Предложения по повышению устойчивости функционирования объекта и населенного пункта

7.

Согласно [11, с. 11-13], после обследования плотины можно предложить следующие рекомендации для обеспечения безопасности объекта:

1. Продолжить работы по инъекции фильтрующих участков бетона здания ГЭС.

2. Выявить пути фильтрационного потока по шву между зданием ГЭС и шлюзом.

3. Провести обследование автодорожного моста здания ГЭС со стороны верхнего бьефа с привлечением специализированной организации. Заказать проект и выполнить реконструкцию моста силами заинтересованных организаций.

4. Закончить работы по креплению левобережного откоса отводящего канала ГЭС.

5. В связи с тем, что срок эксплуатации сооружений более 40 лет, произвести многофакторные исследования всех напорных ГТС, в том числе шлюза, с оценкой прочности, устойчивости, эксплуатационной надежности, с привлечением специализированных организаций. Уточнить пропускную способность гидроузла.

6. Постоянно вырубать кустарник и деревья с низового откоса русловой плотины для обеспечения устойчивости и прочности откоса.

7. Провести обследование затворов с целью определения их несущей способности по фактическому состоянию.

8. Провести освидетельствование сороудерживающих решеток (при выводе агрегата на капитальный ремонт).

9. Для обеспечения надежной эксплуатации по шлюзу необходимо:

· закончить работы по усилению бетона стенок камер шлюза и уменьшению фильтрации, приостановленные в 1998 г. из-за отсутствия финансирования;

· в связи с продолжающимся увеличением открытия;

· завершить крепление дна подходного канала для предупреждения подмыва оголовка низового пирса шлюза.

· Для обеспечения безопасности напорного фронта Павловского гидроузла произвести замену рабочих ворот верхней головы шлюза.

Согласно [12, 107-120], для обеспечения сейсмостойкости земляных и набросных плотин может быть рекомендован ряд мероприятий, одни из которых следует проводить только на этапе проектирования и начала строительства, а проведение других возможно в период эксплуатации ГТС.

1. Постройка плотины из разнородных грунтов с центральной противофильтрационной призмой пластичного типа (плотина с ядром) из суглинка или глинобетона, т.к. эти материалы трудно поддаются разрыхлению и трещинообразованию.

2. Расположение слагающих плотину грунтов такое, чтобы переход от одной разновидности грунтов к другой проходил постепенно, для предотвращения образования резких границ.

3. Выравнивание мест резкого изменения каньона под плотиной плотным грунтом, либо путем особого уплотнения в верхней части (гребень) плотины тех же грунтов.

4. Пригрузка откосов плотины слоем каменной наброски из крупного гравия или связного грунта при мощности слоя не менее 2-3 т/кв. м для предотвращения значительного оседания и выпирания откосов при землетрясении. При расчетной сейсмичности района не более 7 баллов возможно использование в качестве пригружающего слоя бетонных плит.

5. Постановка у основания обоих откосов плотины невысоких ограждающих призм из каменной наброски, причем низовая призма одновременно будет дренажной (для предотвращения разрушения-растекания дамб и выдавливания оснований из водонасыщенных песчаных грунтов вследствие их разжижения).

6. В тех же целях, что и мероприятия п. 5, будут достаточно эффективными невысокие шпунтовые стенки.

7. Выполнение понура и экрана из глины, глинобетона или торфа так, чтобы они представляли собой сплошную конструкцию.

8. Максимально возможное избегание устройства в теле плотины водосбросных труб, галерей, сифонов и т.п.

9. Пригрузка каждого откоса слоем из наиболее крупноразмерных камней с тщательным заполнением пустот мелким камнем для набросных плотин (для ограничения деформаций).

10.Устройство невысоких упорных призм (у основания откосов каменной наброски) из кладки постелистых камней при сейсмичности 7 и 8 баллов и из бетона при сейсмичности 9 баллов. Это повышает устойчивость поверхностной толщи каменной наброски против оползания их по наклонной поверхности.

