Приказ МЧС РФ и Минтранса РФ от 2 октября 2007 г. № 528/143

"Об утверждении Методики определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии судоходных гидротехнических сооружений"

В соответствии с пунктом 2 постановления Правительства Российской Федерации от 18 декабря 2001 г. № 876 "Об утверждении Правил определения величины финансового обеспечения гражданской ответственности за вред, причиненный в результате аварии гидротехнического сооружения" (Собрание законодательства Российской Федерации, 2001, № 52, ст. 4979), приказываем:

Утвердить прилагаемую Методику определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии судоходных гидротехнических сооружений.

 

Министр Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий	С.К. Шойгу
Министр транспорта Российской Федерации	И.Е. Левитин

 

Методика определения размера вреда, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии СГТС

Введение

"Методика выполнения расчета вероятного вреда, который может быть причинен в результате аварии судоходных гидротехнических сооружений" (далее Методика), разработана в соответствии с Федеральным законом "О безопасности гидротехнических сооружений" от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ и "Правилами определения величины финансового обеспечения гражданской ответственности за вред, причиненный в результате аварии гидротехнического сооружения", утвержденными Постановлением Правительства Российской Федерации "Об утверждении Правил определения величины финансового обеспечения гражданской ответственности за вред, причиненный в результате аварии гидротехнического сооружения" от 18 декабря 2001 г. № 876 в целях решения ряда вопросов обеспечения безопасности судоходных гидротехнических сооружений (далее СГТС), поднадзорных Минтрансу России. Методика предназначена для ориентировочного определения размера вероятного вреда собственниками СГТС или эксплуатирующими организациями (далее владельцы СГТС), а также специализированными организациями и экспертными центрами определенными Минтрансом России и привлекаемыми владельцами СГТС. Методика подлежит применению органами надзора за безопасностью СГТС при определении (назначении) величины финансового обеспечения гражданской ответственности за вред, который может быть причинен жизни и здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии СГТС, в целях проверки правильности определения владельцами СГТС размера вероятного вреда, в том числе и при рассмотрении ими деклараций безопасности СГТС.

Настоящая Методика базируется на материалах действующих документов других ведомств, в частности, "Временной методике оценки ущерба, возможного вследствие аварии гидротехнического сооружения" (Минэнерго России РД 153-34.2-002-01, Москва, 2001 г.). Концептуальным отличием настоящей Методики от РД 153-34.2-002-01 является то, что рассматриваются методы определения размера вероятного вреда не только от гидродинамических аварий плотин, но и от аварий других типов СГТС, влекущих гражданскую ответственность их владельцев.

Принципиальными отличиями СГТС объектов, поднадзорных Минтрансу России являются:

- подавляющее количество относительно некрупных по своему размеру сооружений, последствия аварий на которых могут носить локальный или местный характер;

- наличие объектов, аварии СГТС которых могут приводить к затоплению нижнего бьефа с образованием волны прорыва, потере водоисточника, как источника водоснабжения, загрязнению водных объектов и прилегающих территорий и грунтовых вод и т.п.

Методика выполнения расчета вероятного вреда, который может быть причинен в результате аварии гидротехнического сооружения, основана на принятых в Российской Федерации принципах защиты гражданских прав, в том числе обязанности полного возмещения виновной стороной причиненного вреда.

Выполнение расчета вероятного вреда должно основываться на положениях действующего законодательства Российской Федерации (Гражданский, Земельный, Водный, Лесной Кодексы, федеральные законы) и действующей нормативно-методической документации.

При разработке Методики использованы: Федеральный закон "О безопасности гидротехнических сооружений", действующие строительные нормы и правила (СНиП), "Правила определения величины финансового обеспечения гражданской ответственности за вред, причиненный в результате аварии гидротехнического сооружения", утвержденные Постановлением Правительства Российской Федерации от 18 декабря 2001 г. № 876, "Положение о декларировании безопасности гидротехнических сооружений", утвержденное постановлением Правительства Российской Федерации от 06.11.98 № 1303, "Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования" Госстрой России, Минфин России, Госкомпром России, М., 1994 г. и др.

1. Термины и определения

В настоящей Методике используются общепринятые термины и определения в области проектирования, строительства и эксплуатации СГТС, обеспечения безопасности СГТС, а также дополнительно по затрагиваемым вопросам следующие термины и определения:

владелец СГТС - собственник СГТС или эксплуатирующая организация;

орган надзора - федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий в пределах своих полномочий государственный надзор за безопасностью СГТС;

финансовое обеспечение ответственности - финансовое обеспечение гражданской ответственности за вред, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии СГТС;

вероятный вред - максимальный вред, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц в результате аварии СГТС;

авария СГТС - повреждение СГТС, сопровождающееся потерей эксплуатирующим персоналом контроля и управления над этим сооружением, которое может привести к возникновению чрезвычайной ситуации;

наиболее тяжелая авария СГТС - авария СГТС, сопровождающаяся причинением наибольшего вреда жизни, здоровью физических лиц, имуществу физических и юридических лиц;

наиболее вероятная авария СГТС - авария СГТС, характеризующаяся наибольшим значением среднегодового вероятного вреда, определяемого как произведение среднегодовой частоты возникновения подобной аварии на величину вероятного вреда;

социальный ущерб - вред, который может быть причинен жизни, здоровью физических лиц, в размере прогнозной оценки количества погибших и пострадавших людей от последствий аварии СГТС.

убытки, причиненные аварией СГТС - вред, который может быть причинен имуществу физических и юридических лиц, в размере реального ущерба и упущенной выгоды, которые могут понести физические и юридические лица в результате аварии СГТС;

реальный ущерб - стоимостное выражение полной или частичной потери основных и оборотных фондов, готовой продукции предприятий, жилищного и коммунального хозяйств, затрат на поддержание жизнедеятельности в зоне чрезвычайной ситуации, вызванной аварией СГТС, затрат на восстановление разрушенной инфраструктуры, утраты плодородия почв и погибшей сельхозпродукции, ущерба, причиненного лесному и рыбному хозяйствам, и т.п., а также стоимостное выражение потерь из-за ухудшения свойств земель, загрязнения водных объектов и т.п.;

упущенная выгода - стоимостное выражение убытков, вызванных остановкой производства и неисполнением договорных обязательств лицами, пострадавшими от аварии СГТС;

зона катастрофического затопления - территория, в пределах которой происходит затопление потоком воды, образующимся в результате гидродинамической аварии, и ограниченная сверху створом гидроузла, а снизу - створом с отметкой затопления, соответствующей паводку обеспеченностью 5 %;

бьеф (верхний или нижний) - часть водотока, примыкающая к водоподпорному СГТС соответственно выше (верхний бьеф (ВБ) или ниже (нижний бьеф (НБ) его по течению.

В Методике использованы следующие обозначения:

2. Общие положения

2.1. Назначение и условия применения.

2.1.1. Методика предназначена для определения величины вероятного вреда в целях определения величины финансового обеспечения ответственности владельцев СГТС при декларировании безопасности СГТС и (или) подаче заявки на включение СГТС в Российский Регистр гидротехнических сооружений.

2.1.2. Методика предназначена для определения максимального и наиболее вероятного размеров вреда, возможных при заданных сценариях аварий СГТС.

2.1.3. Методикой, в зависимости от размера объекта, в состав которого входит СГТС, прогнозируемых аварий СГТС и последствий предлагается использование следующим методов определения вероятного вреда:

- метод детальной оценки, предназначенный для аварий СГТС, порождающих локальные последствия, и использующий данные экспедиционных исследований территории возможной чрезвычайной ситуации, вызванной аварией СГТС;

- планшетный метод оценки, предназначенный для аварий СГТС, порождающих местные чрезвычайные ситуации, и использующий информацию об отдельных объектах, содержащуюся в геоинформационных базах данных и системах (ГИС);

- метод укрупненных показателей, предназначенный для аварий СГТС, порождающих чрезвычайные ситуации в масштабах региона и более, и использующий статистические данные экономического развития регионов и плотности расселения населения в этих регионах.

2.1.4. Методика может быть применена как для оценки размера вероятного вреда в целом, так и для определения отдельных составляющих этого вреда.

На основании настоящей Методики определяются в составе вероятного вреда социальный ущерб и реальный ущерб. Методика не предназначена для определения упущенной выгоды.

2.2. В Методике приведены рекомендации по выбору сценариев возникновения и развития аварии СГТС, определению негативных воздействий, вызванных этой аварией, в том числе параметров волны прорыва, необходимых для оценки ущерба от гидродинамической аварии, а также справочные макроэкономические данные по регионам России, необходимые для определения вероятного вреда методом укрупненных показателей.

