Техногенные катастрофы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Департамент образования и науки администрации г. Перми

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Лицей №4»

Техногенные катастрофы

Работу выполнила:

Ученица 8 «А» класса

Щербакова Катерина

Руководитель: учитель географии

Полуянова Е.В.

г. Пермь 2010



Содержание

Введение

Глава 1. Виды техногенных катастроф и их причины

1.1 Что такое техногенная катастрофа

1.2 Классификация ЧС техногенного характера

1.3 Причины техногенных катастроф

1.4 Влияние на природу

Глава 2. Техногенные катастрофы в России

2.1 Причины техногенных катастроф в России

2.2 Авария на Саяно-Шушенской ГЭС как пример крупной техногенной катастрофы в России

2.2.1 Физико-географическая характеристика аварии

2.2.2 История постройки гидроэлектростанции

Глава 3. Техногенные катастрофы за рубежом

3.1 Техногенные катастрофы в более развитых странах

3.2 Проблема атомной энергетики в США

Заключение

Список литературы

Приложения



Введение

Исследование данной темы волнует нас с точки зрения обеспечения безопасности.

На заре человечества людям угрожали опасности природных явлений, но впоследствии творцом опасностей стал сам человек, который искал способы защиты от этих опасностей. На рубеже 21 века все больше и больше ощущает на себе проблемы, возникающие при проживании в высокоиндустриальном обществе. Опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало более разнообразным и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Количество ЧС за последние 20 лет выросло в 2 раза. А это значит, что растет число жертв и материальный ущерб.

Происхождение опасностей может быть различным - природные, техногенные, антропогенные, биологические, экологические, социальные. Но меня больше интересуют техногенные катастрофы, потому что их создает сам человек и он же может их не допустить.

На всех континентах Земли эксплуатируются тысячи потенциально опасных объектов с такими объемами запасов радиоактивных, взрывчатых и отравляющих веществ, которые в случае ЧС могут нанести невосполнимые потери окружающей среде или даже уничтожить на Земле Жизнь.

Цели: узнать природу техногенных катастроф, назвать их причины, последствия и влияние на нашу жизнь. А также сравнить российские и американские АЭС.

Задачи:

· Найти источники по крупным техногенным катастрофам,

· Объяснить их причины и последствия.

· Привести пример на Саяно-Шушенской ГЭС и рассмотреть этот случай.

· Рассмотреть износ оборудования по отраслям в России.

· Найти материалы и рассказать о развитии и возобновлении атомной энергетики в Соединенных Штатах Америки.

· Рассказать об экологических проблемах вблизи американских АЭС и привести соответствующие цифры.

· Составить небольшой прогноз на будущие годы и дать оценку прогнозирования техногенных катастроф.

Анализ литературы:

Для написания данной работы использовались самые разные источники, такие как научные статьи, популярные книги, современные энциклопедии и интернет.

Анализ показал, что на одни и те же проблемы у разных специалистов в данной области разные, иногда и противоречивые ответы и предположения. Поэтому я могу уже сейчас сделать небольшой вывод о том, что не все в данной области можно доказать и имеет объяснение.

Были проанализированы книги таких авторов, как Маньяков В.Д., Микрюков Ю.В., справочники Института риска и безопасности.



Глава 1. Виды техногенных катастроф и их причины

1.1 Что такое техногенная катастрофа

Техногенная катастрофа - это следствие умышленных или неумышленных действий человека (в большинстве случаев).

Основные причины аварий и катастроф:

· Просчеты при проектировании и недостаточный уровень безопасности современных зданий;

· Некачественное строительство или отступление от проекта;

· Непродуманное размещение производства;

· Нарушение требований технологического процесса из-за недостаточной подготовки или недисциплинированности и халатности персонала.

Далее мы рассмотрим причины более подробно.

В зависимости от вида производства, аварии и катастрофы на промышленных объектах и транспорте могут сопровождаться взрывами, выходом ОХВ, выбросом радиоактивных веществ, возникновением пожаров т.п.

1.2 Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера

Промышленные взрывы

Взрыв - процесс быстрого неуправляемого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее потенциальной энергии в механическую работу. При химических взрывах вещества могут быть твердыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ в воздухе.

Физический взрыв чаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов машин и аппаратов, сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления этого резервуара.

Пожары на промышленных объектах

Под пожаром понимают неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Причиной возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы. Первая - это нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнем, вторая - нарушение пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий. Пожары могут возникнуть при взрыве в помещениях или производственных аппаратах при утечках и аварийных выбросах пожаровзрывоопасных сред в объемы производственных помещений.

При пожарах существует несколько различных опасных факторов. Первый из них - это повышенные температуры в зоне горения. Они могут привести к тепловым ожогам поверхности кожи и внутренних органов людей, а также вызвать потерю несущей способности строительных конструкций зданий и сооружений. Вторым фактором является поступление в воздух рабочей зоны значительного количества вредных продуктов сгорания, в большинстве случаев приводящее к острым отравлениям людей.

Аварии с выбросом (угрозой выброса) сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)

СДЯВ - это обращающиеся в больших количествах в промышленности и на транспорте токсические химические вещества, способные в случае разрушения (аварий на объектах) легко переходить в атмосферу и вызвать массовые поражения людей.

На многих предприятиях для технологических целей применяют вредные, в том числе сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ).

В зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся при хранении в емкости, возможно три варианта протекания процесса при разгерметизации емкости:

- при больших перегревах жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием токсичных, вредных и пожаровзрывоопасных смесей;

- при низких энергетических параметрах жидкости происходит спокойный ее пролив на твердую поверхность, а испарение осуществляется путем теплоотдачи от твердой поверхности;

- промежуточный режим, когда в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низким скоростями.

Используемые в настоящее время в промышленности криопродукты можно подразделить на три типа: нейтральные криопродукты (азот, гелий), криопродукты-окислители (кислород) горючие криопродукты (водород, метан). При сборе в атмосферу каждого из трех типов криопродуктов в зоне выброса создаются свои специфические опасности.

Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ (РВ)

Воздействие радиации приводит к гибели живых организмов. В результате радиационного заражения развивается лучевая болезнь, нарушающая генетику организма. Появление излучения связано с функционированием предприятий, и использующих радиоактивные материалы, авариями на ядерных установках и деятельностью организаций по переработке и захоронению радиоактивных отходов.

Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ БОВ

Биологически опасные вещества БОВ - называют вещества, способные вызвать массовые инфекционные заболевания людей и животных при попадании в организм в ничтожно малых количествах. К БОВ относятся болезнетворные микробы и бактерии возбудители различных особо опасных инфекционных заболеваний: чумы, холеры, натуральной оспы,

сибирской язвы и т.д.

Аварии на очистных сооружениях

В данной отрасли промышленности различают две группы аварий:

- На очистных сооружениях сточных вод промышленных предприятий с выбросом более 10 тонн.

- На очистных сооружениях промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ

Опасность в залповых выбросах отравляющих или токсичных веществ в окружающую среду естественно отрицательным воздействием на персонал.

1.3 Причины техногенных катастроф

Аварии на гидротехнических сооружениях

Опасность возникновения затопления низких районов происходит при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Непосредственную опасность представляет стремительный и мощный поток воды, вызывающий поражения, затопления и разрушения зданий и сооружений. Жертвы среди населения и различные разрушения происходят из-за большой скорости и все сметающего на своем пути огромного количества бегущей воды.

Высота и скорость волны прорыва зависят от размеров разрушения гидросооружения и разности высот в верхнем и нижнем бьефах. Для равнинных районов скорость движения волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/час, в горных местностях доходит до 100 км/час.

Значительные участки местности через 15-30 минут обычно оказываются заполненными слоем воды толщиной от 0,5 до 10м и более. Время, в течение которого территории могут находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток.

По каждому гидроузлу имеются схемы и карты, где показаны границы зоны затопления и дается характеристика волны прорыва. В этой зоне запрещено строительство жилья и предприятий.

В случае прорыва плотины для оповещения населения используют все средства: сирены, телевидение, телефон и средства громкоговорящей связи. Получив сигнал, надо немедленно эвакуироваться на ближайшие возвышенные участки. В безопасном месте находиться до тех пор, пока не спадает вода или не будет получено сообщение о том, что опасность миновала.

При возвращении на прежние места остерегаться оборванных проводов. Не употреблять продукты, которые находились в контакте с водными потоками. Воду из открытых колодцев не брать. Прежде, чем войти в дом, надо внимательно осмотреть его и убедиться, что нет опасности разрушения. Перед входом в здание обязательно проверить его. Спичками не пользоваться - возможно, присутствие газа. Принять все меры для просушивания здания, полов и стен, Убрать весь влажный мусор.

Аварии на транспорте

Чрезвычайные ситуации на железной дороге могут быть вызваны столкновением поездов, их сходом с рельсов, пожарами и взрывами.

При возгорании непосредственную опасность для пассажиров представляют огонь и дым, а также удары о конструкции вагонов, что может привести к ушибам, переломам или гибели людей.

Для уменьшения последствий возможной аварии пассажиры должны строго соблюдать правила поведения в поездах.

Чрезвычайные ситуации на станциях, в тоннелях, в вагонах метрополитена возникают в результате столкновения и схода с рельсов поездов, пожаров и взрывов, разрушения несущих конструкций эскалаторов, обнаружение в вагонах и на станциях посторонних предметов, которые могут быть отнесены к категории взрывоопасных, самовозгорающихся и токсичных веществ, а также в результате падения пассажиров с платформы на пути.

Автомобильный транспорт является источником повышенной опасности, а безопасность участников движения во многом зависит непосредственно от них самих.

Одним из правил безопасности является неукоснительное выполнение требований дорожных знаков. Если же вопреки принимаемым мерам не удается избежать дорожно-транспортнрго происшествия, то необходимо управлять машиной до последней возможности принимая все меры для того, чтобы уйти от удара со встречным автомобилем, то есть свернуть в кювет, кустарник или забор. Если же это не осуществимо - перевести лобовой удар в скользящий боковой.

Обобщенные причины техногенных катастроф

1. Авиакатастрофы:

Причинами авиакатастроф являются: неисправность двигателей, ошибка пилота, неблагоприятные погодные условия, террористические акты, столкновение с посторонним объектом, поражение боевым оружием.

· 27 марта 1977г. - два «Боинг-727» столкнулись на взлетно-посадочной полосе аэропорта Тенерифе на Канарах. Число жертв 582.

· 28 января 1986г. - космический корабль «Челенджер» взорвался сразу после старта с мыса Канаверал, США. Число жертв 7.

2. Взрывы:

Причины взрывов: ошибки и присчеты людей, присутствие ядовитых газов, избыток взрывоопасной пыли, хранение старых боеприпасов, перегрузка судна, террористические акты.

· 12 февраля 1931г. - шахта в Маньчжурии. Число жертв 3000.

· 17 августа 1956г. Конвой с динамитом в кали, Колумбия (1100).

3. Железнодорожные катастрофы

Причины: неисправные и перегруженные поезда.

· 9 июля 1918 г. - два пассажирских поезда столкнулись на дроге между Нэшвилом и Сент-Луисом, США, самая страшная железнодорожная катастрофа в истории страны. Число жертв 101.

· 6 июня 1981г. - Бихар, Индия (500).

4. Пожары

Причины: человеческие ошибки, небрежность и злой умысел; землетрясения, войны.

· 30 декабря 1903г. - театр «Ирокез» в Чикаго, США . Число жертв - 602.

· 20 августа 1949г. - кинотеатр в Абадане, Иран. Число жертв (422).

5. Экологические катастрофы

Причины: пренебрежение мерами безопасности, халатность персонала предприятий, политические и административные амбиции, алчность, бездумное стремление к экономии средств и к дезинформации или полному утаиванию сведений о катастрофе.

