Час приходу гребеня (tгр) і фронту (tфр) хвилі прориву до створу, який розглядається

L¸ км	Н= 20 м				Н = 40 м				Н = 80 м
	i=1·10 -4		i=1·10 -3		i=1·10 -4		i=1·10 -3		i=1·10 -4		i=1·10 -3
	tгр	tфр	tгр	tфр	tгр	tфр	tгр	tфр	tгр	tфр	tгр		tфр
5	0,2	1,8	0,2	1,2	0,1	2	0,1	1,2	0,1	1,1		0,1	0,1
10	0,6	4	0,6	2,4	0,3	3	0,3	2	0,2	1,7		0,1	0,4
20	1,6	7	2	5	1	6	1	4	0,5	3		0,4	1
40	5,0	14	4	10	3	10	2	7	1,2	5		1	2
80	13	30	11	21	8	21	6	14	3	9		3	4
150	33	62	27	43	18	40	15	23	7	17		6	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.

Критичні параметри руйнування деяких об'єктів хвилею прориву (водяним потоком) подані в табл. 4.9.

Для оцінки можливих наслідків прориву гребель можливо скористатися атласами, які розроблені проектними інститутами відповідних відомств (Міненерго і Мінводгоспу), що мають необхідні розрахунки та схеми можливого катастрофічного затоплення з урахуванням технічних характеристик гідровузлів і топографічних особливостей території.

Таблиця 4.9.

Критичні параметри руйнування деяких об'єктів хвилею прориву (водяним потоком)

№ пп.	Найменування об'єктів	Сильні руйнування			Середні руйнування			Слабкі руйнування
		Гли-бина пото-ку, м	Швид-кість потоку, м/сек	Питоме наванта-ження, тс/ м2	Гли-бина пото-ку, м	Швид-кість потоку, м/сек	Питоме наванта-ження, тс/ м2	Гли-бина пото-ку, м	Швид-кість потоку, м/сек	Питоме наванта-ження, тс/ м2
1.	Стіни на залізо-бетонних і ме-талевих палях	6,0	5,0	7,5	3,0	3,0	1,35	1,0	2,0	0,2
2.	Стіни на дерев'я них палях	4,0	5,0	5,0	2,0	3,0	0,9	1,0	1,0	0,05
3.	Стіни, моли, водоломи із масивної кладки	7,0	5,0	8,75	4,0	3,0	1,8	2,0	2,9	0,4
4.	Кранове облад-нання портів	6-10	4 -9	4,8-4,5	6,0	2-3	1,2-2,7	2,0	1,5-2	0,2-0,4
5.	Дерев'яні 1-2по-верхові будинки	3,5	2,0	0,7	2,5	1,5	0,28	1,0	1,0	0,05
6.	Цегляні малопо-верхові будинки	4,0	2,5	1,25	3,0	2,0	0,6	2,0	1,0	0,1
7.	Промислові бу-динки з легким метал.каркасом	5,0	2,5	1,56	3,5	2,0	0,7	2,0	1,5	0,2
8.	Промислові бу-дови з важким металевим або з/б каркасом	7,5	4,0	6,0	6,0	3,0	2,7	3,0	1-5	0,34
9.	Залізничні колії	2,0	2,0	0,4	1,0	1,0	0,05	0,5	0,5	0,06
10.	Шосейні дороги з твердим покриттям	4,0	3,0	1,8	2,0	1,5	0,22	1,0	1,0	0,05
11.	Залізничні мости (бетонні)	2,0	3,0	0,9	1,0	2,0	0-2	-	-	-
12.	Металеві мости з прогоном 30-100 м	2,0	3,0	0,9	1,0	2,0	0,2	-	-	-
13.	Залізничний рухомий склад	3,5	3,0	1,6	3,0	1,5	0,34	1,5	1,0	0,12

Примітки: 1. За критичні параметри хвилі прориву, при яких наступає загибель, або тяжке поранення людей, приймається h >1,5 м і V>2,5 м/сек.

2. Швидкість хвилі прориву коливається від 3 до 25 км/год, а іноді і більше.

ПРИКЛАД 1.

У результаті весняного водопілля відбувся підйом рівня води в річці, через яку прокладений металевий міст. Біля річки розташоване селище. Недалеко від нього є водосховище з греблею. Після переповнення водосховища і прориву греблі через проран в ній з приведеним розміром прориву – В=0,5 почалося різке збільшення рівня води в річці і гідропотік води спрямувався до селища. Відомі висота рівня води у верхньому б'єфі греблі Н₀ = 80 м, віддалення створу об'єкта від греблі L = 5 км, гідравлічний схил водяної поверхні річки i = 1 • 10^-3, а також висота розташування об'єкта h_м = 2 м, максимальна висота затоплення ділянки місцевості (селища) по створу об'єкта h_зат = 8 м і висота прямокутника, еквівалентного за площею змоченому периметру в створі об'єкта, h_ср = ​​5 м. Об'єкт економіки: будівлі - каркасні панельні, склади - цегляні; обладнання - підземні кабелі електромережі. У селищі 57 одноповерхових цегляних будинків, їх підвали – кам'яні. До кожного будинку підведені труби газопостачання. У селищі проходить дорога з асфальтобетонним покриттям. Визначити параметри хвилі прориву - висоту, швидкість і ступінь можливих руйнувань на об'єкті і в селищі.

Розв'язок:

1. Висота хвилі прориву:

З табл.6 для В=0,5, Н₀ = 80 м, i = 1· 10^-3, знаходимо А₁=320, В₁=166. Тоді

= = 4,45 (м).

2. Швидкість хвилі прориву:

.

З табл.6 для В=0,5, Н₀ = 80 м, i = 1 · 10^-3 знаходимо А₂=61, В₂=52. Тоді

= = 0,858 (м/с).

3. Час приходу гребеня (t_гр) і фронту (t_фр) хвилі прориву визначаємо за табл. 8 при Н₀ = 80 м, L = 5 км, i = 1 · 10^-3 , тоді:

t_гр = 0,2 год = 12 хв та t_фр = 0,1 год = 6 хв.

4. Час (тривалість) затоплення території об'єкту:

t_зат = β(t_гр - t_фр)(1-h_м / h).

Коефіцієнт β знаходимо за табл. 7 при Н₀/h₀ = 80/8 = 10, тобто при H₀=10h₀ і відношені iL/H₀ = 10^-3 ·5000/80 = 0,0625. Отже, при iL/H₀ = 0,0625 и H₀ =10h₀ за табл.7 коефіцієнт β знаходимо методом інтерполяції:

β = 14 + (15,5-14)(0,0625 – 0,05) / (0,1-0,05) = 14 + 1,5 · 0,0125/0,05 = 14,375.

Тоді t_зат = 14,375 · (0,2 – 0,1)(1-2 / 4,45) = 0,79 (год) = 47,4 (хв).

5. Можливі руйнування хвилі прориву знаходять за табл. 9 при h = 4,45 м і V = 0,858 м/с = 0,9 м/с.

а) На об'єкті: будівлі отримають слабкі руйнування, а склади – сильні руйнування.

б) В селищі будинки, міст, дорога – отримають сильні руйнування.