Доклад
По предмету
по теме: "Аварии на гидротехнических сооружениях".
Выполнила:
Ученица 8 класса "Г"
Миронова А.А.
Преподаватель:
Боровиков В.А.
Г. Липецк, 2015 год.
Первые гидротехнические сооружения в виде примитивных дамб на нашей планете появились примерно 5 тысяч лет назад. С тех пор они нередко разрушались под действием водной стихии, нанося ущерб хозяйственной деятельности и унося человеческие жизни. Предотвращение на них аварий навсегда стало одной из самых главных задач во всех странах мира.
К гидротехническим сооружениям относятся ГЕС, водохранилища, дамбы, шлюзы и каналы. На территории России находится более 30 000 водохранилищ, из них 60 очень крупных с водоизмещением около 1 млрд. куб. м.
К самым опасным сооружениям относятся плотины, разнообразные водосбросовые и водозаборные сооружения. Водосбросовые сооружения предназначены для сброса паводковой лишней воды из водохранилищ. К водосборным сооружениям относятся те сооружения, которые осуществляют сбор воды для последующего использования, например, для орошения полей и для нужд ГЭС.
Однако прежде чем говорить об авариях, необходимо познакомиться с некоторыми специальными терминами.
Проран — узкий проток в теле (насыпи) плотины, косе, отмели в дельте реки или спрямленный участок реки, возникший в результате размыва излучины в половодье.
Прорыв плотины — начальная фаза гидродинамической аварии, то есть процесса образования прорана и неуправляемого потока воды, устремляющегося из верхнего бьефа через проран в нижний бъеф.
Бьеф - участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами.
Вехний бьеф - часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза). Нижний бьеф — часть реки ниже подпорного сооружения.
Рисберма - укрепленный участок русла реки в нижнем бьефе водосбросного пиротехнического сооружения. Она защищает русло от размыва, выравнивает скорость потока и т. д.
На ГГС постоянно воздействуют водный поток, колебания температур, льды, наносы, статистические и гидродинамические нагрузки, происходят стирания поверхности, коррозия металлов, выщелачивание бетона, гниение деревянных конструкций.
Разрушение (прорыв) гидротехнических сооружений происходит в результате:
1. действия сил природы (землетрясений, ураганов, размыва плотин);
2. износа и старения оборудования;
3. конструкторских ошибок;
4. некачественного выполнения строительных работ;
5. нарушения правил эксплуатации;
6. воздействия человека (нанесение ударов различными видами оружия).
Разрушения ГТС можно классифицировать следующим образом:
-Разрушения конструкций, находящихся в верхнем бьефе, подходящим потоком воды и ледоходом.
-Размыв земляных плотин переливающимся потоком.
-Размыв откосов русла реки и поймы в результате перепада воды, вызванного стеснением сечения поймы.
-Разрушение конструкций и местный размыв в русле реки потоком, сбрасываемым через водосброс.
-Повреждение деревянных сооружений фильтрующимся потоком.
-Разрушение земляных сооружений и склонов берегов в результате изменения геологических условий.
Аварии на гидросооружениях влекут за собой огромные потери. Обычно они располагаются в черте или поблизости населённых пунктов и относятся к объектам максимального риска. В результате аварии могут подвергнуться затоплению огромные территории и уничтожены или сильно повреждены жилые здания и важные инфраструктурные объекты. При затоплении самую большую угрозу для жизни людей представляют нервно-психическая перегрузка, длительное пребывание в холодной воде и несвоевременное оказание медицинской помощи.
Часто в зоне затопления возникают вторичные поражающие факторы в виде пожаров, инфекционных заболеваний и оползней грунта. Согласно данным отечественной статистики 200 водохранилищ и около 56 накопителей отходов в РФ эксплуатируются без ремонта уже более 50 лет. Это значительно увеличивает вероятность возникновения на них аварий.
За прошедшие 180 лет в мире произошло около 300 крупномасштабных гидродинамических аварий. Последствия таких аварий могут сопровождаться вторичными авариями на опасных производственных объектах, которые могут значительно ухудшить сложившуюся ситуацию. В результате возникшей антисанитарии часто возникают обширные очаги инфекционных заболеваний.
Самая крупная гидротехническая авария в России произошла 17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС. Из-за поломки турбины гидроагрегата №2 произошло его самопроизвольное разрушение и поступление в машинное отделение большого объема воды, что привело к смерти 75 сотрудников ГЭС.