· 3 декабря 1984г. - на заводе пестицидов в Бхопале (Индия) произошла утечка смертельного газа метилизоцианта.

· 24 января 1991г. - Ирак начал сливать сырую нефть из кувейтских скважин в море. Персидский залив стал зоной экологического бедствия.

1.4 Влияние на природу

По степени потенциальной опасности, приводящей к подобным катастрофам в техногенной сфере гражданского комплекса, можно выделить объекты ядерной, химической, металлургической и горнодобывающей промышленности, уникальные инженерные сооружения (плотины, эстакады, нефтегазохранилища), транспортные системы (аэрокосмические, надводные и подводные, наземные), перевозящие опасные грузы и большие массы людей, магистральные газо- и нефтепродуктопроводы. Сюда же относятся опасные объекты оборонного комплекса - ракетно-космические и самолетные системы с ядерными и обычными зарядами, атомные подводные лодки и надводные суда, крупные склады обычных и химических вооружений.

Аварии и катастрофы на указанных объектах могут инициироваться опасными природными явлениями - землетрясениями, ураганами, штормами. Сами техногенные аварии и катастрофы при этом могут сопровождаться радиационными и химическими повреждениями и заражениями, взрывами, пожарами, обрушениями.

1. Аварии на гидротехнических сооружениях (аварии на ГЭС)

Опасность возникновения затопления низких близлежащих районов при разрушении плотин, дамб и гидроузлов. Стремительный и мощный поток воды может вымывать почвы со всей растительностью, смывать чернозем. Существует опасность возникновения селей. При достаточно высоких волнах животные на территории места затопления выбираются на возвышенности, могут провести там достаточно много времени.

2. Аварии на АЭС

Гипотетические тяжелые аварии на атомных электростанциях могут привести к образованию «черного столба», когда выбросы при аварии распространяются в атмосфере и больше всего от радиации страдают почвы, растения и животные. У животных, как и у людей, отмечаются случаи заболевания лучевой болезнью. Также последствиями радиации становятся торможение роста растительности, уменьшение популяций животных в близлежащих территориях аварии. К поражающим факторам можно отнести ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, радиоактивное загрязнение местности и электромагнитный импульс. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу. Световое излучение ядерного взрыва представляет поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное свечение.

3. Промышленные взрывы

Самым сильным поражающим фактором является воздушная ударная волна. Ее источник - высокое давление и температура в точке взрыва. Самое опасное ударной волны, это то, что скорость перемещения воздуха может быть более 100 м/с. При этом окружающая среда может пострадать в разной степени тяжести поражения: прямые и косвенные.

По степени тяжести поражения людей от ударной волны делятся: на легкие при скоростном напоре = 20-40 кПа (вывихи, ушибы); средние при скоростном напоре = 40-60 кПа), (контузии, кровь из носа и ушей); тяжелые при скоростном напоре? 60 кПа (тяжелые контузии, повреждения слуха и внутренних органов, потеря сознания, переломы); смертельные при скоростном напоре? 100 кПа. Световое излучение ядерного взрыва может способствовать возникновению пожара и огневого шторма, который очень быстро перемещается в лесных сухих зонах.



Глава 2. Техногенные катастрофы в России

2.1 Причины техногенных катастроф в России

В начале века российские эксперты заговорили о «проблеме-2003». Это вроде технического конца света для России. Ведь все - от труб канализации до нефтяных вышек - было построено в советские годы. Так вот, именно в 2003 году, по опасениям правительства, должен был произойти максимальный износ всей инфраструктуры, и как результат - многочисленные катастрофы с человеческими жертвами. Но 2003-й прошел более-менее спокойно [Приложение 4]. «Черное золото» стало дорожать, и в страну рекой потекли нефтедоллары, но на модернизацию российской инфраструктуры они не пошли.

Как только произошла авария на Саяно-Шушенской ГЭС, все сразу заговорили о том, что вот он, обещанный развал советского задела.

Сразу после аварии на ГЭС Ростехнадзор бросился проверять все гидроэлектростанции в стране. Мол, сейчас найдем еще больше нарушений и предотвратим будущие аварии. Хотя и так всем известно: ситуация в электроэнергетике ужасающая - до 80% основных фондов станций изношены.

- На каждом энергообъекте происходит до 100 страховых случаев в год, - пояснил представитель одной из крупных страховых компаний. - Там постоянно что-то ломается.

Фактически первый шаг к модернизации электроэнергетики уже сделан. Почти у всех электростанций в результате реформы РАО «ЕЭС России» появились частные собственники. Они обязались до 2020 года вложить в обновление станций до $400 млрд. Но планам помешал кризис.

Тесно связана с энергетикой и угольная промышленность. Все мы помним взрывы метана на шахтах «Ульяновская» и «Юбилейная», унесшие в 2007 году жизни 150 шахтеров. Тогда причиной аварии стала все та же погоня за деньгами. Операторы, которые следили за системой безопасности, закрывали глаза на технические неисправности. Они просто не хотели останавливать работу шахты, ведь от этого зависит их зарплата. Да и собственникам куда важнее деньги, чем жизни людей. И система безопасности была новейшая. Но она не помогла.

Одна из самых старых отраслей в России - это металлургия. Износ ее фондов - около 80% [Приложение 1]. Но ситуация стала кардинально меняться в последние годы. Выросли цены на металлы. Кроме того, в самой России появились западные автозаводы. А у них уже совсем другие требования к качеству сталей. Вот металлургам и пришлось срочно вкладывать в новые технологии, чтобы не потерять заказчиков. Тем не менее, кардинально проблема отрасли все равно не решена.

Такая же ситуация и в авиации. Старушки «тушки» до сих пор верой и правдой служат россиянам. Но высокая цена на нефть (а значит, и дорогой авиакеросин) сделала их невыгодными.