11.Увеличение пологости откосов каменно-набросного типа примерно на 10-20 % по сравнению с откосами, применяемыми без учета сейсмического фактора.

12.Уменьшение поперечных размеров ядра до пределов, допустимых по фильтрационным расчетам.

13.Подпорную стенку для массива каменной наброски следует выполнять либо из каменной кладки на прочном цементном растворе (в районе сейсмичностью 7 баллов), либо из бетона (при большей сейсмичности района).

14.Устройство шарнирного сопряжения экрана с противофильтрационным зубом.

15.Обеспечение сейсмической прочности и устойчивости стен и перекрытия дренажной галереи, устраиваемой в толще откоса каменно-набросной плотины:

· назначение конструкции и размеров галереи с учетом увеличения давления наброски при сейсмических условиях;

· выполнение перекрытий галерей из железобетона или армированного бетона.

Повышение устойчивости населенных пунктов малоэффективно, т.к. они слишком близко расположены к плотине (в катастрофические опасной зоне и в опасной зоне). На данном этапе можно предложить укрепление набережной, стенок и пирсов для ослабления воздействия параметров волны прорыва. Однако в рассматриваемом варианте разрушение носило частичный характер, поэтому при полном разрушении плотины Павловского водохранилища эти мероприятия будут малоэффективны.

Главным образом, нужно сосредоточить усилия на обучении и подготовки населения к действиям в условиях угрозы катастрофического затопления, сделать оптимальный выбор кратчайших маршрутов выхода из опасной зоны, т.к. близкое расположение гидроузла сокращает время на эвакуацию.

Также для автоматизации процесса определения факта прорыва плотины гидросооружения и включения системы оповещения в нижнем бьефе должны быть установлены специальные датчики системы аварийной сигнализации «Сигнал». Такая система имеется только в нижнем бьефе Иркутской ГЭС с системой датчиков и выходом на аппаратуру П-160, установленную на рабочем месте диспетчера плотины и ОД органа управления по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций области (принята в эксплуатацию в апреле 1996 г. [13, с. 5-7]).

Заключение

 

Целью данной работы является организация спасательных, аварийно-восстановительных и других неотложных работ при ликвидации последствий прорыва плотины гидроузла, а объектом исследования явились гидротехнические сооружения Павловской ГЭС и два поселка городского типа (Павловка и Красный Ключ), расположенные ниже створа плотины, с населением соответственно 3,9 и 3,1 тыс. человек.

В дипломной работе приведено описание и расчет чрезвычайной ситуации на гидротехнических сооружениях (частичное разрушение плотины (30%) с последующим прохождением волны прорыва и затоплением двух населенных пунктов). Показано, что в результате частичного разрушения плотины образуется волна прорыва, которая достигает населенные пункты через 16,16 и 30 минут. Расчет ее параметров показывает, что близрасположенные к реке здания и сооружения получат сильные и полные разрушения. Однако, быстрые сроки оповещения позволяют населению самостоятельно выйти на незатапливаемые места и части сооружений.

На основании исходных данных и результатов прогнозирования показано инженерное обеспечение предупреждения и ликвидации данной чрезвычайной ситуации, его особенности и управление, приведены способы борьбы с факторами, приводящими к ЧС. Перечень превентивных мероприятий позволяет сделать вывод, что на ранних этапах можно сделать около 70 % работы по предотвращению прорыва и уменьшению его последствий.

Проведено планирование аварийно-спасательных и других неотложных работ в зоне ЧС (перечень АСДНР, технология спасательных работ, подготовка документов, обеспечение безопасности), в результате которого видно, что восстановление разрушенной части пгт. Павловка и пгт. Кр. Ключ нецелесообразно, в результате чего принято решение о постройки этой части заново на несколько перемещенном месте.

Показана организация взаимодействия работы спасательных, аварийно-восстановительных формирований РСЧС с силами Министерства обороны, Министерства внутренних дел и Федеральной службы безопасности Российской Федерации по республике Башкортостан. В результате можно сделать вывод, что правильная организация взаимодействия с различными ведомствами позволяет быстро и правильно установить причины прорыва плотины, обеспечить оснащение и привлечение необходимых средств для ликвидации последствий чрезвычайной ситуации.

