CC BY
64
-------------------------------- ©В.А. Кореньков, В.В. Ничепорчук,
К.В. Симонов, А.А. Бурцев,
2009
УДК 519.8-7+627.4+556.5
В.А. Кореньков, В.В. Ничепорчук, К.В. Симонов,
А.А. Бурцев
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
Представлены результаты инвентаризации ГТС, предложения по критериям оценки технического состояния гидротехнических объектов, информационная система поддержки принятия решений.
Ключевые слова: гидротехническое сооружение, техническое состояние гтс, информационная система.
Гидротехнические сооружения (ГТС), такие как плотины прудов и водохранилищ, защитные дамбы и прочие, создававшиеся как объекты регулирования водных ресурсов, одновременно являются источниками риска чрезвычайных ситуаций (ЧС). В период весенних паводков, повышенные расходы воды могут вызывать аварии на ГТС, сопровождающиеся образованием волны прорыва и приводящие к значительным ущербам в поймах рек. Для предотвращения негативных последствий такого рода ЧС необходим постоянный мониторинг состояния гидротехнических объектов, своевременное проведение противопаводковых мероприятий. Представлены результаты работ по инвентаризации ГТС в Красноярском крае, а также система поддержки принятия решений при проведении мероприятий по снижению риска аварий на региональном и муниципальном уровнях.
Согласно данным территориального кадастра в Красноярском крае находится более 1600 гидротехнических сооружений, из них 65 водохранилищ в крае имеют объем более 1 млн.м . Для выявления объектов повышенного риска проведена оценка состояния основных ГТС. Обследовано более 200 сооружений, проведена картографическая съемка, оценка параметров волны прорыва и возможного ущерба. На основе собранных материалов разработана база данных гидротехнических сооружений и участков берегоперера-
ботки, позволяющая сформировать рекомендации по управлению безопасностью гидротехнических объектов.
Последние 20 лет техническое состояние ГТС поддерживается за счет средств краевой администрации, которых было явно недостаточно. Как следствие, положение с поддержанием работоспособного состояния ГТС прудов, защитных дамб, малых водохранилищ ежегодно ухудшается. Это приводит к разрушению плотин в период прохождения большой воды и чрезвычайным ситуациям, связанным с затоплением территорий. Особенность такого рода ЧС -их скоротечность, когда высокая волна проходит по территориям нижнего бьефа, разрушая населенные пункты, дорожную сеть и другую инфраструктуру. Согласно экспертным оценкам прорыв плотины даже небольшого пруда может привести к ущербам в несколько миллионов рублей.
Согласно требованиям нормативных документов [1], плотины малых водохранилищ и прудов высотой до 20 метров относятся к сооружениям IV класса капитальности. Для этих сооружений водосбросные сооружения (трубы, пролеты, траншеи и другие) должны быть рассчитаны на расходы 5% обеспеченности (повторяемость 1 раз в 20 лет) и проверены на расход 1% обеспеченности (повторяемость 1 раз в 100 лет). Основная часть малых ГТС края не соответствует этим требованиям.
В течение последних лет в крае наметилась тенденция передачи ГТС под контроль муниципальных органов власти. По законодательству [2], большинство ГТС должны перейти в ведение районных и сельских администраций, а некоторые объекты должны перейти в частную собственность. На собственника возлагаются обязанности по поддержанию объекта в технически исправном состоянии, страхование рисков, ведение документации и прочее. Все это требует определенных финансовых средств, изыскать которые на муниципальном уровне в настоящее время проблематично.
Информация о состоянии основных ГТС края имеет важное значение, поскольку служит основой для планирования финансирования работ по гидротехническим объектам в крае. На получение такой информации ежегодно выделяются средства краевого бюджета, проводится предпаводковое и послепаводковое обследование
ГТС и населенных пунктов в зоне риска затопления [3]. Исходя из анализа методических и нормативно-справочных документов введены следующие понятия, характеризующие состояние ГТС: работоспособное; частично неработоспособное; предаварийное; аварийное.
