3.3.2. Послідовність розрахунків при прогнозуванні параметрів хвилі прориву

3.3.2.1. Визначення величин, необхідних для табличного розрахунку

параметрів хвилі прориву

а) визначається відносне значення прорану дамби

, (3.2)

б) знаходиться значення гідравлічного ухилу водної поверхні на даній ділянці річки

(3.3)

в) заздалегідь розраховується допоміжна величина, необхідна для подальшого входу в одну з таблиць

. (3.4)

3.3.2.2. Визначення параметрів хвилі прориву

а) визначаються висота h і максимальна швидкість хвилі прориву в створі об'єкту по наступних залежностях:

, м;

(3.5)

, м/с,

де розмірні коефіцієнти A1, B1, A2, B2 визначаються з табл.1 по значеннях величин В_отн, H₀, i;

б) обчислюється висота прямокутника h_ср, еквівалентного за площею змоченому периметру річки в створі об’єкта при максимальній висоті затоплюваної в цьому створі ділянки місцевості. Для цього спочатку вимірюється по топографічній карті ширина річки b_к в створі об'єкту. Далі будується профіль поперечного розрізу місцевості в створі об'єкту (рис. 3.2), знаходиться на ньому значення h_зат= h - h_м (м).

Використовуючи отриманий профіль місцевості, визначається площа S_пер периметра, затоплення в створі об’єкта ( площа заштрихована на рис. 3.3).

Нарешті, будується прямокутник, у якого одна із сторін дорівнює bк і площа якого дорівнює площі змочуваного периметра S_{прямокутник} = S_пер

З цього прямокутника знаходиться усереднена висота затоплення h_ср (рис 3.4)

; (3.6)

в) визначається середня швидкість потоку води через майданчик затоплюваного промислового об'єкту

, м/с (3.7)

Рис. 3.3. Подовжній розріз створу річки

Рис. 3.4. Прямокутник з площею еквівалентної площі змоченого периметру річки

3.3.2.3. Визначення часових характеристик затоплення території

а) визначається по табл. 3 час приходу до створу об’єкта гребеня t_гр (у годинах ) і фронту t_фр ( у годинах ) хвилі прориву (рис. 3.1);

б) обчислюється тривалість затоплення території в районі об'єкту після приходу хвилі прориву в даний створ

, г, (3.8)

де  - коефіцієнт, що залежить від i, L, Н визначається по табл. 3.2. Коефіцієнти розрахунку параметрів хвилі прориву приведені в табл. 1.

Таблиця 3.1 - Коефіцієнти розрахунку параметрів хвилі прориву

Відносний проран Вотн	Висота рівня води у водосховище H0 (м)	Значення розрахункових коефіцієнтів при гідравлічному ухилі водної поверхні
		1 =1х10-4				1 = 5х10-4				1 =1х10-3
		A1	В1	A2	В2	A1	В1	A2	В2	A1	В1	A2	В2
1	20	100	90	9	7	70	50	13	10	40	18	16	21
	40	280	150	20	9	180	76	24	12	110	30	32	24
	80	720	286	39	12	480	140	52	16	300	60	62	29
	150	1880	500	78	15	1240	234	100	26	780	106	116	34
	250	4000	830	144	199	2600	370	174	25	1650	168	208	40
0,5	20	128	204	11	11	92	104	13	23	56	51	18	38
Подовження табл.1
	40	340	332	19	14	224	167	23	25	124	89	32	44
	80	844	588	34	17	544	293	43	31	320	166	61	52
	150	2140	1036	62	23	1280	514	79	38	940	299	113	62
	250	4520	1976	100	27	2600	830	130	46	1840	470	187	79
0,25	20	140	192	8	21	60	200	4	33	40	38	15	43
	40	220	388	13	21	192	276	19	36	108	74	30	50
	80	880	780	23	21	560	320	41	41	316	146	61	65
	150	2420	1450	41	20	1360	572	77	51	840	172	114	89
	250	4740	2420	67	16	2800	932	126	62	1688	452	196	116

Таблиця 3.2 - Коефіцієнт розрахунку часу при затопленні території хвилею прориву

	Значення  при висоті дамби в долях від середньої глибини річки в нижньому б'єфі
	H0 = 10 h0	H0 = 20 h0
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	9,9	9,6
5,0	7,6	9,3

Таблиця 3.3. - Час приходу в годинах гребеня (t_гр) і фронту (t_фр) хвилі прориву в даний створ

L, км.	H0 = 20 м				H0 = 40 м				H0 = 80 м
	і =10-3		і =10-4		і =10-3		I =10-4		і =10-3		1 =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	0,1	0,1	1,1
10	0,6	4,0	0,6	2,4	0,3	3,0	0,3	2,0	0,1	0,4	0,2	1,7
20	1,6	7,0	2,0	5,0	1,0	6,0	1,0	4,0	0,4	1,0	0,5	3,0
40	5,0	14	4,0	10	3,0	10	2,0	7,0	1,0	2,0	1,2	5,0
80	13	30	11	21	8,0	21	6,0	14	3,0	4,0	3,0	9,0
150	33	62	27	43	16	40	15	23	6,0	9,0	7,0	17
200	160	230	113	161	95	140	70	98	25	32	35	59

Характеристика можливих втрат по зонах затоплення (рис.3.1) в денний і нічний час представлена в табл. 3.4 (у % від населення).

Таблиця 3.4 - Характеристика втрат по зонах затоплення (у % від населення)

Зони затоплення	Загальні втрати		З числа загальних втрат
	вдень	вночі	безповоротні		санітарні
			вдень	вночі	вдень	вночі
Катастрофічного	60,0	90,0	40,0	75,0	60,0	25,0
Швидкої течії	13,0	25,0	10,0	20,0	90,0	80,0
Середньої течії	5,0	15,0	7,0	15,0	93,0	85,0
Слабкої течії	2,0	10,0	5,0	10,0	95,0	90,0
Середній % втрат	20,0	35,0	15,0	30,0	85,0	70,0