3. Исходные данные, необходимые для проведения расчета вероятного вреда

3.1. Затопление территории в нижнем бьефе, включая гидродинамическую аварию (волна прорыва), подтопление и заболачивание в верхнем бьефе.

3.1.1. Для определения вероятного вреда от затопления территории в нижнем бьефе СГТС в результате прохождения волны прорыва в общем случае необходимо оценить зону затопления и гидродинамические параметры потока:

- максимальные значения глубины и скорости потока в зоне катастрофического затопления,

- время от начала аварии до прихода в данную точку местности прорывной волны,

- продолжительность затопления,

- границы зоны катастрофического затопления,

- гидрографы излива и график падения уровня верхнего бьефа.

Расчет прорывного паводка является технической задачей речной гидравлики и осуществляется одним из методов таких расчетов, в частности, методами математического моделирования с использованием одномерных [1] или двумерных [2] уравнений Сен-Венана.

3.1.2. Сценарий аварии СГТС с образованием волны прорыва предполагают как исходный для всех классов СГТС. При этом для СГТС 1 и 2 классов расчет проводится для всех вариантов разрушения напорного фронта, для сооружений 3 и 4 классов принимается вариант, как правило, прорыва земляной плотины, а для сооружений 4 класса с малой емкостью водного объекта и небольшой высотой плотины - одиночный проран с размерами 1/3 h и 1/5 b (где h и b соответственно, высота и длина плотины).

3.1.3. Для оценки гидрографа излива необходимо провести расчет уровенного режима верхнего бьефа. Расчет, как правило, проводится: при укрупненной оценке - при помощи балансовой (0-мерной) модели верхнего бьефа или одномерных уравнений Сен-Венана, при детальной оценке ущерба - при помощи двумерных уравнений Сен-Венана.

3.1.4. Результаты расчета по распространению волны прорыва ниже гидроузла следует нанести на топографическую карту вплоть до створа, в котором максимальный за время наводнения расход не превосходит расход обеспеченностью 5 %. На карту должны быть нанесены граница области затопления, а также изолинии четырех характеристик прорывного паводка, используемых при определении вероятного вреда: максимальных за время аварии глубины и скорости, времени затопления местности после начала аварии СГТС и продолжительности затопления.

3.1.5. Результаты численных экспериментов, моделирующих излив воды из верхнего бьефа, следует представлять в виде графика изменения уровня ВБ во времени в ходе аварии.

3.1.6. Особенности расчета волны прорыва при разрушении напорного фронта защитных дамб.

- расчет должен проводиться до момента выравнивания уровня в водохранилище и над затопленной территорией;

- при расчете раскрытия прорана необходимо учитывать, что с некоторого момента времени течение в проране становится неподтопленным (для плотин русловых водохранилищ подтопленность истечения, как правило, бывает несущественной).

3.1.7. Особенности расчета волны прорыва при разрушении защитной дамбы во время наводнения.

При расчетах волны прорыва, возникающей при разрушении защитной дамбы во время половодий, паводков другого происхождения, ветровых нагонов и других наводнений, необходимо учитывать характерные для этих видов наводнений особенности - временную изменчивость, влияние на ход процесса затопления. Расчет в этом случае необходимо проводить до осушения территории. При существенном влиянии на ход наводнения в целом возникновения аварии (при большой емкости защищаемой низины) следует параллельно рассчитывать течение над защищаемой территорией и в зоне за ее пределами таким образом, чтобы ход аварии мог быть описан с достаточной полнотой.

3.1.8. Особенности расчета волны прорыва дамб, ограждающих каналы, проходящие в насыпи или полунасыпи:

- При назначении сценариев аварии следует рассмотреть возможность персонала по принятию управляющих решений (отключение питающих канал насосных станций, закрытие затворов и т. д.), определяющих масштабы аварии;

- В тех случаях, когда истечение из прорана будет неподтопленным, движение воды в канале можно прогнозировать с использованием одномерной схематизации. Для оценки бокового оттока допускается применение в этом случае формулы водослива с широким порогом (аналогично тому, как это делается при расчете установившихся течений [19]). В этом случае расчет течения над затапливаемой областью, в зависимости от рельефа местности, проводится при помощи одномерных или двумерных гидравлических моделей. При подтопленном истечении расчет проводится с использованием одномерной методики для русел с тройником (если это оказывается возможным для рассматриваемой местности) или по двумерной методике и для потока над затапливаемой территорией, и в канале.

3.1.9. Подтопление и заболачивание в НБ.

Для плотин водохранилищ следует рассматривать сценарии нарушения фильтрационного режима из-за суффозии материала плотины или основания, образования трещин, разгерметизации противофильтрационных элементов и т.д.

Расчеты фильтрационного режима выполняются с использованием программ, реализующих уравнения теории фильтрации. Как правило, при этом используется линейный закон фильтрации Дарси. Для ситуаций с крупнообломочным материалом возможно использование нелинейных законов фильтрации. Как правило, расчеты должны выполняться с использованием трехмерных математических моделей. В тех случаях, когда такое упрощение обосновано, могут применяться двумерная модель или даже уравнение Дюпюи.

При приближении фильтрационных вод к поверхности возникает подтопление местности.

При выходе фильтрационных вод на поверхность следует провести оценку возможности заболачивания территории и возникновения на ней вредной фауны.

При наличии в зоне аварии минерализованных грунтовых вод необходимо провести расчет миграции солей и возможности засоления почвы и незаселенных грунтовых вод.

3.2. Оценка процесса засоления почвы из-за фильтрации из искусственных водоемов.

Повышение уровня грунтовых вод при создании искусственных водоемов может приводить к засолению почв. В качестве математической модели явления используют уравнения фильтрации с законом Дарси - ниже поверхности депрессии, уравнения капиллярного поднятия жидкости связанного с ней и солепереноса - выше кривой депрессии.

3.3. Нарушение водоснабжения.

Ущерб водозаборным сооружениям следует учитывать, если уровень опорожнения водного объекта (водохранилища) в результате аварии СГТС прогнозируется ниже отметки уровня мертвого объема (УМО), а скорость снижения уровня в верхнем бьефе при аварии составит более 3 метров в сутки. В этом случае вред определяется нарушением водоснабжения, а сопутствующий ему ущерб - необходимыми затратами на восстановление водоснабжения, прерванного из-за отказа или выхода из строя водозаборных сооружений.

4. Методы определения размера вероятного вреда, вызываемого авариями гидротехнических сооружений

4.1. Метод детальной оценки

4.1.1. Метод детальной оценки является наиболее точным, но и наиболее трудоемким. Метод рекомендуется к применению на особо важных, наиболее опасных объектах, а также на мелких объектах, где мало число объектов, подверженных негативным факторам аварии СГТС, и по ним имеются необходимые сведения.

При наличии в составе гидроузла нескольких СГТС расчет вреда следует производить для того сценария аварии, где масштабы последствий аварии максимальны. Для объектов, в состав которых входят несколько СГТС, расчеты вероятного вреда должны выполняться для каждого сооружения отдельно. При определении максимального вреда следует учитывать возможные последствия аварии на одном из СГТС объекта на безопасность и функционирование других СГТС.

4.1.2. В зоне возможного негативного воздействия аварии СГТС необходимо при проведении экспедиционного обследования выявить народнохозяйственные объекты, транспортные магистрали, инженерные коммуникации и т.п. и определить их собственников, в т.ч. объекты, находящиеся в собственности Российской Федерации или субъектов Российской Федерации, местных органов исполнительной власти; определить места проживания, нахождения населения; выявить зоны различного использования территории и т.п.

4.1.3. Оценка вреда должна основываться на техническом состоянии СГТС и объектов, могущих попасть в зону затопления на момент выполнения расчетов. При этом используются текущие коэффициенты индексации цен, другие коэффициенты, установленные соответствующими органами.

Допускается прогнозная оценка изменения величины вреда на 5-ти летний период. Такая оценка рекомендуется в том случае, если решениями органов власти, органов надзора, проектной и другой документацией установлены конкретные сроки изменения состояния СГТС в зоне затопления, а вероятность реализации таких изменений (строительство, вывод из эксплуатации, перепрофилирование и т.п.) для организации, рассчитывающей ущерб (собственника), очевидна.

4.1.4. Возможный в результате аварии СГТС вред определяется как сумма социального ущерба, в основном характеризующегося количеством пострадавших и степенью вреда их здоровью, а в стоимостной форме - компенсационными затратами, а также реального ущерба, нанесенного материальным объектам в результате аварии СГТС, в т.ч. и ущерба от загрязнения окружающей среды в натуральном и денежном выражении. Каждый из вышеперечисленных ущербов определяется суммированием нескольких составляющих.

