1.2. Оценка площади затопления при аварии на водохранилищах
Цель работы:
Закрепить знания по разделам «Целевое назначение и требования по эксплуатации систем и сооружений природообустройства и водопользования» и «Требования по обеспечению безопасности систем и сооружений природообустройства и водопользования» курса «Эксплуатация систем и сооружений природообустройства и водопользования». Научиться проводить оценку площади возможного затопления при аварии на гидротехнических сооружениях водохранилища.
Исходные данные:
карта-схема расположения малых водохранилищ (прудов) на территории Шегарского района Томской области (рис. 1.2.1);
данные о водохранилищах на территории Шегарского района Томской области (табл. 1.2.1, 1.2.2);
варианты заданий (табл. 1.2.3).
Рис. 1.2.1. Карта-схема расположения малых водохранилищ на территории Шегарского района Томской области
Таблица 1.2.1
Сведения о ГТС на территории Шегарского района Томской области (результаты инвентаризации 2002 г.)
Номер ГТС |
Расположение |
Собственник |
Орган надзора |
Проектировщик |
Тип компоновки ГТС |
Аварии |
Тип водосбросного сооружения |
ш1 |
Пруд № Ш1 расположен на расстоянии 0,25 км на ЮЗ от с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпь), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш2 |
Пруд № Ш2 на расстоянии 0,2 км на СЗ от с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш3 |
Пруд № Ш3 в с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металлической трубы d=0,98 м |
ш4 |
Пруд № Ш4 расположен на расстоянии 0,8 км на С от с. Баткат Шегарского района |
Нд |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Нд |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металллической трубы d=1,6 м |
ш5 |
Пруд № Ш5 расположен на расстоянии 1,7 км на В от с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металлической трубы d=0,7 м |
ш6 |
Пруд № Ш6 в с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, разрушен, остались части сооружения из железо-бетонных плит и балок. Труба бетонная d=1,0 м |
ш7 |
Пруд № Ш7 расположен на расстоянии 4,2 км на ЮЗ от с. Нащеково Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, в виде железной трубы (d=1,0 м) в бетонной обливке |
ш8 |
Пруд № Ш8 расположен на расстоянии 6 км на ЮВ от с. Баткат Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, сифонный, в виде металлической трубы d=1 м |
ш9 |
Пруд № Ш9 расположен на расстоянии 0,9 км на север от с.Тазырачево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш10 |
Пруд № Ш10 расположен на расстоянии 2,86 км на север от с. Гынгазово Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, трубчатый в виде металлической трубы d=1 м |
ш11 |
Пруд № Ш11 расположен на расстоянии 3,2 км на восток от с. Гынгазово Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, трубчатый, в виде 2-х металлических труб d=0,35 м |
ш12 |
Пруд № Ш12 расположен на расстоянии 5,3 км на восток от с. Кузнецово Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш13 |
Пруд № Ш13 расположен на расстоянии 5,2 км на восток от с. Каргала Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, в виде 2-х железобетонных труб d первой 1,1 м, d второй 1,5 м |
ш14 |
Пруд № Ш14 расположен в с. Каргала Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная) |
На момент обследования имеется проран.Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый, сифонный, в виде металлической трубы d=0,3 м, забит землей |
ш15 |
Пруд № Ш15 расположен в 12 км на запад от с. Каргала Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш16 |
Пруд № Ш16 расположен в с.Кайтес Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Нд |
Нет |
ш17 |
Пруд № Ш17 расположен на расстоянии 2,5 км на СЗ от с.Гусево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда разрушена. Пруд зарос травяной растительностью. |
Нет |
ш18 |
Пруд № Ш18 расположен в с.Гусево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш19 |
Пруд № Ш19 расположен на расстоянии 7,5 км на З от с.Монастырка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш20 |
Пруд № Ш20 расположен на расстоянии 1,5 км на Ю от с.Монастырка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Нд |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш21 |
Пруд № Ш21 расположен в с.Федораевка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш22 |
Пруд № Ш22 расположен в с.Федораевка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш23 |
Пруд № Ш23 расположен на расстоянии 6 км на С от с.Федораевка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь c водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде метал. трубы d 0,7 м |
ш24 |
Пруд № Ш24 расположен на расстоянии 1 км на С от д.Николаевка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,7 м |
ш25 |
Пруд № ш25 расположен на расстоянии 5,5 км на З от с.Маркелово Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
ш26 |
Пруд № Ш26 расположен на расстоянии 2 км на В от с. Анастасьевка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
ш27 |
Пруд № Ш27 расположен на расстоянии 2 км на СВ от с. Тазырачево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде 2 металлических труб d первой 0,5 м и d второй 0,37м |
ш28 |
Пруд № Ш28 расположен на расстоянии 2,5 км на СВ от с. Тазырачево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
ш29 |
Пруд № Ш29 расположен на расстоянии 6 км на Ю от с. Победа Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Сброс воды происходит через лежневку |
ш30 |
Пруд № Ш30 расположен на расстоянии 5 км на С от с. Новоильинка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш31 |
Пруд № Ш31 расположен в с. Новоильинка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,5 м |
ш32 |
Пруд № Ш32 расположен в с. Новоильинка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш33 |
Пруд № Ш33 расположен на расстоянии 1 км на Ю от с. Новоильинка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь, глухая |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Нет |
ш34 |
Пруд № Ш34 расположен на расстоянии 1 км на Ю от с.Жарковка Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Нд |
Двухблочный пруд; верхний блок образован в результате сооружения глухой плотины; нижний блок ограничен дорожным полотном с бетонным водопропуском |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Бетонный водовыпуск 4x2,4 м из нижнего блока; плотина верхнего блока глухая |
ш35 |
Пруд № Ш35 расположен в 1,5 км на северо-восток от с.Бушуево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Пруд построен без проекта |
Дорожная насыпь с водосбросом в виде метал.трубы |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,3 м |
ш36 |
Пруд № Ш36 расположен в центре с.Бушуево Шегарского района |
Бесхозный |
Надзор за ГТС не осуществляется |
Нд |
Дорожная насыпь с водосбросом в виде метал.трубы |
Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться |
Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,3 м |
Таблица 1.2.2
Параметры ГТС на территории Шегарского района Томской области (результаты инвентаризации 2002 г.)