- Разница в потреблении топлива между Ту-154 и «Боингом» или «Эйрбасом» - почти в два раза, - говорит Олег Пантелеев, глава аналитического отдела агентства «АвиаПорт». - Многие авиакомпании уже не могли эксплуатировать самолеты, построенные в 1970 - 1980-е годы. В середине 2000-х годов наши авиакомпании стали закупать сначала подержанные «иномарки», а теперь и новенькие зарубежные самолеты.

Теперь, по признанию эксперта, наш авиапарк по износу сравним с американским, хотя и отстает от европейского. Да и возраст сам по себе на безопасность полетов напрямую не влияет.

Общая протяженность российских дорог - 746 тысяч км. Но дело даже не в количестве, а в качестве. По данным МВД, 35% ДТП происходит именно из-за плохих дорог.

Основная проблема - властям невыгодно строить дороги на века.

По мнению экономиста, рыночные технологии в дорожном хозяйстве у нас не сработают. Поэтому надо пойти административным путем: поставить чиновников в жесткие условия, как по цене, так и по качеству строящихся дорог, чтобы они не требовали ремонта хотя бы лет 10, а не 1 - 2, как сейчас.

По статистике, в 80% аварий причиной признают человеческий фактор. Чем руководствовались и те, кто эксплуатировал турбину на Саяно-Шушенской ГЭС, и те, кто следил за содержанием метана в шахте, и те, кто проверял перед вылетом самолет, и даже те, кто, заметив нарушения на объекте, предпочел разойтись с руководством компании миром и на взаимовыгодных условиях. Самолеты падают, заводы горят, а станции взрываются в основном из-за тех людей, которые их обслуживают и контролируют. То есть, помимо модернизации техники, нам, по всей видимости, нужна и модернизация сознания, а вот это обойдется дороже...

2.2 Авария на Саяно-Шушенской ГЭС как пример крупной техногенной катастрофы в России

2.2.1 Физико-географическая характеристика района аварии

Саямно-Шумшенская гидроэлектростамнция им. П.С. Непорожнего -- самая мощная электростанция России, шестая по мощности гидроэлектростанция в мире. Расположена на реке Енисей, в посёлке Черемушки(Хакасия), возле Саяногорска. Координаты Саяно-Шушенской гидроэлектростанции: 52°49?34? с. ш.. 91°22?17? в. д.52.826111° с. ш. 91.371389° в. д.

При создании водохранилища было затоплено 35,6 тыс. га сельхозугодий и перенесено 2717 строений. В районе водохранилища расположен Саяно-Шушенский биосферный заповедник.

33000000 мі грунта и скальных пород было перемещено гидростроителями при возведении гигантской плотины Саяно-Шушенской ГЭС. Уложенного при строительстве плотины бетона хватило бы на постройку автострады от Санкт-Петербурга до Владивостока [9].

Геологическое строение: присутствуют палеозой нерасчлененный и кембрийская система (палеозойская эра)

Литосферные плиты: находится на стыке 4 литосферных плит, в зоне сейсмической активности (землетрясения в 7 баллов, расцениваемые как очень сильные)

Тектоническое строение: крупные разломы земной коры между байкальской складчатостью (1200-520 млн. лет) и каледонской складчатостью(460-400 млн. лет).

Климат: средняя температура января - 20?С, июля+18?С, расположена в умеренном поясе в горной области Алтая и Саян. Годовое количество осадков 400-600мм. Число дней со снежным покровом 120-160 в год, 60-70 см - средняя высота снежного покрова. Коэффициент увлажнения больше единицы (влажная зона увлажнения-осадки за год превышают испаряемость). Соотношение осадков теплого(IV-IX) и холодного(X-III) периодов: осадки теплого периода превышают осадки холодного периода меньше чем в 2 раза. Агроклиматический пояс по обеспеченности растений теплом: умеренный пояс(земледелие в теплое время года), выращивание среднеранних культур(пшеница, зернобобовые более поздних сортов, сахарная свекла).Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10?С: 1600-2200?С.

Воды: отсутствие озер и болот, высокие паводки, половодья и наводнения, сильно загрязненный участок реки Енисей, из антропогенных изменений речной сети присутствует водохранилище. Годовой сток 600-800мм, снеговой тип питания рек, майское половодье. Замерзание и вскрытие реки: дата начала ледостава - десятое ноября, дата начала ледохода - двадцатое апреля. В зимний период приток воды в водохранилище минимален, и если объем сброса воды держать не ниже сегодняшнего уровня (он фактически в 2 раза превышает объем сброса воды при работе ГЭС в штатном режиме), то к июню 2010 года можно будет снизить уровень водохранилища наполовину(это будет гарантией более безопасного состояния плотины для населения)

Земельные ресурсы: пастбища со значительными участками пашен, пашни с участками естественных кормовых угодий. Почвы: дерново-подзолистые, дерново-перегнойно-карбонатные и глеевые, черноземы выщелоченные и опоздоленные. Зона возможного появления эрозии почв, фактор эрозионной опасности - талые и дождевые воды.

Растительность. Лесостепь: луговые степи в сочетании с лесами (дубовыми; березовыми; лиственничными; сосновыми), темнохвойные леса (ель, пихта, кедр).

Животный мир. Пушные ресурсы: норка, горностай. Рыбные ресурсы: эденмичные распространения рыб (алтайский осман), сибирское распространение (сиги, гольцы, таймень, щука, налим, ленок, хариус, сибирский осетр, окунь карповые).

Природное и культурное наследие: кавказский национальный парк площадью около 100 га (70 зверей, 242 птицы, 1735 растений).

Народы: русские, украинцы (славянская группа), хакасы (алтайская семья; тюркская группа), немцы (германская группа).

