Час підходу гребеня (tгр) і фронту хвилі прориву (tфр) , год.
R, км |
Н=20 м |
Н=40 м |
Н=80 м |
||||||||||||
i=10-3 |
i=10-4 |
i=10-3 |
i=10-4 |
i=10-3 |
i=10-4 |
||||||||||
tфр |
tгр |
tфр |
tгр |
tфр |
tгр |
tфр |
tгр |
tфр |
tгр |
tфр |
tгр |
||||
5 |
0,2 |
1,8 |
0,2 |
1,2 |
0,1 |
2,0 |
0,1 |
1,2 |
0,1 |
1,1 |
0,1 |
0,2 |
|||
10 |
0,6 |
4,0 |
0,6 |
2,4 |
0,3 |
3,0 |
0,3 |
2,0 |
0,2 |
1,7 |
0,1 |
0,4 |
|||
20 |
1,6 |
7,0 |
2,0 |
5,0 |
1,0 |
6,0 |
1,0 |
4,0 |
0,5 |
3,0 |
0,4 |
1,0 |
|||
40 |
5,0 |
14 |
4,0 |
10 |
3,0 |
10 |
2,0 |
7,0 |
1,2 |
5,0 |
1,0 |
2,0 |
|||
80 |
13 |
30 |
11 |
21 |
8,0 |
21 |
6,0 |
14 |
3,0 |
9,0 |
3,0 |
4,0 |
|||
150 |
33 |
62 |
27 |
43 |
18 |
40 |
15 |
23 |
7,0 |
17,0 |
6,0 |
9 |
|||
200 |
160 |
230 |
113 |
161 |
95 |
140 |
70 |
98 |
25 |
32 |
35 |
59 |
|||
4. Розраховується тривалість затоплення території об'єкту (tзат) за допомогою формули:
tзат = в(tгр − tфр)(1−hм / h),
де в – коефіцієнт, значення якого знаходять у табл. 2.2.10 як функцію висоти дамби (Н) і відношення i R/H.
5. Ступінь зруйнування елементів об'єкту економіки (будівлі, устаткування, і т. п.) залежно від швидкості і висоти хвилі прориву оцінюється за допомогою табл. 2.2.5.
Таблиця 2.2.10
Значення коефіцієнту в
R/H |
Висота дамби (H) в частках від середньої глибини річки в нижньому б’єфі (h0) |
|
Н=10h0 |
Н=20h0 |
|
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 |
8,0 |
9,6 |
5,0 |
7,6 |
9,3 |
Приклад. В результаті весняної повені відбувся підйом рівня води в річці Тетерів, через яку наведений металевий міст. На березі річки розташований населений пункт Коптяжка, і недалеко від нього створено водосховище. Після прориву дамби через проран в ній з параметром в безрозмірному вигляді − Вб = 0,5 почалося різке збільшення рівня води в р. Тетерів і гідропонік спрямувався до населеного пункту Коптяжка. Відомі висота рівня води у верхньому б’єфі дамби Н = 80 м, видалення створу об'єкту від дамби R = 5 км, гідравлічний ухил водної поверхні річки i = 1·10-3, а також висота місця розташування об'єкту hм = 2 м, максимальна висота затоплення ділянки місцевості (селища) по створу об'єкту hзат= 8 м і висота прямокутника, еквівалентного за площею змоченому периметру в створі об'єкту, hср= 5 м. Об'єкт економіки: будівлі – каркасні панельні; склади – цегляні; кабель електромережі − підземний. В населеному пункті Коптяжка одноповерхові цегляні будинки, їх підвали – кам'яні. До кожного будинку проведені труби газопостачання. Вулиця в селищі вкрита асфальтобетоном.
Визначити параметри хвилі прориву – висоту, швидкість і ступінь можливих зруйнувань об'єктів в селищі.
Розв’язання завдання:
Визначається висота хвилі прориву (рис. 2.2.1):
.
У табл. 2.2.8 для Вб = 0,5, Н = 80 м, i = 1·10-3, знаходять А1=320, В1=166. Тоді:
= 320/(166+5000)0,5= 4,45 (м).
Розраховують швидкість хвилі прориву за формулою:
.
У табл. 2.2.8 для Вб = 0,5, Н = 80 м, i = 1·10-3 знаходять А2=61, В2=52. Тоді:
=
= 0,858 (м/с).
Оцінюють час підходу гребен (tгр) і фронту (tфр) хвилі прориву до створу об’єкту.
За допомогою табл. 2.2.10 для Н = 80 м, L = 5 км, i = 1·10-3, визначають tгр = 0,2 год. і tфр = 0,1 год.
Розраховують тривалість затоплення території об'єкту:
tзат = в(tгр − tфр)(1− hм / h).
Значення коефіцієнту в знаходять у табл. 2.2.10 для Н/hзат = 80/8 = 10, тобто при H=10h та R/H =1·10-3 ·5000/80 = 0,0625. Отже, якщо R/H = 0,0625 і H =10h за допомогою табл. 2.2.10 коефіцієнт в розраховують методом інтерполяції:
в = 14 + (15,5−14)(0,0625 – 0,05) / (0,1−0,05) = 14,375.
Тоді: tзат = 14,375 (0,2 – 0,1)(1−2 / 4,45) = 0,79 (год.) = 47,4 (хв).
5 Ступінь зруйнування об’єктів хвилею прориву характеризується даними табл. 2.2.5 при h = 4,45 і u = 0,858 м/с − 0,9 м/с:
а) на об'єкті: будівлі отримають слабкі зруйнування, склади – сильні ушкодження.
б) в селищі: будинки, міст, дорога будуть мати сильні зруйнування.