В заключение работы приведены предложения по повышению устойчивости функционирования объекта, принятие которых позволит существенно снизить возможные в случае прорыва плотины потери среди населения и материальный ущерб. В приложении приведен расчет убежища, постройка которого рядом с затапливаемой частью пгт. Павловка и пгт. Кр. Ключ позволит увеличить долю спасенного населения этих пунктов.

Список литературы

 

1. Коронкевич Н. И., Малик Л. К., Барабанова Е. А. Катастрофические затопления // Библиотечка «Военных знаний» - №10. – 1998 г.

2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях:  Учебное пособие / И. С. Алимбекова, Н. Н. Красногорская, И. У. Ямалов; НИИ БЖД, г. Уфа, 2000. – 213 с.

3. Тарабаев Ю. Н., Зотов Ю. М., Чагаев В. П. Шульгин В. Н. Инженерное обеспечение предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций при наводнениях (учебное пособие). – Новогорск, Академия гражданской защиты МЧС России, - 2000 г.

4. Декларация безопасности гидротехнических сооружений Павловской гидроэлектростанции. Утверждена 29 сентября 1999г. Регистрационный №51/2000 (Госэнергонадзор Минтопэнерго России). Срок действия до 29.09.2005 г.

5. Федеральный закон «О безопасности гидротехнических сооружений» от 23 июня 1997 г.

6. Рекомендации по выбору комплексов мероприятий по защите населения в чрезвычайных ситуациях, расчетные варианты воздействия поражающих факторов, М., 1982 г.

7. Полный типовой перечень превентивных мероприятий по снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций и уменьшения их последствий разработанный ВНИИ ГОЧС, М., 2000 г.

8. Постановление Правительства Российской Федерации от 1 марта 1993 г. №178 «О создании локальных систем оповещения в районах размещения потенциально опасных объектов»

9. Михно Е. П. Восстановление разрушенных сооружений. М., Воениздат, 1974 г. – 272 с.

10. Основы РСЧС. Приведение в готовность и защита формирований. Специальная обработка. Эвакуационные мероприятия. Серия: Библиотечка журнала" Военные знания", сборник №1, Москва,1997 г.

11. Акт обследования гидротехнических сооружения Павловской ГЭС от 28 июля 1998 г. Утвержден зам. рук. Департамента госрегулирования и реформирования Минтопэнерго России.

12. Напетваридзе Ш. Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1959 г.

13. Соколов Ю. И. Система оповещения и информирования населения о чрезвычайных ситуациях // Библиотечка «Военных знаний» - №11. – 1998 г.

14. Башкортостан, краткая энциклопедия. Уфа: Научное издательство «Башкирская энциклопедия», 1996 г.

15. Сейсмические сооружения за рубежом (под ред. В. Н. Насонова). По материалам Ш–й международной конференции по сейсмостойкому строительству. М.: издательство литературы по строительству, 1968 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Створ гидроузла

 

 

Створ – пгт. Павловка

 

Створ – пгт. Красный Ключ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Рисунок 1. Возможные состояния населения при проведении защитных мероприятий при катастрофическом затоплении

 

Население	За пределами зоны затопления	Время пребывания не превышает допустимого – 1
		Время пребывания более допустимого – 5
	В зоне затопления с параметрами ВП ниже критических для населения	На затапливаемых местах	Время пребывания не превышает допустимого – 2
			Время пребывания более допустимого – 6
		В воде	Время пребывания не превышает допустимого – 4
			Время пребывания более допустимого – 8
	В зоне затопления с параметрами ВП выше критических для населения	На затапливаемых местах	Время пребывания не превышает допустимого – 3
			Время пребывания более допустимого – 7
		В воде – 9
	В зоне затопления с параметрами ВП выше критических для сооружений – 10