Раздел 9 Гражданская защита (14)



РАЗДЕЛ 9
ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА
Инженерно технические мероприятия гражданской защиты мостового перехода Славянск - Татьяновка при чрезвычайных ситуациях связаных с подтоплениями (затоплениями)
9.1 Основные понятия и характеристики чрезвычайных ситуаций
Чрезвычайные ситуации (ЧС) в мирное время могут возникать в результате действия источника ЧС – производственных аварий (А), катастроф (К), стихийных бедствий (СБ), пожаров, инфекционных заболеваний, конфликтов (диверсий и других террористических актов), а в военное время - при применении современных средств поражения (ССП).[ ]
Чрезвычайная ситуация – это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде (ОПС), значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей. [ ]ЧС могут быть классифицированы (систематизированы) по значительному числу признаков, описывающих эти сложные явления с различных характерных сторон их природы и свойств. Однако для практических целей в МЧС РФ приняты лишь две классификации ЧС, основанные на положениях ГОСТ. Такие классификации наиболее полно раскрывают сущность и характер базовых явлений, складывающихся при ЧС. Рассмотрим эти классификации ЧС. [ ]Типы ЧС техногенного характера (по месту возникновения и характеру поражающих факторов): транспортные аварии (катастрофы); пожары и взрывы; аварии (катастрофы) с выбросом аварийно химически опасных веществ (АХОВ); аварии (катастрофы) с выбросом радиоактивных веществ (РВ), биологически опасных веществ (БОВ); внезапное обрушение сооружений; аварии на электро- и энергетических системах (ЭЭС), коммунальных системах жизнеобеспечения; аварии на промышленных очистных сооружениях; гидродинамические аварии. [ ]Типы ЧС природного происхождения: геологические, метеорологические и гидрологические опасные явления, природные пожары. [ ]Наводнение — затопление местности в результате подъёма уровня воды в реках, озерах, морях из-за дождей, бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье и других причин, которое наносит урон здоровью людей и даже приводит к их гибели, а также причиняет материальный ущерб. [ ]Наводнения нередко вызываются повышением уровня воды в реке вследствие загромождения русла льдом при ледоходе (заторе) или вследствие закупоривания русла под неподвижным ледяным покровом скоплениями внутриводного льда и образования ледяной пробки (зажора). Нередко наводнения возникают под действием ветров, нагоняющих воду с моря и вызывающих повышение уровня за счёт задержки в устье приносимой рекой воды. На морских побережьях и островах наводнения могут возникнуть в результате затопления прибрежной полосы волной, образующейся при землетрясениях или извержениях вулканов в океане. Подобные наводнения нередки на берегах Японии и на других островах Тихого океана. Наводнения могут быть обусловлены прорывами плотин, оградительных дамб.
Классификация наводнений в зависимости от масштаба:
Низкие – наблюдаются на равнинных реках. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий. Почти не нарушают ритма жизни населения. Повторяемость 5—10 лет. Т.е наносят незначительный ущерб. [ ]Высокие – наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин, затапливают примерно 10—20 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 20—25 лет. [ ]Выдающиеся – наносят большой материальный ущерб, охватывая целые речные бассейны. Затапливают примерно 50—70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населённые пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость 50—100 лет. [ ]Катастрофические – приводят к гибели людей, непоправимому экологическому вреду, наносят материальный ущерб, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких водных систем. Затапливается более 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населённых пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуется хозяйственная и производственная деятельность, временно изменяется жизненный уклад населения. Эвакуация сотней тысяч населения, неизбежная гуманитарная катастрофа требует участия всего мирового сообщества, проблема одной страны становится проблемой всего мира. [ ]Половодье — периодически повторяющийся довольно продолжительный подъем уровня воды в реках, обычно вызываемый весенним таянием снега на равнинах или дождевыми осадками. Затапливает низкие участки местности. [ ]Половодье может принимать катастрофический характер, если инфильтрационные свойства почвы значительно уменьшились за счет перенасыщения ее влагой осенью и глубокого промерзания в суровую зиму. К увеличению половодья могут привести и весенние дожди, когда его пик совпадает с пиком паводка. [ ]Паводок — интенсивный сравнительно кратковременный подъем уровня воды в реке, вызываемый обильными дождями, ливнями, иногда быстрым таянием снега при оттепелях. В отличие от половодий, паводки могут повторяться несколько раз в году. Особую угрозу представляют так называемые внезапные паводки, связанные с кратковременными, но очень интенсивными ливнями, которые случаются и зимой из-за оттепелей. [ ]Затор — нагромождение льдин во время весеннего ледохода в сужениях и на излучинах русла реки, стесняющее течение и вызывающее подъем уровня воды в месте скопления льда и выше него.
