه والسدود.
هيكل سحب المياه هو هيكل هيدروليكي لجمع المياه من مصدر الطاقة (نهر، بحيرة، مصدر تحت الأرض) لاستخدامها في احتياجات الطاقة الكهرومائية أو إمدادات المياه أو الري الميداني.
هياكل مجاري الصرف هي هياكل هيدروليكية مصممة لتصريف المياه الزائدة (الفيضانات) من الخزان، وكذلك تمرير المياه إلى مجرى النهر. (المسبح هو جزء من خزان، نهر، قناة. يقع المسبح العلوي في اتجاه مجرى النهر فوق هيكل مضخة المياه (السد، السد)، ويقع المسبح السفلي أسفل هيكل مضخة المياه.)
الهويس عبارة عن شبكة من الهياكل لرفع أو خفض السفن من مستوى مائي (نهر، قناة) إلى آخر. يبلغ عرض أكبر الأقفال أكثر من 30 مترًا ويصل طولها إلى عدة مئات من الأمتار.
يمكن أن تؤدي الحوادث الهيدروديناميكية في هذه الهياكل إلى عواقب كارثية، حيث أن جميع هذه الهياكل الهيدروليكية تقع، كقاعدة عامة، داخل أو فوق مناطق مأهولة بالسكان كبيرة وهي كائنات ذات مخاطر متزايدة. يمكن أن يؤدي وقوع حادث هيدروديناميكي في مثل هذه المنشأة إلى فيضانات كارثية لمساحات شاسعة وتشكيل منطقة فيضانات كارثية.
يتذكر!
الحادث الهيدروديناميكي هو حالة طارئة مرتبطة بفشل (تدمير) الهيكل الهيدروليكي أو جزء منه والحركة غير المنضبطة لكتل ​​كبيرة من الماء، مما يتسبب في تدمير وفيضانات مساحات شاسعة.
منطقة الفيضان الكارثية هي منطقة فيضان نشأت نتيجة لحادث هيدروديناميكي وقع في هيكل هيدروليكي، حيث حدثت خسائر فادحة في الأشخاص وحيوانات المزرعة والنباتات، وتضررت أو دمرت المباني والهياكل المختلفة بشكل كبير.
يمكن أن تحدث الحوادث الهيدروديناميكية في الهياكل الهيدروليكية نتيجة للقوى الطبيعية (الزلازل والأعاصير والانسكابات وتدمير السدود بمياه الفيضانات) أو التأثير البشري (الهجمات بوسائل التدمير الحديثة على الهياكل الهيدروليكية وأعمال التخريب)، وكذلك بسبب عيوب التصميم أو الأخطاء في تصميم وتشغيل الهياكل الهيدروليكية.
يجب أن يعرف الجميع هذا
العواقب الرئيسية للحوادث الهيدروديناميكية الكبرى هي:

o إتلاف وتدمير الهياكل الهيدروليكية، وتوقف وظائفها على المدى القصير أو الطويل؛

o الأضرار التي لحقت بالناس وتدمير الهياكل بسبب موجة اختراق تتشكل نتيجة لتدمير هيكل هيدروليكي ويبلغ ارتفاعها من 2 إلى 12 مترًا وسرعتها من 3 إلى 25 كم / ساعة (في المناطق الجبلية يمكن أن تصل إلى ما يصل إلى إلى 100 كم/ساعة)؛

o فيضانات كارثية لمناطق شاسعة وعدد كبير من المدن والقرى والمرافق الاقتصادية وتوقف الشحن والإنتاج الزراعي والسمكي على المدى الطويل.

إحصائيات
حاليًا، تعمل الهياكل الهيدروليكية في 200 خزان و56 بركة لتخزين النفايات دون إعادة بناء كبيرة لأكثر من 50 عامًا، وهذا يزيد من احتمال وقوع حوادث هيدروديناميكية هناك.
بحسب وزارة حالات الطوارئ الروسية
يعرف التاريخ عدة أمثلة على العواقب الكارثية للحوادث التي وقعت في الهياكل الهيدروليكية بسبب تدمير أحد السدود.
إذا انهار أحد السدود، تندفع المياه إلى أسفل النهر بسرعة وضغط عاليين. يتم تشكيل ما يسمى بموجة الاختراق، وهو العامل المدمر الرئيسي للحادث الهيدروديناميكي.