Работоспособное состояние - состояние ГТС, характеризующееся устойчивостью элементов и обеспечивающее пропуск расчетного и поверочного расходов воды через водосбросные сооружения.
Частично неработоспособное состояние - состояние, при котором водосбросы ГТС способны обеспечивать пропуск паводков расчетной и поверочной обеспеченности, но на сооружении есть дефекты, затрудняющие его нормальную работу.
Предаварийное состояние - это состояние, при котором пропускная способность ГТС ниже требуемой по расчету или на сооружении есть дефекты, развитие которых может привести к аварии с частичным или полным опорожнением водоема. Большая часть обследованных плотин находится в предаварийном состоянии.
Аварийное состояние - это состояние ГТС, непринятие мер при котором приведет к разрушению плотины, водосброса и как следствие к полному или частичному опорожнению водоема, а также состояние, при котором сооружение не способно обеспечить пропуск паводка ожидаемой обеспеченности.
Предлагаемый подход внесет определенность в представляемые в администрацию края перечни аварийных объектов разными организациями и позволит более обоснованно направлять средства, выделяемые на подготовку к паводкам.
По обследованным объектам составлены карты-схемы, в которых приведены параметры элементов гидроузла, выполнен оценочный расчет пропускной способности водосбросов, дана оценка состояния ГТС, предложены мероприятия по обеспечению их безопасности. Отдельным разделом для части объектов выполнен расчет зоны затопления в случае прорыва напорного фронта, а также с использованием методики оценки вероятного ущерба по укрупненным показателям - предварительный расчет ожидаемого ущерба [3]. Для более точного определения ущерба
при прорыве напорного фронта необходимо провести расчеты на основе реальных данных.
На основании информационных отчетов о выполненных исследованиях создана база данных ГТС. База данных (БД) содержит формализованную информацию о характеристиках гидротехнического сооружения и составляющих его частей, результаты расчетов волны прорыва в случае возможной аварии, фотоснимки, карты местности с нанесенными зонами затопления. Реализована возможность создания отчетов по специальным шаблонам и работы с текстами исходных документов с описанием ГТС. Пользователи имеют возможность группировать объекты базы по месту расположения, состоянию, последствиям аварии и другим характеристикам. В ГИС АгсЮТО разработаны обзорные карты масштабов М1:1 000 000 и М1:100 000.
На основании выполненной работы можно сделать вывод: состояние большого количества ГТС, расположенных на территории края, может привести к авариям в период прохождения весеннего половодья повышенной обеспеченности. Разработанная информационная система позволит своевременно реагировать на возникающие ЧС, заблаговременно оценивать опасность аварий планировать мероприятия по ремонту, восстановлению и реконструкции объектов. Такого рода мероприятия позволят минимизировать риск ЧС, связанных с затоплениями территорий.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНиП 2.06.01-86.Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М. 1987. - 44 с.
2. Водный кодекс Российской Федерации. Принят 03.06.2006 № 74-ФЗ.
3. РД 03-626-03. Методика определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии гидротехнического сооружения. М. 2003. - 28 с.
Korenkov V.A., Nicheporchuk V.V., Simonov K. V., Burtzev A.A.
STATION ESTIMATION OF SMALL HYDRO ENGINEERING OBJECTS IN KRASNOYARSK REGION
The results of inventory hydro engineering objects is presented. The criterions for estimation of technical station HEO and system of decision-making support are described.
Коротко об авторах
Ничепорчук Валерий Васильевич - кандидат технических наук, научный сотрудник, E-mail: valera@icm.krasn.ru
Симонов Константин Васильевич - доктор технических наук, старший
научный сотрудник, E-mail: simonovkv@icm.krasn.ru
Бурцев Андрей Александрович - аспирант, E-mail: rcmp@mail.ru
Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования СО РАН.