4.1.5. Расчеты следует производить с разумным приближением, более точно учитывая составляющие, вносящие максимальный вклад в итоговый результат. При этом следует использовать результаты анализа и оценки безопасности СГТС, например, учитывая вероятность нахождения людей в зоне затопления, объемы разрушения СГТС и т.д.

Примечание: При наличии в период, предшествующий выполнению оценок, факта аварии СГТС необходимо использовать результаты расчетов ущербов собственникам, платы за загрязнение природной среды, сметы ремонтно-восстановительных работ и т.д. Рекомендуется использовать метод аналогий, а для составляющих, вклад которых незначителен, - укрупненные стоимостные показатели. Возможно также вероятные затраты на возмещение имущественного и других ущербов оценивать методом экспертных оценок, с включением в состав экспертов представителя собственника.

4.2. Планшетный метод оценки

4.2.1. Планшетный метод оценки является упрощением метода детальной оценки и применяется в случаях, когда размеры территории подверженной аварии СГТС не позволяют применить метод укрупненных показателей.

4.2.2. Исходной информацией для планшетного метода служат оценки значений негативных воздействий аварии СГТС, рассчитанных по упрощенным методикам, не учитывая детали в масштабе применяемых карт и планшетов ГИС.

4.2.3. В зоне возможного негативного воздействия аварии СГТС необходимо по данным применяемой ГИС выявить народно-хозяйственные объекты, транспортные магистрали, инженерные коммуникации и т.п., определить количество людей, попадающих в зону аварии СГТС; выявить зоны различного использования территории и т.п.

4.2.4. По топографическим картам местности в масштабе 1:100000, 1:25000 должны быть определены объекты в зоне аварии СГТС. Для количественного расчета реального ущерба рекомендуется использование карт масштаба 1:10000, 1:5000. Если на СГТС имеются топографические съемки проектных, изыскательских и др. организаций, то их также целесообразно использовать.

4.2.5. Далее расчет вероятного вреда проводить согласно настоящей Методике.

4.3. Метод укрупненных показателей

4.3.1. Метод базируется на использовании данных о параметрах аварии и данных макроэкономического развития регионов, подверженных негативному воздействию этой аварии.

В качестве исходной информации для проведения расчетов метод использует следующие результаты расчета параметров последствий аварии СГТС:

А. Ниже гидроузла:

- общая площадь зоны катастрофического затопления с нанесением ее границ на планшеты государственной топосъемки масштаба 1:200000 или 1:100000;

- по характерным створам (не менее 3, исключая створ гидроузла и конечный створ зоны катастрофического затопления): максимальная глубина затопления, время добегания волны от начала образования прорана; максимальная скорость течения, продолжительность затопления;

Б. Выше гидроузла:

- скорость снижения уровня;

- остаточный уровень воды после аварии СГТС;

- объемы вытекающей и оставшейся воды;

- время опорожнения водного объекта (водохранилища).

4.3.2. Метод предполагает определение натуральных показателей вероятного вреда от аварии СГТС без обследования на базе доступной информации об освоенности территории зон катастрофического затопления и водохранилища. При этом используются данные хозяйственного и социального развития субъектов Российской Федерации, на территории которых располагается рассматриваемый гидроузел и зона катастрофического затопления.

4.3.3. На начальном этапе по данным официальной статистики, а также по справочным, литературным и иным источникам должны быть определены следующие общие показатели по субъекту Федерации:

- общая площадь территории;

- средняя плотность населения по субъектам Российской Федерации;

- численность населения субъектов Российской Федерации с разбивкой на городское и сельское население;

- средняя плотность населения в городах и поселках городского типа;

- общая длина автодорог общего пользования или плотность автодорог на тысячу км² территории;

- балансовая стоимость основных производственных фондов;

- валовой национальный продукт за год.

Для удобства пользования Методикой некоторые из указанных показателей приведены в Приложениях 3 - 7.

4.3.4. На основании исходных данных об аварии СГТС и топографических планшетов, на которых нанесена зона катастрофического затопления ниже гидроузла, должны быть выполнены следующие действия:

ниже гидроузла:

- разбивка общей площади затопления на зоны сильного, среднего и слабого воздействия с выделением по каждой зоне: земель, занятых населенными пунктами или промышленными объектами, земель сельскохозяйственного назначения, земель, занятых естественными природными ландшафтами;

- составление перечня затронутых населенных пунктов и сбор сведений о количестве проживающего в них населения, характере жилых строений и размерах приусадебных участков;

- определение участков затрагиваемых транспортных коммуникаций и линий связи;

- выявление прочих специфических объектов;

выше гидроузла:

- выявление населенных пунктов и объектов, расположенных около водохранилища;

- определение длины судовых ходов, установление объектов водного транспорта, расположенных на водохранилище;

- выявление водозаборных устройств (местоположение, тип, расход);

- определение прочих видов водопользования.

4.3.5. На основании рассчитанных натуральных показателей вероятного вреда производится стоимостная оценка ущерба от аварии СГТС.

При этом:

- стоимостную оценку ущерба следует производить в действующих ценах с использованием положений, установленных государством для определения компенсационных средств при нанесении реальных ущербов различного вида (материальный, экологический, социальный и непредвиденный). Конкретные государственные документы, используемые в методе, указаны в разделах, посвященных определению отдельных видов ущербов;

- материальный ущерб основным производственным фондам промышленных предприятий, транспортным магистралям и линиям связи может быть оценен затратным методом по остаточной балансовой стоимости зданий и сооружений с учетом степени их повреждений от гидродинамической аварии;

- материальный ущерб жилищному фонду следует определять сравнительным методом с выделением типовых элементов, стоимость которых распространяется на остальные объекты;

- ущерб сельскому, лесному и рыбному хозяйству, а также экологический ущерб должен быть установлен в соответствии с порядком, определенным земельным, лесным и природоохранным законодательством;

- прочие виды реального ущерба, а также расходы на ликвидацию последствий аварии следует определять в процентах от общей величины ущерба;

- социальный ущерб следует определять в натуральном выражении - в виде возможного числа погибших и пострадавших при аварии СГТС.

В приложении приведены необходимые сведения для проведения расчетов.

Приложение 1

Перечень возможных аварий и предаварийных ситуаций на СГТС и их негативных воздействий

Поражающие факторы, возникающие при аварии гидротехнических сооружений, определяются составом этих сооружений и особенностями их работы.

Типичные поражающие факторы основных видов гидротехнических сооружений приведены в таблице П.1.

Таблица П.1

 

Приложение 2

Методы оценки параметров негативных воздействий аварии СГТС

П.2.1. Математическое моделирование волны прорыва

1. Для математического моделирования волн прорыва следует, как правило, использовать уравнения Сен-Венана (одномерные или двумерные).

2. Применительно к укрупненной оценке ущербов от волны прорыва (см. раздел 4.3 Методики) предпочтительнее применение одномерных уравнений - при этом существенно облегчается сбор исходной информации и ускоряется проведение соответствующих исследований, понижаются требования к квалификации специалистов, проводящих исследования в области вычислительной гидравлики. Ряд параметров течения и гидравлических эффектов: нормальные оси потока, составляющие скорости, водоворотные зоны, процесс заполнения пойменной долины - должны в случае необходимости прогнозироваться в рамках двумерной схематизации.

Примечание: В некоторых случаях распределение скоростей в плане в ближней зоне существенно определяет ход процесса во всей области, так что без решения двумерной задачи для этой зоны дать прогноз распространения волны прорыва и для зоны, удаленной от гидроузла, невозможно. Так, для наливного водохранилища, расположенного на возвышенности, по которой проходит водораздел, при прорыве дамбы вблизи водораздела распределение расхода между различными водосборными областями, определяющее волновой режим в этих областях, может быть найдено лишь при решении двумерной задачи. Чаще однако встречаются ситуации, когда решение двумерной задачи в ближней зоне требуется именно для определения зон затопления в ней; вдалеке же от гидроузла течение зависит в основном от гидрографа излива (при характерном для данной задачи критическом режиме истечения он целиком определяется уровнем в верхнем бьефе и формой прорана). В таких случаях может оказаться, что в ближней зоне нет объектов, представляющих большой экономический интерес, и все исследование волны прорыва целесообразно проводить в рамках одномерной схематизации (см. [1]).

3. При математическом моделировании волны прорыва уравнения Сен-Венана целесообразно применять в консервативном (дивергентном) виде, то есть в виде законов сохранения импульса и массы, что позволяет проводить расчеты как для областей с непрерывным течением, так и при возникновении разрывов: боров или гидравлических прыжков.