الهياكل الهيدروليكية هي كائنات تم إنشاؤها بغرض استخدام الطاقة الحركية للمياه (HES)، وأنظمة التبريد في العمليات التكنولوجية، واستصلاح الأراضي، وحماية المناطق الساحلية (السدود)، وتناول المياه لإمدادات المياه والري، وحماية الأسماك، وتنظيم مستوى المياه. - تأمين أنشطة الموانئ البحرية والنهرية للشحن (البوابات).
من الضروري التمييز بين مفاهيم مثل السد والسدود ومحطات المياه. عادة ما يؤدي السد إلى ارتفاع في المياه، ولكن ليس له تدفق أو يكون تدفقه محدودًا للغاية. السد عبارة عن هيكل يخلق أيضًا ضغطًا للمياه، ولكن بتدفق ثابت تقريبًا. النظام الهيدروليكي هو نظام من الهياكل والخزانات المتصلة بنظام تدفق مياه واحد.
إن تدمير السدود أمر خطير للغاية، حيث أن هناك عاملين: موجة اختراق ومنطقة فيضان، ولكل منهما خصائصه الخاصة ويشكل خطرا على الناس. يمكن أن يحدث اختراق بسبب تأثير القوى الطبيعية (الزلزال، الإعصار، الانهيار، الانهيار الأرضي)، والعيوب الهيكلية، وانتهاك قواعد التشغيل، والتعرض للفيضانات، وتدمير الأساس، وعدم كفاية المجاري، وفي زمن الحرب - نتيجة التعرض للأسلحة المدمرة.
عندما ينكسر سد أو أي هيكل آخر، يتم تشكيل ثقب، يحدد حجمه حجم وسرعة تساقط المياه ومعلمات موجة الاختراق - وهو العامل المدمر الرئيسي لهذا النوع من الحوادث.

يتكون التأثير المدمر لموجة الاختراق بشكل أساسي من حركة كتل كبيرة من الماء بسرعة عالية وصدم كل شيء يتحرك مع الماء (الحجارة والألواح وجذوع الأشجار والهياكل المختلفة).
يعتمد ارتفاع وسرعة موجة الاختراق على الظروف الهيدرولوجية والطبوغرافية للنهر. على سبيل المثال، في المناطق المسطحة تتراوح سرعة الموجة الاختراقية من 3 إلى 25 كم/ساعة، وفي المناطق الجبلية والسفوح حوالي 100 كم/ساعة. تعمل المناطق المشجرة على إبطاء السرعة وتقليل ارتفاع الموجة. يؤدي كسر السدود إلى غرق المنطقة وكل ما يقع عليها، لذا يمنع بناء المباني السكنية والصناعية في هذه المنطقة.
تختلف أسباب الحوادث الكبرى في الهياكل الهيدروليكية، ولكنها تحدث في أغلب الأحيان بسبب تدمير الأساس.

مقدمة

يمكن تسمية مسقط رأس الهياكل الهيدروليكية الأولى (HTS) بمصر القديمة، حيث بقيت بقايا أحد أقدم الهياكل الهيدروليكية، وهو سد حديقة الكفار، الذي تم بناؤه في الفترة ما بين 2950 و2750 تقريبًا، حتى يومنا هذا. قبل الميلاد ه. وحتى في الحضارات القديمة، كانت إدارة الموارد المائية لضمان الري وإمدادات المياه عاملاً حيويًا. لذلك كانت مساحة سطح الماء للخزانات المنشأة تتزايد باستمرار، وبعد عام 1915 أصبح من الممكن إنشاء خزانات بمساحة سطح مياه تزيد عن 100 متر مربع. كم، نتيجة للتغيرات في تكنولوجيا أعمال الحفر والأعمال الخرسانية، مما جعل من الممكن إقامة هياكل كبيرة ورخيصة نسبيا. لكن الطفرة في الهندسة الهيدروليكية حدثت في الثلاثين إلى الأربعين سنة الماضية، عندما تم بناء أكثر من 85% من كل سدود العالم.

