Настоящая публикация подготовлена в рамках проекта «Безопасность плотин в

Центральной Азии: создание потенциала и региональное сотрудничество»,

выполняющегося Европейской Экономической Комиссией Организации Объединенных

Наций (ЕЭК ООН) и Исполнительным Комитетом Международного Фонда спасения

Арала (ИК МФСА). Эта работа является вкладом указанных организаций в реализацию

Программы действий по оказанию помощи странам бассейна Аральского моря на

период 2011-2015 годы (ПБАМ 3).

В публикации рассмотрены основные факторы, влияющие на безопасность гидротехнических сооружений, а также приводятся подходы к решению оценки надежности и безопасности сооружений при проектировании, строительстве и эксплуатации.

В странах Центральной Азии эксплуатируется более чем 100 больших плотин, многие из которых расположены на трансграничных реках и обеспечение безопасного их состояния является одним из приоритетных направлений сотрудничества в регионе.

Меры предупреждения аварийных ситуаций на ГТС должны рассматриваться как совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых этапов проектирования, строительства, эксплуатации и эффективного управления. В этой связи безопасная эксплуатация ГТС должна иметь комплексное и системное решение с соответствующим законодательно-правовым и институциональным обеспечением, которое должно опираться на международно-правовые нормы, опыт двустороннего и многостороннего взаимодействия в этой области.

Публикация предназначена для решения практических задач по анализу, оценке, контролю и предупреждению аварий гидротехнических сооружений различного назначения. Материалы, содержащиеся в публикации, будут полезны специалистам в области проектирования, строительства, эксплуатации гидротехнических сооружений и контроля за их техническим состоянием, а также научным работникам, преподавателям и студентам гидротехнических и инженерно-мелиоративных специальностей высших учебных заведений.

Подробная техническая документация, дополняющая соответствующие разделы публикации, размещена на прилагаемом компакт-диске.

Публикация подготовлена группой экспертов, в которую вошли Ш. Талипов, А.

Юрченко, М. Оспанов, И. Джолдошалиев, А. Набиев, К. Баллыев.

При обсуждении материалов публикации в ноябре 2013 года в г. Алматы конструктивные предложения внесли Е. Абдраимов, А. Ахундов, Д. Баялимов, Ж.

Байызбеков, С. Бекмаганбетов, С. Боев, С. Гасанзаде, С. Ибатуллин, Т. Ибраев, З.

Ирисбоев, М. Казаков, Е. Кульжанбеков, Т. Сарсембеков, Ю. Стеклов, Н. Помощников, А. Фозилов, Д. Холматов, В. Хошимов, В. Щербина, Н. Эрназаров и другие.

Со стороны Европейской Экономической Комиссии ООН общее руководство выполнением проекта осуществлял Бу Либерт. Работу национальных экспертов и консультантов проекта координировал Э. Оролбаев.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР

ГЛАВА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1. Общие вопросы безопасности гидротехнических сооружений 2. Основные понятия безопасности гидротехнических сооружений 3. Причины и роль социально-экологического фактора при авариях гидротехнических сооружений 4. Аварии и нарушения гидротехнических сооружений 5. Назначение гидротехнических сооружений, определение категории их опасности 6. Основные требования к обеспечению безопасности гидротехнических сооружений

ГЛАВА II. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ

ПРОЕКТИРОВАНИИ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. Общая классификация факторов, определяющих безопасность гидротехнических сооружений

ГЛАВА III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1. Основные понятия о критериях безопасности гидротехнических сооружений 2. Методы определения показателей критериев безопасности гидротехнических сооружений 3. Оценка уровня риска аварии гидротехнических сооружений 4.Оценка вероятности возникновения аварий гидротехнических сооружений

ГЛАВА IV. СЦЕНАРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ

1. Сценарии возникновения аварийных ситуаций при потере несущей способности гидротехнических сооружений 2. Сценарии возникновения аварийных ситуаций при потере фильтрационной прочности грунтов тела и основания гидротехнических сооружений 3. Сценарии возникновения аварийных ситуаций при пропуске воды через гидротехнические сооружения

ГЛАВА V. ОТДЕЛЬНЫЕ СОБЫТИЯ (ОТКАЗЫ), РАЗРУШЕНИЯ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1. Методы определения вероятности наступления отдельных событий (отказов) на гидротехнических сооружениях 2. Особенности разрушения гидротехнических сооружений, определения границ зоны затопления

ГЛАВА VI. ДЕКЛАРАЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ

1. Общие задачи декларации безопасности гидротехнических сооружений

ГЛАВА VII. КАДАСТР/РЕГИСТР ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ CООРУЖЕНИЙ

ГЛАВА VIII. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ОПОВЕЩЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ

ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЯХ

1. Общие положения предупреждения аварий на гидротехнических сооружениях

ГЛАВА IX. СОЗДАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕЗЕРВОВ ПО

ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

ГЛАВА X. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАБОЧИХ ПРОЕКТОВ

ГЛАВА XI. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА

ГЛАВА XII. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В ПЕРИОД

ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. Обследование состояния гидротехнического сооружения 4. Реконструкция и ремонт гидротехнических сооружений

ГЛАВА XIII. ЗАДАЧИ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ОЦЕНКА

НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД

1. Натурные наблюдения за состоянием гидротехнических сооружений и их основаниями

ГЛАВА XIV. СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

1. Общие сведения по необходимости обеспечения контроля за безопасностью гидротехнических сооружений 2. Результаты анализа надежности и безопасности гидротехнических сооружений 3. Организация контроля за безопасностью гидротехнических сооружений 4. Геотехнический контроль за возведением грунтовых гидротехнических сооружений 5. Централизованные обследования технического состояния гидротехнических сооружений 6. Орган надзора за надежностью технического состояния и безопасностью гидротехнических сооружений