2.2.2 История постройки Гидроэлектростанции

О постройке в верховьях Енисея мощной электростанции впервые начали задумываться еще в начале 30-х годов. Здесь, в конце так называемого Саянского коридора аккумулировались гигантские запасы энергии. Именно поэтому предполагалось соорудить на сибирской реке каскад из 12 гидростанций, общей мощностью в 18 млн. киловатт. К строительству планировалось приступить сразу после сдачи в эксплуатацию Днепрогэса. По всему бассейну реки активно велись изыскательские работы, имевшие целью найти наиболее удобное место для строительства первой электростанции на Енисее. Но ни в тридцатые годы, ни в последующие сороковые этим планам не было суждено сбыться - начавшаяся Отечественная война вынудила отложить все большие проекты «на потом». И только спустя три десятилетия, уже после начала строительства Красноярской ГЭС, изыскатели вновь вернулись в Саяны.

В 60-х годах прошлого века управление 7 экспедиции ленинградского института «Ленгидропроект» находилось в пос. Майна. Здесь 4 ноября 1961 года руководитель экспедиции Пётр Ерашов подписал приказ о начале изыскательских работ по выбору створа будущей Саянской ГЭС. Отсюда началась история Саяногорска.

За несколько лет, изыскателями было обследовано более 20 створов, на протяжении 600 километров от Абакана, до места слияния Большого и Малого Енисея. Все они по разным причинам были откинуты и, к более детальной разведке приступили на трех створах - Джойском, Карловском и Кибикском. Геологам пришлось тщательно обследовать дно Енисея на всех трех створах, -- вес будущей плотины должен был составлять даже не тысячи, а многие миллионы тонн. Её размеры уже тогда с трудом поддавались воображению: высота более 240 метров, длина по гребню -- километр.

Сейчас Гидроэлектростанция опять находится в шатком состоянии. Что же может произойти, если хоть на секунду представить, что плотину под напором льда прорвет?

Водосброс размывает основание плотины (нигде в мире нет подобного, вода падает под углом 60 градусов с высоты 200 метров)

Этой зимой в горах Хакасии (зона водосбора СШГЭС) скопилось кол-во снега, равное годовой норме осадков. Это может вызвать огромный паводок с притоком до 30-40 тысяч кубических метров в секунду, что неизбежно повлечет за собой разрушение плотины.

Прорыв СШ ГЭС вызовет техногенное цунами, не имеющее аналогов в мировой истории. Скорость воды может достигать сотен миль в час, высота волны будет достигать 200 метров. За несколько часов опорожнится 30 кубических километров воды Саяно-Шушенского водохранилища. Красноярская ГЭС, не рассчитанная на гидроудар, так же не выдержит нагрузки и обрушится. К лишним 30 кубическим километрам цунами добавится еще 70 км Красноярского водохранилища. Вода будет смывать города, поля, леса до скального основания. В некоторых местах будут смыты даже холмы и скалы. В зоне катастрофического цунами живет около 1.5 миллиона человек - это географический центр России.

Но помимо катастрофических последствий для России прорыв СШГЭС станет глобальной экологической катастрофой Арктики и всего мира и всех стран северного полушария Земли. На территории Красноярского края России, в зоне затопления-цунами находятся несколько алюминиевых заводов, скотомогильники с сибирской язвой, химические захоронения, ядерные захоронения, а также очень опасный химический завод ГХК.

Вылившаяся в течение нескольких суток из устья Енисея зараженная вода в кол-ве 100 куб.км сначала попадает в западное течение вдоль северного побережья России, далее это течение поворачивает на север, потом на запад до Шпицбергена. У него поток Шпицбергенским течением выносит к северу Гренландии, а там попадает в Восточно-Гренландское течение, которое вынесет загрязненную воду в Атлантику и к побережью Канады и США.

Попадание такого кол-во воды в течение малого срока вызовет необратимые последствия для тонкой экосистемы Арктики, произойдет заражение рыбы, которое приведет к вымиранию некоторых видов арктических млекопитающих, находящихся уже на грани вымирания. А через некоторое время поверхностные течения океана принесут все проблемы к восточному побережью Северной Америки. Чернобыль и Вьетнам покажутся просто шутками по сравнению с тем, что грозит произойти в ближайшее будущее.

Проведем небольшое сравнение Саяно-Шушенской ГЭС с плотиной Гувера:

Плотина Длина, м Ширина подошвы, м Ширина гребня, м Высота, м Гувера 379 200 15 221, СШ ГЭС 1074 105 25 245

Плотимна Гумвера - это уникальное гидротехническое сооружение в США, бетонная плотина высотой 221 м и гидроэлектростанция, сооружённая в нижнем течении реки Колорадо. Расположена в Чёрном каньоне, на границе штатов Аризона и Невада, в 48 км к юго-востоку от Лас-Вегаса; образует озеро (водохранилище) Мид. Названа в честь Герберта Гувера, 31-го президента США, сыгравшего важную роль в её строительстве. Строительство дамбы началось в 1931 и закончилось в 1936, на два года раньше запланированного срока.

Саяно-Шушенская ГЭС является (являлась?) самой мощной электростанцией в России, мощность -- 6400 МВт. Рентабельность в 2,5 раза выше рентабельности тепловых электростанций.

Самый мощный источник покрытия пиковых перепадов электроэнергии в Единой энергосистеме России и Сибири. 75 % электроэнергии ГЭС потребляет Саяногорский алюминиевый завод, в 2006 году для применения энергии станции, не используемой из за ограниченной мощности ЛЭП, в эксплуатацию введен Хакасский алюминиевый завод. В 8:13-8:30 местного времени 17 августа 2009 года на станции произошла авария на гидроагрегате № 2 с его разрушением и поступлением большого количества воды в помещение машинного зала. Также получили сильные повреждения агрегаты № 7 и № 9, здание машинного зала частично обрушилось, его конструкции завалили агрегаты № 3, № 4 и № 5. В результате аварии погибло 75 человек.

По оценкам главы МЧС России Сергея Шойгу, восстановление агрегатов Саяно-Шушенской ГЭС после произошедшей 17 августа 2009 года аварии может занять годы.