Затор возникает из-за неодновременного вскрытия больших рек, протекающих с юга на север. Вскрывшиеся южные участки реки в своем течении подпружиниваются скоплением льда в северных районах, что нередко вызывает значительное повышение уровня воды. [ ]Ветровой нагон — это подъем уровня воды, вызванный воздействием ветра на водную поверхность, случающийся в морских устьях крупных рек, а также на наветренном берегу больших озер, водохранилищ и морей. [ ]Наводнение при прорыве гидротехнических сооружений (гидродинамическая авария) — это происшествие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения или его частей с последующим неуправляемым перемещением больших масс воды. [ ]
Рис.1 Паводок в г. Славянск
9.2 Причины которые приводят к подтоплению
Основными причинами развития подтопления в городах Украины являются:
- изменение условий поверхностного стока, в частности создание водохранилищ;
- засыпка естественных дрен — оврагов, балок, стариц;
- недостаточное развитие сети ливневой канализации и плохое ее состояние;
- развитие сетей водоснабжения без соответствующего строительства системы водоотведения;
- утечки из сетей водопровода и канализации и аварии на них;
- ограждающее воздействие дорожных насыпей, свайных полей, коллекторов большого диаметра и тоннелей метрополитена.
Затопление, т.е. образование свободной поверхности воды над земной поверхностью, является одним из наиболее распространенных природных процессов, связанных с выходом рек из берегов. Оно наносит большой материальный ущерб и сопровождается человеческими жертвами. Затопление в поймах рек зависит от общего количества и распределения атмосферных осадков, инфильтрационных характеристик и рельефа местности. Затопление может происходить в результате быстрого таяния снега и льда, нагонных явлений в устьях рек, подпора речного стока или прорыва дамб.
Затопление на урбанизированных территориях характеризуется уровнем подъема воды и частотой повторяемости. Эти характеристики находятся в прямой зависимости от площади с водонепроницаемым покрытием (застройка, асфальт и т.п.) и от объема ливневого стока.
Практически все города Украины, расположенные в поймах рек, частично подвергаются затоплению, особенно в годы с высокой водообеспеченностью.
Для защиты городов от временного и постоянного затопления применяют искусственное повышение уровня поверхности территорий или дамбы обвалования, повышение дренирующей способности водосборных площадей, регулирование ливневого стока на территории городов.
Речная эрозия является результатом воздействия водного потока на русло и заключается в размыве, транспортировке и аккумуляции наносов. Эрозионная работа реки зависит от расхода и скорости потока, петрографического состава пород, в которых река прокладывает русло. Наибольшая интенсивность эрозии наблюдается при больших расходах реки и малой устойчивости к размыву пород, в которых сформировано русло. В результате эрозии возникает угроза сооружениям, расположенным на подмываемых берегах. Отложение наносов в реке приводит к ее обмелению, затрудняет судоходство, усиливает угрозу подтопления прилегающих территорий. Зарегулирование речного стока в пределах городских территорий позволяет снизить негативное влияние этих процессов.
Карстообразованием называют сложный геологический процесс, основным компонентом которого является выщелачивание растворимых горных пород подземными и поверхностными водами с образованием крупных пустот в породах (воронок, пещер и т.д.), выносом дисперсных частиц из перекрывающих и смежных отложений, а также оседанием и обрушением кровли.
На территориях городских агломераций Донецкой области развитию карста способствует формирование значительных по размерам депрессионных воронок, где наблюдаются оседания и провалы поверхности. Антропогенная активизация сульфатного карста создает угрозу застройке до 30% территории.
В зоне добычи полезных ископаемых, где наблюдается нарушение земной поверхности над горными выработками, расположены города Донекой области.
Для мостов расположеных через реки, водохранилища, озера, серьезную проблему представляет переработка берегов и разрушение сооружений в прибрежной полосе. Обрушение берегов происходит в результате волнового воздействия.
Приливные волны имеют небольшую энергию размыва, но высота прилива достигает в некоторых местах 10 м и более и может представлять значительную угрозу для сооружений.
Процессы на границе суши и рек подразделяют на две группы: абразионные и аккумулятивные.