ОСНОВНАЯ ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЙ *

Приложение № 1 ОПИСАНИЕ АВАРИЙ НА ГТС Приложение № 2 СТАТИСТИЧЕСКИЙ И РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ ОБЗОР Приложение № 3 ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 4 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 5 ВЕДОМОСТЬ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ГИДРОУЗЛА С

ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНОЙ

Приложение № 5.1 ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 6 К ГЛАВЕ V. ОТДЕЛЬНЫЕ СОБЫТИЯ (ОТКАЗЫ), РАЗРУШЕНИЯ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 7 ПОРЯДОК СОСТАВЛЕНИЯ ДЕКЛАРАЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 8 КАДАСТР / РЕГИСТР ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ Приложение № 9 ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ОПОВЕЩЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ

ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ

Приложение № 10 К ГЛАВЕ IX. СОЗДАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕЗЕРВОВ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОЙ

РАБОТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 11 К ГЛАВЕ X. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАБОЧИХ ПРОЕКТОВ

Приложение № 11.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Приложение № 11.2 ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ РАЗЖИЖЕНИЯ ГРУНТОВ ТЕЛА И

ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ

Приложения размещены на прилагаемом к публикации компакт-диске Приложение № 11.3 ТРЕБОВАНИЯ К ИЗЫСКАНИЯМ МИНЕРАЛЬНЫХ

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Приложение № 12 К ГЛАВЕ XI. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В ПЕРИОД СТРОИТЕЛЬСТВА

Приложение № 13 ЗАДАЧИ НАТУРНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ И ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД

Приложение № 14 ФОРМА АКТА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ И

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 15 ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ИНСПЕКЦИОННОЙ

ПРОВЕРКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ

Приложение № 16 ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ

Приложение № 17 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

ТЕРРИТОРИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ, РУСЕЛ РЕК И

ПРИЛЕГАЮЩИХ К НИМ ТЕРРИТОРИЙ НИЖЕ И ВЫШЕ ПЛОТИНЫ ДЛЯ

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ИЛИ ИНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Приложение № 18 ПОЛОЖЕНИЕ О ТЕРРИТОРИАЛЬНОМ ИНСПЕКТОРЕ ОРГАНА

НАДЗОРА ЗА БЕЗОПАСНОСТЬЮ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Гидротехнические сооружения и созданные ими водохранилища имеют очень большое значение для экономики стран Центральной Азии. Они относятся к числу наиболее распространенных, среди сложных и ответственных с экономической, экологической и социальной точек зрения, инженерных объектов. Вместе с тем, практика показывает, что нарушения в работе гидротехнических сооружений могут приводить к авариям с непредсказуемыми материальными, экологическими и социальными ущербами.

Порядка 52 тыс. высоких плотин из числа построенных во всем мире были возведены в ХХ веке, в том числе 37,4 тыс. за период с 1950 г. Это на порядок больше, чем за все предшествующие 5000 лет. В настоящее время с помощью водохранилищ зарегулировано более 8-10 тыс. км3 речного стока из общего объема 38,3 тыс. км3. Накопленный в водохранилищах сток используется для орошения 270 млн. га сельскохозяйственных угодий, производства 2 460 млрд. кВт.ч. энергии (18,5 %) всей потребляемой энергии, в том числе в России 167 млрд. кВт.ч, защиты от паводков, обеспечения потребностей в технической и питьевой воде, создания зон отдыха и судоходства на раннее несудоходных частях рек. В пяти наиболее развитых странах мира находится общего числа плотин, из которых 79% имеют высоту менее 30 м и только 1% свыше 100 м (преимущественно энергетического назначения).

Анализ крупных аварий с катастрофическими последствиями, произошедших за последние годы на гидротехнических сооружениях в разных странах мира, показывает, что одной из главных причин их возникновения является человеческий фактор, когда не достаточно подготовленные службы эксплуатации не могут локализовать аварийные ситуации. Около 50% аварий и связанных с ними чрезвычайных ситуаций, являются результатом низкой квалификации эксплуатационного персонала, неправильной организацией работ, нарушения норм и правил безопасности гидротехнических сооружений при проектировании, строительстве и эксплуатации, а также неэффективного надзора за их безопасностью.

Эти причины определили необходимость привлечения особого внимания во всем мире к обеспечению исправной и безотказной работы этих сооружений.

Еще в период проектирования гидротехнических сооружений необходимо предусмотреть выполнение мероприятий, которые обеспечили бы безопасность и надежность сооружений в период строительства и эксплуатации. Вместе с тем, самое совершенное гидротехническое сооружение, в котором учтены новейшие достижения науки и техники, и с самой рациональной схемой компоновки может оказаться на грани аварий, если это сооружение не будет эксплуатироваться на достаточно высоком техническом уровне. Только правильная и рациональная эксплуатация сооружения позволит максимально использовать все совершенные идеи, заложенные в проекте, обеспечит высокую безопасность и надежность всех его элементов и систем.

Достижение этой цели опирается на высокопрофессиональные знания, практические навыки и ответственность обслуживающего персонала, четкую организацию мониторинга состояния сооружений, оперативный контроль и решение вопросов по предупреждению и локализации аварийных ситуаций эксплуатирующими, строительными, проектными организациями и органами государственного надзора, а также качества выполнения ими действующих законодательных, нормативно-правовых и нормативно-технических документов.