По мнению Василия Зубакина, исполняющего обязанности генерального директора РусГидро, на полное восстановление Саяно-Шушенской ГЭС может понадобиться порядка трех лет и 10 млрд. рублей. Валентин Стафиевский, член оперативного штаба по ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, бывший главный инженер станции, выразил свое мнение по поводу случившегося: «У меня в гидроэнергетике стаж работы больше пятидесяти лет, я работал и участвовал в строительстве самых крупных в стране Красноярской и Саянской электростанций, вся жизнь моя здесь прошла, но приехал сюда в первый день и не мог поверить своим глазам, что такое вообще возможно. Это не авария, а трагедия. Уверяю вас, что подобных аварий ни в мире, ни у нас в стране не было. Она ни в какие сценарии аварийных ситуаций, прописанных нами до этого, не вписывается». Ростехнадзор сейчас считает основной версией причины аварии выход на запредельные режимы работы гидроагрегата № 2: не сработали автоматические системы торможения гидроагрегата и система автоматического закрытия задвижек, перекрывающих воду. Министр энергетики России Сергей Шматко заявил, что причины аварии остаются неясными. «Вес сорванной крышки турбины составляет 800 тонн, и мы не понимаем природу этого явления», сказал он [10].

По предварительным данным, к аварии привели не ошибки персонала или так называемый человеческий фактор. На станции было три степени автоматической защиты. Первый уровень должен был автоматически снизить обороты движения турбины. Второй предполагал поворот лопаток, ограничивающий -- закрытие аварийных водоводов на поток воды из водовода к турбинам. Третий уровень верхнего бьефа (часть водоёма, примыкающая к плотине). Ни одна из этих автоматических систем не сработала, а затворы были закрыты вручную спустя десятки минут после начала аварии. В результате аварии были полностью или частично отключены от энергоснабжения ряд стратегических объектов региона: Саянский алюминиевый завод, Хакасский алюминиевый завод, Красноярский алюминиевый завод, Кузнецкий завод ферросплавов, Новокузнецкий алюминиевый завод, а также нарушено энергоснабжение в сибирских регионах: в Алтайском крае, Кемеровской области, Республике Хакасия и в Томске.

Если электролизеры застынут, то алюминиевое производство -- дело сложное и отнюдь не быстрое. Восстанавливать их крайне трудно.

Теперь же, в связи с тем, что недовыработку энергии Саяно-Шушенской ГЭС придется компенсировать выработкой угольных ТЭС, включая дозагрузку низкоэффективных объектов, таких как Красноярская ГРЭС-2 и Назаровская ГРЭС, структура баланса первичных источников значительно скажется на тарифах на электроэнергию.

По сообщению директора по продажам «Русгидро» Евгения Десятова, компания предполагает переложить часть непредвиденных расходов на потребителей, увеличив тариф на 2010 г., и уже готовит новую заявку в Федеральную службу по тарифам.

В настоящее время глава Ростехнадзора, заявил, что работа автоматической системы управления гидроагрегата была некорректной, а версии о гидроударе, а также версия о внешнем воздействии, которые ранее рассматривались как возможные причины аварии, в настоящее время не подтверждаются.

Давайте посмотрим глубже.

Ни для кого не секрет, что РАО «ЕС» практически не финансировало организации, которые занимались диагностикой оборудования в отрасли. Техническое управление в РАО «ЕЭС России» было ликвидировано около семи лет назад, как и должности главных инженеров региональных энергосистем, при Чубайсе.

Специалисты давно предупреждали об аварийном состоянии -- смотрите на плотины Саяно-Шушенской ГЭС. Газета «Коммерсантъ» 11 апреля 1998 -- опубликовала статью под названием «Саяно-Шушенская ГЭС опасна», в этой статье Саяно-Шушенская ГЭС, со ссылкой на прогноз МЧС России, названа «потенциально опасным объектом»:

«Конструкции этой станции претерпели опасные изменения. Последствия прорыва плотины могут быть катастрофическими, в особенности для Красноярска. То, что плотина явно неблагополучна, признают все; расхождения касаются оценок степени опасности и сегодняшнего состояния ГЭС. РАО ЕЭС (хозяин станции) заявляет о полном контроле над ситуацией и считает, что необходим только текущий ремонт. Независимые специалисты, наоборот, говорят о необратимых изменениях плотины, которые грозят ее разрушением».

А вот книга 1999 года издания, «Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций» (Красноярск, Издательский дом «Суриков»). Написана бывшим гендиректором Саяно-Шушенской ГЭС Валентином Брызгаловым.

В книге, написанной еще десять лет назад, Валентин Брызгалов признает, что Саяно-Шушенская ГЭС была экспериментальной по своей сути (между прочим, госкомиссия официально приняла -- как раз в это время Валентин Брызгалов станцию в эксплуатацию лишь в 2000 году покидал управление станцией). За годы ее работы произошло несколько десятков нарушений работы гидротурбин и повреждений их узлов.

В частности: «первые четыре агрегата Саяно-Шушенской ГЭС (т. е. включая № 2) испытывали достаточно сильное вибрационное воздействие из-за работы с нерасчетными напорами. В результате на ряде узлов усталостная прочность оказалась недостаточной. Вместе с тем выявились дефекты, связанные с недостаточной предварительной натурной изученностью отдельных явлений и новых конструкторских разработок. В некоторых случаях сказалось бескомпромиссное стремление к снижению затрат металла на один киловатт установленной мощности».

А вот и конкретно:

«Исследование причин разрушений путем проведения натурных испытаний показало, что для радиально-осевых гидротурбин неточность геометрии при изготовлении рабочих колес приводит к большему гидравлическому дисбалансу. На основании опыта эксплуатации наиболее неблагополучного в этом отношении гидроагрегата № 2 со сменным рабочим колесом была признана возможность возникновения усилий на турбинный подшипник, превышающих расчетное значение…»

В своей книге Брызгалов как раз отмечает повышенную вертикальную вибрацию крышки турбины гидроагрегата.

