ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 04.11.2000 n 65 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЗОН ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЯХ НА ХРАНИЛИЩАХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ (вместе с МЕТОДИКОЙ... РД 09-391-00)


ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 4 ноября 2000 г. N 65
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ "МЕТОДИКИ РАСЧЕТА
ЗОН ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЯХ
НА ХРАНИЛИЩАХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ
ХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ"
Федеральный горный и промышленный надзор России постановляет:
1. Утвердить "Методику расчета зон затопления при гидродинамических авариях на хранилищах производственных отходов химических предприятий".
2. Ввести в действие указанную Методику со дня утверждения.
Начальник
Госгортехнадзора России
В.М.КУЛЬЕЧЕВ



Утверждена
Постановлением
Госгортехнадзора России
от 4 ноября 2000 г. N 65
Срок введения в действие
со дня утверждения
МЕТОДИКА
РАСЧЕТА ЗОН ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЯХ
НА ХРАНИЛИЩАХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОТХОДОВ ХИМИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
РД 09-391-00
Внесены Управлением по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности Госгортехнадзора России.
ВВЕДЕНИЕ
Методика предназначена для расчета зон затопления и количественной оценки уровня безопасности при гидродинамической аварии на эксплуатируемых и проектируемых хранилищах шламов, жидких производственных отходов, стоков и технических вод (в дальнейшем - "хранилищах").
При разработке "Методики расчета зон затопления при гидродинамических авариях на хранилищах производственных отходов химических предприятий (в дальнейшем - "Методика") учтены требования следующих документов:
- Федеральный закон от 21.07.97 N 117 "О безопасности гидротехнических сооружений" <*>;
------------------------------------
<*> В дальнейшем - ГТС.
- Постановление Правительства Российской Федерации от 06.11.98 N 1303 "Об утверждении Положения о декларировании безопасности гидротехнических сооружений";
- "Порядок разработки и дополнительные требования к содержанию декларации безопасности ГТС на подконтрольных Госгортехнадзору России предприятиях" (РД 03-268-99), утвержденный Постановлением Госгортехнадзора России от 25.02.99 N 17.
В Методике учтены особенности хранилищ отходов химического промышленного комплекса, в том числе:
- наличие в хранилищах высокотоксичных и токсичных веществ, веществ, представляющих опасность для окружающей природной среды (далее - "вредных веществ");
- размещение хранилищ на местности с относительно плавными формами рельефа недалеко от поверхностных водоемов, на промплощадках предприятий, в непосредственной близости от населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;
- устройство ограждающих дамб из песчаных, супесчаных и суглинистых грунтов.
Методика может быть использована для расчета зон затопления и количественной оценки уровня безопасности при авариях на хранилищах предприятий других отраслей промышленности.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. При аварии на хранилищах отходов и стоков происходит разрушение ограждающих дамб и разлив содержимого хранилищ, вызывающий:
- затопление окружающих территорий, в том числе мест временного или постоянного присутствия человека, зданий и сооружений;
- распространение волной прорыва вредных веществ, которое приводит к загрязнению почв и земель, грунтовых вод, поверхностных водоемов, источников питьевого водоснабжения.
1.2. Опасность аварий определяется последствиями возникающих чрезвычайных ситуаций (ЧС).
1.3. При разработке Методики использованы традиционные положения теории русловых процессов, безнапорного гидротранспорта грунтов, а также Рекомендации по расчету охранных зон хвостохранилищ, выпущенные ВНИИПИ механической обработки полезных ископаемых ("МЕХАНОБР") в 1984 году [1 - 7].
1.4. Методика позволяет определить показатели, характеризующие аварию и ее последствия:
- границы зоны затопления;
- время образования прорана (время от начала до полного истечения жидкости из хранилища);
- размеры прорана;
- расходы и объемы жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;
- высота, скорость и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения;
- параметры загрязнения вредными веществами почвы, грунтовых и поверхностных вод;
- показатели последствий аварий по воздействию волны прорыва на человека, здания и сооружения;
- показатели последствий аварий по воздействию на окружающую природную среду.