СПИСОК АББРЕВИАТУР

АИДС – автоматизированная информационно-диагностическая система АС – аварийная ситуация АСУ – автоматизированная система управления БС – быстрая сработка БУИС – бассейновое управление ирригационных систем ВЭЗ – вертикальное электрозондирование ГО – гражданская оборона ГСЧС – государственная служба по чрезвычайным ситуациям ГТС – гидротехническое сооружение ГЭС – гидроэлектростанция ЕП – естественное поле ИДС – информационно-диагностическая система КИА – контрольно-измерительная аппаратура КИП – контрольно-измерительные приборы КМ – конструкция металла МВД – Министерство внутренних дел МКПБ – Международная комиссия по большим плотинам, ICOLD-CIGB английское и французское написание названия МО – механическое оборудование Мрз – морозостойкость МПУ – максимальный подпертый уровень МРЗ – максимальное разрушительное землетрясение МРЗ – максимально расчетные землетрясения МСН – межгосударственные строительные нормы МЧС – Министерство по чрезвычайным ситуациям НДС – напряженно-деформированное состояние НИО – научно-исследовательская организация НПУ – нормальный подпорный уровень НПР – население подверженное риску НРБ – норма радиационной безопасности НР – период нормальной работы НС – насосная станция Н/С – нет сведений НСУ – напорно-станционный узел ОБЗ – оперативно базовые землетрясения ПДАС – план действий службы эксплуатации при авариях ГТС гидротехнического сооружения ПДЗ – предельно допустимые значения ПЛПС – преобразователи линейных перемещений струнные ППР – проект производства работ ППР – планово-предупредительные ремонты ПЧК – постоянная чрезвычайная комиссия РПУ – расчетно-паводковый уровень РЧ – рабочие чертежи СМР – строительно-монтажные работы ТУ – технические условия ТЭО – технико-экономическое обоснование УВБ – уровень верхнего бьефа УВП – уровень воды в пьезометрах УГВ – уровень грунтовых вод УИС – управление ирригационных систем УПВ – уровень подземных вод УЭ – управление эксплуатации ФПУ – форсированный подпорный уровень ЧС – чрезвычайная ситуация ЭП – электропрофилирование ЭС – сбой в подаче энергоснабжения

ГЛАВА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

СООРУЖЕНИЙ

1. Общие вопросы безопасности гидротехнических сооружений.

Вслед за развитием строительства ГТС стали наблюдаться опасные явления, связанные с дефектами создания и эксплуатации этих сооружений. Ранее считалось достаточным обеспечить безопасность ГТС во время разработки проектов и последующего строительства сооружений. Строительные нормы и правила, система ГОСТов рассматривают только вопросы обеспечения качества разработки проектов и возведения ГТС. Вопросы обеспечения безопасности ГТС в период эксплуатации в них отсутствуют. Тем не менее, аварии на ГТС происходят систематически. Причины возникновения аварийных ситуаций на ГТС кроятся в ошибках при разработке проектов, в выполнении строительных работ, а также в нарушении режимов эксплуатации сооружений.

Безопасность ГТС невозможно измерить, но можно оценить уровень вероятности возникновения аварии, методами математической статистики и теории вероятности, используя материалы проекта, качество выполненных строительномонтажных работ и опыт эксплуатации, данные натурных наблюдений в период строительства и эксплуатации.

Среди характеристик безопасности ГТС различаются показатели состояния и критерии безопасности, определяющие в конечном итоге три подхода к решению задачи безопасности ГТС. Первый базируется на анализе состояний ГТС. При втором подходе используется метод предельных состояний, положенный в основу действующих норм проектирования. При третьем подходе осуществляется вероятностная оценка показателей безопасности объекта как вероятностей реализации соответствующих событий и состояний в зависимости от установленных критериев безопасности объекта.

Уже в период проектирования ГТС необходимо предусмотреть выполнение мероприятий, которые бы обеспечили безопасность и надежность сооружений в период строительства и эксплуатации.

2. Основные понятия и определения по безопасности гидротехнических Разная трактовка и понимание терминологии, входящей в нормативно-правовые и нормативно-технические акты в области безопасности гидротехнических сооружений, нередко являются препятствием адекватному осмыслению и практическому решению задач безопасности гидротехнических сооружений различного типа и назначения. В этой связи единое толкование терминов имеет важное значения для качественного исполнения нормативно-правовых и нормативно-технических актов в области безопасности гидротехнических сооружений.

Ниже приведенные термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знаний.

2.1. Общие понятия по безопасности гидротехнических сооружений.

Гидротехнические сооружения – плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные, водопропускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, сооружения, предназначенные для защиты от паводка и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек и каналов, сооружения (дамбы), ограждающие хранилища жидких отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций.

Гидротехнический объект – гидроузлы, гидросооружения, их конструкции, основания, конструктивные элементы и оборудование, водохранилища.

Водохранилище – искусственный водоем, образованный водоподпорным сооружением, заполнением водой впадины или обвалованной территории с целью хранения воды и/или регулирования стока специальными сооружениями, создания напора.

Безопасность гидротехнических сооружений - свойство гидротехнических сооружений сохранять свою работоспособность и обеспечивать защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, юридических лиц, а также сохранность окружающей среды.

Социальная безопасность гидротехнического объекта – свойство объекта, определяющее его способности не допускать наступления событий и состояний, которые могут создать угрозы для эксплуатационного персонала и населения.

Техническая безопасность гидротехнического объекта – свойство объекта, определяющее его надежность (по критериям отказоустойчивости и живучести) при аварийных воздействиях.

Экологическая безопасность гидротехнического объекта – свойство объекта, определяющее его способности не допускать наступления событий и состояний, которые могут создать угрозы для экосистем, отдельных представителей флоры и фауны, ареалов их обитания, среды жизнедеятельности человека.