САЯНО-ШУШЕНСКАЯ ГЭС СПУСТЯ ТРИ ГОДА ПОСЛЕ АВАРИИ.
Накануне третьей годовщины с момента трагических событий на Саяно-Шушенской ГЭС компания РусГидро подводит итоги проделанной работы, направленной на восстановление надежной и бесперебойной работы гидроэлектростанции, спокойной и счастливой жизни поселка гидроэнергетиков и гидростроителей Черемушки.
Техногенная катастрофа произошла в машинном зале СШ ГЭС 17 августа 2009 года в 8 часов 15 минут по местному времени. В результате разрушения гидроагрегата № 2 Саяно-Шушенской ГЭС произошел выброс воды из кратера турбины. Потоком воды был залит машинный зал, повреждено силовое, вспомогательное оборудование, обрушены строительные конструкции здания машинного зала. Все десять гидроагрегатов вышли из строя. Погибли 75 человек.
Во всех филиалах и ДЗО ОАО «РусГидро», а также в московском офисе компании сегодня прошла минута молчания в память о погибших коллегах.
Восстановление Саяно-Шушенской ГЭС.
Первоочередной задачей для гидроэнергетиков после августовской трагедии стала задача максимально быстрого восстановления Саяно-Шушенской ГЭС и повышение надежности эксплуатации всех энергетических объектов, находящихся в ведении РусГидро.
В 2010 г. на Саяно-Шушенской ГЭС была восстановлена работа четырех наименее пострадавших в аварии гидроагрегатов. Гидроагрегаты №6 и №5 введены в эксплуатацию с опережением директивного срока, в феврале - марте 2010 года. Пуски гидроагрегатов №4 и №3 в соответствии планом-графиком восстановления СШГЭС, утвержденным Минэнерго РФ, состоялись в августе и в декабре 2010 года. С пуском гидроагрегата № 3 рабочая мощность Саяно-Шушенской ГЭС достигла 2560 МВт (40% от установленной мощности - 6400 МВт). Включённые в сеть в 2010 году, гидроагрегаты работают в базовом режиме с максимальной нагрузкой по напору без участия во вторичном регулировании частоты и перетоков мощности.
В 2011 году ОАО «РусГидро» начало реализацию второго этапа восстановления Саяно-Шушенской ГЭС, в ходе которого в машинном зале станции планируется установить десять абсолютно новых гидроагрегатов. При этом четыре машины, возвращённые в строй в 2010 году после восстановительного ремонта, также будут заменены на новые (уже выведены из работы и демонтируются гидроагрегаты со станционными номерами 5 и 6).
Для реализации этого этапа ОАО «РусГидро» осуществило уникальную транспортную операцию по доставке крупногабаритных тяжеловесных узлов гидроагрегатов с причала завода-изготовителя (концерн «Силовые машины», г. Санкт-Петербург) на СШГЭС (Республика Хакасия, п. Черемушки).
19 декабря 2011 года введен в эксплуатацию первый новый гидроагрегат (под станционным номером 1), 15 марта 2012 года в соответствии с планом-графиком восстановления СШГЭС пущен гидроагрегат под станционным номером 7. В июле был введён в эксплуатацию гидроагрегат со станционным номером 8. А до конца 2012 года будет пущен в постоянную эксплуатацию гидроагрегат номер 9. В период с 2012 по 2014 годы в машинном зале станции ежегодно будут вводиться в работу по три гидроагрегата.
Срок службы новых агрегатов увеличен до 40 лет, при этом максимальный КПД гидротурбины составит 96,6%. Улучшены ее энергетические и кавитационные характеристики. Также турбины оснащены более эффективной системой технологических защит, действующих на автоматический останов агрегата в случае возникновения недопустимых режимных отклонений контролируемых параметров. В итоге к 2014 году Саяно-Шушенская ГЭС будет полностью оснащена новым и современным оборудованием, соответствующим всем требованиям надежности и безопасности.
Контракт на изготовление основного энергетического оборудования для восстановления Саяно-Шушенской ГЭС ОАО «Силовые машины» и ОАО «РусГидро» заключили в ноябре 2009 года. В соответствии с ним «Силовые машины» изготовили 10 гидротурбин и 9 гидрогенераторов мощностью по 640 МВт, а также шесть систем возбуждения. Помимо этого специалисты ОАО «Силовые машины» оказывают услуги по монтажу поставленного оборудования, включая шеф-монтаж и пуско-наладочные работы.
