Аварии на плотинах

Аварии, связанные с разрушением плотин.

Первая крупная авария с каменно-набросной плотиной Джонстаун (США) произошла в 1889 г. Плотина была построена в 1839 г., в 1875 г. наращивалась до высоты 23 м. В мае 1889 г. плотина разрушилась вследствие дождевого паводка. Погибло 2 тыс. человек.

Во второй половине XIX века французы строили много ирригационных плотин в Алжире. Гравитационная плотина Хабра в Алжире высотой 38 м, шириной по подошве 26 м была разрушена в 1881 г., когда уровень воды в водохранилище поднялся выше расчетного на 4 м. В плотине образовались трещины вблизи контакта с основанием, и она потеряла устойчивость на сдвиг.

Еще более крупная авария во Франции произошла с плотиной Бузей. Гравитационная плотина Бузей (Bouzey), построенная в 1878-1881 гг., имела столь обжатый профиль, что ее вряд ли рискнули бы возводить в настоящее время. При высоте 16 м она имела толщину по гребню 4 м и по подошве 12 м. В 1884 г. в низовом клине тела плотины образовалась наклонная трещина, и произошел небольшой сдвиг плотины в нижний бьеф (часть водоема, расположенная по течению ниже плотины). Плотина продолжала эксплуатироваться, и в 1895 г. разрушилась на высоте 11 м ниже гребня (верхняя часть плотины) на участке в 180 м при общей длине напорного фронта (длина плотины, воспринимающая гидростатическое давление) 550 м. Погибло 150 человек. Разрушение плотины вызвало широкую дискуссию, в которой приняли участие крупные инженеры и ученые того времени: Ренкин, Делор, Морис Леви. Морис Леви считал, что плотина разрушилась вследствие неучета новой нагрузки — противодавления (взвешивающее давление на подошву плотины, направленное вверх). Он сформулировал требование, известное как «правило Леви»: напряжения на верховой грани плотины должны быть сжимающими и по величине не меньшими, чем gh (где g — плотность воды, h — глубина). В 1897 г. правительство Франции выпустило циркуляр, обязывавший при проектировании плотин учитывать противодавление. В начале ХХ века это правило стало повсеместным.

Аварии с большими ущербами были на плотинах в Индии (Мачху-II), в Бразилии (Орос), в Южной Корее (Хаиокири) и в других странах. Эти и другие аварии вызвали гибель 8000 человек. Наиболее опасные по своим последствиям чрезвычайные ситуации (ЧС) возникают при прохождении через гидротехнические сооружения сверхрасчетных расходов воды. Об этом свидетельствуют материалы Международной комиссии по большим плотинам, в соответствии с которыми ежегодно в мире на гидроузлах происходит около 3 тыс. аварий. Из них значительное число повреждений наблюдается в период прохождения катастрофических сверхвысоких половодий и паводков, что связано с недостатками проектно-технических решений при пропуске экстремальных расходов, а также вследствие плохой работы эксплуатационных служб. В результате в период прохождения крупных паводков не удается своевременно открыть затворы и сброс воды осуществляется через гребень плотины, что приводит к ее разрушению.

17 августа 2009 года произошла катастрофическая авария на Саяно-Шушенской ГЭС, повлекшая за собой гибель 75 человек, значительные повреждения технологического оборудования и экономические потери.

Существуют также каскадные аварии, происходящие обычно при нерасчетных отказах, характеризующиеся последовательной перегрузкой и отключением многих элементов системы и нарушением электроснабжения потребителей на значительной территории. Такие аварии неоднократно случались в ряде электроэнергетических объединений мира.