tema_5

2.3 Прогнозування параметрів прориву греблі гідротехнічних споруд

Прогнозування часу прориву природних гідротехнічних споруд базується на прогнозі підйому рівнів води до 80-85% висоти перемички водосховища з урахуванням прогнозу найближчої метеостанції.

Відомості щодо характеристик хвилі прориву необхідні для прийняття рішення для проведення аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт.

Вихідні дані для розрахунку:

L – віддалення створу, який розглядається, від греблі;

В – розмір прориву;

І – схил водної поверхні (визначається по карті);

h_m – висота площадки (визначається по карті);

h_з – максимальна висота затоплення дільниці місцевості по створу (визначається по карті);

h_ер – висота прямокутника, еквівалентного по площі змоченого периметру в створі при максимальній глибині затоплення (визначається по карті);

Н – висота греблі.

Результати розрахунку:

h – максимальна висота хвилі прориву;

V – максимальна швидкість потоку;

V_ер – середня швидкість потоку води у створі, який розглядається;

t – тривалість затоплення території;

t_гр – час приходу гребеня хвилі прориву;

t_фр – час приходу фронту хвилі прориву.

Послідовність розрахунку:

1. Визначається висота і швидкість хвилі прориву.

А_h А_v

h = ———— , м V = ——— , м

де: А_h, B_h, А_u, В_u – коефіцієнти апроксимації, які залежать від висоти греблі; (Н) - гідравлічною схилу водної поверхні (І) і розмірів очікуваного прориву; (В) – значення коефіцієнтів наведені у таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Значення коефіцієнтів (В)

В	Н_m	Значення коефіцієнтів при схилах
		і = 1 × 10^-4				і = 5 × 10^-4				і = 1 × 10^-3
		А_h	В_h	А_u	В_u	А_h	В_h	А_u	В_u	А_h	В_h	А_u	В_u
1 5 0,25	20 40 80 150 20 40 80 150 250 20 40 80 150 250	100 280 720 1880 128 340 844 2140 4520 140 220 880 2420 4740	90 150 286 500 204 332 588 1036 1976 192 388 780 1456 2420	9 20 39 79 11 19 34 62 100 8 13 23 41 67	7 9 12 15 11 14 17 23 28 21 21 21 20 16	70 180 480 1240 92 224 554 1200 2600 60 192 560 1360 2800	50 76 140 234 104 167 293 514 830 100 176 320 572 932	13 24 52 100 13 23 43 79 130 11 21 41 77 126	10 12 16 21 23 25 31 38 46 33 36 41 51 62	40 110 300 780 56 124 320 940 1840 40 108 316 840 1688	18 30 60 106 51 89 166 299 490 38 74 146 172 452	16 32 62 116 18 32 61 113 187 15 30 61 114 191	21 24 29 34 38 44 52 62 79 43 50 65 89 116

2. Визначається середня швидкість потоку води

V_ср = — h_з^2/3і^1/2, м/с

n_е

де: n- еквівалентний коефіцієнт шорсткості по створу

n = — h_ср^2/3і^1/2

3. Визначається час затоплення території

h_m

t = w(t_{p —}t_фр) (1 − —)

де: h_m – висота дільниці місцевості від рівня моря у річці в межень, м;

w - коефіцієнт, який залежить від висоти греблі, гідравлічного схилу і інших параметрів.

Значення коефіцієнта W визначається по таблиці 2.2.

Таблиця 2.2. Значення коефіцієнта W

I L Н	Висота греблі в долях від середньої глибини річки у нижньому б’єфі (h_m)
I L Н	Н = 10_ho	Н = 20_ho
0,05	15,5	18
0,1	14	16
0,2	12,5	14
0,4	11	12
0,8	9,5	10,8
1,6	8,3	9,9
3	9,9	9,6
5	7,6	9,3

Величини t_гр і t_фр визначаються по таблиці 2.3.

_{Таблиця 2.3 Величина tгр і t}фр

L, км	Н = 20 м		Н = 40 м		Н = 80 м
	дляі = 1 × 10^-4 чисельнику:			дляі = 1 × 10^-3 знаменнику:
	t_гр	t_гр	t_гр	t_гр	t_гр	t_гр
5	0,2/0,2	1,8/1,2	0,1/0,1	2/1,2	0,1/0,1	1,1/0,1
10	0,6/0,6	4/2,4	0,3/0,3	3/2	0,2/0,1	1,7/0,4
20	1,6/2	7/5	1/1	6/4	0,5/0,4	3/2
40	5/4	14/10	3/2	10/7	1,2/1	5/2
80	13/11	30/21	8/6	21/14	3/3	9/4
150	33/27	62/43	18/15	40/23	7/6	17/9

Очікувані параметри, які характеризують зону затоплення, залежать не тільки від розмірів водосховища, величини напору та інших характеристик гідровузла, але, більшою мірою, визначаються геодезичними і топографічними особливостями території.

Содержание