Анализ и оценка риска гидрологических опасных явлений на территории Карагандинской области

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА РИСКА ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ОПАСНЫХ ЯВЛЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ КАРАГАНДИНСКОЙ ОБЛАСТИ

А.Б. Кусаинов, начальник отдела, м.е.н., Кокшетауский технический институт КЧС МВД Республики Казахстан,

г. Кокшетау

До недавнего времени первостепенное внимание в решении проблем защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций уделялось ликвидации их последствий. Вместе с тем данные усилия становятся всё менее эффективными и более затратными. Имеющиеся ограниченные ресурсы должны быть в первую очередь направлены на снижение риска возникновения опасностей и угроз, а не на выделение огромных финансовых средств при ликвидации их последствий.

По расчетам международных экспертов затраты на прогнозирование и обеспечение готовности к стихийным бедствиям в 10-15 раз меньше величины предотвращенного ущерба.

Сохраняющаяся тенденция ежегодного роста количества и масштабов последствий гидрологических опасных явлений в весенний период заставляет искать новые решения обеспечения гражданской защиты, предвидеть будущие угрозы и опасности, развивать методы их прогноза и вырабатывать соответствующие управленческие решения.

Согласно Закону Республики Казахстан «О гражданской защите» одними из главных приоритетов предупреждения чрезвычайных ситуаций являются научные исследования, прогнозирование и оценка опасности возможных чрезвычайных ситуаций, а также их социально-экономических последствий [1].

Анализ и управление рисками должны лечь в основу системы регулирования безопасности населения и территорий и обеспечить преодоление негативной тенденции роста числа наводнений. Так, в странах Западной Европы, где проводятся мероприятия госрегулирования по снижению риска чрезвычайных ситуаций, число стихийных бедствий и катастроф сократилось в 7-10 раз. Подобные меры оказываются наименее затратными и в экономическом отношении.

Таким образом, методология анализа и управления деятельностью в области предупреждения наводнений должна разрабатываться и осуществляться на основе теории рисков, которая является научным инструментом для поддержки принятия управленческих решений практически во всех сферах человеческой деятельности.

На основании данной теории проведен анализ и оценка риска подверженности Карагандинской области опасным гидрологическим явлениям (поводкового периода).

Анализ чрезвычайных ситуаций произошедших за последние 25 лет (1991-2015 г.) показал, что на территории области зарегистрирован 41 случай гидрологических опасных явлений (рис. 1).

- «—

8

4

2

. ,1......V Л

1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012 2015

Рис. 1. Количество паводков и наводнений, произошедших в Карагандинской области в период с 1991 по 2015 годы

В результате которых, были нарушены условия жизнедеятельности более чем у 15 тыс. человек, подверглись затоплению более 5 тыс. зданий и сооружений, на аварийно-восстановительные работы было затрачено более 4,3 млрд. тенге. Только в 2015 году было подтоплено 2121 домов из них 170 не подлежат восстановлению, разрушены 13 транспортных мостов, подтоплено и размыто 16,8 км автодорог.

На основании приведенного анализа гидрологических опасных явлений, проведены расчеты по оценки риска данного вида ЧС, согласно которым в среднем ежегодно на 1000 граждан области приходится около 0,001 наводнений, что соответствует средне республиканскому показателю [2].

Из 100 тыс. жителей Карагандинской области в среднем от наводнений страдают 0,4 человека, что на одну десятую больше средне республиканского показателя (0,3), а при одном наводнении нарушаются условия жизнедеятельности около 334 человек. Экономический риск на одно гидрологическое опасное явление составляет порядка 366 млн. т г.

В соответствии с проведенным анализом и оценкой риска проведен среднесрочный прогноз гидрологических опасных явлений. При прогнозировании был применен метод наименьших квадратов, с помощью которого определена аппроксимирующая функция.

Среднесрочный прогноз показал, что риск возникновения паводков и наводнений в области в ближайшие годы будет очень высоким (рис. 2).

Рис. 2. Среднесрочный прогноз гидрологических опасных явлений в Карагандинской области на 2016-2020 годы

Установлено, что паводки и наводнения вызваны, прежде всего, из-за активного освоения поймы рек и несоблюдением особого режима хозяйственной деятельности в водоохранных зонах. Вследствие чего количество объектов в пойме растет, и наводнения одной и той же водности и высоты наносят все больший экономический, социальный и экологический ущерб.

Стеснение пойм такими сооружениями, как насыпи автомобильных и железных дорог, мостов, сооружениями промышленной и жилой застройки и т.п., приводят к уменьшению их пропускной способности и созданию подпора воды на вышерасположенных участках при прохождении паводков, а, следовательно, к увеличению площади затопления и росту материального ущерба [3].