Характеристики безопасности гидротехнического сооружения - критерии безопасности гидротехнического сооружения, показатели состояния гидротехнического сооружения и окружающей среды, характеризующие пределы и уровень его безопасности.

Долговечность – способность сооружения не достигать предельного состояния при заданных условиях в течение срока службы.

Надежность – это свойства сооружения, которое характеризует его способность выполнять требуемые функции при установленных режимах и условиях их эксплуатации в течение заданного периода времени.

Техногенная безопасность гидротехнического сооружения – свойство гидротехнического сооружения, определяющее его отказоустойчивость и живучесть при отказах и авариях, а также способность не допускать в установленных режимах эксплуатации возникновения опасных событий и состояний, которые могут нанести вред людям, их собственности, хозяйственным объектам и окружающей среде.

Критерии безопасности гидротехнического сооружения - предельные значения количественных показателей и качественных характеристик состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

Критерии состояния гидротехнических сооружений:

К1 – первый (предупредительный) уровень значений диагностических показателей, при достижении которого устойчивость, механическая и фильтрационная прочность грунтов тела гидротехнического сооружения и его основания, а также пропускная способность водосбросных и водопропускных сооружений еще соответствует условиям нормальной эксплуатации.

К2 – второй (предельный) уровень значений диагностических показателей, при превышении которых эксплуатация гидротехнического сооружения в проектном режиме не допустима.

Класс гидротехнического сооружения – показатель, устанавливаемый нормами и правилами проектирования гидротехнических сооружений, в зависимости от которого при проектировании устанавливаются требования к показателям надежности и безопасности гидротехнических сооружений.

Показатели безопасности гидротехнического сооружения – количественные показатели, характеризующие вероятности реализации либо нарушения установленных критериев безопасности гидротехнического сооружения.

Уровень безопасности гидротехнического сооружения – степень соответствия состояний гидротехнического сооружения и окружающей среды установленным критериям безопасности, принятым с соблюдением действующих норм проектирования, квалификации эксплуатационного персонала и действий собственника (эксплуатирующей организации) - требованиям правил технической эксплуатации и действующего законодательства по техногенной и экологической безопасности.

Контролируемые показатели гидротехнических сооружений – визуально или инструментально измеренные (качественные или количественные) характеристики состояния сооружения.

Категория ответственности гидротехнического сооружения – обобщенный показатель, учитывающий класс гидротехнического сооружения, качественные и количественные характеристики вероятного вреда, который может быть причинен в случае аварии гидротехнического сооружения.

Частично неработоспособное (потенциально опасное) состояние – состояние ГТС, при котором значение хотя бы одного диагностического показателя стало большим (меньшим) предельно допустимого значения или вышло за пределы прогнозируемого для данных конкретных условий интервала значений.

Дефект – изъян (недостаток, несоответствие проекту), повреждение конструкции или материала, оказывающие влияние на техническое состояние объекта контроля.

Неработоспособное (предаварийное) состояние – состояние ГТС, при котором нарушены условия устойчивости, прочности или водонепроницаемости, появились признаки его повреждения.

2.2. Аварии и чрезвычайные ситуации на гидротехнических сооружениях.

Неисправность – это состояние, при котором сооружение не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической, проектной и эксплуатационной документации.

Отказ-событие – это состояние, заключающееся в утрате ГТС работоспособности, то есть способности выполнять требуемые функции.

Чрезвычайная ситуация – обстановка в зоне возможного затопления, сложившаяся в результате аварии на гидротехническом сооружении, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, ущерб окружающей среде, материальные потери, нарушение жизнедеятельности людей.

Авария – опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного и транспортного процесса, а также нанесение ущерба окружающей природной среде.

Аварийная ситуация – опасность возникновения аварии гидротехнического сооружения в результате внешних воздействий, не предусмотренных проектом, снижения работоспособности сооружения или его основания в результате изменения свойств материалов сооружения или грунтов основания либо снижения надежности гидромеханического оборудования, а также в результате снижения водопропускной способности сооружений, как по техническим причинам, так и в связи с ограничениями по условиям допустимого водного режима водотока ниже створа сооружений.

Авария гидротехнического сооружения – частичное или полное разрушение гидротехнического сооружения, отказ гидромеханического оборудования, в результате которых сооружение становится неработоспособным и может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Анализ аварий – выявление причин и последствий аварий на объекте.

Гидродинамически опасный объект сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ним относят гидротехнические сооружения напорного типа и естественные объекты, препятствующие свободному течению воды. Особенностью разрушения таких препятствий является образование волны прорыва.

Гидродинамическая авария – авария на гидротехническом сооружении, связанная с распространением с большой скоростью воды и создающая угрозу возникновения техногенной чрезвычайной ситуации.

Волна вытеснения (импульсная волна, «обвальная» волна) – волна перемещения, образующаяся в водоеме в результате сползания либо обрушения в водоем масс грунта, снега, льда, селя.

Проран – повреждение в теле плотины, образовавшееся в результате ее размыва.

Прорыв напорного фронта – разрушение либо повреждение одного из гидротехнических сооружений, формирующих напорный фронт, в результате которых происходит неконтролируемый сброс воды или жидких стоков из верхнего бьефа в нижний.

Волна прорыва – волна перемещения, образующаяся в нижнем бьефе плотины в результате прорыва напорного фронта.

Перелив воды через гребень подпорного сооружения – образование слоя переливающейся через гребень подпорного сооружения воды в результате переполнения верхнего бьефа, воздействия ветровых волн, сейша, волн вытеснения.