Абразия — процесс разрушения горных пород волнами и течениями в береговой зоне моря, реки, озера или водохранилища. В результате выноса абразионного материала образуются высокие и крутые абразионные берега.
а) накат волны на пологий берег (Н — высота волны); б) крутой берег с горизонтальным залеганием пластов; в) то же, падение пластов в сторону моря; г) то же, падение пластов в сторону берега 1 — глинистые породы; 2 — песчаники; 3 — известняки.
Интенсивность абразии обусловлена контуром береговой линии, петрографическим составом пород, слагающих берег, условием их залегания, разрушительной силой волны, углом наклона шельфа. В некоторых местах серьезную роль в абразионных процессах играет антропогенный фактор.
Береговые глинистые отложения не только размываются, но и сползают вниз при переувлажнении. Сочетание абразии и оползнеобразования характерно для района Одессы. Абразионные формы рельефа развиваются также на незакрепленных участках побережья Днепровского каскада водохранилищ.
На пологих берегах по мере приближения к надводной части берега волна деформируется, распластывается, в результате чего теряет энергию, а сила удара уменьшается. Откат волны происходит медленно, масса воды тормозит следующую волну. В этих условиях аккумуляция наносов преобладает над абразионными процессами. При направлении движения волн или течения перпендикулярно к линии берега образуются береговые валы. При движении волн под углом к берегу образуются бары, подводные валы, косы и пересыпи, отделяющие от моря (реки) лагуны или лиманы. Перемещение наносов вдоль берега может идти со скоростью 100—700 м/сут. Строительство в полосе пляжа или срезка части его при строительных работах может привести к нарушению динамического равновесия "вода — берег", увеличению размыва берега в одних местах и накоплению наносов в других.
9.3 Инженерно технические мероприятия гражданской защиты мостового перехода Славянск Татьяновка при чрезвычайных ситуациях связаных с подтоплениями (затоплениями)
Мостовой переход Славянск – Татьяновка пересекает реку Сиверский Донецк. Общая длинна мостового перехода составляет 3474 м. из которых 292 м. приходится на мост. Особенностью этого района является то что в паводок река за частую затапливает близ лежащие районы, в том числе дороги и дома.
В основе насыпи мостового перехода на правом берегу является мергель, который составляет большую часть местного скального грунта. Так же в теле насыпи правого берега предусматривается устройство водопропускной трубы. В остальное время эта труба работает как тоннель для пропуска автомобилей и пешеходов.
На левом берегу в теле насыпи так же предусмотрено устройство двух железобетонных труб для пропуска паводковых и дождевых вод.
Так же на подходах к мосту проектом предусмотрено устройство струенаправляющих дам укреплённых железобетонными плитами и камнем по основанию.
Откосы насыпей и выемок по длине всего мостового перехода укреплены засевами трав.
При рассмотрении альтернативных вариантов защиты, кроме экологических аспектов, учитывают технические и экономические возможности реализации намеченных мероприятий.
При защите от распространенных на территории нашей страны оползневых процессов, а также обвалов обрывистых склонов используют мероприятия по активной и пассивной защите. Активная защита включает как инженерные, так и управленческие решения.
К инженерным мероприятиям относят:
- изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости;
- регулирование стока поверхностных вод с помощью системы поверхностного водоотвода, предотвращение инфильтрации воды в почву и подстилающие породы, противоэрозионные меры;
- искусственное понижение уровня подземных вод; агролесомелиорация;
- закрепление рыхлых и трещиноватых пород, слагающих склоны;
- строительство удерживающих откос сооружений.
К управленческим мероприятиям относят установление охранных зон, ограничение или запрещение движения транспорта и другие подобные решения.
Мероприятия по пассивной защите дополняют группу активных мер или используются при их нецелесообразности. К пассивным мероприятиям можно отнести приспособление сооружений к обтеканию их оползнем, устройство улавливающих сооружений.
В целях защиты от эрозии почвенного покрова городской территории выполняются мероприятия по организованному отводу и регулированию выпуска поверхностного стока, что обеспечивается развитием ливневой канализации. На свободных участках производится посев трав и посадка древесно-кустарниковой растительности.
