751
.pdf
ные глубина затопления, ширина затопления и скорость течения, время прихода фронта, гребня и хвоста волны прорыва, максимальный расход воды в створе, высота волны (превышение уровня воды над уровнем бытового потока) и максимальная отметка затопления.
Методические указания. Ввод исходных данных
Для создания нового набора данных необходимо после загрузки программы выбрать пункт «Файл»->«Создать» основного меню программы (рисунок).
В появившемся окне находятся формуляры для ввода исходных данных по створу гидроузла и створам на реке с нулевыми значениями.
Для открытия существующего набора данных необходимо выбрать пункт «Файл» ->«Открыть» основного меню программы или нажать на кнопку на панели инструментов
(рисунки 4.5, 4.6).
Рисунок 4.5. Ввод исходных данных
При заполнении таблицы исходных данных по "0" створу (створ гидроузла) следует иметь ввиду:
1)НПУ - нормальный подпорный уровень - это проектный уровень воды в водохранилище. Он характеризуется отметкой уреза воды Zв, которая приводится на картах. Там же в знаменателе указана отметка уреза воды Zн в реке около плотины (в нижнем бьефе гидроузла).
2)объем Wв и площадь зеркала Sв водохранилища в таблицу подставляются в млн м3 и млн м2.
91
Рисунок 4.6. Окно «Исходные данные»
3)данные по реке в нижнем бьефе ГУ (глубина Hбо, ширина Bбо, скорость течения Vбо) берутся из карты по ближайшим к гидроузлу знакам.
4)при известных значениях отметок Zв и Zн и глубине реки в нижнем бьефе Hбо глубина водохранилища при НПУ Hв вычисляется по формуле:
Hв = Zв - Zн + Hбо. |
(4.1) |
|||
5) степень разрушения гидроузла Eр определяется как от- |
||||
ношение площади бреши Fбр |
к |
площади водного |
сечения |
|
водохранилища у плотины Fв: |
|
|
|
|
E p |
|
Fбр |
. |
(4.2) |
|
||||
|
|
F |
|
|
|
|
В |
|
|
Она может быть задана |
сразу числом между |
0 и 1. |
||
При известных форме и размерах бреши - ширине на уровне
92
уреза воды при НПУ Bбр и глубине Hбр = Hв - P (P - высота порога бреши).
6) количество постоянных створов по длине реки N может быть задано в пределах от 1 до 10. При этом количество колонок в таблице исходных данных "Створы по реке" будет соответствовать заданному N.
Показатель степени кривой объемов водохранилища Nв, вычисляемый по формуле
N |
|
|
H |
B |
S |
B |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
B |
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
B |
|
,
(4.3)
должен находиться в интервале 1-1,6. В противном случае необходимо проверить и уточнить исходные данные по водохранилищу.
При заполнении таблицы исходных данных «Створы на реке» необходимо соблюдать следующие требования:
1) створ с большим номером должен быть дальше предыдущего
Lc,i > Lc,i-1. |
(4.4) |
2) отметки уреза воды должны уменьшаться по длине |
|
реки |
|
... Zб,i+1 < Zб,i < Zб,i-1 ... |
(4.5) |
3) скорость течения должна быть больше 0 |
|
Vбi > 0. |
(4.6) |
4) при отсутствии данных по высоте бровки берега и |
|
ширине поймы реки в таблице ставятся нули |
|
m = 0; Bm = 0. |
(4.7) |
5) поперечный профиль долины реки задается |
отмет- |
ками горизонталей z1, z2, z3 и их расстояниями от оси реки B1,
B2, B3.
При этом по каждому берегу исходные данные независимы (т.е. не обязательно должно быть z1,пр = z2,лев и т.д.). По совокупности данных по каждому берегу должны соблюдаться следующие условия:
93
- отметка первой горизонтали должна быть больше отметки уреза воды:
z1,i > Zб,i; |
(4.8) |
|
- отметки последующих |
горизонталей должны быть |
|
больше отметок предыдущих: |
|
|
z3,i > z2,i > z3,i > Zб,i; |
(4.9) |
|
- расстояние первой горизонтали от оси реки должно |
||
быть больше суммы половины |
ширины реки |
и ширины |
поймы (по соответствующему берегу): |
|
|
B1,i
|
B |
|
бi |
||
|
||
|
2 |
B |
Пi |
|
;
(4.10)
- расстояния от оси реки последующих горизонталей должны быть больше расстояний предыдущих:
B |
B |
B |
|
B |
B |
|
бi |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
3,i |
2,i |
1,i |
|
2 |
|
Пi |
|
|
|
|
|
|
(4.11)
- форма долины реки может задаваться тремя, двумя или одной горизонталью (независимо по каждому берегу). Например, по левому берегу могут быть заданы две горизонтали z1,лев и z2,лев и соответствующие B1,лев и B2,лев, а по правому одна - z1,пр и B1,пр. Максимальное число горизонталей - 3. Если число заданных горизонталей меньше 3, то вместо незаданных значений нужно оставить нули.
Рекомендуется файлы набора данных, отчета и карты местности для каждой решаемой задачи хранить в отдельной папке в каталоге UData в целях сохранности и упорядочивания информации.
Порядок расчета
Для запуска процесса расчета масштабов затопления необходимо выбрать пункт «Расчет» ->«Произвести расчет» основного меню.
После этого программа производит проверку наличия всех необходимых исходных данных и их корректность (см.
94
изложенные выше правила) и в случае, если значение какоголибо параметра отсутствует или неверно, выдает сообщение об ошибке с указанием этого параметра.
