- •Оценка и прогнозирование чрезвычайных ситуаций, вызванных гидротехническими авариями
- •Значение коэффициентов в формулах (1) при уклонах реки
- •Время прихода гребня и фронта волны прорыва
- •Значения коэффициента
- •Параметры волны прорыва, приводящие к разрушениям объектов
- •5. Контрольные вопросы.
- •Литература:
Время прихода гребня и фронта волны прорыва
, км | |||||||||||||||||
i = 10-4 |
i = 10-3 |
i = 10-4 |
i = 10-3 |
i = 10-4 |
i = 10-3 | ||||||||||||
5 10 20 40 80 |
0,2 0,5 1,6 5 13 |
1,8 4 7 14 30 |
0,2 0,6 2 4 11 |
1,2 2,4 5 10 21 |
0,1 0,3 1 3 8 |
2 3 6 10 21 |
0,1 0,3 1 2 6 |
1,2 2 4 7 14 |
0,1 0,2 0,5 1,2 3 |
1,1 1,7 3 5 9 |
0,1 0,1 0,4 1 3 |
0,2 0,4 1 2 4 |
Таблица 3
Значения коэффициента
Отношение высоты плотины , м, к средней глубине реки в нижнем бьефе, м | ||
10 |
20 | |
0,05 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 |
15,5 14 12,5 11 9,5 8,3 |
18 16 14 12 10,8 9,9 |
Таблица 4
Параметры волны прорыва, приводящие к разрушениям объектов
Объект |
Степень разрушения | |||||||
Сильная |
Средняя |
Слабая | ||||||
, м/с |
, м |
, м/с |
, м |
, м/с |
, м | |||
Здания и сооружения | ||||||||
Сборные деревянные жилые дома Деревянные дома (1…2 этажа) Кирпичные малоэтажные здания (1…3 этажа) Промышленные здания с лёгким металлическим каркасом и здания бескаркасной постройки Кирпичные дома средней этажности (4этажа) Промышленные здания с тяжелым металлическим или железобетонным каркасом (стены из керамзитовых панелей) Бетонные и железобетонные здания, здания антисейсмической конструкции Стенки, набережные и пирсы на деревянных сваях Стенки, набережные и пирсы напряженной конструкции с заполнением камнем Стенки, набережные и пирсы на железобетонных и металлических сваях Стенки, набережные, молы, волноломы из кладки массивов |
3 3,5 4
5
6
7,5
12
4
5
6
7 |
2 2 2,4
2,5
3
4
4
6
6
6
6 |
2,5 2,5 3
3,5
4
6
9
2
3
3
4 |
1,5 1,5 2
2
2,5
3
3
4
4
4
4 |
1 1 2
2
2,5
3
4
1
1
1
2 |
1 1 1
1
1,5
1,5
1,5
1
1
2
2 | ||
Оборудование портов и промышленных предприятий | ||||||||
Стандартное оборудование Оборудование химических и электротехнических цехов и лабораторий Стапели и стапельные места судостроительных и судоремонтных заводов Трансформаторно-понизительные подстанции Крановое оборудование: портальные краны грузоподъёмность: 5 т 10 т 16 т Мостовой перегружатель 16 т |
3 4
4
5
6 8 8 10
|
2 1,5
4
2
4 5 6 9 |
2 3
3
4
6 6 6 6 |
2 1,5
3
2
2 2 3 4
|
1 1
2
2
2 2 2 2 |
1 1
1
1
1,5 2 2 2 | ||
Мосты, дороги и транспортные средства | ||||||||
Деревянные мосты (поток выше проезжей части) Железобетонные мосты Металлические мосты и путепроводы с пролётом 30…100 м То же с пролётом более 100 м Железнодорожные мосты Дороги с гравийным (щебёночным) покрытием Шоссейные дороги с асфальтовым и бетонным покрытием Автомобили Подвижной состав |
1
2 2
2 2 2,5
4
2 3,5 |
2
3 3
2,5 2 2
3
2 3 |
1
1 1
1 1 1
2
1,5 3 |
1,5
2 2
2 1 1,5
1,5
1,5 1,5 |
0
0 0
0 0,5 0,5
1
1 1,5 |
0,5
0,5 0,5
0,5 0,5 0,5
1
1 1 | ||
Плавучие средства | ||||||||
Малотоннажные речные суда, катера с осадкой менее 2 м Вспомогательные суда (плавучие краны, землечерпательные снаряды и т.д.) Крупнотоннажные речные, пассажирские и грузовые суда (с осадкой более 2,5 м) Плавучие доки Плавучие причалы |
5
7
9
8 9 |
2
2
2
2 2 |
4
4
5
5 6 |
1,5
1,5
1,5
1,5 2 |
2
2
3
3 3 |
1,5
1,5
1,5
1,5 2 |
3. Пример задачи. В результате непроизвольного подъема заслонки шлюза на гидроузле образовался проран с относительным размером . На расстояниикм вниз по течению реки расположен город. Высота уровня воды перед плотиной м, высота месторасположения городам, гидравлический уклон реки, глубина реки в нижнем бьефе м.
