Файл: Оценка обстановки при авариях на гтс выполнил студент.docx
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
169,3 куб. км., Красноярское водохранилище на реке Енисей – 73,3 куб/км.
Плотина – основной тип гидротехнического сооружения, перегораживающего реку или иной водоток для подъема уровня воды перед ним с целью создания напора воды на площадь плотины и (или) образования водохранилища.
Если плотина образовалась из непрочных материалов (грунты, лед и т.п.), то она может быть прорвана, и массы воды из водоема устремятся вниз по руслу реки. Такие естественные плотины называются кратковременными. Время их существования может быть ограничено несколькими сутками или даже часами.
Кроме того, разрушения гидродинамических сооружений возможно в результате естественных процессов движения грунтов, залегающих под телом плотины или вблизи её. Такие процессы, называемые оползнями, они характерны для горных пород, слагающих склон. Оползневое явление вызывается постепенными или быстрыми изменениями гидрологического состояния грунтов в результате их перенасыщения влагой. Инициирующим началом оползня может быть землетрясение, взрыв, вибрации
и другие процессы техногенного происхождения.
Чаще оползни образуются на склонах природного генезиса, а также на откосах различных техногенных выемок (котлованов, водохранилищ), грунтовых плотин, насыпей. Оползни характерны для сыпучих и подвижных грунтов в горных и предгорных регионах, а также на равнинной местности вдоль берегов морей, рек, водохранилищ.
Оползневые процессы характеризуются изменением формы поверхности (трещины в грунтах, бугры, валы), разжижение грунтовых масс, движение грунтов. Скорость движения грунтов может варьироваться в широком диапазоне, от нескольких сантиметров в год, до десятков метров в секунду. Скорость движения грунтов во многом определяется величиной уклона ската поверхности и составом грунтов. Объем грунта, вовлекаемого в процесс смещения, может быть от нескольких метров кубических до нескольких кубических километров и глубиной до 10-20м., а иногда и более на горных склонах
Оползни подразделяются: на оползни бокового сдвига (скольжения) и выдавливания, вязкопластические, гидродинамического разрушения и внезапного разжижения.
В районах возможного развития оползней при
разработке проектов строительства гидротехнических сооружений предусматривается изыскательская работа по оценке грунтов и возможного появления оползней. В ходе эксплуатации гидротехнического объекта предусматриваются технические мероприятия слежения за факторами оползнеобразования:
Определение прочности грунтов и их увлажненность, контроль устойчивости натурных склонов непосредственно на площадке расположения объекта.
Большой объем работ при проведении инженерных изысканий района строительства сооружения и за тем после его возведения при контроле оползневой обстановки
выполняется методами геодезического измерения и анализа.
Надёжным и перспективным методом обнаружения подвижек является наклономерный метод.
Суть метода заключается в закладывании сети наклономерных станций и реперов, с помощью которых определяются вектора смещений и их количественные характеристики.
Наклономерная станция представляет собой бетонную плиту со сторонами 400х400 мм, на которой в специальной камере установлен наклономер,
постоянно находящийся в режиме измерений.
-
Определение гидротехнических сооружений и их классификация
Гидротехнические сооружения в зависимости от характера и масштабов последствий их разрушения подразделяются на 4 класса. К первому классу относятся сооружения, авария на которых может вызвать последствия катастрофического характера с гибелью людей и разрушением городских и промышленных зон. Ко второму и третьему классам – сооружения, последствия аварий на которых характеризуются меньшими масштабами разрушений, но значительным материальным ущербом. К четвертому классу относятся сооружения, аварии на которых может вызвать незначительные разрушения и изменения в окружающей среде.
Класс гидротехнических сооружений может определяться несколькими показателями: типом и техническими характеристиками сооружения (табл. 1), его значением (табл. 2) и масштабами народнохозяйственного применения
(табл. 3).
