2 Визначення параметрів хвилі попуску при руйнуванні греблі і масштабів зон затоплення

Вихідними даними при визначенні параметрів і масштабів зон затоплення є:

- об’єм водосховища W;

- ширина прорану В_пр.;

- глибина води перед греблею (глибина прорану) .

Порядок визначення

1. Визначається середня швидкість руху хвилі попуску за таблицею 2.1 шляхом інтерполяції табличних значень.

Таблиця 2.1 – Залежність максимальної швидкості руху хвилі попуску та максимальної витрати води від глибини прорану

Глибина прорану, , м	Максимальна швидкість потоку , м/с	Максимальна витрата води на 1 м ширини прорану N, м3/м·с
5	2	10
10	3	30
25	5	125
50	7	350
65	9	750
80	11	1000
100	13	1250
120	15	1500

Примітка. Інтерполяція – (від лат. interpolato – оновлення, змінення) – знаходження проміжних значень величини за деякими відомими її значеннями. Наприклад, знаходження значень функції ƒ(х) в точках х, що лежать між точками (вузлами інтерполяції) х₀<х₁<…<х_n,

за вже відомими значеннями y_i = ƒ(х), де і = 0,1,..., n.

У випадку, коли x лежить за межами інтервалу, що заключений між х₀ та x_n, аналогічна задача називається задачею екстраполяції. За найпростішою лінійною інтерполяцією значення ƒ(х) в точці х задовольняє нерівностям х₀ < х і приймають рівним значенню:

(2.1)

в точках х = х₀; х₁ = х_і.

2. Визначається час спорожнення водосховища:

, год; (2.2)

де – об’єм водосховища, м³;

– максимальна витрата води на 1 м. ширини прорану, м³/м·с;

– ширина прорану або ділянки переливу води через гребінь незруйнованої греблі.

3. Визначається висота хвилі попуску на різній відстані від греблі по формулі.

, м; (2.3)

де k_h – коефіцієнт, що показує як зменшується висота хвилі попуску відносно до глибини прорану при віддалені від греблі на відстань L. Визначається шляхом інтерполяції значень таблиці 2.2 , або графічно по рисунку 2.1.

Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнтів k_h та k_t при віддалені хвилі попуску від греблі на відстань L

L, км	1	25	50	100	150	200	250	300
kh	0,25	0,2	0,15	0,075	0,05	0,03	0,02	0,01.
kt	1	1,7	2,6	4	5	6	7	8

Рисунок 2.1 – Зміна коефіцієнтів k_h (1) та k_t (2) при віддалені хвилі попуску від греблі на відстань L.

4. Визначається час приходу хвилі попуску на різних відстанях від греблі:

, год. (2.4)

де – відстань хвилі попуску від греблі, км;

– середня швидкість потоку, м/с.

5. На карті або схемі (при їх наявності) позначаються межі зон затоплення, для чого:

• знаходять на карті ізолінії такі, які мають перевищення над рівнем моря, що дорівнює висоті хвилі попуску у даній точці.

Ізолінії – лінії, які з’єднують точки місцевості з однаковим перевищенням їх висоти над рівнем моря;

• по ізолініям наносять межі зон затоплення, з’єднуючи ці ізолінії плавною кривою.

6. В залежності від висоти і швидкості руху хвилі попуску визначають ступінь руйнування різних об'єктів за таблицею 2.3.

Таблиця 2.3 – Ступінь руйнування об’єктів

Вид споруд	Найменування об'єктів	Сильні руйнування			Середні руйнування			Слабкі руйнування
		Висота хвилі попуску, hхв.поп., м	Середня швидкість V, м/с	Питоме хвильове навантаження, т·с/м2	Висота хвилі попуску, hхв.поп., м	Середня швидкість V, м/с	Питоме хвильове навантаження, т·с/м2	Висота хвилі попуску, hхв.поп., м	Середня швидкість V, м/с	Питоме хвильове навантаження, т·с/м2
I	Стіни на залізобетонних металевих палях	6,0	5,0	7,5	3,0	3,0	1,35	1,0	2,0	0,2
II	Те саме на дерев'яних палях	4,0	5,0	5,0	2,0	3,0	0,9	1,0	1,0	0,05
III	Стіни, моли, водоломи із масивної кладки	7,0	5,0	8,75	4,0	3,0	1,8	2,0	2,9	0,4
IV	Кранове обладнання кранів	6-10	4-9	4,8-5,7	6,0	2-3	1,2-2,7	2,0	1,5-2	0,2-0,4
V	Дерев'яні 1-2 поверхові будинки	3,5	2,0	0,7	2,5	1,5	0,28	1,0	1,0	0,05
VI	Цегляні малоповерхові будинки	4,0	2,5	1,25	3,0	2,0	0,6	2,0	1,0	1,0
VII	Промислові будинки з легким металевим каркасом	5,0	2,5	1,56	3,5	2,0	0,7	2,0	1,5	0,2
VIII	Промислові будови з важким металевим або залізобетонним каркасом	7,5	4,0	6,0	6,0	3,0	2,7	3,0	1,5	0,34