Примечание: Одномерные уравнения Сен-Венана в виде законов сохранения массы и импульса имеют вид [1]:

 

где t - время; x - пространственная координата, направленная по оси потока; V - средняя по сечению скорость; ω - площадь поперечного сечения потока; Z_fs - уровень свободной поверхности воды; S - статический момент живого сечения потока относительно его свободной поверхности; χ - смоченный периметр сечения потока; g - ускорение гравитации; λ - коэффициент гидравлического трения:

R = ω/χ - гидравлический радиус; n - коэффициент шероховатости дна.

Двумерные уравнения Сен-Венана в виде законов сохранения массы и импульса имеют вид [2]:

 

где: t - время; х_i - i-я плановая координата (i = 1,2); h - глубина потока; V - вектор средней по глубине скорости потока; V_i - его i-я координата; Z_b - уровень дна; k - номер координатной оси, на которую спроецирован импульс. При этом коэффициент гидравлического трения:

При решении одномерных уравнений в каждом створе определяются уровни затопления и расходы воды. При известном расходе в створе скорость в любой его точке может быть определена на основе гипотезы постоянства гидравлического уклона (метод Великанова) и считается направленной параллельно оси потока. При решении двумерных уравнений в расчетной области определяются уровни затопления и компоненты скорости.

Поскольку течение в ближней к прорану зоне имеет квазиустановившийся характер, то при простом рельефе дна вблизи прорана, близком к наклонной плоскости, зону затопления и параметры течения (двумерные) в ней можно определить при помощи номограммы [3].

4. Для плотин из грунтовых материалов прогноз раскрытия прорана выполняется методами математического моделирования с использованием полуэмпирических методик, связывающих вынос материала из тела плотины и расход воды через проран. Принимается, что размыву подвержено лишь тело плотины; размыв коренных пород основания не учитывается. За начальное состояние плотины принимается состояние, при котором в ее теле образовался первоначальный проран с отметкой дна, меньшей уровня воды в водохранилище.

Для бетонных плотин считается, что:

- арочные плотины разрушаются целиком и мгновенно,

- брешь в гравитационных плотинах возникает при мгновенном разрушении элемента (блока или секции), авария которого более вероятна; для эксплуатируемых бетонных плотин назначение аварийного элемента следует проводить с учетом мониторинга состояния тела плотины.

5. Исходные данные, соответствующие различным сценариям аварии, характеру местности и детальности доступной информации о форме чаши водохранилища и позволяющие с достаточной точностью оценить ущерб от прохождения прорывной волны, перечислены в таблице П.2.1.

При определении зоны затопления и параметров течения в ближней зоне с использованием номограмм [3] требуются следующие исходные данные: уклон откоса, его шероховатость, первоначальная отметка воды в водохранилище, ширина прорана и проходящий через него расход. Для бетонных и железобетонных плотин экстремальные условия в зоне истекающей струи соответствуют максимальному наполнению водохранилища; для набросных и намывных плотин необходимо провести исследование при различных размерах прорана и наполнении водохранилища. Для решения соответствующей задачи требуется график связи объема и уровня (или площади и уровня) и поперечный разрез плотины.

 

Таблица П.2.1.

Исходные данные для расчета волны прорыва с помощью одномерных и двумерных уравнений Сен-Венана

(П - методика, использующая двумерную схематизацию, У - методика, использующая одномерную схематизацию)

 

Шероховатость дна естественных водотоков и затопленных угодий [4]

 

Приложение 3

П.3. Метод укрупненных показателей для определения вероятного вреда причиняемого авариями гидротехнических сооружений

П.3.1. Составляющие вреда и расчетные соотношения

П.3.1.1. Ущербы основным и оборотным фондам.

П.3.1.2. Критерии разделения зоны катастрофического затопления на зоны сильных, средних и слабых разрушений для основных фондов представлены в таблице 3.1. Отнесение территории к той или иной зоне разрушений следует осуществлять из условия, чтобы хотя бы один из критериев превосходил указанные значения.

Таблица 3.1 [10]

(Н - глубина затопления, V - скорость течения, Т - продолжительность затопления)

Степень разрушения (утраты остаточной балансовой стоимости) по зонам принята следующая:

- зона сильных разрушений - K₁ = 0,7;

- зона средних разрушений - K₂ = 0,3;

- зона слабых разрушений - K₃ = 0,1.

П.3.1.3. Расчет ущербов основным фондам следует производить по формуле:

 

где: И₁ - ущерб основным производственным фондам;

И_1(фон) - общая балансовая стоимость основных производственных фондов субъекта Федерации, отнесенная к единице его территории;

где: C₁ - общая балансовая стоимость основных производственных фондов субъекта Федерации без объектов транспорта и связи. При невозможности определить С₁ на момент выполнения расчетов рекомендуется пользоваться формулой:

где: C₁ - общая балансовая стоимость основных производственных фондов на 1997 год;

1,015 - осредненный ежегодный темп роста основных фондов;

n - число лет между 1997 годом и годом выполнения расчетов;

S - площадь территории субъекта Федерации;

S₁; S₂; S₃ - площадь соответственно зон сильных, средних и слабых разрушений;

K₁; К₂; К₃ - степень разрушения в зонах сильных, средних и слабых разрушений;

П₁; П₂; П₃ - коэффициент концентрации основных фондов на территории зон соответственно сильных, средних и слабых разрушений;

P_i - плотность населения в зонах соответственно сильных (i = 1), средних (i = 2) и слабых (i = 3) разрушений;

Р_фон - средняя плотность населения по субъектам Федерации.

В случае, когда П₁ = П₂ = П₃ формула (3.1) приобретает вид:

П.3.1.4. Ущерб оборотным производственным фондам в материальном выражении (сырье, запасные детали, запасы топлива, тара и т.п.) И_об следует принимать в размере 5 % от ущерба основным производственным фондам.

П.3.2. Ущербы готовой продукции предприятий

П.3.2.1. Оценку ущерба готовой продукции, произведенной на предприятии и хранящейся на затрагиваемой аварией территории, следует производить по формуле:

где: И₂ - ущерб готовой продукции;

И_2(фон) - общий валовой национальный продукт, произведенный за рабочий день в субъекте Федерации и отнесенный к единице его территории;

где: Р₁ - валовой национальный продукт за год; при невозможности определить P₁ на момент выполнения расчетов рекомендуется пользоваться формулой:

где: Р - валовой национальный продукт, произведенный в субъекте Федерации в 1997 году;

Е = 1,025 - осредненный ежегодный темп роста ВНП;

n - число лет между 1997 годом и годом выполнения расчетов;

N_p = 250 - число рабочих дней в году;

n - срок хранения готовой продукции на предприятии (принимается n = 7).

Остальные обозначения те же, что и для формулы 3.1.

П.3.3. Ущербы элементам транспорта и связи

П.3.3.1. Критерии разделения зоны катастрофического затопления (максимальные значения параметров гидродинамической аварии) на зоны сильных, средних и слабых разрушений для объектов транспорта и линий связи представлены в таблице 3.2. При этом отнесение территории к той или иной зоне разрушений следует производить, если хотя бы один из критериев превосходит указанные значения.

Таблица 3.2 [10]

(Н - глубина затопления, V - скорость течения, Т - продолжительность затопления)

 

Степень разрушения (утраты остаточной балансовой стоимости) по зонам принята следующая:

- зона сильных разрушений - K₁ = 0,8;

- зона средних разрушений - K₂ = 0,4;

- зона слабых разрушений - K₃ = 0,1.

П.3.3.2. Расчет ущербов элементам транспорта и связи производится по формуле:

где: И₃ - ущерб элементам транспорта и связи;

И_3(фон) - общая стоимость основных фондов элементов транспорта и связи в субъекте Федерации, отнесенная к единице длины автодорог;

где: D₁ - общая балансовая стоимость элементов транспорта и связи; при невозможности определить D₁ на момент выполнения расчетов рекомендуется пользоваться формулой:

где: D - общая балансовая стоимость объектов транспорта и связи;

Е = 1,015 - осредненный ежегодный темп роста основных фондов;

n - число лет между 1997 годом и годом выполнения расчетов;

L - протяженность автомобильных дорог в субъекте Федерации;

L₁; L₂; L₃ - протяженность автодорог соответственно в зонах сильных, средних и слабых разрушений;

K₁; K₂; K₃ - степень разрушения в зонах сильных, средних и слабых разрушений.