Выводы, сделанные после аварии, произошедшей 17 августа 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС, стали отправной точкой изменения правил, определяющих требования к обеспечению надежности и безопасности гидроэнергетических объектов. В результате, в правилах появилось более ста дополнений и изменений, и восстановление станции идет с учетом этих требований, которые внедряются на всех ГЭС ОАО «РусГидро» и, скорее всего, будут использованы на всех объектах гидроэнергетики России.
Так, инструментальный контроль за состоянием шпилек будет производиться ежегодно, а раз в 20 лет и при каждом капремонте гидроагрегата будет производиться их замена. Предпринятые после аварии меры исключают полное обесточивание станции. Установленные дополнительные дизельные электрогенераторы автоматически запускаются при исчезновении основного питания, с чем бы это ни было связано.
Появились новые защиты оборудования, и модернизированы алгоритмы старых систем. Например, стационарная система виброконтроля стала обязательным элементом системы диагностики состояния гидросилового оборудования. После аварии на гребне плотины было организовано круглосуточное дежурство оперативного персонала, который в случае необходимости сможет без промедления сбросить затворы в ручном режиме. Всё оборудование системы связи вынесено на незатопляемые отметки. Решено также отказаться от использования медных кабелей в системах связи и перейти на оптоволокно. Как показала практика, оптические каналы практически неуязвимы для воды.
Появилась система технологического телевидения, которая позволяет минимизировать нахождение людей на затопляемых отметках. Система позволяет наблюдать не только за несанкционированным доступом в помещения, но и осуществлять визуальный контроль за работой оборудования и сооружений, в том числе и при возникновении внештатных ситуаций.
Параллельно с восстановлением оборудования в машинном зале станции на Саяно-Шушенской ГЭС продолжалось строительство берегового водосброса - гидротехнического сооружения, предназначенного для пропуска экстремальных паводков и паводков редкой повторяемости, то есть, по сути, для повышения надежности и безопасности гидротехнических сооружений станции.
Строительство этого объекта, позволяющего осуществлять дополнительный пропуск расходов до 4000 м3/с, началось в 2005 г. После аварии строительно-монтажные работы были интенсифицированы, гидростроителям была поставлена задача завершить строительство первой очереди объекта 1 июня 2010 года - для снятия рисков пропуска возможного экстремального весеннего половодья в условиях ограниченной пропускной способности через восстанавливаемые гидроагрегаты станции.
Строительно-монтажные работы по обеспечению готовности первой очереди берегового водосброса к пропуску паводковых вод были закончены 1 июня 2010 года, а строительство всего сооружения завершилось 28 сентября 2011 г. Анализ результатов измерений и наблюдений показал, что все контрольные параметры берегового водосброса находятся в пределах, установленных проектом. Приемка берегового водосброса в постоянную эксплуатацию состоялась 12 октября 2011 года.
Ликвидация социальных последствий аварии.
В первые дни после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС в Черемушках была разработана система комплексной социально-психологической поддержки пострадавших и родственников погибших, посредством которой каждому нуждающемуся была оказана полномасштабная своевременная помощь. Компания РусГидро выполнила все обязательства по единовременным материальным выплатам членам семей погибших и пострадавшим, а также реализовала ряд других социальных инициатив, направленных на улучшение жизни родственников погибших и пострадавших.
В 2009 - 2012 гг. из средств ОАО «РусГидро» оказана материальная помощь на общую сумму 171 млн. руб., в том числе 112,0 млн. рублей составили единовременные выплаты семьям погибших, произведенные в течение первых 4 месяцев с дня аварии.
28,1 млн. рублей израсходовано в 2009 году на приобретение квартир семьям погибших, 11,2 млн. рублей составила сумма ежемесячных пособий 32 семьям с детьми до 18 лет, 2 млн. рублей составила общая сумма именных стипендий детям погибших, и т.п. Производство выплат продолжается. Кроме вышеуказанных добровольных выплат, ОАО «РусГидро» осуществляет и выплаты по решению суда. По состоянию на 01.02.2012 пострадавшими и членами семей погибших подано 55 исков, из них удовлетворено 45 на общую сумму 8,4 млн. руб.