في كل عام، يتم تشغيل عدة مئات من الخزانات الجديدة في جميع أنحاء العالم - وهي خزانات تزيد مساحتها الإجمالية عن مساحة مياه بحار آزوف العشرة. الآن لا يوجد العديد من الأنهار التي ليس لديها مثل هذا الهيكل على الأقل. وهكذا، "تم بناء أكثر من 3 آلاف خزان وهي قيد التشغيل في روسيا". كل عام يتم تشغيل ما بين 300 إلى 500 خزان جديد. تم تحويل العديد من الأنهار الكبيرة على هذا الكوكب - نهر الفولغا، وأنجارا، وميسوري، وكولورادو، وبارانا، وما إلى ذلك - إلى شلالات من الخزانات.

ومع ذلك، فإن إنشاء الخزانات له جانب سلبي. من ناحية، هناك حاجة إليها بشكل موضوعي للتنمية الاجتماعية والاقتصادية للمجتمع، لتزويد السكان بالمياه والغذاء والطاقة ومكافحة الفيضانات، وما إلى ذلك. ومن ناحية أخرى فإن لها تأثير سلبي على طبيعة واقتصاد وديان الأنهار فوق وأسفل موقع السد، كما أنها تشكل مصدر تهديد محتمل لحياة السكان الذين يعيشون أسفل موقع محطات المياه وتسبب أضرارا مادية كبيرة. ، أي. هي كائنات يحتمل أن تكون خطرة.

يعتبر الاحتفاظ بالهياكل الهيدروليكية موثوقًا ومتينًا تمامًا - حيث يعمل الكثير منها لعشرات وحتى مئات السنين. ومع ذلك، تشير الإحصائيات العالمية وأحداث السنوات الأخيرة إلى احتمال وقوع حوادث عند محطات المياه، يمكن أن تؤدي إلى تلف وتدمير السدود والمنشآت المجاورة.

يمكن أن تكون عواقب فشل الخزان (على سبيل المثال، فشل سد كبير على النهر) كبيرة للغاية. على عكس الهياكل الصناعية والنقل وغيرها من الهياكل، والتي يتم تقدير الأضرار الناجمة عن الحوادث في كثير من الحالات بتكلفة استعادة الأجزاء المدمرة من الهيكل نفسه، فإن الأضرار الناجمة عن حادث الهيكل الهيدروليكي المحتفظ به عادة ما تتجاوز تكلفته عدة مرات. ويمكن تفسير ذلك من خلال أنه، بالإضافة إلى الخسائر البشرية، تم تدمير هياكل أخرى على النهر وضفافه، وأصيبت أنشطة المؤسسات في مناطق بأكملها القائمة على هذا الهيكل الهيدروليكي بالشلل، وتتطلب استعادة الأخيرة عادة عملية عدد السنوات. هذا الظرف يجعلنا نعتبر الهياكل الهيدروليكية هياكل مهمة جدًا، حيث يتطلب تصميمها وبنائها وتشغيلها اهتمامًا استثنائيًا.

كم مرة يحدث حادث بالهياكل الهيدروليكية؟ "يقدم الخبراء الفرنسيون هذه الإجابة على هذا السؤال. منذ القرن الثامن. كل 5 سنوات ينهار سد واحد. وفي الأربعين سنة التي سبقت عام 1975، زاد عدد الحوادث بشكل ملحوظ وبلغ ما يقرب من كارثة واحدة بمعدل 50 ضحية كل 15 شهرًا. والسبب في ذلك هو بناء سدود أعلى من أي وقت مضى بخزانات كبيرة في ظروف طبيعية صعبة.