Номер ГТС |
Норма стока, км3/год |
Полезный объем, млн.м3 |
Площадь, км2 |
НПУ, м |
ФПУ, м |
Максимальный напор, м |
Максим.высота ГТС,м |
Длина напорного фронта,м |
Площадь затопления, км2 |
ш1 |
0.004888 |
0.073181 |
0.3168 |
0.55 |
Нд |
1.8-2.3 |
2.3 |
160 |
1.503 |
ш2 |
9.46E-05 |
0.015697 |
0.01967 |
1.9 |
Нд |
3-3.5 |
3.5 |
260 |
0.102 |
ш3 |
0.003816 |
0.050357 |
0.05102 |
2.35 |
Нд |
0.72-1.22 |
3.9 |
170 |
0.082 |
ш4 |
0.0035 |
0.102959 |
0.1751 |
1.4 |
Нд |
2.31-2.81 |
6.15 |
290 |
0.37 |
ш5 |
0.015043 |
0.03066 |
0.146 |
0.5 |
1.5 |
0-0.5 |
1.5 |
160 |
0.2352 |
ш6 |
0.006213 |
0.007897 |
0.02442 |
0.77 |
4.4 |
1.7-2.2 |
4.45 |
180 |
0.052 |
ш7 |
0.000473 |
0.029189 |
0.02087 |
3.33 |
7.7 |
3.03-3.53 |
7.78 |
180 |
0.039 |
ш8 |
0.003343 |
0.075553 |
0.08775 |
2.05 |
4.3 |
2.9-3.4 |
4.4 |
90 |
0.08 |
ш9 |
0.001987 |
0.021506 |
0.02695 |
1.9 |
4.22 |
3.8-4.3 |
4.3 |
160 |
0.05744 |
ш10 |
0.002428 |
0.113749 |
0.1022 |
2.65 |
4.25 |
0.45-0.95 |
4.35 |
200 |
0.2127 |
ш11 |
0.002901 |
0.052476 |
0.06576 |
1.9 |
2.8 |
2.35 |
2.85 |
80 |
0.1173 |
ш12 |
0.008105 |
0.003277 |
0.006242 |
1.25 |
1.8 |
1.35-1.85 |
1.85 |
90 |
0.005852 |
ш13 |
0.003847 |
0.041072 |
0.0889 |
1.1 |
2.8 |
1.25-1.75 |
2.85 |
110 |
0.099 |
ш14 |
0.007033 |
0.039976 |
0.04759 |
0.2 |
2 |
1.5-2 |
2 |
150 |
0.102 |
ш15 |
7.57E-05 |
0.000231 |
0.011 |
0.05 |
1.8 |
1.3-1.8 |
1.8 |
100 |
0.03 |
ш16 |
0.012677 |
0.046645 |
0.08543 |
1.3 |
4.4 |
4-4.5 |
4.5 |
210 |
0.0341 |
ш17 |
0.001356 |
0 |
0.1165 |
0 |
2.2 |
1.7-2.2 |
2.2 |
90 |
0.0685 |
ш18 |
0.007569 |
0.074894 |
0.1486 |
1.2 |
3.1 |
2.7-3.2 |
3.2 |
160 |
0.08617 |
ш19 |
0.002586 |
0.021777 |
0.05185 |
1 |
1.55 |
1.1-1.6 |
1.6 |
150 |
0.0276 |
ш20 |
0.001227 |
0.003175 |
0.0126 |
0.6 |
4.8 |
4.3-4.8 |
4.8 |
120 |
0.00672 |
ш21 |
0.000145 |
0.002733 |
0.01001 |
0.65 |
2.15 |
1.7-2.2 |
2.2 |
90 |
0.0059 |
ш22 |
0.000142 |
0.00096 |
0.00457 |
0.5 |
0.7 |
0.6 |
0.7 |
40 |
0.0021 |
ш23 |
0.005929 |
0.193024 |
0.2089 |
2.2 |
5.1 |
0.63-1.13 |
5.2 |
130 |
0.0764 |
ш24 |
0.000315 |
0.008749 |
0.04166 |
0.5 |
1.75 |
0.6-1.1 |
1.8 |
80 |
0.023 |
ш25 |
0.004983 |
0.014475 |
0.02872 |
1.2 |
2 |
1.5 |
2.05 |
140 |
0.0087 |
ш26 |
0.006465 |
0.005002 |
0.02382 |
0.5 |
2.45 |
1-1.5 |
2.5 |
110 |
0.0076 |
ш27 |
0.001072 |
0.003741 |
0.02969 |
0.3 |
2.45 |
1.5-2 |
2.5 |
90 |
0.00457 |
ш28 |
0.003091 |
0.062815 |
0.09649 |
1.55 |
2.6 |
2.2 |
2.7 |
130 |
0.0076 |
ш29 |
0.0024 |
0.004976 |
0.01481 |
0.8 |
2.7 |
2.3-2.8 |
2.8 |
100 |
0.00658 |
ш30 |
0.002428 |
0.007879 |
0.0469 |
0.4 |
3.75 |
3.3-3.8 |
3.8 |
110 |
0.017 |
ш31 |
0.00011 |
0.007681 |
0.01524 |
1.2 |
2.55 |
2 |
2.6 |
110 |
0.00832 |
ш32 |
0.002775 |
0.335588 |
0.3474 |
2.3 |
5.2 |
4.8-5.3 |
5.3 |
220 |
0.094 |
ш33 |
9.46E-05 |
0.009129 |
0.01672 |
1.3 |
3.6 |
3.2-3.7 |
3.7 |
210 |
0.03 |
ш34 |
0.000284 |
0.021475 |
0.05113 |
1 |
3.95 |
3.5-4 |
4 |
450 |
0.012 |
ш35 |
0.000189 |
0.003557 |
0.0077 |
1.1 |
2.75 |
2-2.5 |
2.8 |
60 |
1.6 |
ш36 |
0.000788 |
0.0168 |
0.05 |
0.8 |
1.5 |
0.6 |
1.5 |
120 |
0.012 |
Таблица 1.2.3
Варианты расчёта
Вариант |
Номер ГТС |
Вариант |
Номер ГТС |
Вариант |
Номер ГТС |
Вариант |
Номер ГТС |
Вариант |
Номер ГТС |
1 |
Ш1 |
8 |
Ш8 |
15 |
Ш15 |
22 |
Ш22 |
29 |
Ш29 |
2 |
Ш2 |
9 |
Ш9 |
16 |
Ш16 |
23 |
Ш23 |
30 |
Ш30 |
3 |
Ш3 |
10 |
Ш10 |
17 |
Ш17 |
24 |
Ш24 |
31 |
Ш31 |
4 |
Ш4 |
11 |
Ш11 |
18 |
Ш18 |
25 |
Ш25 |
32 |
Ш32 |
5 |
Ш5 |
12 |
Ш12 |
19 |
Ш19 |
26 |
Ш26 |
33 |
Ш33 |
6 |
Ш6 |
13 |
Ш13 |
20 |
Ш20 |
27 |
Ш27 |
34 |
Ш34 |
7 |
Ш7 |
14 |
Ш14 |
21 |
Ш21 |
28 |
Ш28 |
35 |
Ш35 |
Задание к работе: определить площади затопления при возможном прорыве плотин малых водохранилищ (прудов).
Ход выполнения работы:
ознакомиться с теоретической частью и дополнительной литературой;
по картографическим материалам (рис. 1.2.1 и дополнительные материалы) построить кривую связи уровня воды и объёма водоёма для участка нижнего бьефа водохранилища;
согласно выбранному варианту и используя дополнительные картографические материалы (топокарты, космоснимки), определить ориентировочную площадь затопления при прорыве плотины пруда; степень затопления территории оценивается с учётом объёма водохранилища;
оформить работы так же, как и в упражнении 1.1.1.
Дополнительная литература:
Арсеньев Г.С. Практикум по водному хозяйству и водохозяйственным расчётам: учебное пособие. – Л.: Изд-во ЛГМИ, 1989. – 195 с.
Савичев О.Г. Гидрология, метеорология и климатология: гидрологические расчёты: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2011. – 224 с.
СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик. – М.: Госстрой России, 2004. – 72 с.
СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. – М.: Госстрой России, 2006. – 26 с.