2.1 Приклад виконання задачі № 1

Оцінити водну обстановку на об’єкті, який розташований у зоні катастрофічного затоплення при прориві бетонної греблі на відстані 15 км від неї. Вихідні дані наведені у табл. А1 (додаток А):

• рівень перевищення місцевості, де розташована гребля, на рівнем води в річці – 1 м;

• можлива глибина прорану, – 18 м;

• можлива ширина прорану, В_пр. – 15 м;

• задана відстань від греблі, L_м – 15 м;

• об’єм водосховища – 13·10⁶ м³.

Розв’язання задачі

1. Визначаємо максимальну швидкість руху хвилі попуску . За таблицею 2.1 знаходимо найближчі велике та мале значення глибини прорану , які дорівнюють м і м, де швидкість руху води складає відповідно 3 м/с та 5 м/с. Інтерполяцією знаходимо необхідну величину.

, м/с (1)

м/с.

2. Визначаємо максимальний розхід води . За таблицею 2.1 знаходимо найближчі велике та мале значення глибини прорану , які дорівнюють м і м, де розхід води на 1 м ширини прорану становить 30 м³/м·с і 125 м³/м·с відповідно. Інтерполяцією знаходимо необхідну величину.

, м³/м·с (2)

м³/м·с.

3. Визначаємо висоту хвилі попуску на відстані L = 15 км за таблицею 2.2 за таких умов: коефіцієнт хвилі попуску при м і відстані від греблі L₁ = 1 км становить К₁ = 0,25, а при відстані від греблі L₂ = 25 км коефіцієнт хвилі попуску – К₂ = 0,20.

, м (3)

м.

4. Час спорожнення водосховища знаходимо за формулою 2.1:

год. (4)

5. Час підходу хвилі попуску ( ) знаходимо інтерполяцією за таблицею 2.2. Коефіцієнт довготривалості проходження хвилі попуску при відстані від греблі L₁ = 1 км становить = 1, а при відстані від греблі L₂ = 25 км коефіцієнт довготривалості – = 1,7. Інтерполяцією знаходимо необхідну величину.

, год; (4)

год.

3 Визначення основних параметрів зон ураження при повенях на рівнинних ріках

Руйнування гребель або інших гідротехнічних споруд за умови їх якісного спорудження – явище доволі рідкісне (випадкове). Зате повені для деяких місцевостей носять сезонний і систематичний характер.

Розглянемо основні поняття і параметри зон ураження при повенях.

Русло – частина дна долини, якою протікає водний потік. Русла великих річок мають ширину від кількох до десятків кілометрів, при цьому ріст глибини ріки по мірі збільшення розмірів ріки йде повільніше збільшення ширини приблизно у наступній залежності:

, м, (3.1)

де – середня глибина річки, м;

В – середня ширина річки, м;

А – коефіцієнт, що залежить від характеру ґрунтів.

Пойма – частина дна долини, що затоплюється в повені і піднята над меженним рівнем води в річці (рисунок 3.1).

Тераси – форми рельєфу, що мають вигляд природних уступів або площадок з більш-менш рівними поверхнями. Уступи терас прилягають до схилів річкових долин, гір, озер та узбережжя морів.

Межень – сезонне стояння низьких (меженних) рівнів води в річках.

Основні параметри зон ураження при повенях:

- максимальний розхід води в річках при сильних опадах ( ), м³/с;

- максимальна швидкість потоку ( ), м/с;

- ширина затоплюваної території (В), м;

- глибина території затоплення ( ) ,м;

- фактична швидкість потоку затоплення ( ), м/с.

Т – тераса; И – притерасна пойма; З – притерасна дюна; К – центральна пойма; Л – прируслова пойма; Р – русло ріки.

Рисунок 3.1 – Поперечний переріз пойми ріки