يمكن أن تكون المنشآت الهيدروليكية مصدرًا للكوارث الهائلة وليس بسبب التدمير المباشر للهياكل. على سبيل المثال، بعد عدة سنوات من الانتهاء من بناء سد شاهق وامتلأ خزان فايونت في إيطاليا بالمياه، في 9 أكتوبر 1963، 240 مليون متر مكعب. تم انتزاع م من الصخور الطباشيرية من جبل توك ونقلها إلى الخزان. 15 ثانية فقط. كان من الضروري ملء وعاء الخزان بالكامل بالتربة، ورش الماء على المنحدر المقابل إلى ارتفاع 260 و100 متر فوق السد. وظل السد قائما، ولكن... فقط كنصب تذكاري لثلاثة آلاف ضحية ماتوا في هذه الكارثة. ونتيجة لذلك، تم تدمير مدينة لونجيرون.

يؤدي إنشاء الخزانات وتشغيلها أيضًا إلى حدوث تغييرات كبيرة في طبيعة واقتصاد وديان الأنهار، وفي المناطق المجاورة لها، وفي الوديان الموجودة أسفل السدود وفي مناطق مصبات البحار والبحيرات التي تتدفق إليها الأنهار التي تنظمها الخزانات. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن التغيرات الكبيرة أو الملحوظة في البيئة ترجع بشكل رئيسي إلى الخزانات الكبيرة وبعض المتوسطة الحجم. عادة ما يكون تأثير الخزانات الصغيرة والصغيرة على طبيعة واقتصاد المنطقة صغيرًا وإيجابيًا في كثير من الأحيان.

"إن مشكلة الخطر المحتمل للهياكل الهيدروليكية في باشكورتوستان وثيقة الصلة بالموضوع. يوجد حوالي 1500 هيكل هيدروليكي مختلف في الجمهورية؛ وبعضها في حالة سيئة أو مهجورة ببساطة.

وهكذا، في 7 أغسطس 1994، وقع حادث في سد خزان تيرليانسكي في حوض نهر بيلايا في جمهورية بيلاروسيا، عندما، بعد هطول أمطار غزيرة، بسبب الآليات البالية، لم يكن من الممكن فتح جميع فتحات السد. مجرى تصريف ساحلي (كان واحد فقط يعمل) واندفعت المياه من الخزان الفائض عبر سد التلال الترابية، الذي تم تدميره في غضون ساعات قليلة (هدمت موجة ارتفاعها سبعة أمتار من الاختراق قرية تيرليان، مما أسفر عن مقتل 28 شخصًا). ونتيجة لذلك، أصبح سكان المستوطنات الواقعة في منطقة أي هياكل هيدروليكية حذرين إلى حد ما ومذعورين من عدم الثقة في هذا النوع من الهياكل على الأنهار.

كما ذكر أعلاه، حدثت طفرة في بناء الهياكل الهيدروليكية في آخر 30-40 سنة. خلال نفس الفترة، من 1950 إلى 1961، تم أيضًا بناء الهياكل الهيدروليكية لمحطة الطاقة الكهرومائية في بافلوفسك.

تم بناء مجمع بافلوفسك الكهرومائي لغرض الاستخدام المتكامل للموارد المائية لنهر أوفا، مع الأخذ بعين الاعتبار التطور المستقبلي لاستهلاك الطاقة وإمدادات المياه والملاحة. يستخدم الخزان لنقل الركاب والبضائع الجافة والمنتجات النفطية والأخشاب والأغراض الترفيهية. ويوجد على ضفتيه 11 منشأة ترفيهية: مراكز سياحية ومراكز ترفيهية ومعسكرات للأطفال والرياضة.

يشتمل مجمع مجمع بافلوفسك للطاقة الكهرومائية على احتجاز المياه، وإمدادات المياه، والشحن وغيرها من الهياكل، التي قد يؤدي تلفها إلى حالات الطوارئ، ليس فقط تشغيل محطة بافلوفسك للطاقة الكهرومائية، ولكن أيضًا عمل المرافق الاقتصادية والصناعية في المنطقة تعتمد على موثوقيتها. أسفل موقع هياكل الاحتفاظ بالمياه للوحدة الرئيسية، على بعد 5-10 كم من الموقع، توجد مستوطنات كراسني كليوتش، ونيجنيايا بافلوفكا، ويامان إلجينسكي إل بي إتش، وكيروفكا.