1.5. Методика предназначена для использования:
- предприятиями и организациями, эксплуатирующими хранилища;
- проектными и экспертными организациями;
- другими организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением безопасности хранилищ;
- при декларировании безопасности ГТС;
- при определении возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и других работах, в которых требуется количественная оценка уровня безопасности.
1.6. Полученные показатели последствий аварии могут быть использованы при оценке ущерба окружающей природной среде, материальных потерь, границ зон поражающих факторов и классификации ЧС.
1.7. Основные термины и определения, используемые в Методике:
Затопление - повышение уровня воды водотока, водоема или подземных вод, приводящее к образованию свободной поверхности воды на участке территории [8, 9].
Катастрофическое затопление - территория, на которой затопление имеет глубину 1,5 м и более и может повлечь за собой разрушения зданий и сооружений, гибель людей, вывод из строя оборудования предприятий [10].
Зона затопления - зона, в пределах которой происходит движение потока, образующегося при разрушении дамбы (плотины) [8, 11].
Почва - природное образование, слагающее поверхностный слой земной коры и обладающее плодородием [12, 13].
Плотность сухого грунта - отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к его первоначальному объему [14].
Плотность частиц грунта - масса единицы объема грунта без учета пор или масса единицы объема твердых частиц грунта [14].
Вода грунтовая - гравитационная вода первого от поверхности земли постоянно действующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое [13].
Коэффициент фильтрации - скорость фильтрации воды при градиенте напора, равном единице, и линейном законе фильтрации [14].
Градиент напора - отношение разности напора воды к длине пути фильтрации [14].
Инфильтрация - проникновение атмосферной или поверхностной воды в породы и почвы [14].
Авария - опасное техногенное происшествие, создающее угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного и транспортного процесса, нанесению ущерба окружающей природной среде [8, 15, 16].
Гидродинамическая авария - авария на ГТС, связанная с распространением с большой скоростью воды и создающая угрозу возникновения чрезвычайной техногенной ситуации [8, 15, 16].
Чрезвычайная ситуация - обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии на ГТС, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей [8, 16].
Предельно допустимая концентрация - максимальная концентрация, при которой вещество не оказывает прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения (при воздействии на организм в течение всей жизни) и не ухудшает гигиенические условия водопользования [8].
Опасные отходы - отходы, которые в силу их реакционной способности или токсичности представляют непосредственную или потенциальную опасность для здоровья человека или состояния окружающей среды самостоятельно или при вступлении в контакт с другими отходами и окружающей средой [8].
Загрязняющие вещества - химические соединения, повышенное содержание которых в биосфере и ее компонентах вызывает негативную токсико-экологическую ситуацию [8].
Прудок-отстойник - водоем, в котором происходит осветление в процессе намыва [8].
2. РАСЧЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОТХОДОВ <*>,
СОДЕРЖАЩИХСЯ В ХРАНИЛИЩЕ, В СЛУЧАЕ РАЗРУШЕНИЯ
ОГРАЖДАЮЩЕЙ ДАМБЫ
------------------------------------
<*> Отходы - жидкие производственные отходы, стоки и технические воды.
2.1. Основные положения, принимаемые при расчете
2.1.1. Процесс разрушения хранилища, образования прорана и движения образующегося при этом потока отходов является сложным. Неравномерный и неустановившийся характер движения потока по всей трассе растекания обуславливают переменные значения его гидродинамических параметров [1 - 7]. Поэтому для упрощения расчетов рассматриваемый процесс разделяется в расчетном отношении на два этапа:
1) расчет образования прорана и расчет параметров потока в сечении у подошвы откоса дамбы;
2) расчет максимальных параметров потока по трассе растекания.
2.1.2. В Методике приняты следующие допущения:
- расчет производится для глубины слоя жидкости и несконсолидированных отходов не менее 25 см;
- отходы в хранилище могут представлять собой однородный или неоднородный состав;
- поперечное сечение прорана принимается прямоугольным и постоянным по всей длине прорана;
- после образования прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
- гидравлический прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна больше критического на участок, где уклон меньше критического, - не рассматривается [17, 18].