Также проведена оценка риска аварий на наиболее крупных гидротехнических сооружениях области. Результаты оценки риска аварий приведены в таблице.

Таблица

Оценка степени риска аварий на ГТС ^ Карагандинской области

Наименование водохранилища Водоток Год ввода в эксп. Макс. расч. расхода ГТС Коэф. надеж. по расчет расходу Ошах Коэф. надеж . по тех. состоя н Класс ГТС Степень риска

Проект м3/с Расчет ** м3/с По проекту Факт. Нормат ив РФ

Самаркандское Нура 1969 1500,0 1890,0 0,794 0,736 III 0,0050 0,0086 0,0040

Шерубайну-ринское Шеруба йнура 1977 1160,0 1461,6 0,794 0,793 III 0,0050 0,0079 0,0040

Интуманское Нура 1982 3000 3351,6 0,895 0,840 II 0,0010 0,0013 0,0050

Краснополянское Шеруба йнура 1940 743 936,2 0,794 0,560 IV 0,0100 0,0225 0,0050

Жартасское Шеруба йнура 1935 1158 1459,1 0,794 0,493 IV 0,0100 0,0256 0,0060

Ащисуское Ащису 1984 480 604,8 0,794 0,843 IV 0,0100 0,0149 0,0050

Ботакора Уткельс ыз 1953 207 260,8 0,794 0,621 IV 0,0100 0,0203 0,0060

Ишимское Есиль 1958 296,0 391,9 0,760 0,929 III 0.0100 0.0142 0.0060

Из данной таблицы видно, что риск разрушения плотины из-за перелива воды через гребень в 1,5-2 раза выше против принятого по нормативу в проекте. Так степень риска аварии плотин Самаркандского и Шерубайнуринского водохранилища на 1,6-1,7 больше нормативного. Риск разрушения Интумакской плотины водохранилища составляет выше норматива на 1,3 раза.

Для плотин IV класса, построенных в 1930-1950 годы (водохранилища -Жартасское, Краснополянское, Ботакора), степень риска разрушения превышает нормативные значения в 2-2,5 раза. Для плотин, построенных после

1980 годов, степень риска в 1,5 больше нормативного значения.

Риск аварий для плотины Ишимского водохранилища составил 0,02 1/год, против нормативного 0,01 в 1/год, или 1 авария в 50 лет годы против 1 аварии в 100 лет по нормативу.

Практически все плотины, возведенные в области, уже давно исчерпали свой предел эксплуатации и требуют колоссальных капиталовложений для дальнейшей безопасной эксплуатаций.

Таким образом, высокая аварийность гидротехнических сооружений и периодическое возникновение катастрофических паводковых явлений имеют системный характер и без должного детального исследования по выработки соответствующих управленческих решений, минимизировать потери от вышеуказанных угроз и опасностей мы пока не сможем.

Список использованной литературы

1. Закон Республики Казахстан. О гражданской защите: от 11 апреля 2014 года, № 188-У (с изм. и доп. по сост. на 10.01.2015 г.)//СПС «Параграф».

2. Раимбеков К.Ж., Кусаинов А.Б. Подверженность Республики Казахстан чрезвычайным ситуациям природного и техногенного характера // Матер. междисц. науч.-практ. конф. с междунар. уч. «Культура и безопасность в современном мире». - М.: Академия ГПС МЧС России, 2013. - 229 с.

3. Кусаинов А.Б. Весенние паводки в Республике Казахстан // Вестник КТИ МЧС РК № 2 (6). - Кокшетау, 2012. - С. 24-26

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРЫ

А.С. Дробыш, старший инженер, А.В. Кудряшов, доцент, к.т.н., Командно-инженерный институт МЧС Республики Беларусь, г. Минск

А.В. Ширко, доцент, к.ф-м.н., Белорусский государственный технологический университет, г. Минск

Проведены испытания композитной арматуры на растяжение. В качестве образцов для испытания, была выбрана арматура со стекловолокнистым наполнителем и матрицей из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Испытывалась арматура диаметром 8 мм и диаметром 10 мм. Для крепления арматуры в разрывной машине применялись специально изготовленные крепежные элементы (рис. 1).

Деформации образца определялись на базе 50 мм с помощью индикатора часового типа, имеющего цену деления 0,005 мм. Экспериментальные данные по растяжению арматуры представлены на рисунке 2, где показана зависимость усилия сопротивления арматуры от показания индикатора.