وفقًا للمادة 21، الفقرة 2 من القانون الاتحادي "بشأن سلامة الهياكل الهيدروليكية" الذي اعتمده مجلس الدوما في 23 يونيو 1997، "يتم إدخال الهياكل الهيدروليكية التي تعمل عند دخول هذا القانون الاتحادي حيز التنفيذ في السجل الروسي للهياكل الهيدروليكية دون قيد أو شرط دون تقديم إعلانات السلامة للهياكل الهيدروليكية." وبالتالي، فإن الهياكل الهيدروليكية لمحطة بافلوفسكايا للطاقة الكهرومائية موجودة في السجل الروسي للهياكل الهيدروليكية منذ دخول القانون الاتحادي المذكور أعلاه حيز التنفيذ وتخضع للمتطلبات التي يفرضها هذا القانون على الهياكل الهيدروليكية.

أحد متطلبات الهياكل الهيدروليكية التي يفرضها القانون الاتحادي هو توفير إعلان السلامة - الوثيقة الرئيسية التي تحتوي على معلومات حول امتثال الهيكل الهيدروليكي لمعايير السلامة. "الإعلان ضروري لتنظيم مراقبة الامتثال لتدابير السلامة، وتقييم مدى كفاية وفعالية التدابير لمنع حالات الطوارئ والقضاء عليها في المنشأة الصناعية. إنها وثيقة تعكس طبيعة وحجم المخاطر في المنشأة الصناعية والتدابير اللازمة لضمان السلامة الصناعية والاستعداد للعمل في حالات الطوارئ التي من صنع الإنسان. تخضع المنشآت الصناعية المصممة والتشغيلية التي تشمل مرافق الإنتاج الخطرة بشكل خاص، بالإضافة إلى الهياكل الهيدروليكية وبرك المخلفات (النفايات الصناعية) ومقالب الخبث حيث تكون الحوادث الهيدروديناميكية محتملة، لإعلان السلامة الإلزامي.

مع الأخذ في الاعتبار ما ورد أعلاه وعملاً بمتطلبات القانون الاتحادي "بشأن سلامة الهياكل الهيدروليكية"، تم إدراج Pavlovskaya HPP في قائمة منشآت الطاقة الكهربائية الخاضعة لإعلان السلامة في عام 1998 (أمر مشترك لوزارة الوقود والطاقة في روسيا ووزارة حالات الطوارئ في روسيا بتاريخ 31 ديسمبر 1997 رقم 461/792)، وحتى 29 سبتمبر 1999، تم تطوير إعلان سلامة الهيكل الهيدروليكي لمحطة بافلوفسك للطاقة الكهرومائية.

من المعلومات المقدمة في الإعلان، يمكننا أن نستنتج أن الهياكل الهيدروليكية في حالة صالحة للعمل وأن ظروف تشغيلها تتوافق مع المعايير واللوائح الحالية. يتم تقييم مستوى أمان الهيكل الهيدروليكي على أنه "طبيعي". المعلومات المقدمة حول تدابير توطين حالات الطوارئ والقضاء عليها، وحماية السكان والأقاليم منها تسمح لنا باستنتاج أن Pavlovskaya HPP جاهز، إذا لزم الأمر، للقضاء على حالات الطوارئ وتوطينها.

تمتلك شركة Pavlovskaya HPP التراخيص اللازمة لتنفيذ الأنشطة المتعلقة بضمان السلامة. يوجد في مجمع الطاقة الكهرومائية مجموعة مراقبة حالة الهيكل الهيدروليكي مكونة من 3 أشخاص، والتي تشرف على سلامة الهيكل الهيدروليكي بالكمية والإطار الزمني الذي يلبي متطلبات الوثائق المنظمة، بالإضافة إلى مجموعة إنقاذ من 50 شخصا.