Разрушение гидротехнического сооружения – авария на гидротехническом сооружении в виде сдвига сооружения по основанию либо с захватом части основания, опрокидывания, внутренней либо внешней эрозии (размыва), обрушения либо сползания грунтовых откосов, хрупкого разрушения бетонных конструкций или разрыва стен водоводов, сопровождающихся преобразованием потенциальной энергии гидротехнического сооружения и воды в кинетическую, когда вода, элементы конструкций, основание, оборудование и т. п., вовлекаясь в аварийный процесс, создают поражающие факторы для других объектов, эксплуатационного персонала, населения и окружающей среды.

Повреждение гидротехнического сооружения – авария на гидротехническом сооружении, характеризуемая опасным отклонением показателей состояния объекта от проектно-эксплуатационных требований в виде осадок, трещин, увеличения фильтрационных расходов, повышения противодавления, нарушения сплошности креплений, работы дренажей и т.п. - всего того, что требует осуществления неотложных ремонтных мероприятий, непринятие которых может привести к выходу гидротехнического сооружения из строя (отказу) либо к его разрушению.

Последствия аварии на гидротехническом сооружении – результаты аварии на гидротехническом сооружении, формирующие условия возникновения чрезвычайной ситуации (техногенной чрезвычайной ситуации).

Сценарий аварии на гидротехническом сооружении – последовательность событий, состояний, явлений, процессов, действий собственника и эксплуатационного персонала на гидротехническом сооружении и в окружающей среде, которые определяют причины возникновения и возможную аварию на гидротехническом сооружении (сценарий возникновения аварии), характер развития и последствия аварии (сценарий развития аварии) в пространстве и во времени.

2.3. Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений.

Система обеспечения безопасности гидротехнических сооружений – совокупность мероприятий, проводимых органами исполнительной власти и его субъектами, органами местного самоуправления, проектными и научно-исследовательскими организациями, собственниками (эксплуатирующими организациями) гидротехнических сооружений различного типа и назначения, включающих регулирование и обоснование безопасности, организацию надзора за безопасностью гидротехнических сооружений, обучение эксплуатационного персонала основам безопасности, подготовку к чрезвычайным ситуациям, в том числе создание и тренировку аварийно-спасательных служб, обучение населения действиям в чрезвычайных ситуациях, оснащение техническими устройствами (системами связи и оповещения и пр.) и ресурсами, обеспечивающими требуемый уровень безопасности гидротехнических сооружений в процессе их строительства, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, вывода из эксплуатации, реконструкции, восстановления, консервации, ликвидации.

Нормативно-правовое и методическое обеспечение безопасности гидротехнических сооружений – система нормативно-правовых и методических документов (актов, законов, норм проектирования, правил технической эксплуатации, стандартов, типовых инструкций, методических рекомендаций, правил техники безопасности), регламентирующих состав мероприятий, направленных на обеспечение безопасности гидротехнических сооружений, в том числе ее нормирование, различного рода запреты и ограничения.

Обеспечение безопасности гидротехнического сооружения – разработка и осуществление комплекса инженерных, организационных и иных мер по предупреждению аварий гидротехнического сооружения;

Программа обеспечения безопасности гидротехнического сооружения – документ, устанавливающий комплекс требований по безопасности гидротехнического сооружения с учетом его класса и условий эксплуатации (в том числе, интересов местного населения), состав организационно-технических мероприятий (включая план действий на случай опасных эксплуатационных воздействий либо аварии на гидротехническом сооружении) и порядок их выполнения на определенных этапах жизненного цикла гидротехнического сооружения и при определенных режимах его эксплуатации (ввод в эксплуатацию, вывод из эксплуатации, первое наполнение водохранилища, сброс паводка, опорожнение водохранилища и т.п.).

Обучение эксплуатационного персонала основам безопасности – регулярное проведение занятий по освоению эксплуатационным персоналом гидротехнического сооружения требований по его безопасности (обучение безопасности), изучению правил технической эксплуатации, действующих норм проектирования, правил техники безопасности, по приобретению и закреплению навыков, необходимых при осуществлении неотложных мер по предотвращению аварии, при ликвидации ее последствий, а также при возникновении чрезвычайной ситуации.

Требования по безопасности гидротехнического сооружения – совокупность характеристик безопасности гидротехнического сооружения и условий, соблюдение которых необходимо для ее обеспечения, устанавливаемых в нормативно-технических документах, правилах технической эксплуатации, технических заданиях и технических условиях, предписаниях органов надзора за безопасностью гидротехнических сооружений, заключениях государственной экспертизы проекта, декларации безопасности с учетом класса гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации.

Декларант – собственник или эксплуатирующая гидротехническое сооружение организация, разработавшая декларацию безопасности гидротехнического сооружения и обратившаяся с заявкой на проведение экспертизы декларации безопасности данного ГТС.

Декларирование безопасности гидротехнического сооружения – процесс составления декларации безопасности гидротехнического сооружения, ее экспертизы и утверждения.

Декларация безопасности гидротехнического сооружения – основной документ, в котором обосновывается безопасность гидротехнического сооружения, устанавливается соответствие гидротехнического сооружения критериям безопасности и определяется перечень необходимых работ по обеспечению безопасности гидротехнического сооружения.

Повышение безопасности гидротехнического сооружения – приведение характеристик безопасности гидротехнического сооружения к требованиям по безопасности, отвечающим более высокому классу, либо к требованиям по безопасности установленного класса, которые соответствуют действующим нормам проектирования, в том числе путем использования резервирования, улучшения технического обслуживания, проведения своевременных ремонтов и реконструкции, включая выполнение требований действующего законодательства по техногенной и экологической безопасности, повышение уровня контролируемости состояния гидротехнического сооружения и окружающей среды на основе внедрения современных средств контроля и мониторинга, создания систем аварийного оповещения, повышения квалификации эксплуатационного персонала.

