Гидродинамические аварии. 
Экологические катастрофы

Гидродинамические аварии и гидротехнические сооружения

Гидродинамические аварии — аварии на гидродинамических объектах, в результате которых могут произойти катастрофические затопления. Затопление прибрежных территорий с находящимися на них населенными пунктами, хозяйственными объектами может наступить в результате разрушения гидротехнических сооружений (плотин, дамб, перемычек), расположенных выше по течению реки, или системы ирригационных сооружений в орошаемых районах.

В любом городе или районе, где есть водоснабжение, имеются гидротехнические сооружения (ГТС), предназначенные для использования водных ресурсов или для обеспечения защиты людей от разрушительных действий водной стихии.

К сожалению под влиянием времени, ошибок строителей или в результате стихийных бедствий некоторые ГТС начинают приходить в негодность, и при их разрушении происходят серьезные аварии. Например при аварии плотины Мальпассе во Франции и водохранилища Вайонт в Италии были разрушены целые города, промышленные и транспортные объекты (мосты, дороги), погибло множество людей.

Многие ГТС построении десятки, а иногда и сотни лет назад. Плотинам и шлюзам канала им. Москвы исполнилось 60 лет, а это означает определенную усталость металла, износ бетона, гниение деревянных конструкций.

Древнейшая из известных каменных плотин сооружена в Египте примерно 6000 лет тому назад. Дамбы для защиты низменных мест от затоплений строились на территории современной Голландии уже около 2000 лет назад. До нашего времени сохранился акведук водопровода Пон — дю — Гар в Ниме во Франции, возведенный римлянами в I веке до н. э.

В России строительство плотин начало развиваться с XVI века. Плотина высотой 18 м была построена на реке Змеевке (Алтайский край) в 1780 г. Для горнозаводских сооружений на Змеиногорском руднике талантливым русским изобретателем — гидротехником К. Д. Фроловым.

К гидротехническим сооружениям, разрушение которых вызывает гидродинамические аварии, относятся плотины, шлюзы, оросительные (ирригационные) системы, перемычки, запруды, каналы, акведуки, туннели, линевая канализация и некоторые другие объекты.

Плотина — это искусственное водопроводное сооружение или природное (естественное) препятствие на пути водотока, создающее разницу уровней по руслу реки.

Искусственные плотины созданы человеком для своих нужд: плотины гидроэлектростанций, водозаборов в ирригационных системах, дамбы, перемычки, запруды.

Естественные плотины создаются в результате действия природных сил, например оползней, селей, лавин и т. п.

Перед плотиной (вверх по водотоку) накапливается вода и образуется искусственное или естественное водохранилище. Самое известное в Москве Химкинское водохранилище находится возле станции метро «Водный стадион» и «Речной вокзал». Мощная плотина, перегородившая долину древней реки Химки, круглосуточно находится под наблюдением — ведь ниже ее дома и дороги, а главное — люди.

Участок реки между двумя соседними плотинами на реке или участок канала между двумя шлюзами называют бьефом.

Верхний бьеф плотины — это часть реки выше подпорного сооружения (плотины, шлюза), а часть реки ниже подпорного сооружения — нижний бьеф.

Водохранилища могут быть долговременными или кратковременными.

Долговременным искусственным водохранилищем является, например, водохранилище верхнего бьефа Химкинской плотины. Почти 50 лет на Химкинском водохранилище располагается центр гребных и парусных видов спорта столицы, да и все страны.

Долговременное естественное водохранилище пожжет образоваться из — за перекрытия реки после обвала твердых скальных пород. Так появилось огромное Сарезское озеро на реке Мургаб в 1911 г.

Кратковременные искусственные плотины сооружают для временного изменения направления течения реки при строительстве ГЭС или других гидротехнических сооружений. Кратковременные естественные плотины возникают в результате перекрытия реки рыхлым грунтом, снегом или льдом.

Есть еще много разновидностей ГТС. Их различают по следующим признакам.

По месту расположения:

• — наземные (прудовые, речные, озерные, морские);
• — подземные (трубопроводы, туннели).

По характеру и цели использования:

водно-энергетические, для водоснабжения, мелиоративные канализационные, воднотранспортные, декоративные, лесосплавные, спортивные, рыбохозяйственные.

По функциональному назначению ГТС бывают следующих видов:

водоподпорные сооружения, создающие напор или разность уровней воды перед сооружением и за ним (плотины и дамбы);

водопроводящие сооружения (водоводы), служащие для переброски воды в задние пункты: каналы, туннели, лотки, трубопроводы, шлюзы, акведуки, водосбросы;

регуляционные (выправительные) сооружения, предназначенные для улучшения условий протекания водотоков и защиты русел и берегов рек: щиты, дамбы, полузапруды, берегоукрепительные, ледонаправляющие сооружения;

водосбросные ГТС, служащие для пропуска излишков воды из водохранилищ, каналов, напорных бассейнов. Они бывают русловые, береговые, поверхностные, и глубинные и позволяют частично или полностью опорожнять водоемы. Для этого водосбросные ГТС оборудуют гидротехническими затворами — подвесными конструкциями для полного или частичного закрывания водопропускного отверстия плотины, шлюза, туннеля, рыбохода.

В особую группу выделяют специальные ГТС:

для использования водной энергии — здания ГЭС, напорные бассейны;

для водного транспорта — судоходные шлюзы, бревноспуски;

мелиоративные — магистральные и распределительные каналы, шлюзы — регуляторы;

рыбохозяйственные — рыбоходы, рыбоводные пруды.

Комплексные ГТС, объединенные общей целью, в которых сочетаются и плотины, и каналы, и шлюзы, и энергоустановки, называют гидроузлами. Их можно увидеть путешествуя по каналам и рекам России.