Как уже отмечалось, суффозионные процессы создают в несвязных осадочных породах ослабленные зоны, которые способствуют нарушению устойчивости склонов, развитию карстовых процессов, увеличению водо- притоков в горные выработки. Противокарстовые мероприятия разрабатывают для территорий, в строении которых участвуют растворимые горные породы и имеются карстовые проявления на поверхности или в глубине массива этих пород. Основные противокарстовые мероприятия зависят от особенностей карстующихся пород, их залегания, специфики защищаемых сооружений и могут включать следующие инженерные решения: заполнение карстовых полостей; создание искусственного водоупора и противофильтрационных завес; водопонижение и регулирование режима подземных вод; организацию отвода поверхностного стока; устройство оснований зданий и сооружений ниже зоны опасных карстовых проявлений.
Для территорий, которым угрожает подтопление, проводят инженерную подготовку, обеспечивающую разгрузку подземных вод путем соответствующей организации рельефа; устраивают водостоки; используют локальные средства инженерной защиты — дренажи разной конструкции, противобарражные меры и т.п.; ликвидируют утечки из водонесущих коммуникаций и емкостей.
На подтопленных территориях проводится дренирование иногда в сочетании с повышением отметок территории путем создания искусственного насыпного или намывного рельефа.
Меры борьбы с меандрированием рек сводятся к спрямлению и углублению русл, а также к укреплению берегов. Спрямление и углубление русл рек способствует возрастанию транспортирующей силы речного потока, увеличению его скорости. При выходе потока из спрямленного участка возможно отложение транспортируемых наносов.
Для укрепления берегов строятся струенаправляющие и защитные сооружения. На вогнутых берегах это обычно продольные дамбы, бетонные берегоуглубительные сооружения, набережные. На выпуклых участках при отсутствии набережных создаются сооружения, задерживающие наносы и способствующие наращиванию размытого берега. С техническими методами берегоукрепления комбинируют биологические в виде лесонасаждений вдоль берегов, высева трав на откосах дамб и берегов.
При защите берегов от разрушения создаются активные береговые сооружения, которые, используя энергию потока по намыву наносов, способствуют сохранению и расширению пляжной зоны.
К пассивным сооружениям, препятствующим размыву берегов благодаря прочности своих элементов, относятся волноприбойные стенки, набережные, насыпи из массивных фигурных блоков. Эти сооружения, несмотря на прочность, все же разрушаются и потому должны использоваться в сочетании с конструкциями активного типа.
При недостаточной прочности или повышенной деформативности горных пород, на которых или в которых строят сооружение, проводят улучшение их свойств, называемое технической мелиорацией грунтов. При разработке и выборе средств мелиорации исходят из специфики разных типов горных пород, обусловленной характером внутренних связей между частицами. Для скальных, полускальных, рыхлых несвязных пород и пород с водно-коллоидными связями применяют различные способы технической мелиорации, подразделяющиеся на физико-механические, физико-химические и химические.
Механические методы состоят в уплотнении пород с целью уменьшения их пористости и изменения структурно-текстурных особенностей. Уплотнение осуществляется укаткой, трамбованием, грунтонабивными сваями, вибрацией, с помощью направленного взрыва.
Физические методы используют для упрочнения дисперсных пород с помощью обжига или замораживания.
Физико-химические методы направлены на изменение структуры пород, увеличение их водоотдачи, изменение обменных характеристик пород и почв, образование в них новых соединений.
Химические методы предусматривают использование различных веществ для поверхностного и глубинного упрочнения пород. Поверхностное упрочнение состоит в создании покрытий, гидроизоляции, укреплении поверхностей подземных сооружений. Глубинное упрочнение обеспечивается нагнетанием в толщу пород цементных растворов, жидкого стекла, смол, битумов.
9.4 Выводы
Учитывая расположение мостового перехода Славянск-Татьяновка в районе склонном к паводковым подтоплениям, следует предпринять защитные меры. В первую очередь следует обустроить подходы к мосту струенаправляющими дамбами. Учитывая скорость воды в реке, в особенности в паводок, дамбы следует укрепить железобетонными плитами, а по основанию устроить насыпь из камней.
В теле насыпи по обеим берегам необходимо предусмотреть водопропускные трубы, для пропуска дождевых и паводковых вод и предотвращения застоя воды. Учитывая что на правом берегу проектируемая дорога пересекает в разных уровнях существующую, следует устроить тоннель для пропуска транспорта. В паводок этот тоннель будет работать как водопропускная труба большого диаметра.
Рекомендуется возводить тело насыпи из грунта не склонного к размыву, которым может быть выбранный скальный грунт (мергель) из выемок. Насыпи стоит укрепить засевом трав.

Приложенные файлы

  • docx 526501
    Размер файла: 67 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий