Варіант 21. Прогнозування параметрів прориву гребель

З метою завчасного планування проведення рятувальних та інших невідкладних робіт в зонах катастрофічного затоп­лення внаслідок можливого прориву гребель (штучних і природних) виконується завчасне прогнозування можливих хвиль прориву та розмірів катастрофічного затоплення.

Вихідними даними для проведення необхідних розрахунків є:

L - відстань затвору, який розглядається, від греблі (км);

В - приведений розмір прориву (1; 0,5; 0,25);

J - ухил водної поверхні (визначається за допомогою карти);

h_м - висота майданчика (визначається за допомогою карти), м;

h_зат. -максимальна висота затоплення частки місцевості в ство­рі (визначається за допомогою карти), м;

h_ср.- висота прямокутника, еквівалентного площі змоченого пе­риметру в затворі при максимальній глибині затоплення (визначається за допомогою карти), м;

Н - висота греблі, м.

Розрахунки максимальної висоти хвилі прориву, макси­мальної швидкості потоку, середньої швидкості потоку води в точці створу та тривалості затоплення території здійснюється за допомогою формул і таблиць3.98-3.101:

1.Визначення висоти і швидкості хвилі прориву:

або (3.98)

де: А_h, В_h, А_v, В_v- коефіцієнти апроксимації, знаходяться за допомогою таблиць;

2. Визначення середньої швидкості потоку води:

V_сер·= (1:n_e) · h_зат^2/3 · J^1/2, м/сек., (3.99)

n_e = (1-V) · h_сер.^2/3 · J^1/2 (3.100)

3. Визначення часу затоплення території:

τ =β(t_гр. - t_фр) ·(1- h_м :h), (3.101)

де: h_м - висота частки місцевості до рівня води в річці в межень, м;

β -коефіцієнт, що залежить від висоти греблі, гідравлічного ухилу та інших параметрів; всі коефіцієнти знаходяться за допомогою таблиць 3.60.

Таблиця 3.60

Визначення коефіцієнту β

J · L : H	Висота греблі в долях від середньої глибини ріки в нижньому б'єфі (hо)
	Н = 10 ho	Н = 20 ho
0,05	15,5	18,0
0,1	14,0	16,0
0,2	12,5	14,0
0,4	11,0	12,0
0,8	9,5	10,8
1,6	8,3	9,9
3,0	7,9	9,6
5,0	7,6	9,3

Таблиця 3.61

Час приходу гребня (tгр) і фронту (tфр) хвилі прориву

до створу, який розглядається

L¸ К м	Н= 20 м				Н = 40 м				Н = 80 м
	J=1·10 -4		J=1·10 -3		J=1·10 -4		J=1·10 -3		J=1·10 -4		J=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

Таблиця 3.62