П.3.4. Ущербы жилому фонду и имуществу граждан

П.3.4.1. Критерии разделения зоны катастрофического затопления на зоны сильных, средних и слабых разрушений для объектов жилого фонда и имущества граждан представлены в таблице 3.3. При этом отнесение территории к той или иной зоне разрушений следует производить, если хотя бы один из критериев превосходит указанные значения.

Таблица 3.3 [10]

(Н - глубина затопления, V - скорость течения, Т - продолжительность затопления)

 

Степень разрушения (утраты остаточной балансовой стоимости) по зонам принята следующая:

- зона сильных разрушений - K₁ = 0,7;

- зона средних разрушений - К₂ = 0,3;

- зона слабых разрушений - К₃ = 0,1.

П.3.4.2. Расчет ущерба жилому фонду следует производить по формуле:

где: И₄ - ущерб жилому фонду;

С_с.п. - осредненная стоимость жилого фонда и имущества на одного сельского жителя;

N₁; N₂; N₃ - количество сельских жителей, проживающих в зонах сильного, среднего и слабого разрушений;

K₁; K₂; K₃ - степень разрушения по зонам;

C_г.п. - осредненная стоимость жилого фонда и имущества на одного городского жителя;

M₁; М₂; M₃ - количество городских жителей, проживающих соответственно в зонах сильного, среднего и слабого разрушений;

β₁= 1,1 и β₂ = 1,3 - коэффициенты, учитывающие ущерб элементам сельского и городского благоустройства.

Рекомендуемые исходные данные для расчета ущербов:

Сельские населенные пункты - стоимость жилья, имущества и земельного участка на 1 чел. - С_с.п. = 46.7 тыс. руб.

Городские населенные пункты - стоимость жилья и имущества на 1 чел. - С_г.п. = 122 тыс. руб.

Указанные исходные данные могут уточняться и корректироваться в ходе составления расчетов по конкретным объектам, если существует возможность получить более точную информацию.

П.3.4.3. При подсчетах ущерба к жилому фонду следует относить отдельно стоящие:

- оздоровительные учреждения;

- больницы, дома престарелых и интернаты;

- охотничьи и рыболовные хозяйства (строения);

- прочие учреждения кратковременного или сезонного пребывания.

При этом для сезонных объектов рекреации должен вводиться коэффициент 0,5, а для других учреждений непостоянного пребывания людей коэффициент - 0,7.

П.3.5. Определение числа погибших и пострадавших при возникновении гидродинамической аварии

П.3.5.1. Оценку возможных потерь (гибель) людей и пострадавших при гидродинамической аварии следует проводить по методике, изложенной в [13].

П.3.5.2. Отнесение территории к той или иной зоне воздействия следует производить по критериям, используемым для объектов жилого фонда и имущества граждан (таблица 3.3). При этом в зоне сильных воздействий должна быть выделена ближайшая к створу зона катастрофических воздействий. Размеры этой зоны определяются обязательным сочетанием двух следующих факторов:

- зона располагается в пределах одного часа добегания волны до створа;

- глубина затопления должна быть более 3 метров.

П.3.5.3. Оценку возможных потерь следует производить в процентах от численности населения, проживающего в различных зонах. Необходимые для расчета данные помещены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

 

П.3.6. Расходы на ликвидацию последствий аварии

П.3.6.1. Должны быть предусмотрены следующие меры по ликвидации последствий аварии:

- эвакуация людей из зоны бедствия;

- разборка завалов и обрушившихся строений;

- восстановление водоснабжения, электроснабжения и теплоснабжения по временной схеме;

- единовременная выплата населению;

- прочие расходы, связанные с обеспечением необходимых условий проживания населения, затронутого гидродинамической аварией.

П.3.6.2. Расходы на указанные в П.3.6.1 мероприятия следует определять в размере 20 % от суммы материального ущерба на территории населенных пунктов и промышленных объектов:

П.3.7. Ущербы сельскохозяйственному производству

П.3.7.1. Ущербы сельскохозяйственному производству следует определять по методу, изложенному в [10], и принимать в размере 50 % от стоимости земли по действующим нормативам восстановления [9]. При этом площадь нарушений принимается равной 40 % от общей площади затопленных сельхозугодий.

где: И₆ ущербы сельскохозяйственному производству;

S_с.х. - площадь сельхозугодий, расположенных в зоне катастрофического затопления, га;

K_норм.с. - средний по субъекту Федерации норматив стоимости освоения новых норм.с земель взамен изымаемых сельскохозяйственных угодий [9].

П.3.7.2. В общей сумме ущерба сельскохозяйственному производству следует учитывать:

- потерю плодородия - 60 %,

- потерю произведенной сельхозпродукции - 5 %;

- сопутствующие реальные ущербы - 35 %.

П.3.8. Ущерб лесному хозяйству

П.3.8.1. Ущерб от потери леса, как сырья для лесоперерабатывающей промышленности следует определять по методике [10] с использованием формулы:

где: И_7с - ущерб от потери леса, как сырья;

Р - стоимость одного м³ корневого запаса, руб/м³ (минимальные ставки платы за древесину, отпускаемую на корню. Утв. Постановлением Правительства РФ от 19.09.97 № 1199, с учетом деноминации);

S_л - площадь лесов в зоне катастрофического затопления, га;

М - средний корневой запас товарной древесины, м³/га - определяется по данным регионального органа лесного хозяйства; при невозможности получить точные данные рекомендуется применять следующие значения:

- для таежных районов - М = 130 м³/га;

- для районов со смешанными лесами - М = 90 м³/га;

- для прочих районов - М = 50 м³/га.

П.3.8.2. Экологический ущерб от затопления лесов следует определять по формуле:

где: И_7э - экологический ущерб от затопления лесов;

S_л - площадь лесов в зоне катастрофического затопления, га;

K_норм.л. - средний норматив платы за перевод лесных земель в нелесные, установленный в субъекте Федерации, с учетом особенностей лесов в зоне катастрофического затопления;

α₂ = 0,4 - доля лесных земель в зоне затопления, подверженных нарушению;

α₁ = 0,15 - доля утраченных лесных земель из подверженных затоплению.

П.3.8.3. Суммарный ущерб от затопления лесов при гидродинамической аварии равен:

П.3.9. Ущерб окружающей природной среде

П.3.9.1. Ущерб вызывается повреждением или разрушением в зоне затопления объектов, на которых получают, перерабатывают или хранят опасные вещества.

П.3.9.2. Оценку возможного ущерба следует проводить в три этапа:

- На первом этапе осуществляется оценка количества опасных веществ, которые могут поступить в природную среду из-за разрушения установок или сооружений.

- На втором этапе производится оценка ущерба, причиненного природной среде из-за поступления в нее опасных веществ. При этом оценка производится в натуральных показателях с применением зависимостей "эффект - воздействие". Цель этой оценки - определить площади поражения (S_i) и объемы работ (V_i), необходимых для восстановления (рекультивации) природной среды, которой причинен вред. В эту оценку не входят затраты, определяемые ущербом сельскохозяйственному производству (П.3.7. "Методики"), ущербом лесному хозяйству (П.3.8. "Методики"), ущербы верхнему бьефу.

- На третьем этапе производится денежная оценка возможного ущерба. При этом должны учитываться только затраты, связанные с восстановлением (рекультивацией) природной среды.

П.3.9.3. Ущерб окружающей среде следует определять по формуле:

где: И₈ - ущерб окружающей среде от сброса опасных веществ в окружающую среду;

S_i - площадь пораженная сбросом i-го опасного вещества (определяется по методикам, принятым МПР России [14, 15]);

V_i - объем работ, которые необходимо провести, для восстановления (рекультивации) природной среды, пораженной сбросом i-го опасного вещества (определяется по методикам, принятым МПР России [14, 15]);

Ц_i - стоимость единицы объема работ по восстановлению (рекультивации) окружающей среды, связанной со сбросом i-го опасного вещества. Конкретные нормативные расценки на работы устанавливаются региональными властями (см., например, [16]).

П.3.10. Ущербы по верхнему бьефу

П.3.10.1. Ущерб водозаборным сооружениям следует учитывать, если уровень опорожнения водохранилища прогнозируется ниже отметки УМО, а скорость снижения уровня водохранилища при аварии составит более 3 метров в сутки. В этом случае ущерб определяется необходимыми затратами на восстановление водоснабжения, прерванного из-за отказа или выхода из строя водозаборных сооружений. Оценку ущерба следует проводить по нормам, установленным для аварийного водоснабжения населения в зоне чрезвычайной ситуации [17]:

где: И₉ - ущерб, вызванный нарушением водоснабжения из-за аварии водозаборных сооружений;

N_i - количество жителей, снабжавшихся водой из i-го водозабора (для них необходимо организовать аварийное водоснабжение - не более 0,6 м³/сут);

t_i - число дней аварийного водоснабжения (по i-му водозабору);

Ц_i - суточные затраты на организацию аварийного водоснабжения на одного жителя (снабжавшегося водой из i-го водозабора).