Программа повышения безопасности гидротехнического сооружения – утвержденный органом надзора документ, определяющий перечень работ по повышению безопасности гидротехнического сооружения и их очередность, в случае если гидротехническое сооружение уже не в полной мере отвечает предъявляемым к нему требованиям по безопасности, либо если к гидротехническому сооружению начинают предъявляться более высокие требования по безопасности (например, в связи с повышением его класса).

Поддержание безопасности гидротехнического сооружения – проведение собственником либо эксплуатирующей организацией совокупности организационнотехнических мероприятий на гидротехническом сооружении, включая техническую диагностику, контроль и мониторинг, профилактические работы, техническое обслуживание и ремонт с целью сохранения достигнутых характеристик безопасности (уровня безопасности) гидротехнического сооружения с учетом его класса и условий эксплуатации.

Реконструкция гидротехнического сооружения – комплекс проектных и строительных работ, выполняемых с целью изменения основных техникоэкономических показателей гидротехнического сооружения (расчетных внешних воздействий, строительного объема, водопропускной способности, инженерной оснащенности) и условий эксплуатации, а также восполнения утраты от имевшего место физического и морального износа, достижения новых целей эксплуатации гидротехнического сооружения.

Восстановление гидротехнического сооружения – комплекс проектных и строительных работ, выполняемых с целью ликвидации имевших место разрушений, повреждений или повышения риска аварии, при сохранении основных техникоэкономических показателей гидротехнического сооружения.

Консервация гидротехнического сооружения – комплекс проектных и строительных работ, выполняемых с целью временного сохранения гидротехнического сооружения и обеспечения его безопасности в условиях пропуска транзитных расходов без регулирования водного режима с соответствующим снижением уровня воды в водохранилище.

Ликвидация – комплекс проектных и строительных работ, выполняемых с целью полной разборки гидротехнического сооружения и восстановления естественного водного режима с возможным сохранением элементов гидротехнического сооружения, не создающих препятствий при пропуске паводка, для использования в иных целях.

Подтверждение безопасности гидротехнического сооружения – установление соответствия достигнутого уровня безопасности (достигнутых характеристик безопасности) гидротехнического сооружения заданным требованиям (техническим, в зависимости от класса, экологическим, социальным).

2.4. Обоснование безопасности гидротехнических сооружений.

Нормирование безопасности гидротехнических сооружений – разработка и установление номенклатуры и количественных значений характеристик безопасности гидротехнических сооружений с учетом их класса.

Предельное состояние – состояние, определяющее исчерпание ресурса гидротехнического сооружения, при котором дальнейшее применение объекта по назначению не допускается или нецелесообразно.

Обоснование безопасности гидротехнического сооружения – комплекс исследований, включающих выбор номенклатуры и количественных значений характеристик безопасности, анализ и оценку безопасности гидротехнического сооружения в процессе его проектирования, экспертизы проекта, декларирования и подтверждения безопасности проектируемого, строящегося и эксплуатируемого сооружения, целью которых является принятие решений, обосновывающих соответствие уровня безопасности классу сооружения на всех стадиях его жизненного цикла.

Диагностические показатели гидротехнических сооружений – наиболее значимые для диагностики и оценки состояния гидротехнических сооружений, контролируемые показатели, позволяющие дать оценку безопасности систем «сооружение-основание» в целом или отдельных элементов гидротехнических сооружений.

Анализ безопасности гидротехнического сооружения – анализ способностей гидротехнического сооружения не допускать событий и состояний, которые могут нанести вред людям, собственности и окружающей среде, включающий: идентификацию опасностей, обусловливающих возможность возникновения неисправностей, отказов и аварий на гидротехническом сооружении в процессе его эксплуатации; определение возможных аварий, механизмов их возникновения и опасностей, порождаемых авариями и их последствиями; анализ квалификации эксплуатационного персонала и действий собственника (эксплуатационной организации) по обеспечению необходимого уровня безопасности гидротехнического сооружения с учетом его класса.

Оценка безопасности гидротехнического сооружения – определение соответствия состояния гидротехнического сооружения и квалификации работников эксплуатирующей организации нормам и правилам.

Обследование гидротехнических сооружений – комплекс мероприятий по оценке технического состояния и работоспособности гидротехнических сооружений и определению перечня необходимых работ по обеспечению надежности и безопасной эксплуатации этих сооружений.

Нормальный уровень безопасности гидротехнического сооружения – уровень безопасности гидротехнического сооружения, при котором значения критериев безопасности не превышают предельно допустимых для работоспособного состояния сооружения и основания, а эксплуатация осуществляется в соответствии с проектом и правилами эксплуатации без нарушений действующих законодательных актов, норм и правил, а также предписаний органов надзора.

Пониженный уровень безопасности гидротехнического сооружения – уровень безопасности гидротехнического сооружения, собственник (эксплуатирующая организация) которого допускает нарушения правил технической эксплуатации, невыполнение первоочередных мероприятий или неполное выполнение предписаний органов государственного надзора по обеспечению безопасности гидротехнического сооружения.

Неудовлетворительный уровень безопасности гидротехнического сооружения – уровень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатируемого в условиях снижения механической или фильтрационной прочности, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности для работоспособного состояния, других отклонений от проектного состояния, способных привести к возникновению аварии.