Оценить степень разрушения зданий в городе, железнодорожного (металлического) и автомобильного (железобетонного) мостов.
Решение:
Найдем высоту гребня и скоростьволны прорыва [смотреть формулу (1)], используя данные таблицы 1:
;
.
Определим время прихода гребня волны прорыва и фронтаволны прорыва, интерполируя приведенные в таблице 2 данные длякм:
; .
Продолжительность затопления территории города и завода рассчитаем по формуле (2), предварительно определив по таблице 3 для, значение:
.
Оценим степень разрушений в городе по таблице 4. При скорости движения волны прорыва м/с и глубины затоплениям в городе полностью будут разрушены деревянные дома, кирпичные малоэтажные здания, получат сильные разрушения кирпичные дома средней этажности. Велика опасность сильного разрушения железобетонного и металлического мостов, дорог с гравийным покрытием. Шоссейные дороги с асфальтовым и бетонным покрытием получат также сильные разрушения.
4. Индивидуальное задание. Оценить степень разрушения зданий в городе, железнодорожного (металлического) и автомобильного (железобетонного) мостов. Варианты заданий для решения задач приведены в таблице 5.
Таблица 5
Таблица вариантов
Номер варианта определяется по последним двум числам зачётной книжки
№ |
B, м |
L, км |
, м |
, м |
i, м/км |
, м |
00 |
0,5 |
10 |
10 |
1 |
0,5 | |
01 |
0,6 |
10,5 |
12 |
2 |
0,6 | |
02 |
0,7 |
11 |
14 |
3 |
0,7 | |
03 |
0,8 |
11,5 |
16 |
4 |
0,8 | |
04 |
0,9 |
12 |
18 |
5 |
0,9 | |
05 |
0,25 |
12,5 |
20 |
6 |
1 | |
06 |
0,3 |
13 |
22 |
7 |
1,1 | |
07 |
0,35 |
13,5 |
24 |
8 |
1,2 | |
08 |
0,4 |
14 |
26 |
9 |
1,3 | |
09 |
0,45 |
14,5 |
28 |
10 |
1,4 | |
10 |
1 |
15 |
30 |
1 |
1,5 | |
11 |
0,55 |
15,5 |
32 |
2 |
1,6 | |
12 |
0,65 |
16 |
34 |
3 |
1,7 | |
13 |
0,75 |
16,5 |
36 |
4 |
1,8 | |
14 |
1,9 |
17 |
38 |
5 |
1,9 | |
15 |
0,9 |
17,5 |
40 |
6 |
2 | |
16 |
0,25 |
18 |
10 |
7 |
2,1 | |
17 |
0,3 |
18,5 |
12 |
8 |
2,2 | |
18 |
0,35 |
19 |
14 |
9 |
2,3 | |
19 |
0,4 |
19,5 |
16 |
10 |
2,4 | |
20 |
0,45 |
20 |
18 |
1 |
2,5 | |
21 |
1 |
20,5 |
20 |
2 |
2,6 | |
22 |
0,55 |
21 |
22 |
3 |
2,7 | |
23 |
0,65 |
21,5 |
24 |
4 |
2,8 | |
24 |
0,75 |
22 |
26 |
5 |
2,9 | |
25 |
0,9 |
22,5 |
28 |
6 |
3 | |
26 |
0,25 |
23 |
30 |
7 |
3,1 | |
27 |
0,3 |
23,5 |
32 |
8 |
3,2 | |
28 |
0,35 |
24 |
34 |
9 |
3,3 | |
29 |
0,4 |
24,5 |
36 |
10 |
3,4 | |
30 |
0,45 |
25 |
38 |
1 |
3,5 | |