П.3.10.2. Ущерб объектам водного транспорта на водохранилище должен определяться только в случае внесения рассматриваемого водохранилища в перечень водных объектов, определенных для использования в целях водного транспорта (ст. 142 [6]).

Ущерб в этом случае следует определять по формуле:

где: И₁₀ - ущерб объектам водного транспорта;

F - площадь используемой части акватории водохранилища, км²; при отсутствии данных:

где: В - условная ширина судового хода, (В = 0,2 км),

L_в - длина водохранилища;

П₂ - ставка платы за использование акватории, установленная для данного водохранилища региональным органом МПР России. В случае отсутствия данных следует принимать по минимальной ставке платы ([11] или в соответствии с Приложением);

β₃ = 10 - коэффициент, учитывающий возможные повреждения на объектах водного транспорта при неконтролируемой сработке водохранилища.

В случае если известна остаточная балансовая стоимость основных производственных фондов водного транспорта на водохранилище, ущерб следует определять по формуле:

где: И₁₀ - ущерб объектам водного транспорта;

C_в.т. - остаточная балансовая стоимость производственных фондов;

β₄= 0,1 - степень повреждения основных фондов в результате неконтролируемой сработки водохранилища;

β₅ = 0,5 - доля основных фондов водного транспорта, примыкающих непосредственно к водохранилищу.

П.3.10.3. Ущерб рыбному хозяйству. Если на водохранилище ведется промысловый лов рыбы, ущерб определяется по формуле:

где: И₁₁ - ущерб рыбному хозяйству;

V - ежегодный вылов рыбы;

Т - количество лет, необходимое для формирования нового ихтиоценоза (Т = 5);

C_р - рыночная стоимость пойманной рыбы на момент расчетов (в течение 2000 года можно принимать 20 руб. за кг);

β₆ = 1,2 - коэффициент учета возможного ущерба рыбному хозяйству в нижнем бьефе.

Если данные об ежегодном вылове рыбы отсутствует, ущерб следует определять по формуле:

где: S_а - площадь водохранилища при НПУ в га;

G - осредненная рыбопродуктивность, которая для условий Европейской части принимается 10 кг с гектара площади водохранилища, для Сибири и Дальнего Востока - 5 кг с гектара;

остальные обозначения те же, что и для формулы (3.15).

П.3.11. Прочие виды реального ущерба

Прочие виды реального ущерба, которые невозможно заранее запрогнозировать, следует рассчитывать по аналогии с вычислением непредвиденных расходов при осуществлении инвестиционных проектов водохозяйственного строительства и их рекомендуется принимать в размере 10 % от суммарного ущерба, за исключением ущербов сельскому хозяйству и экологических ущербов от потери леса.

П.3.12. Общий реальный ущерб

Общий реальный ущерб следует определять суммированием всех видов ущербов от гидродинамической аварии на гидроузле с учетом ущербов сельскому хозяйству и экологических ущербов от потери леса:

Приложение 4

Пример определения размера вероятного вреда от гидродинамической аварки (метод укрупненных показателей)

В качестве примера рассмотрена авария условного гидроузла, расположенного на р. Н. в субъекте Федерации "К" с площадью 29900 км² и средней плотностью населения 36,7 чел. на 1 км². Водохранилище используется для целей водоснабжения, замкнутого судоходства, гидроэнергетики. В данном примере ущербы окружающей природной среде и верхнему бьефу не рассматривались.

Расчет волны прорыва

До прорыва напор на исследовавшемся гидроузле был равен 32 м. Местность ниже гидроузла представляет собой ярко выраженную пойменную долину, ограниченную справа по течению реки крутым бортом, а слева - относительно пологим откосом, кроме участка примерно в 10 км ниже гидроузла, где также имеется небольшой участок обрывистого борта. Река имеет среднюю ширину около 50 м и достаточно прямое русло. В 17 км ниже гидроузла она впадает в большую реку.

Оценка параметров волны прорыва выполнялась в рамках одномерной схематизации с использованием программы, разработанной в АО НИИЭС к.т.н. С.Я. Школьниковым [1]. Программа обеспечивает корректное выполнение закона сохранения импульса за счет примененного оригинального метода аппроксимации члена, задающего давление на поток со стороны русла (см. уравнение (2) Приложения 2, [1]). Применяемый в программе численный метод обеспечивает удовлетворительное качество решения при численном моделировании течений со следующими особенностями: критическими сечениями, гидравлическими прыжками, осушениями и затоплениями определенных зон в расчетной области, уступами дна, при резких изменениях формы сечения (так, при внезапном расширении сечения программа автоматически обеспечивает выполнение известной формулы А.Д. Альтшуля). Программа позволяет рассчитывать раскрытие прорана в теле плотины из грунтовых материалов по полуэмпирической теории, разработанной в АО НИИЭС д.т.н. А.М. Прудовским [18].

Для ближней к гидроузлу зоны верхнего бьефа известны поперечные разрезы дна, но для водохранилища в целом такая информация отсутствовала. В расчетах дно верхнего бьефа моделировалось при помощи одномерных уравнений Сен-Венана. Для правильного задания объема водохранилища выше самого удаленного от плотины створа введены два условных створа таким образом, чтобы выполнялись реальные функции связи уровня и объема воды в водохранилище.

Перечислим и коротко охарактеризуем исходные данные задачи, номеруя их в соответствии с таблицей ГОЛ. Приложения 2. (Все исходные данные заданы в условной системе высот).

1. Гидрограф расхода приточности мал по сравнению с расходом излива и в данной задаче не задавался.

2. Предполагалось, что водосбросы гидроузла при аварии разрушены.

3. Емкость водохранилища задана поперечными разрезами его дна. Рельеф дна акватории позволял схематизировать поперечные створы при помощи двух трапеций, верхняя из которых (большая по размеру) задавала форму затопленной поймы, а нижняя - старого русла реки. В исходных данных задавались расстояния между створами и характеристики двухтрапециоидального русла: отметки дна речного русла и затопленной поймы, их ширины по низу и уклоны бортов.

4. Уровень воды в водохранилище, соответствующий началу расчета - 36 м.

5. Характер повреждения: принималось, что в теле плотины образовалась прямоугольная брешь 100 м шириной, не изменявшаяся за весь период прохождения прорывного паводка.

6. Значительных притоков река на исследуемом участке не имеет.

7. Геометрия русла нижнего бьефа задавалась при помощи поперечных разрезов местности, причем они, также, как и для верхнего бьефа, аппроксимировались при помощи двух трапеций.

8. Шероховатость подстилающей поверхности для всей области принималась постоянной (п = 0,03).

9. Никаких сооружений, способных повлиять на течение прорывного паводка, ниже гидроузла не имеется.

10. В связи с большим расширением русла ниже устья можно ожидать, что во время прорывного паводка в устье реализуется критический режим течения.

При гипотетической аварии в результате разрушения напорного фронта гидроузла водохранилище опорожняется, а в нижнем бьефе образуется зона катастрофического затопления, параметры которой зависят от изолинии глубины затопления, максимальной скорости течения, времени начала наводнения и времени осушения; так как время осушения на порядок выше времени добегания волны, его можно принять за время наводнения. Площадь затопления по левому берегу составляет 110 км², по правому - 84 км², общая площадь - 194 км², из них:

- городские и сельские населенные пункты - 12 км²,

- лесные площади - 80 км²,

- сельхозугодья - 40 км²,

- прочие земли - 62 км².

Ущербы основным и оборотным производственным фондам (включая здания, сооружения, оборудование, сырье)

В зону затопления попадает часть города "Л" площадью 10 км² с общей численностью населения 20 тыс. человек и плотностью населения 2000 человек на 1 км². Производственные здания - кирпичные и каркасные железобетонные.

Параметры зоны затопления:

Исходя из параметров зоны затопления территории города "Л", основные производственные фонды находятся в зоне слабых разрушений.