Критический уровень безопасности гидротехнического сооружения – уровень безопасности гидротехнического сооружения, эксплуатация которого происходит в условиях развивающихся процессов снижения прочности и устойчивости элементов конструкции и основания, превышения предельно допустимых значений критериев безопасности, характеризующих переход от частично неработоспособного к неработоспособному состоянию гидротехнического сооружения либо его основания.

Уровень риска аварий гидротехнического сооружения – показатель общей опасности, характеризующий уровень вероятности возникновения аварии на гидротехническом сооружении под действием внешних факторов.

Риск аварии гидротехнического сооружения – мера опасности, характеризующая вероятность возникновения аварии на гидротехническом сооружении и тяжесть ее последствий для здоровья и жизни людей, имущества и окружающей природной среды.

Оценка риска аварии - определение частоты (вероятности) аварии и степени тяжести возникающей в результате аварии чрезвычайной ситуации для жизни и угрозы здоровью людей, имущества и окружающей природной среды.

Допустимый уровень риска аварии гидротехнического сооружения – значение риска аварии гидротехнического сооружения, установленное законодательством или нормативными правовыми документами или рекомендациями авторитетных экспертных сообществ, включая Международную комиссию по большим плотинам (МКПБ-ICOLD-CIGB).

Определение значимости риска аварий на гидротехническом сооружении – процесс выработки суждения о приемлемости вычисленного риска аварий гидротехнического сооружения по соответствующим социальным, экономическим и экологическим их последствиям с целью определения состава мероприятий по управлению риском и безопасностью гидротехнического сооружения.

Ремонтопригодность – приспособленность сооружения к поддержанию и восстановлению состояния, в котором объект способен выполнять требуемые функции, путем проведения техобслуживания и ремонта.

Сохраняемость – свойство сохранять безотказность, ремонтопригодность и долговечность в течение и после хранения, либо перерывов в работе на стадии эксплуатации.

Живучесть – способность объекта не разрушатся при наличии воздействий, не предусмотренных условиями эксплуатации, выдерживать расчетные нагрузки и частично сохранять работоспособность при наличии повреждений и разрушений части элементов конструкций.

Живучесть плотин – способность не разрушаться и удерживать напорный фронт при авариях, нарушениях и повреждениях.

2.5. Надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

Государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений – организация и проведение уполномоченными государственными органами исполнительной власти периодических инспекций (проверок) гидротехнических сооружений с целью установления соответствия их состояния и уровня эксплуатации требованиям безопасности, включая правила техники безопасности, требованиям норм и правил технической эксплуатации, экологическим нормативам, а также с целью проверки деятельности собственников и эксплуатационных организаций гидротехнических сооружений по обеспечению и поддержанию их безопасности, в том числе исполнения предписаний предыдущих инспекций.

Органы государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений – органы государственной исполнительной власти, осуществляющие государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

Государственная экспертиза декларации безопасности гидротехнического сооружения – установление соответствия информации, представленной собственником (эксплуатирующей организацией) в декларации безопасности гидротехнического сооружения, ее научной обоснованности и объективности фактическому состоянию объекта и установленным требованиям по безопасности экспертом (специализированной научно-исследовательской либо проектной организацией, учреждением, специалистом, либо группой специалистов), действующим по заданию органа государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений.

Технический надзор, надзор – надзор за безопасностью гидротехнического сооружения, осуществляемый силами собственника (эксплуатационной организации).

3. Причины и роль социально-экологического фактора при авариях Среди непосредственных причин аварий ГТС выделяются следующие:

- потеря устойчивости гидротехнических сооружений из-за деформации сооружения, конструктивных элементов и основания;

- потеря прочности сооружений из-за накопления повреждений и износа конструкций, а также конструктивных элементов и оснований;

- недостаточная пропускная способность водопропускных сооружений и переливы воды через гребень плотин;

- особые причины, такие как диверсия, военные действия, ошибки управления и т.п.

Под социально-экологическими нарушениями на гидротехнических объектах понимаются любые неблагоприятные изменения природных, экологических или социальных условий проживания людей, оказывающих влияние на биологические или социально-экономические особенности человека, его способности к адаптации в ситуации, связанной как с реальной, так и мнимой угрозой его жизни и здоровью.

Среди социально-экологических нарушений, связанных со строительством и эксплуатацией гидротехнических объектов, которые могут привести к катастрофическим последствиям, выделяются:

- наводнения и затопления территорий;

- подтопление территорий;

- размыв берегов;

- появление опасных для здоровья людей организмов;

- эрозия и деградация земель;

- неисправность ГТС.

Непосредственными причинами возникновения социально-экологических нарушений на гидротехнических объектах могут быть:

- аварии на ГТС;

- отказы и неисправности ГТС;

- непроектные режимы эксплуатации ГТС;

- неблагоприятные сочетания режимов эксплуатации ГТС и факторов окружающей среды.

Исходные причины аварий и социально-экологические нарушения на гидротехнических объектах чрезвычайно разнообразны, выбрать из них превалирующие для конкретного случая аварии или нарушения очень сложно. Чаще всего аварии и нарушения на гидротехнических объектах вызываются неблагоприятными условиями, которые условно можно разделить на четыре основные группы:

- экстраординарные (стихийные, особые) – к ним относятся катастрофические наводнения, землетрясения, ураганы, ливни, горные обвалы или оползни, заторы и зажоры, прорыв вышерасположенных подпорных сооружений;

- потенциально опасные сочетания расчетных природных или эксплуатационных нагрузок и воздействий (часто длительные) – к ним относятся неисправности ГТС, изменение условия эксплуатации, повреждения ГТС и отдельных их конструктивных элементов;

- недостаточная прочность, устойчивость и долговечность сооружений, конструкций, оснований и их элементов, в том числе, из-за ухудшения физико-механических свойств материалов и грунтов со временем (старение материалов);

- различного рода причины, имеющие субъективный характер происхождения:

недостаточное научное обоснование проекта, некачественное выполнение работ, отсутствие своевременного ремонта, несоблюдение правил эксплуатации и безопасности, недоучет негативных явлений, опасность воздействия которых недостаточно изучены наукой на момент проектирования.

