Речной гидродинамики

Модели мелкой воды в задачах речной гидродинамики

---

В результате расчетов определялись максимальные уровни воды у со-
оружений Балаковской АЭС при различных сценариях развития гидроди-
намической аварии с учетом воздействия ветров различных направлений, 
а также максимальные глубины затопления (Рис.9.1.5) и скорости течения 
у ограждающей дамбы №1 водоема-охладителя, волновое воздействие на 
дамбу и другие сооружения АЭС.
Расчеты показали сложную динамику взаимодействия паводкового по-
тока, волны прорыва, ветровых нагонов и ветровых волн, при различных 
сочетаниях которых формируются разные уровни водной поверхности и па-
раметры волнения у сооружений АЭС.
Рис. 9.1.5.
Максимальные глубины затопления в районе Балаковской АЭС
при прохождении волны прорыва Жигулевского гидроузла на фоне половодья
с расходом 0,01% обеспеченности
9.1.4. Оценки вероятностей рассматриваемых сценариев и рисков 
затопления АЭС
Вероятности половодья 10
-4
1/год и ветра 10
-2
1/год заданы по условиям 
расчетов. Поскольку наибольшие уровни воды у сооружений Балаковской 
АЭС возникают при ветрах Юго-Западного (годовая повторяемость 18%), 
Северного (16%) и Северо-Западного (13%) направлений, постольку сум-
Часть II. Моделирование практических задач речной гидродинамики
305

---

марную вероятность однопроцентных ветров именно этих направлений 
можно оценить величиной 4,7 × 10
-3
1/год. Согласно СНиП 33-01-2003 «ГИ-
ДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ» допускаемое значение вероятности 
возникновения аварий на напорных гидротехнических сооружениях I класса 
(Жигулевский г/у) равно 5 × 10
-5
1/год. Эти три случайных события можно 
считать независимыми, поскольку Жигулевский гидроузел пропускает по-
ловодье 0,01% при ФПУ в расчетном режиме. Исходя из приведенных зна-
чений вероятностей и результатов расчётов, можно дать следующие оценки 
вероятности рассматриваемых сценариев и соответствующих воздействий 
на сооружения Балаковской АЭС:
– вероятность наложения 1% ветра опасных для Балаковской АЭС рум-
бов на 0,01% половодье равна 4,7 × 10
-7
1/год. Повторяемость такого собы-
тия – один раз в два миллиона лет. При этом, согласно результатам расчетов, 
площадка Балаковской АЭС не затапливается, но может произойти перелив 
и частичное разрушение ограждающей дамбы водоема-охладителя, распо-
ложенной на пониженных отметках;
– вероятность наложения волны прорыва Жигулевского гидроузла на 
0,01% половодье равна 5 × 10
-9
1/год, или один раз в двести миллионов лет. 
При этом площадка Балаковской АЭС не затапливается, но произойдет раз-
рушение напорного фронта Саратовского гидроузла из-за превышения его 
пропускной способности и перелива через гребень грунтовой плотины;
– вероятность совпадения во времени трех экстремальных событий (по-
ловодья 0,01%, ветра 1% опасных румбов и волны прорыва Жигулевского 
гидроузла) равна 2,35 × 10
-11
1/год, или приблизительно один раз в сорок 
миллиардов лет. При этом площадка Балаковской АЭС может подвергнуть-
ся подтоплению на глубину не более 0,2 м, однако такое событие из-за его 
ничтожной вероятности следует признать нереализуемым.
Опыт выполнения соответствующих расчетов для нужд атомной энерге-
тики показал, что гораздо более эффективным для проектирования является 
не просто определение максимальной отметки затопления площадки АЭС с 
вероятностью 10
-6
1/год, а построение кривой связи максимальных отметок 
затопления с их вероятностью или повторяемостью. При этом постулирует-
ся, что эта кривая является однозначной, непрерывной и монотонной.
Построение такой кривой для объекта повышенной опасности обладает 
рядом важных преимуществ по сравнению с принятым в настоящее время 
подходом:
– более высокая точность результатов (поскольку кривая строится осред-
нением по массиву точек);
– инвариантность к нормам проектирования (за нормативную можем 
принять любую вероятность из заданного диапазона, не проводя дополни-
тельных расчётов);
– возможность оценить эффективность нормативного запаса (в России 
его величина принята равной 0,5 м);
306