Исходные данные для расчета ущерба основным и оборотным производственным фондам:

 

 

 

 

где: С - балансовая стоимость основных фондов субъекта Федерации "К" без объектов транспорта и связи в 1997 г.,

C₁ - балансовая стоимость основных фондов субъекта Федерации "К" без объектов транспорта и связи в 2000 г.,

общая балансовая стоимость основных производственных фондов субъекта Федерации отнесенная к единице его территории (И_1фон):

Коэффициент концентрации основных фондов для зоны слабых разрушений (П):

Величина ущербов основным фондам (И₁), определенная по формуле (3.1а), составляет:

Ущерб оборотным производственным фондам (И_об), равный 5 % от И₁, составит:

Ущербы готовой продукции, хранящейся на затапливаемой территории и произведенной с применением основных фондов

Исходные данные для расчета ущерба готовой продукции, хранящейся на затапливаемой территории:

Валовой национальный продукт, произведенный в субъекте Федерации "К" в 2000 году (Р₁):

Общий валовой национальный продукт, произведенный за рабочий день в субъекте Федерации и отнесенный к единице его территории (И_2фон):

Ущерб готовой продукции (И₂), определяемый по формуле (3.2), составляет:

Ущербы элементам транспорта и связи

Исходные данные для расчета ущерба готовой продукции, хранящейся на затапливаемой территории:

Общая балансовая стоимость основных фондов элементов транспорта и связи (D₁)

Общая стоимость основных фондов элементов транспорта и связи в субъекте Федерации, отнесенная к единице длины автодорог (И_3фон):

Ущербы элементам транспорта и связи (И₃), определяемые по формуле (3.3), составляют:

Ущерб жилому фонду и имуществу граждан

В зону затопления попадает:

а) деревня "Б" (частично), расположенная в 4 км от створа;

б) лагерь отдыха для детей (полностью), расположенный в 3 км от створа; пионерлагерь работает только в теплое время года (5 месяцев);

в) часть города "Л" (примерно 10 км²), расположенного от створа гидроузла в 11 - 15 км. Деревня и пионерлагерь находятся в зоне сильных разрушений с глубиной затопления 5 м, приход волны прорыва ожидается в пределах 1 часа. Затапливаемая часть города находится в зоне слабых разрушений с глубиной затопления 2,5 м, время прихода пика волны более 2 часов.

Исходные данные для расчета ущерба жилому фонду и имуществу граждан:

Ущерб жилому фонду деревни "Б" (И_д) составит:

Ущерб жилому фонду города "Л" составит:

Ущерб жилому фонду лагеря отдыха (И_л) составит:

Суммарный ущерб жилому фонду и имуществу граждан, проживающих на затапливаемой территории (И₄), определяемый по формуле (3.4), составляет:

Определение числа погибших и пострадавших

Для расчета принимаем, что событие происходит в летнее время и ночью.

Деревня и пионерлагерь по степени воздействия на население расположены в зоне катастрофического затопления и за время добегания пика волны прорыва (менее часа) организовать вывоз людей из зоны поражения не представляется возможным. Город расположен в зоне слабого воздействия и за 2 часа (время прихода пика) можно организовать выход из зоны примерно 90 % населения в ней проживающего.

Расчет численности погибших и пострадавших приведен в таблице.

Численность погибших и пострадавших при прорыве гидроузла

Расходы по ликвидации последствий аварии

Расходы по ликвидации последствий аварий (И₅) определяемые по формуле (3.5), составляют:

Ущербы сельскохозяйственному производству

Исходные данные для расчета ущерба сельскохозяйственному производству:

Ущерб сельскохозяйственному производству (И₆) определяемый по формуле (3.6), составляет:

В общую сумму ущерба входят:

Ущерб лесному хозяйству

Исходные данные для расчета ущерба от потери леса, как сырья:

Ущерб от потери леса, как сырья (И_7с), определяемый по формуле (3.7), составляет:

Исходные данные для расчета экологического ущерба от потери леса:

Экологический ущерб от потери леса (И_7э), определяемый по формуле (3.8), составляет:

Прочие виды ущерба

Исходные данные для расчета прочих видов ущерба:

Прочие виды ущерба (И₁₂), определяемые по формуле (3.17), составляют:

Общий реальный ущерб

в ценах на 01.01.2001 г. составит:

На основе статистических данных предполагается дать Методику оценки ущерба для среднестатистической аварии с использованием величины ущерба, определенного для максимальной проектной аварии.

При оценке параметров волны прорыва одномерные уравнения целесообразно использовать в тех случаях, когда поток движется в пределах русла и поймы, не достигая уровня коренного берега. Двумерные уравнения следует использовать в зонах резкого расширения или сужения поймы, при большой извилистости русла, наличии островов, побочней, выступов берега. При этом граничные условия на входе в расчетный фрагмент, для которого необходимо применить двумерные уравнения, могут быть получены с использованием результатов прогноза распространения волны прорыва, выполненного по одномерным уравнениям для более протяженной расчетной области.

Перечень исходных данных для определения возможного ущерба от прохождения волны прорыва существенно зависит от рассматриваемого сценария аварии. Основными сценариями возникновения волны прорыва являются:

A. Постепенное переполнение водохранилища из-за превышения расходом приточности сбросного расхода при исчерпанной регулирующей емкости (например, при поступлении в водохранилище нерасчетного паводка, неполном открытии водосбросных отверстий из-за поломок затворов или ошибки персонала и т.д.)

Б. Возникновение в водохранилище чрезвычайно больших волн (например, волн вытеснения из-за оползня берега, селевого паводка, волны прорыва из вышележащих водохранилищ, завальных озер или временных водоемов, подпруженных ледниками, волн от крупных взрывов и т.д.)

B. Разрушение напорного фронта гидроузлов без аварийного повышения уровня верхнего бьефа (из-за суффозии основания или тела плотины, подмыва сооружений со стороны нижнего бьефа, раскрытия в теле плотины трещин из-за старения материала плотины или нерасчетных сейсмических воздействий, нерасчетных воздействий другой природы: взрывов, ударов судов, падений самолетов, и по другим причинам).

Примечание: При возникновении аварии, соответствующей сценариям А или Б, гидроузел может остаться не разрушенным, хотя поступившие в нижний бьеф водные массы все равно могут явиться причиной катастрофического затопления. При плавном переполнении верхнего бьефа, не сопровождающемся прорывом напорного фронта, в нижнем бьефе возникнет экстремальный паводок, но он является паводком "обычного типа" и в данной методике не рассматривается. При волновом перехлесте через плотину явление становится аналогичным волне прорыва и рассматривается в методике как одна из возможных ситуаций.

Приложение 5

Метод детальной оценки

Исходные данные, необходимые для оценки ущерба

Основой для оценок возможных ущербов являются результаты расчетов волн прорыва от аварии на СГТС и зон затопления и анализа риска нахождения людей, прерывания технологических и других процессов в зоне затопления и т.п. Результаты должны быть представлены в виде разделения (районирования) на зоны затопления по степени (масштабам): поражения людей; разрушения объектов; загрязнения природной среды.

По топокартам местности в масштабе 1:100000, 1:25000 должны быть предварительно определены основные объекты в зоне затопления. Для количественного расчета имущественного ущерба рекомендуется использование карт масштаба 1:10000, 1:5000. Если на ТЭС (ГЭС), в других учреждениях имеются топографические съемки проектных, изыскательских др. организаций, то их также целесообразно использовать.

При сборе исходной информации на СГТС, электростанции, в прилегающих населенных пунктах следует выявить наличие областных, региональных нормативных документов, ознакомиться с материалами в органах исполнительной власти: комитетах по делам строительства и архитектуры, земельным ресурсам и землеустройству, охраны окружающей среды; в бюро технической инвентаризации (БТИ) и др. Также необходимо использовать материалы основных собственников, расположенных в вероятной зоне затопления: промышленных и транспортных объектов, объектов сельского и лесного хозяйства и т.п.

Необходимые для расчетов сведения о свойствах отходов, воды в золошлакоотвалах, в т.ч. и о химическом составе, могут быть взяты из соответствующих разделов декларации безопасности. Целесообразно также использовать результаты НИР и информацию, которую может предоставить орган, ответственный за охрану окружающей среды. Допускается применение сведений о составе отходов, воды по данным объектов-аналогов.

Имущественный ущерб

В общем виде имущественный ущерб определяется как сумма:

где: И_нэ - потери от недовыпуска электротеплоэнергии;

И_эс - ущерб, нанесенный самой электростанции в результате аварии;

И_пр - ущерб, нанесенный промышленным объектам, попавшим в зону действия аварии;

И₄ - ущерб, нанесенный населенным пунктам;

И₆ - ущерб, нанесенный сельхозугодиям;

И₇ - ущерб наносимый лесному хозяйству;

И_вб - ущерб, нанесенный водным биоресурсам (рыбные и другие).

Более подробная характеристика составляющих имущественного ущерба:

И_нэ - определяется на основании раздела 11 п.1 настоящего Приложения.