Одной из объективных причин, которая может способствовать возникновению аварий и различных нарушений на современных гидротехнических объектах, является то, что объекты приходится возводить в менее благоприятных условиях, чем раньше: в сейсмически активных зонах сложного инженерно-геологического строения оснований, на слабо изученных в геологических отношениях реках, на территориях, подверженных сильному антропогенному процессу.

4. Аварии и нарушения гидротехнических сооружений.

Масштабное гидротехническое строительство связанно с возведением и эксплуатацией крупных ГТС, которые могут не только существенно изменять условия существования экосистем и физико-географические характеристики целых регионов, но и представлять потенциальную опасность возникновения крупных аварий и техногенных ЧС в результате разрушений, отказов и неисправностей.

В истории гидротехнического строительства зафиксированы многочисленные случаи аварий, некоторые из которых привели к многочисленным жертвам, серьезным экономическим, экологическим и социальным потерям, убыткам и ущербам (табл. 1).

Примеры катастрофических аварий на плотинах Аустин (США) Глено (Италия) Сент Френсис (США) Мальпасе (Франция) Тирлянская (Россия) Пасни (Пакистан) Кыадат (Вьетнам) ГЭС (Россия) Анализ катастрофических разрушений ряда ГТС, их последствий, изучение причин и закономерностей возникновения различных рисков, их учет и регулирование имеют большое практическое значение. Обеспечение безопасности и надежности главное условие возведения плотин, являющихся гидродинамически опасными объектами.

В этой связи в приложении приводятся сведения о разрушениях некоторых плотин и общие анализы катастрофических аварий на ГТС (Приложение 1 «Описание аварий на ГТС»). Статистический и ретроспективный обзор представлен в Приложении 2.

5.1. ГТС предназначены для использования водных ресурсов или борьбы с разрушительным действием водных потоков. Эти сооружения постоянно находятся под воздействием водной среды и других природных явлений.

В зависимости от места расположения они могут быть: морскими, речными, озерными.

По своему назначению делятся на: водно-энергетические, мелиоративные, воднотранспортные и др.

По функциональным особенностям: водоподпорные, водозаборные, водосбросные, водопроводящие, выправительные и специальные (ГЭС, НС). Когда эти сооружения объединяются в один комплекс, выполняющий несколько функций одновременно, их называют гидроузлами или водохозяйственными, энергетическими, мелиоративными, транспортными и т. п. системами [17].

5.2. Не все ГТС обладают потенциальной опасностью. Зависит это от объема воды, который при прорыве напорного фронта, превращается в водный поток, несущий разрушения. Опасность ГТС зависит также от напора воды на сооружении в месте его возможного разрушения. Чем больше напор, тем большей кинетической энергией будет обладать поток после разрушения сооружения. Чем выше плотность населения и количество объектов народного хозяйства, попадающих в зону затопления, тем выше размеры ущерба, который будет иметь место после разрушения ГТС.

Объем воды, создающий угрозу затопления, определяется для водохранилищ емкостью его чащи, для каналов – габаритами его русла, для речных гидроузлов – объемом стока расчетного паводка. Напор воды для плотин, каналов и русел рек определяется высотой насыпи плотины или дамб, ограждающих русла каналов и рек. Для гидроэлектростанций (ГЭС) и насосных станций (НС) – разностью отметок уровня воды в напорном бассейне и местом возможного разрушения напорного трубопровода или здания (ГЭС, НС). Границы зоны затопления зависят от величины максимального расхода волны прорыва и гидравлических характеристик поверхности территории, по которой будет двигаться поток воды.

Согласно рекомендации 1 «Конгресса по Большим плотинам» [18] опасность, исходящую от ГТС, можно разделить на 4-е категории, данные о которых приведены в табл. 2.

1. Объем воды 2. Напор воды Величина Суммарное количество балов Категория опасности ГТС Класс ГТС, не ниже К ГТС, относящимся к I-ой категории опасности, должны предъявляться требования как к сооружениям I-го класса. Кроме того, к I-ой категории опасности относятся ГТС, последствия от аварий которых распространяются на территории сопредельных государств, а также ГТС, расположенные на одном водотоке каскадом, когда авария на одном ГТС может создать аварийную ситуацию на другом нижерасположенном ГТС. В состав каскадов следует включать и горные озера, имеющие недостаточно надежный напорный фронт.

Для ГТС, имеющих более высокий класс, чем категория опасности, класс сооружения сохраняется. Для сооружений, у которых класс ниже, чем категория опасности, класс следует уровнять с категорией опасности.

С вводом в действие МСН 3.04-01-2005 [19] класс основных сооружений назначается по 4-6 показателям в зависимости от высоты ГТС, типа грунтов основания, площади орошения, от их социально-экономической ответственности и условий эксплуатации, а также от последствий возможных гидродинамических аварий. Категория опасности приравнена к классу сооружения. Требования к разработке проекта, строительства и эксплуатации сооружений, класс которых назначен по одному из признаков (например, по высоте плотины) и других, класс которых назначен одновременно по 4-6 признакам, будет одинаковым, что нелогично. Рекомендуется дополнительно ввести различия по категории опасности (табл. 3) по аналогии с табл. 2.