2.2. Расчет образования прорана (процесса разрушения дамбы)
2.2.1. В расчетах приняты следующие основные обозначения:
H - максимальная глубина вытекающего из прудка слоя
mах
жидкости несконсолидированных отходов, м;
F - площадь хранилища по максимальной отметке гребня дамбы,
кв. м;
V - полный объем отходов в хранилище, куб. м;
max
l - ширина гребня дамбы, м;
0
m - заложение внутреннего откоса дамбы <*>, м/м;
отк.
n - заложение внешнего откоса дамбы, м/м;
отк.
ро - плотность частиц грунта, т/куб. м;
s
в
ро - плотность жидкости в поверхностном слое, т/куб. м;
ж
с
ро - плотность жидкости в слое, расположенном на глубине,
ж
равной 1/2 толщины слоя жидкости и несконсолидированных отходов,
т/куб. м;
н
ро - плотность жидкости в придонном слое, т/куб. м;
ж
pо - средняя плотность сухого грунта тела дамбы, т/куб. м
d
[7];
в
ню - кинематический коэффициент вязкости жидкости в
поверхностном слое, кв. см/сек.;
с
ню - кинематический коэффициент вязкости жидкости в слое,
расположенном на глубине, равной 1/2 толщины слоя жидкости и
несконсолидированных отходов, кв. см/сек.;
н
ню - кинематический коэффициент вязкости жидкости в придонном
слое, кв. см/сек. (для воды кинематический коэффициент вязкости
равен 0,0101 кв. см/сек.);
d - средневзвешенный размер частиц грунта, мм.
------------------------------------
<*> Отношение длины горизонтальной проекции откоса к высоте откоса.
2.2.2. Подготовка исходных данных для расчета на I этапе
2.2.2.1. Исходными данными для расчета являются:
- максимальная глубина вытекающего из прудка слоя жидкости и несконсолидированных отходов;
- площадь хранилища по максимальной отметке гребня дамбы;
- ширина гребня дамбы;
- заложение внутреннего откоса дамбы;
- заложение внешнего откоса дамбы;
- плотность частиц грунта;
- средневзвешенный размер частиц грунта.
2.2.2.2. Вычисление средневзвешенного размера частиц грунта.
Для этого производятся замеры размера частиц грунта:
- для наливных хранилищ - на дамбе;
- для комбинированных (наливных + намывных) и намывных - на
первичной насыпной и на намывной дамбах.
Определяются среднее значение диаметра частиц грунта d и
ср
стандартное отклонение измерений сигма :
d
1 n
d = - SUM d ; (1)
ср n i=1 i
____________________
/ 1 n 2
сигма = /----- SUM (d - d ) , (2)
d n - 1 i=1 i ср
где:
d - диаметр i-той выделенной фракции частиц грунта,
i
определяемый по гранулометрическому анализу, мм;
n - количество измерений.
Из формул (1) и (2) получаем выражение для определения
средневзвешенного размера частиц грунта:
t x сигма
st d
d = d - -------------, (3)
ср _
/n
где t - квантиль распределения Стьюдента с доверительной
st
вероятностью 0,95 [19].
2.2.2.3. Плотность жидкости ро в j-том слое для отходов с
жj
неоднородным составом определяется по следующей формуле:
хи
н в j k в
ро = (ро - ро ) х (---) + ро , (4)
жi ж ж H ж
где:
н в
ро - ро
ж ж
k = 1,443 x ln(---------), (5)
с в
ро - ро
ж ж
Н - высота слоя жидкости и несконсолидированных отходов (м);
хи - расстояние от поверхности жидких отходов до
j
рассматриваемого j-го слоя (м).
Для отходов с однородным составом j = 1.
2.2.2.4. Кинематический коэффициент вязкости жидкости ню в

<ПИСЬМО> ВАС РФ от 04.11.2000 n С1-7/УП-1146 ОБ ИНФОРМАЦИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ ОКРУГОВ И АРБИТРАЖНЫХ СУДОВ СУБЪЕКТОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  »
Постановления и Указы »
Читайте также