При наличии договоров о предоставлении услуг по электротеплоснабжению с АО-энерго с учетом соответствующих компенсационных выплат за отключения.

где: И_ав - затраты на работы по ликвидации аварии и восстановлению СГТС,

И_авд - затраты на аварийно-восстановительные работы по другим сооружениям,

И_рез - затраты на восстановление резервов материалов,

И_ут - затраты по уборке территории СГТС,

Данная составляющая ущерба может быть исключена при оценке страховых сумм при страховании гражданской ответственности.

где: И₁ - ущерб основным фондам. В зависимости от величин гидродинамических давлений определяется степень повреждения зданий и сооружений, оборудования. Затраты на их восстановление, ремонт, компенсацию выбытия определяются с учетом амортизационных отчислений.

И_об - ущерб оборотным фондам, оказавшимся в момент затопления (загрязнения) на объекте.

И_тп - ущерб технологическому процессу определяется его остановкой, в течение которой должны быть произведены работы по очистке производственных помещений, оценена работоспособность оборудования, произведен необходимый ремонт и замена выбывшего оборудования.

И_ув - упущенная выгода, недовыпуск продукции. Размер данного ущерба во многом определяется прибыльностью и социальной значимостью пострадавшего предприятия, спецификой производственного цикла.

где: И_нс - ущерб, нанесенный зданиям, надворным строениям и т.п. сооружениям находящимся в личной собственности граждан;

И_и - ущерб, нанесенный при затоплении (загрязнении) личному имуществу;

И_сп - ущерб, нанесенный сельскохозяйственной продукции, выращенной на личных приусадебных участках, при средней урожайности для данного региона;

И_мс - ущерб зданиям, сооружениям, находящимся в муниципальной собственности;

Д_мх - ущерб муниципальному хозяйству: транспортным магистралям, инженерным коммуникациям и т.п.;

И_др - другие затраты на покрытие убытков от личного и общественного имущества в населенных пунктах.

где: И_кз - потери от ухудшения качества земли в результате аварии;

И_вг - ущерб от неполучения (недополучения) сельскохозяйственной продукции.

где: И_лп - потери от снижения продуктивности лесных пород или уничтожения деревьев в результате аварии;

И_лд - потери от других направлений хозяйственного использования леса, снижения рекреационного, водоохранного потенциала.

И_вб - ущерб, нанесенный рыболовству и рыбоводству водотока, водохранилища и в других водоемах в зоне возможного затопления, в том числе и дополнительные затраты на возмещение биопродуктивности.

Экологический ущерб

Экологический ущерб определяется выражением:

где: И_в - ущерб, нанесенный поверхностным водам;

И_д - дополнительные затраты на ликвидацию отрицательных последствий аварии;

И_п - ущерб, нанесенный поверхностному слою почвы;

И_а - вред, причиненный атмосферному воздуху пылением зольных и других отходов;

И_б - ущерб, нанесенный особо охраняемым природным объектам, видам растений, животных, экосистемам. И_б = 0, если в зоне воздействия прорывного потока вследствие аварии на СГТС данных объектов, видов не имеется.

Составляющие экологического ущерба более подробно определяются:

где: И_о - вред, причиненный поверхностным водам (водотоку, водоему), вследствие аварийного сброса воды сверх лимита определенного договором водопользования;

И_к - ущерб от сброса загрязняющих веществ в поверхностные воды и/или поступления загрязняющих веществ из хранилищ отходов, с предприятий и т.п.

где И_кi - плата за сброс каждого (i-го) загрязняющего вещества, с учетом экологической ситуации в регионе;

И_г - ущерб от поступления загрязняющих веществ в грунтовые воды.

где: И_от - затраты по очистке окружающей территории от золы, оказавшейся на почве в результате аварии;

И_р - затраты на частичную рекультивацию верхнего слоя почвы. Определяются стоимостью работ по нанесению слоя потенциально плодородной почвы (технический этап рекультивации) и по восстановлению продуктивности рекультивированной территории (биологический этап);

И_ап - затраты на пылеподавление мелкодисперсных частиц в летний период, вынесенных за пределы хранилищ (возможно и из водохранилищ). Если не принять мер по исключению пыления, то возможны платежи И_а, определяемые как плата за несанкционированный выброс в атмосферу.

И_аi - плата за выброс каждого (i-го) загрязняющего вещества, с учетом экологической ситуации и значимости атмосферы в регионе;

Ип определяется как плата за несанкционированный сброс загрязняющего вещества, например, золы, и загрязнение почв, исходя из норматива платы за отход соответствующего класса токсичности с учетом экологической ситуации и значимости почв региона.

Социальный ущерб

Социальный (социально-экономический) ущерб определяется выражением:

где: И_лп - затраты на лечение пострадавших, т.е. клиническое и санаторно-курортное лечение;

И_ст - затраты, связанные с заболеваниями и травмированием людей, вызванными действием волны прорыва. К таким затратам относится выплата пособий по временной нетрудоспособности, материальная помощь, пенсии людям, ставшим инвалидами;

И_гл - социально-экономические потери, связанные с гибелью людей. К прямым экономическим потерям в данном случае следует отнести затраты на погребение, компенсационные выплаты семьям погибших, пенсии по случаю потери кормильца, расходы на социальное обеспечение детей-сирот и др.

И_лл - затраты на локализацию, ликвидацию наиболее социально-значимых последствий аварии специальными (МЧС, МВД, Минобороны и др.) и дополнительными подразделениями (муниципальные службы, формирования ГО предприятий и др.).

И_сд - другие социальные потери от аварии на СГТС, приводящие к затратам общества на компенсацию данных потерь. Например, вследствие разрушения опасных производств волной прорыва переход- части территории в зону экологического бедствия; нарушение устойчивости экосистем из-за затопления, разрушение культурно-исторических памятников федерального значения.

 

Приложение 6

Территория и административно-территориальное деление регионов Российской Федерации на 1 январи 2007 года

 

Приложение 7

Нормативные ссылки, литература

1. Школьников С.Я. К вопросу о конструировании консервативных конечно-разностных схем для дифференциальных уравнений неустановившегося течения в непризматическом русле. // Гидротехническое строительство. 1997. № 5.

2. Милитеев А.Н., Школьников С.Я. Численные методы исследования планов течения в руслах со сложным рельефом дна. // Водные ресурсы. 1981. № 3.

3. Лятхер В.М., Милитеев А.Н., Тогунова Н.П. Исследование плана течений в нижних бьефах гидротехнических сооружений численными методами. // Гидротехническое строительство. 1978. № 6.

4. Чоу В.Т. Гидравлика открытых потоков. Издательство литературы по строительству. М. 1969.

5. Закон РФ "О безопасности гидротехнических сооружений", 1997 г.

6. Гражданский кодекс РФ. 1997 г.

7. Водный кодекс РФ, 1995 г.

8. Земельный кодекс РСФСР, 1991 г.

9. Нормативы стоимости освоения новых земель взамен изымаемых сельскохозяйственных угодий для несельскохозяйственных нужд. Утверждены положением Правительства РФ от 27.11.1995 г, № 1176.

10. Методические указания по оценке ущербов в зоне затопления. Гидропроект. 1980 г.

11. Минимальные и максимальные ставки платы за пользование водными объектами по бассейнам рек, озерам, морям и экономическим районам. Утв. постановлением Правительства РФ от 22.07.1998 г. № 818.

12. Регионы России: экономическая конъюнктура (социально-экономическая информация). Центр экономической конъюнктуры при Правительстве Российской Федерации. Т. 1, 2 Вып. 21. М. 2007.

13. "Организация экстремальной медицинской помощи населению при стихийных бедствиях и других чрезвычайных ситуациях". Под ред. В.В. Мешкова. М. 1992 г.

14. Приказ МПР РФ и Роскомзема от 22.12.1995 г. № 525/67 "Об утверждении основных положений о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы".

15. Постановление Правительства РФ от 23.02.1994 г. "О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы".

16. Распоряжение мэра Москвы от 27.07.2000 г. "Об утверждении методики исчисления размера ущерба, вызываемого захламлением, загрязнением и деградацией земель на территории г. Москвы".

17. Постановление Правительства РФ от 23.02.1994 г. "О порядке выделения средств из резервного фонда Правительства Российской Федерации по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и последствий стихийных бедствий".

18. А.М. Прудовский. Образование прорана при прорыве земляной плотины. Безопасность гидротехнических сооружений (БЭС), вып. 2-3. М., НИИЭС, 1998.

19. Киселев П.Г. (ред.) Справочник по гидравлическим расчетам. Изд. "Энергия", М.