Оценка влияния гидравлических показателей на безопасность работы донных водосбросных сооружений в составе водохранилищных гидроузлов

• Автор: Филонов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.16, 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 212 с. : ил

ОГ ДАВЛЕНИЕ

Введение
1 Современное состояние изученности вопроса по обеспечению экологической и гидравлической безопасности водоподпорных сооружений
1.1 Ретроспективный анализ изученности вопросов по надежности и безопасности гидротехнических сооружений
1.2 Современное состояние изученности вопроса гидравлической безопасности подпорных сооружений '
2 Методологические основы оценки влияния водохранилищного гидроузла на природные компоненты бассейновой геосистемы
2.1 Энергетический принцип оценки влияния водохранилищного гидроузла на окружающую среду
2.2 Оценка влияния гидравлической безопасности на природные и социальные компоненты окружающей среды
3 Оценка гидравлических параметров тоннельных (трубчатых) водовыпусков-водосбросов
3.1 Конструктивные особенности тоннельного водовыпуска-водосброса Юмагузинского гидроузла
3.2 Пропускная способность тоннельного водовыпуска-водосброса
3.3 Анализ работы тоннельного водовыпуска-водосброса
3.4 Анализ явлений кавитации на водосбросном сооружении
4 Лабораторные исследования по определению гидравлических параметров тоннельного водовыпуска-водосброса
4.1 Гидравлическое моделирование
4.2 Экспериментальная модельная установка
4.3 Контрольно-измерительная аппаратура
4.4 Состав исследований и условия проведения опытов
4.5 Исследование пропускной способности сооружений
4.6 Исследование гидравлических режимов в водопроводящем, тракте
4.7 Исследование условий сопряжения в нижнем бьефе за выходным оголовком
4.8 Исследование скоростной структуры водного потока на рисберме. Определение длины рисбермы и каменного крепления за ней
5 Оценка уровня гидравлической безопасности и ущерба при катастрофическом затоплении
5.1 Гидравлические факторы и схемы возможных сценариев аварийных ситуаций
5.1.1 Анализ схем возможных сценариев развития аварийных ситуаций
5.2 Оценка ущерба от катастрофического затопления населенных
пунктов и объектов народного хозяйства '
Общие выводы '
Список использованных источников
Приложение А

Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Введение

Актуальность темы исследований. Россия и мировое сообщество вступают в стадию перехода к новой цивилизации, что требует устойчивого социально-экономического развития, как альтернативы ускоренному экономическому росту. В связи с этим важность и актуальность экономических проблем и достаточно рациональной антропогенной деятельности в современном мире постоянно нарастает, что создает оптимистические предпосылки к появлению новых, научно обоснованных концепций по устойчивому развитию и обеспечению необходимой безопасности жизнедеятельности для человека, природной среды в созданных и создаваемых природнотехнических системах. Одним из наиболее распространенных типов природно-технических систем являются водохранилищные гидроузлы, число которых в нашей стране составляет более 30 тысяч и строительство их продолжается.
В рамках бассейновых геосистем, природно-технические системы, где главным природным компонентом является водный объект (река), а техногенным компонентом водоподпорное гидротехническое сооружение (ВГТС), должны обладать достаточными уровнями экологической и технической безопасности, которые устанавливаются на стадии проектирования.

Согласно федеральному закону « О безопасности гидротехнических сооружений» №117-ФЗ от 21 июля 1997 г. на все ВГТС должны быть разработаны декларации безопасности. Разработка декларации безопасности ВГТС включает в себя всестороннюю комплексную оценку уровней экологической и технической безопасности , описание сценариев возможных аварийных ситуаций.
Анализ аварийных ситуаций ВГТС свидетельствует, что около 30% катастрофических разрушений напорных фронтов гидроузлов происходит по причинам связанным с недостаточным уровнем гидравлической безопасно-
вающего в зоне действия ВГТС, как со стороны верхнего, так и нижнего бьефов.
Пять составляющих по безопасности и определяют полный уровень безопасности ВГТС, который определяется на стадиях проектирования строительства и эксплуатации гидроузла.
В представленной диссертационной работе на примере тоннельного водосброса-водовыпуска Юмагузинского гидроузла рассматривается только гидравлическая безопасность и возможные экологические последствия в случае не обеспечения необходимой пропускной способности.
Составленные компоненты безопасности ВГТС - гидрологическая, конструктивная, фильтрационная, гидравлическая взаимосвязаны между собой и, исходя из системного понимания, зависят друг от друга, но имеют самостоятельный характер воздействия на техническое состояние гидроузла и требуют отдельных самостоятельных исследований.
Исследования, проводимые на стадии ТЭО и разработка рабочей документации Юмагузинского гидроузла показали, что гидравлическая безопасность в значительной степени зависит от пропуска расчетных расходов через сооружение, пропускная способность которого может быть изменена в меньшую сторону в результате ухудшения технического состояния самого сооружения и отсутствия количественных показателей, определяющих гидравлическую безопасность данного сооружения. Для тоннельного водовы-пуска-водосброса Юмагузинского гидроузла недостаточный уровень гидравлической безопасности Может обуславливаться следующими причинами:
- возникновением опасных местных размывов в нижнем бьефе за водосбросным сооружением;
- существенные локальные разрушения конструктивных элементов (входной оголовок, водопроводящая часть, выходной оголовок, водобойный колодец и отводящий канал) водосбросного сооружения;