Катастрофу можно было предотвратить десять лет назад, но были четко -- и аварии могло бы и не быть.

По сообщению «Русгидро», гидроагрегат № 2 останавливали 14 января этого года для «проведения среднего ремонта с наплавкой рабочего колеса». После ремонта, который продолжался два месяца, гидроагрегат № 2 был введен в эксплуатацию.

Особенность ремонта: кроме замены устройств технологической автоматики, на гидроагрегате № 2 впервые была заменена колонка управления в системе регулирования.

Работу выполняли специалисты ЗАО «Гидроэнергоремонт». Реконструкция автоматизированных систем управления проводилась научно-производственным объединением «Ракурс» из Санкт-Петербурга. Замену колонки ЭГР проводили специалисты Санкт-Петербургской компании «Промавтоматика».

А вот и отрывки с форума, на котором обсуждали происшедшее местные жители, которые работали на ГЭС. Цитаты:

«Весной 2009 года ГА-2 был введен в эксплуатацию после капитального ремонта и, соответственно, в капремонт пошел ГА-6. Практически сразу после ввода в эксплуатацию выяснилось, что агрегат неисправен. Агрегат необходимо снова останавливать и выводить в ремонт. А это потери денег и недополученная прибыль от сокращения выработки электроэнергии станцией. Агрегат продолжает работать с повышенными температурой и вибрацией» [9].

«Несколько месяцев подряд (до катастрофы) писались служебные записки о перегреве ГА-2».

«В воскресенье, 16 августа 2009 года, вибрации ГА-2 усиливаются до неприемлемых значений».

«… Колебания на два миллиметра перед самым разрушением» (максимум допустимой нормы).

«Когда Шойгу назвал эту аварию уникальной, он даже не догадывался, насколько он прав. Потому что только в России могут несколько месяцев сознательно эксплуатировать неисправный гидроагрегат на высоконапорной ГЭС в угоду финансовым интересам отдельных людей…»

Но все еще интереснее

«Из-за вибрации, вызванной несинхронизированной работой лопаток НА, (управляемых АСУТП, которую в марте поставил «Ракурс» и «Промавтоматика») еще в пятницу, т. е. 14.08.09, вечером обсуждается решение об остановке ГА-2, но в понедельник остановка ГА-2 откладывается с переходом в наиболее оптимальный по уровню вибрации и отдачи ЭЭ режим.

В воскресенье, 16.08, во второй половине дня вибрация становится слишком очевидной и на тех режимах, которые в пятницу были оптимальными. Но на ГЭС ждали важных гостей. Данные с датчиков имеют большой разнобой, но кто об этом проговорится перед приездом Гостей? Ночью с 16 на 17 августа вибрации становятся ужасающими. В шесть часов утра в понедельник поднимают руководство турбинного цеха. С утра на станцию прибывает усиленный наряд уборщиц для наведения лоска и глянца, а для присмотра за норовистым ГА-2 сдвоенная бригада слесарей и ремонтников.

Далее, во время прохождения «зоны запрещенной работы» лавинообразно сбоит новая питерская автоматика, которая дает команду на закрытие НА. Столб движущейся воды (360 кубометров в секунду) в водоводе резко упирается в закрывающиеся лопатки НА…

К ремонтным работам на элементах гидроагрегата, критически влияющих на надежность работы всей машины, не привлекались его производители.

Оборудование для Саяно-Шушенской ГЭС поставляли Ленинградский металлический завод и «Электросила», ныне входящие в концерн «Силовые машины». «Поставки гидроагрегатов для Саяно-Шушенской ГЭС начались более 30 лет назад. Блок № 1 и блок № 2 станции были введены в эксплуатацию в 1978 и 1979 годах соответственно. По данным технических специалистов ОАО «Силовые машины», первый гидроагрегат уже выработал свой ресурс и требует замены.

При этом в «Силовых машинах» отметили, что, начиная с 1993 года, специалисты концерна к эксплуатации и ремонту гидрооборудования на станции не привлекались.

Все просто, дело в устаревшем оборудовании:

1) гидроагрегат № 1 выработал свой ресурс;

2) до полной выработки ресурса гидроагрегата № 2 (рассчитанного на условия соблюдения советских норм эксплуатации и технического обслуживания) оставалось несколько месяцев;

3) 16 лет ремонт и обслуживание гидроагрегатов станции производилось без контроля со стороны завода-изготовителя;

4) во внедрении новой АСУ, законченном за пару дней до аварии, инженеры «Силовых машин» участия не принимали.

Наглядная иллюстрация: автоматизированная система управления технологическими процессами Саяно-Шушенской ГЭС сохранила архив данных о работе станции до момента аварии.

Вспомнили об этом через девять дней после трагедии. Причем, это заявило не «РусГидро», не госкомиссия, а напомнили разработчики системы [10].

«Силовые машины» готовы в 2011 году начать поставки гидроагрегатов. Объем поставок будет понятен после анализа технического состояния оборудования станции. Пока руководство ГЭС говорит, что от аварии пострадали все десять энергоблоков. Эксперты отмечают, что «Силовые машины», изготовившие все гидроагрегаты Саяно-Шушенская ГЭС, являются единственной компанией, способной в достаточно оперативные сроки изготовить новое оборудование. При этом, скорее всего, «Силовым машинам» придется пожертвовать собственной программой модернизации. Какова стоимость изготовления разрушенных агрегатов? Менять надо полностью минимум четыре, а не только № 2. Эту сумму никто не даст «Силовым машинам».

Сейчас ОАО «Силовые машины» поставляет оборудование на ГЭС «Ла Йеска» в Мексике. Мексиканские турбины гораздо слабее, чем нужно для Саяно-Шушенскй ГЭС. Они требуют более простых технологий и меньших площадей.

Нужно восстанавливать не просто отдельное предприятие, а несколько отраслей сразу. Кроме того, в связи с Мексикой «Силовые машины» практически не будут иметь свободных производственных мощностей до 2012 ого года включительно

А они должны еще поставить на Богучанскую ГЭС 9 гидротурбин, контракт рассчитан до 2012 года.