31 |
1 |
25,5 |
40 |
2 |
3,6 | |
32 |
0,55 |
26 |
10 |
3 |
3,7 | |
33 |
0,65 |
26,5 |
12 |
4 |
3,8 | |
34 |
0,75 |
27 |
14 |
5 |
3,9 | |
35 |
0,8 |
27,5 |
16 |
6 |
4 | |
36 |
0,9 |
28 |
18 |
7 |
4,1 | |
37 |
1 |
28,5 |
20 |
8 |
4,2 | |
38 |
0,9 |
29 |
22 |
9 |
4,3 | |
39 |
0,25 |
29,5 |
24 |
10 |
4,4 | |
40 |
0,3 |
30 |
26 |
1 |
4,5 | |
41 |
0,35 |
30,5 |
28 |
2 |
4,6 | |
42 |
0,4 |
31 |
30 |
3 |
4,7 | |
43 |
0,45 |
31,5 |
32 |
4 |
4,8 | |
44 |
1 |
32 |
34 |
5 |
4,9 | |
45 |
0,55 |
32,5 |
36 |
6 |
5 | |
46 |
0,65 |
33 |
38 |
7 |
5,1 | |
47 |
0,75 |
33,5 |
40 |
8 |
5,2 | |
48 |
0,5 |
34 |
10 |
9 |
5,3 | |
49 |
0,6 |
34,5 |
12 |
10 |
5,4 | |
50 |
0,7 |
35 |
14 |
1 |
0,5 | |
51 |
0,8 |
35,5 |
16 |
2 |
0,6 | |
52 |
0,9 |
36 |
18 |
3 |
0,7 | |
53 |
1 |
36,5 |
20 |
4 |
0,8 | |
54 |
0,9 |
37 |
22 |
5 |
0,9 | |
55 |
0,25 |
37,5 |
24 |
6 |
1 | |
56 |
0,3 |
38 |
26 |
7 |
1,1 | |
57 |
0,35 |
38,5 |
28 |
8 |
1,2 | |
58 |
0,4 |
39 |
30 |
9 |
1,3 | |
59 |
0,45 |
39,5 |
32 |
10 |
1,4 | |
60 |
1 |
40 |
34 |
1 |
1,5 | |
61 |
0,55 |
40,5 |
36 |
2 |
1,6 | |
62 |
0,65 |
41 |
38 |
3 |
1,7 | |
63 |
0,75 |
41,5 |
40 |
4 |
1,8 | |
64 |
0,5 |
42 |
10 |
5 |
1,9 | |
65 |
0,6 |
42,5 |
12 |
6 |
2 | |
66 |
0,7 |
43 |
14 |
7 |
2,1 | |
67 |
0,8 |
43,5 |
16 |
8 |
2,2 | |
68 |
0,9 |
44 |
18 |
9 |
2,3 | |
69 |
1 |
44,5 |
20 |
10 |
2,4 | |
70 |
0,9 |
45 |
22 |
1 |
2,5 | |
71 |
0,25 |
45,5 |
24 |
2 |
2,6 | |
72 |
0,3 |
46 |
26 |
3 |
2,7 | |
73 |
0,35 |
46,5 |
28 |
4 |
2,8 | |
74 |
0,4 |
47 |
30 |
5 |
2,9 | |
75 |
0,45 |
47,5 |
32 |
6 |
3 | |
76 |
1 |
48 |
34 |
7 |
3,1 | |
77 |
0,55 |
48,5 |
36 |
8 |
3,2 | |
78 |
0,65 |
49 |
38 |
9 |
3,3 | |
79 |
0,75 |
49,5 |
40 |
10 |
3,4 | |
80 |
0,5 |
50 |
10 |
1 |
3,5 | |
81 |
0,6 |
50,5 |
12 |
2 |
3,6 | |
82 |
0,7 |
51 |
14 |
3 |
3,7 | |
83 |
0,8 |
51,5 |
16 |
4 |
3,8 | |
84 |
0,9 |
52 |
18 |
5 |
3,9 | |
85 |
1 |
52,5 |
20 |
6 |
4 | |
86 |
0,9 |
53 |
22 |
7 |
4,1 | |
87 |
0,25 |
53,5 |
24 |
8 |
4,2 | |
88 |
0,3 |
54 |
26 |
9 |
4,3 | |
89 |
0,35 |
54,5 |
28 |
10 |
4,4 | |
90 |
0,4 |
55 |
30 |
1 |
4,5 | |
91 |
0,45 |
55,5 |
32 |
2 |
4,6 | |
92 |
1 |
56 |
34 |
3 |
4,7 | |
93 |
0,55 |
56,5 |
36 |
4 |
4,8 | |
94 |
0,65 |
57 |
38 |
5 |
4,9 | |
95 |
0,75 |
57,5 |
40 |
6 |
5 | |
96 |
0,5 |
58 |
10 |
7 |
5,1 | |
97 |
0,6 |
58,5 |
12 |
8 |
5,2 | |
98 |
0,7 |
59 |
14 |
9 |
5,3 | |
99 |
0,8 |
59,5 |
16 |
10 |
5,4 |