ومع ذلك، فإن مشكلة زيادة استدامة عمل أي هياكل هيدروليكية في الظروف الحديثة أصبحت ذات أهمية متزايدة بسبب:

· الحد من الانضباط العمالي والتكنولوجي على كافة المستويات؛

· ارتفاع معدل تآكل الأصول الثابتة، مع انخفاض متزامن في معدل تجديدها (يعمل نظام Pavlovskaya GTS منذ أكثر من 40 عامًا، ويتم إعاقة التنفيذ الفعلي لأعمال الإصلاح بسبب القدرات المالية لشركة Bashkirenergo) شركة مساهمة عمانية)؛

· إطار تنظيمي ضعيف يضمن تأمين المنشأة في حالة حدوث ضرر (لا توجد اتفاقية تأمين لمحطة بافلوفسكايا للطاقة الكهرومائية في حالة حدوث ضرر نتيجة كارثة طبيعية، وذلك بسبب عدم وجود وثائق تنظيمية وفنية لتحديد الأضرار وتأمين المعدات الهيدروليكية) الهياكل)؛

· تأخر الممارسة المحلية عن الممارسة الأجنبية في مجال استخدام الأسس العلمية للمخاطر الإشكالية في إدارة السلامة والوقاية من حالات الطوارئ.

· زيادة احتمالات الصراعات العسكرية والهجمات الإرهابية.

في سيناريو وقوع حادث محتمل في محطة الطاقة الكهرومائية، المنصوص عليه في إعلان سلامة محطة بافلوفسك للطاقة الكهرومائية، وكذلك في نتائج حساب الأضرار المحتملة من هذا الحادث، يتم تقييم مستوى الأمان على أنه طبيعي ، والأضرار المحتملة الناجمة عن الحادث لا تخضع للمحاسبة الإلزامية لهياكل الفئة 2. لذلك، في الأطروحة، تم حساب العواقب المحتملة للحادث ليس وفقًا للسيناريو المقترح في إعلان السلامة، ولكن وفقًا لسيناريو نادر جدًا، وبالتالي الضرر.

تعمل معظم الهياكل الهيدروليكية الحديثة لمدة 20-30 عامًا (مجمع بافلوفسكي للطاقة الكهرومائية - 40 عامًا). وهذا يعني أنهم يدخلون فترة "الشيخوخة" ويحتاجون إلى عناية خاصة. وفي هذا الصدد، من الضروري النظر في سيناريوهات مختلفة للحوادث المحتملة، بما في ذلك إفراغ الخزانات، لتوفير تقييم للعواقب وتجميع خرائط عواقب تدمير الهياكل الهيدروليكية (المرور المحتمل لموجات الاختراق) وكذلك وضع توصيات لتحذير الناس وإنقاذهم.

في هذه الأطروحة، يقدم القسم 1 معلومات مختصرة عن الهياكل الهيدروليكية، بالإضافة إلى بيانات عن الحوادث المختلفة التي وقعت في الهياكل الهيدروليكية.

في الأقسام 2، 3، يتم إجراء تحليل سلامة الهياكل الهيدروليكية لمحطة الطاقة الكهرومائية بافلوفسك، ويرد وصف موجز لمحطة الطاقة الكهرومائية بافلوفسك ويتم النظر في نقاط الضعف في الهياكل الهيدروليكية لمحطة الطاقة الكهرومائية بافلوفسك.

يناقش القسم 4 مسألة المقاومة الزلزالية للهياكل الهيدروليكية ويعرض المبادئ الأساسية للبناء المقاوم للزلازل لأنواع مختلفة من السدود.

توفر الأقسام 5، 6 معلومات حول حالات الطوارئ التي حدثت في مجمع بافلوفسك للطاقة الكهرومائية، وسيناريو لحادث محتمل في مجمع بافلوفسكي للطاقة الكهرومائية، بالإضافة إلى تقييم حجم الضرر.

ويناقش القسم 7 التدابير اللازمة لضمان سلامة المنشأة، ويحسب الملحق مرور موجة اختراق وفيضان المنطقة نتيجة وقوع حادث في مجمع بافلوفسك للطاقة الكهرومائية باستخدام برنامج "WAVE 2.0".