Таблица 1
Класс основных гидротехнических сооружений напорного типа в зависимости
от технических показателей сооружения
| Сооружения | Типы грунтов основания | Высота сооружения, м, при их классе | | | |
| | | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Плотины из грунтовых материалов | А | Более 100 | От 75 до 100 | От 25 до 70 | Менее 25 |
| | Б | Более 75 | От 35 до 100 | От 15 до 35 | Менее 15 |
| | В | Более 50 | От 25 до 50 | От 15 до 35 | Менее 15 |
| Плотины бетонные и железобетонные подводные конструкции зданий гидроэлектростанций. Шлюзы | А | Более 100 | От 60 до 100 | От 25 до 60 | Менее 25 |
| | Б | Более 50 | От25 до 50 | От 10 до 25 | Менее 10 |
| | В | Более 25 | От 20 до 25 | От 10 до 20 | Менее 10 |
| Подпорные стены | | Более 40 | От 25 до 40 | От 15 до 25 | Менее15 |
| | | Более 30 | От 20 до 30 | От 12 до 20 | Менее 12 |
| | | Более 25 | От 18 до 25 | От 10 до 18 | Менее 10 |
| Оградительные сооружения (молы, волноломы и дамбы) | А, Б. В | Более 25 | От 25 | Менее 5 | - |
Таблица 2
Класс защитных гидротехнических сооружений в зависимости от важности
защищаемых объектов
| Назначение сооружения | Максимальный расчетный напор (м) на водонапорное сооружение при классе защитного сооружения | | | |
| | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Селитебные. Плотность жилого фонда территории района, м кв, на га | | | | |
| | | | | |
| св 2500 | - | до 5 | до 3 | - |
| от 2100 до 2500 | - | до 8 | до 5 | до 2 |
| от 1800 до 2100 | - | до 10 | до 8 | до 5 |
| до 1800 | - | - | до 10 | до 10 |
| Оздоровительно-рекреационного и санитарного значения | - | - | св. 10 | до 10 |
| Продолжение табл. 2 | | | | |
| Промышленные: промышленные предприятия с объемом производства, млн. руб. (в ценах 1991 г.) | | | | |
| св. 500 | - | до 5 | до 3 | - |
| от 100 до 500 | - | до 8 | до 5 | до 2 |
| до 100 | - | до 8 | до 8 | до 5 |
| Коммунально-складские | | | | |
| Общегородского назначения | - | до 8 | до 5 | до 2 |
| Прочие | - | св. 8 | до 8 | до 5 |
| Памятники культуры и природы | - | До3 | - | - |
Таблица 3
Класс гидротехнических сооружений в зависимости от масштаба
народнохозяйственного применения
| Гидротехнические сооружения | Класс сооружения |
| Гидротехнические сооружения гидравлических, гидроаккумулирующих и тепловых электростанций мощностью млн. кВт: | |
| 1,5 и более | 1 |
| Менее 1,5 | 2-4 |
| Гидротехнические сооружения мелиоративных систем при площади орошения и осушения тыс. га: | |
| св. 300 | 1 |
| Св. 100 до 300 | 2 |
| Св. 50 до 100 | 3 |
| 50 и более | 4 |
В системе гидроузла, имеющего несколько гидротехнических сооружений, их класс определяется по основным сооружениям, а класс второстепенных гидротехнических сооружений принимается за единицу ниже класса основных сооружений данного гидроузла, но не выше 3 класса. Временные сооружения, как правило, относят к 4 классу, редко – к 3 классу.
Устойчивость и прочность гидротехнического сооружения проектируется на основе возможных
максимальных расчетных значений уровня воды водоема,
скорости нагонного ветра, высоты волны и вероятности превышения максимального расхода воды, на безаварийный пропуск которого должно рассчитываться водосборное сооружение. Например, гидроузел 1-го класса должен пропускать максимум вероятного превышения P=0,01% (1/10000) да еще с гарантийной поправкой, а 3-го P=0,5% (1/200). Вместе с тем, в экстремальных условиях гидрологического режима (скоротечный паводок, аварийный сброс вод свыше расположенного по течению реки гидротехнического
сооружения и др.) возможны ситуации, когда гидродинамическое воздействие вод
превысит расчетные показатели устойчивости и прочности гидротехнического сооружения. Такие отклонения от проектных должны быть не более для сооружений 1-го класса – 1% (1 раз в 100 лет), для 2 и 3 классов – 5% (1 раз в 20 лет), для 4-го класса – 10% (1 раз в 10 лет). Превышение ветровых волн и ветрового нагона над расчетными для сооружений 1 и 2 классов – 2%, 3 и 4 класса – 4%.
Задачи наблюдений за состоянием устойчивости гидросооружений включают в себя:
1. Установление наличия или отсутствия смещений и определение границ активных зон.
2. Определение наличия и скорости развития смещений по горизонтали, вертикали, а также оценка подвижности
различных горизонтов и векторов смещения.
3. Выявление количественных параметров и направлений смещений.
4. Разработка противодеформационных мероприятий и оценка их эффективности.
Методы наблюдения делятся на глубинные и поверхностные. К поверхностным методам относятся геодезические методы. Методика геодезических наблюдений состоит в периодическом определении планово-высотного положения рабочих реперов, которые специально устанавливают для этого в зоне возможных сдвигов грунтов.
Геодезические методы наблюдения за смещениями оснований гидродинамических сооружений подразделяются на следующие группы:
- осевые (одномерные) методы для определения смещения точки по отношению к заданной линии или оси;
- плановые (двухмерные) методы для определения смещений точки на горизонтальной плоскости;
- пространственные (трехмерные) методы для определения смещений точки в пространстве;
- высотные методы для определения вертикальных смещений.
Осевые методы применяются в тех случаях, когда направляющие смещения точки устанавливают быстро и довольно точно.
Горизонтальная величина смещения точки определяется на основе периодических измерений по отношению к этому направлению.
Плановые методы являются более универсальными, так как они не связаны с необходимостью знать заранее направления движения грунтов. В сочетании с высотными, они дают полную картину смещения поверхностных оползневых точек в пространстве.
К пространственным методам относятся аэрофотосъемка и метод наземной стереофотограмметрии, заключающийся в фотографировании района смещения грунтов и анализа полученных фотографий.
Хорошие результаты дает сочетание геодезических методов наблюдений с фотограмметрическими.
Для определения плановых смещений грунтовых марок используются различные методы наблюдений. Наиболее распространенными методами определения плановых смещений являются:
- метод продольных и поперечных створов с определением смещений способами визирования по створу, измерение параллактических узлов, параллельной полигонометрии;
- тригонометрический способ;
- фотограмметрический способ.
В свою очередь, методы измерения глубинных деформаций делят на контактные и бесконтактные. Методикой проведения натурных измерений принят контактный метод, как