Для оказания адресной помощи членам семей погибших и пострадавшим в аварии на Саяно-Шушенской ГЭС имени П.С. Непорожнего из средств благотворительных фондов и других источников благотворительности руководство компании «РусГидро» совместно с Правительством Республики Хакасия приняли решение о создании Координационного Совета. В состав Координационного совета включены представители Правительства Республики Хакасия и компании «РусГидро», администрации Саяногорска, Холдинга МРСК, общественных и профсоюзных организаций.
С февраля 2010 года по апрель 2011 года рассмотрено 377 заявлений пострадавших и родственников погибших. 60,5 млн. руб. израсходовано на реализацию решений Координационного совета из средств собранных в благотворительных фондах. В том числе: на покупку 4 квартир для членов семей погибших, выплату материальной помощи родителям погибших в целях возмещения морального вреда, также выплачена адресная материальная помощь на оплату обучения, прохождение лечения, погашение кредитов и т.д.
С 1 июня 2010 года в рамках реализации решений Координационного совета стартовала программа санаторно-курортного лечения, отдыха и оздоровления пострадавших и членов семей погибших. Программа будет действовать 5 лет. Под действие Программы по состоянию на 01.02.2012 попадает 288 человек. Программа включает в себя четыре направления: «Сервисное медикаментозное обеспечение», «Детский оздоровительный лагерь», «Реабилитационно-восстановительное лечение», «Физкультурно-оздоровительный центр». За время действия Программы было приобретено 197 путевок, 133 человека (64 человека дважды) отдохнули и прошли курс реабилитационно-восстановительного лечения на курортах России. Всего по Программе оказано услуг на сумму 7 828 тыс. руб.
В рамках реализации благотворительных программ и проектов Компания РусГидро оказывает помощь организациям и учреждениям образования и здравоохранения, культуры и спорта, религиозным и общественным объединениям Республики Хакасия, юга Красноярского края и Республики Тыва. В 2011-2012 гг. объем благотворительной помощи превысил 80 млн. руб. Среди благополучателей можно выделить Абазинский детский дом, Саяногорскую городскую больницу № 1 пгт. Майна, Совет ветеранов ВОВ и Совета ветеранов труда и пенсионеров пгт. Майна, Физкультурно-спортивный комплекс п.Черемушки, Федерацию футбола г. Саяногорска, Волейбольный союз «Борус» г. Саяногорска, Федерацию плавания Республики Хакасия. Более 10 лет финансируется ремонт, теплоснабжение и содержание прихода Вознесенского Храма. В рамках благотворительной программа «Парус Надежды» компания РусГидро также выделила средства в размере 9 млн. рублей на ремонт детских садов поселка Черемушки «Малыш» и «Шелкунчик», а также помещений для Молодежного центра и воскресной школы.
Параллельно ОАО «РусГидро» осуществляет проекты комплексного развития инфраструктуры п. Черемушки, большинство которых призваны полностью обновить и модернизировать существующие в поселке объекты социально-бытового назначения (школы, учреждения здравоохранения, дороги, мосты, детские площадки и спортивные объекты и т.д.). Результаты реализации данных проектов должны обеспечить полноценные комфортные условия жизни гидроэнергетиков и всех жителей поселка. В 2010-2011 гг. компания РусГидро выделила на реализацию программы более 750 млн. рублей. Программа развития социальной инфраструктуры п.Черемушки рассчитана на 4 года.
В рамках реализации Программы комплексного развития инфраструктуры пгт. Черемушки был выполнен капитальный ремонт и комплексное оснащение средней школы №2 (Лицея «Эврика»), ремонт муниципальных помещений для общежития студентов Саяно-Шушенского филиала Сибирского федерального университета (СШФ СФУ), помещения Общественного объединения «Клуб ветеранов «Мудрость», а также частичный ремонт средней школы №1. Отреставрированы центральная площадь посёлка перед ДК Энергетик, проезды и автомобильные дороги. В 2012 году будет завершена полная реконструкция Физкультурно-спортивного комплекса, двух корпусов СГБ № 2 (поселковой больницы) и здания отделения станции скорой помощи, во дворах жилых домов будут установлены детские площадки, отремонтирована и оснащена оборудованием лаборатория гидротехнических сооружений Саяно-Шушенского филиала Сибирского федерального университета. Для нужд Черемушкинской школы №1 приобретен школьный автобус (автобус малого класса для перевозок детей ПАЗ-32053-70).