Сохранение результатов расчета
Для формирования отчета необходимо выбрать подпункт «Создать отчет» из пункта «Расчет» основного меню программы. Если отчет формируется в активном режиме, то после окончания формирования управление передается программе Microsoft Word, где в отчет сразу же можно внести необходимые изменения.
Построение зоны затопления
На основе полученных результатов и, используя карту участка местности, программа позволяет построить зону затопления. Для этого необходимо нажать кнопку на панели инструментов или выбрать пункт «Расчет» «Карта местности». Карта местности разрабатывается и включается в состав программы дополнительно, по желанию заказчика.
Открывшееся окно содержит прилагаемую карту участка местности и кнопки управления (кнопка «Построить» - построение зоны затопления по результатам расчета, кнопка «Очистить» - очистка окна карты, «Сохранить как…» - сохранение карты участка местности с нанесенной на нее зоной затопления в файле на жестком диске в формате BMP).
Параметры программы
Установить параметры программы можно, выбрав пункт «Файл» «Параметры» основного меню или нажав кнопку на панели инструментов (рисунок 4.7).
95
Рисунок 4.7. Установка параметров программы
В окне параметров устанавливаются параметры расчета (точность расчета и флажок автоматического показа окна с результатами расчетами) и формирования отчета (режим формирования отчета и имя файла отчета). По умолчанию файл отчет располагается в одной директории с файлом исходных данных (рисунок 4.8).
Рисунок 4.8. Параметры расчета
96
Полученные с помощью программы «Волна» результаты прогноза о динамике распространения волны прорыва плотины, были отображены на созданной для этих целей электронной карте (рисунок 4.9.) Прогноз выполнен при условии полного взрывного/мгновенного разрушения плотины (наихудший вариант развития событий).
Рисунок 4.9. Прогноз распространения волны прорыва речной плотины
Порядок выполнения практической работы
1.Ознакомиться с руководством по выполнению данной практической работы.
2.Получить у преподавателя вариант задания (таблица
4.2).
3.Запустить на выполнение программу.
4.Оформить отчет по практической работе.
97
|
|
|
|
|
Таблица 4.2. |
|
|
Варианты задания |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Створ гидроузла |
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
N |
1 |
2 |
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Wв, млн м3 |
2 |
3 |
|
1 |
|
4 |
Hв, млн м2 |
10 |
7 |
|
8 |
|
9 |
Sв, м |
1 |
1,5 |
|
2 |
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Вв, м |
100 |
150 |
|
125 |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
Hбо, м |
3 |
4 |
|
5 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Вбо, м |
50 |
100 |
|
150 |
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
Vбо, м/с |
1 |
2 |
|
0,5 |
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
Hр, м |
4 |
5 |
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Ер, % |
30 |
40 |
|
60 |
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
Р, м |
1 |
1,5 |
|
0,5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Zв, м |
1 |
2 |
|
0,5 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Содержание отчета
1.Цель работы.
2.Краткие теоретические сведения.
3.Исходные данные.
4.Результаты расчета.
5.Выводы по работе.
98
5 ОЦЕНКА УЩЕРБА ОТ РЕАЛИЗОВАННЫХ ОПАСНОСТЕЙ
5.1 Вероятностная оценка опасного воздействия потоков вещества, энергии и информации
Вероятность воздействия опасных потоков на людей оценивают величинами риска ущерба здоровью, жизни и материальным ресурсам. Это происходит в тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в жизненном пространстве нарастают стремительно и достигают чрезмерно опасных значений (например, при авариях). Вероятность такого негативного воздействия обычно связана с возникновением чрезвычайных ситуаций природного и/или техногенного характера.
Риск – вероятность реализации негативного воздействия за определенный период времени (например, за год). Риск оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований. При использовании статистических данных ве-
личину риска определяют по формуле: |
|
R = NЧC /NО, |
(5.1) |
где R – риск;
NЧC – число чрезвычайных событий в год; NО – общее число событий в год.
Риски характеризуют следующие понятия:
1.Экономическая сущность, связь с хозяйственной деятельностью предприятия, влияние на образование прибыли.
2.Вероятность возникновения, проявляющаяся в том, что
вхозяйственной деятельности негативное событие может произойти или нет, в зависимости от ряда факторов.
3.Неопределённость последствий, отсутствие закономерности. По степени риска последствия хозяйственного процесса могут изменяться в значительном диапазоне, находя отражение в виде материальных потерь и при формировании доходной части.
99
4.Ожидаемая неблагоприятность воздействия. Последствия рисков отражаются на результатах процесса производства позитивно или негативно, но оценивать их принято с позиции возможных отрицательных последствий. В результате рисков возможна потеря прибыли и самого капитала, что чревато в критических обстоятельствах банкротством компании.
5.Вариативность уровня, изменяемость из-за влияния факторов, находящихся в непрерывной динамике.
6.Субъективность оценки, то есть ее неравнозначность в зависимости от ряда факторов (достоверности информации, полноты, квалификации менеджеров).
Для оценки вероятности реализации чрезвычайно опасных негативных воздействий на людей принимают во внимание следующие виды риска:
Индивидуальный риск Rи обусловлен вероятностью реализации опасностей с воздействием на человека в конкретных ситуациях.
Его определяют по формуле:
Rи = Т/С, |
(5.2) |
где Т - численность погибших (пострадавших) за год от определенного фактора или от их совокупного воздействия;
С - численность людей, подверженных воздействию этих факторов за год.
Распределение индивидуального риска Rи в пространстве около источника обычно неравномерно. В зоне, прилегающей непосредственно к источнику опасности, он равен величине техногенного риска источника, а затем убывает по мере удаления от источника опасности.
Социальный риск Rc характеризует негативное воздействие чрезвычайных опасностей на группы людей.
Обычно его оценивают по формуле:
100