Какими методами решать проблему: Государственное регулирование и управление. Этот рецепт подтверждается всей мировой практикой: еще ни один кризис не преодолевался либеральными методами и не прекращался из-за действия пресловутой «невидимой руки рынка». Причем восстанавливать надо сейчас все в комплексе: образование среднее, специальное и высшее; научные институты и проектные лаборатории и т. д., а не только заводы. Грядет эра техногенных катастроф, обусловленная не только полной выработкой ресурса «советской» техники, но и сознательной злой волей внешних и внутренних врагов России. Надо срочно перестраивать государственное управление под наступающую эру -- эру техногенных катастроф.



Глава 3. Техногенные катастрофы за рубежом

3.1 Техногенные катастрофы в более развитых странах

Международный центр исследований эпидемии катастроф (CRED) на протяжении нескольких десятилетий составляет базу данных различных катастроф. Событие признается катастрофой, если оно отвечает хотя бы одному из четырех критериев: погибло 10 или более человек, 100 и более человек пострадало, местные власти объявили о введении чрезвычайного положения и или пострадавшее государство обратилось за международной помощью. Статистика показывает, что число техногенных катастроф в мире резко увеличилось с конца 1970-х годов. Особенно участились транспортные катастрофы, прежде всего морские и речные. При этом, несмотря на то, что страны Европы и Северной Америки обладают значительно более плотной транспортной и промышленной инфраструктурой, чем иные континенты, наибольшее число жертв этих катастроф проживает в Африке и Азии. По данным CRED, уровень смертности в результате техногенных катастроф, произошедших за период с 1994 по 2003 год в индустриально развитых странах составляет 0.9 погибшего на 1 млн. жителей, для наименее развитых стран он выше более, чем в три раза - 3.1 смертельных случая на 1 млн.

В документации ООН и Международного Центра Исследований Эпидемии Катастроф, техногенные катастрофы обычно разделяют на три основных типа: "индустриальные" (химическое заражение, взрывы, радиационное заражение, разрушения вызванные иными причинами), "транспортные" (аварии в воздухе, на море, железных дорогах и пр.) и "смешанные" (происходят на иных объектах).

Так, за период с 1901 по 2007 год в мире произошло 1 125 индустриальных катастроф. В их результате пострадало около 4.5 млн. человек, примерно 49 тыс. - погибли. Общий ущерб от этого типа техногенных катастроф оценивается в $225 млрд. (по курсу доллара США на 2006 год). Наиболее часто такого рода катаклизмы происходили в Азии (651 случай). Европейский (199) и Американский (177) континенты серьезно отстают (в базе данных Центра, Северная и Южная Америка считаются одним континентом).

За тот же период в мире были зафиксированы 4 102 транспортные катастрофы. Они затронули жизни около 110 тыс. человек. Погибших было намного больше, чем пострадавших - 194.4 тыс. Совокупный прямой ущерб оценивается в $58 млрд. Наиболее часты подобные катастрофы в Азии (1 694) и Африке (115).

"Смешанные" катастрофы наиболее редки. За 106 лет было зафиксировано 1085 событий такого рода. Чаще всего они происходили в Азии (523) и Америке (220). В их результате пострадало 3.1 млн. человек, около 59 тыс. погибли. Ущерб оценивается в $4.2 млрд.

По данным Международного Центра Исследований Эпидемии Катастроф, уровень смертности, в результате техногенных катастроф, произошедших за период с 1994 по 2007 год в индустриально развитых странах, составляет 0.8 погибших на 1 млн. жителей, для наименее развитых стран он в четыре раза выше - 3.2 смертельных случая на 1 млн. человек.

По оценкам страховой компании Swiss Re, в 2006 году произошло 213 техногенных катастроф. Для того, чтобы событие приняло катастрофические размеры и было занесено в базу данных этой компании, требуется, чтобы оно соответствовало одному из следующих критериев: ущерб должен составлять не менее $80 млн. (в случае авиационной катастрофы - $32.2 млн., транспортной - $16 млн.), не менее 20-ти человек должны погибнуть или пропасть без вести, 50 - получить ранения, 2 тыс. - лишиться жилья.

В 2006 году наиболее часто происходили аварии на морском транспорте (53 случая), пассажирских кораблях (43), крупные пожары и взрывы (42 случая), аварии на промышленных предприятиях (21), авиационные катастрофы (18). В общей сложности, техногенные катастрофы 2006 года унесли 8.7 тыс. жизней, больше всего жертв унесли катастрофы на море (3.9 тыс.), авиационные катастрофы (более 940), а также пожары и взрывы (более 900). Совокупный ущерб от техногенных катастроф составил $4 млрд.

По данным консалтинговой фирмы Risk Management Solutions, в последние десятилетия количество крупных техногенных катастроф стабильно превышает количество природных катастроф, хотя природные катаклизмы наносят намного больший ущерб. Обычно ущерб от техногенных катастроф не превышает 20% от размера убытков, нанесенных катастрофами природными. Любопытно, что в 2003-2006-е годы количество техногенных катастроф в разы превысило количество природных. При этом, если к природным катастрофам человечество более-менее приноровилось, и количество их жертв периодически снижается, то смертность от техногенных катастроф стабильно растет все это время.

3.2 Проблема атомной энергетики в США

Атомная энергетика в Соединенных Штатах родилась в 1950-е и 1960-е годы на основе необоснованных расчетов и, как оказалось, недостижимых показателей на такую низкую стоимость, что она будет "слишком дешевой, чтобы ее измерять". По мере того как строились и эксплуатировались первые атомные электростанции, они начинали испытывать трудности, связанные с ростом строительных затрат и обеспечением безопасности. Кульминацией стала авария на втором энергоблоке станции на Три-Майл-Айленде под Миддлтауном (штат Пенсильвания) в 1979 году.