Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9.1 Исходные данные:
Глубина воды в водохранилище перед плотиной Н = 101 м;
Начальная глубина воды в русле реки hо = 5 м;
Объём водохранилища W = 73,3 млн. м3;
Длина плотины В = 1175 м;
Уклон дна русла реки i = 4*10-4;
Коэффициент шероховатости русла реки n = 0,5 м;
Расстояние до гидроузла 50 км;
Ширина проран Вп = 150 м.
9.2 Расчет
1 Наносим расчетные створы (створ) на крупномасштабную карту (ситуационный план).
2 Определяем основные параметры волны прорыва в нулевом створе.
2.1 Средняя скорость движения волны прорыва определяется
, (9.1)
где с – коэффициент Шези, учитывающий форму русла реки и его шероховатость:
, (9.2)
где R – гидравлический радиус, приближенно равен глубине воды H.
;
;
Схема продольного профиля расчетного участка и продольный разрез волны прорыва представлен на рисунке 9.1
2.2 Время истечения воды из водохранилища (время прихода хвоста волны прорыва в нулевой створ)
tхв.о, (9.3)
где Qист – объемный расход воды через прорыв плотины:
Qист, (9.4)
где w – площадь прорыва:
;
Qист;
tхв.о.
3 Определяются основные параметры волны прорыва в рассматриваемом створе на расстоянии L км от гидроузла.
3.1 Максимальная высота и скорость распространения волны прорыва на расстоянии L км от плотины:
, (9.5)
. (9.6)
Определяем коэффициенты аппроксимации Ah, Av, Вh, Вv, зависящие от глубины воды в водохранилище перед плотиной, уклона дна русла реки и степени разрушения прорана
, (9.7)
Ah = 473,2; Av = 76,9; Вh = 183,8; Вv = 72,2.
м.;
м/с.
3.2 Максимальная глубина затопления (hзат) конкретного участка местности в рассматриваемом створе определяется как разница отметок высоты волны прорыва (hmax) и высоты площадки местности над уровнем реки в межень (hм), на которой расположен рассматриваемый объект.
hзат = hmax – hм = 30,95- 2,8 =28,15 м. (9.8)
3.3 Наибольшая скорость течения над участком местности, затопленным на глубину hзат:
Vзат , (9.9)
где j – коэффициент, учитывающий отношение глубины затопления участка местности hзат к глубине воды в расчетном створе hств
hств = hо + hmax = 5+30,95 =35,95 м.; (9.10)
При hзат/hств = 28,15/35,95= 0,78; (9.11)
1,29; Vзат .
3.4 Время прихода фронта и гребня волны прорыва в рассматриваемый створ приближенно при Н = 101 м, L = 50 м, tфр = 4,77ч, tгр = 12,54 ч.
3.5 Время прихода хвоста волны прорыва (длительность затопления)
tхв1 = tхв0 + tфр1 + b(tгр1 + tфр1), (9.12)
где tгр1, tфр1 – время прихода к расчетному створу гребня и фронта волны соответственно;
b – коэффициент зависящий от глубины воды в водохранилище перед плотиной, уклона дна русла реки и других параметров b = 14.
tхв1 = 0,03 + 4,77+ 14(12,54 + 4,77) = 247 ч.
4. Наносятся на крупномасштабную карту границы зон затопления по высотным отметкам. Переносим ее на ситуационный план, если предприятие затапливается полностью, или на схемы плана, если предприятие затапливается частично, в виде горизонтали, соединяющей отметки местности, превышающие высотные отметки промплощадки (hм) на глубину затопления (hзат).
На ситуационном плане (схема генплана) в табличной форме приводятся параметры волны прорыва: высота затопления (hзат), время прорыва tфр1, максимальная скорость распространения волны прорыва .
5. При приближенной обстановке на территории затопления от волны рассматриваются зоны, которые характеризуются возможным разруше нием объектов народного хозяйства (зоны I, II, III) и опасностью для находя щегося там населения (зона А, Б)
I – зона катастрофического затопления, сопровождаемого полными и сильными разрушениями.
II – зона возможного распространения катастрофического затопления, сопровождающегося сильными и средними разрушениями.
Здесь вероятны разрушения зданий и сооружений.
III – зона возможного затопления сопровождаемого средними и слабыми разрушениями. Здесь характер затопления аналогичен затоплению территории поводковыми водами.
Каждой зоне затопления соответствуют максимальные значения высот и скорости, давления волны прорыва, которые приведены в таблице. 9.1.
Таблица 9.1 - Максимальные значения высот и скорости, давления волны прорыва
|
Зона затопления |
Максимальные значения параметров волны прорыва |
|
|
hзат, м |
, м/с |
|
|
I |
4 |
2,5 |
|
II |
4 – 2 |
2,5 – 1,5 |
|
III |
1 |
1,5 |
Обстановка на территории зон возможного затопления в значительной степени зависит от времени прихода волны прорыва.
А – зона чрезвычайного опасного затопления, примыкающая непосредственно к гидроузлу (створ 1 – 1).
Б – зона опасного затопления. Нижняя граница этого участка створ 2 – 2.
Протяженность зон возможного затопления в зависимости от уклона дна русла реки представлены в таблице. 9.2.
Схема зоны возможного затопления при прорыве или разрушении плотины гидроузла приведена на рисунке 9.2. Схема станции К-В в «рыбках» при катастрофическом затоплении приведена на рисунке 9.3. Перечень сооружений железнодорожной станции К-В приведен в таблице 9.3.
Таблица 9.2 - Протяженность зон возможного затопления в зависимости от уклона дна русла реки
|
Зона |
Удаление границы участков от плотины(км) при уклоне дна русла 10-3 |
|
А |
до 13 |
|
Б |
10 – 40 |
9.3 Краткие выводы
Так как hзат = 28,15 м и м/с, следовательно I зона затопления и зона А-зона чрезвычайно опасного затопления.
На технологическое оборудование, находящееся в промышленных зданиях, воздействуют падающие части разрушающихся зданий и водяной поток.
Воздействие на оборудование падающими частями разрушающихся зданий заключается в механическом повреждении отдельных узлов и элементов оборудования от удара. Воздействие водяных потоков при затоплении оборудования вызывает проникновение грязной воды во все узлы и лопасти, выливание смазки и загрязнение подшипниковых узлов, электродвигателей, электросварочного оборудования, трансформаторов и др.
Ориентировочная степень разрушения промышленных зданий и оборудования: кирпичные малоэтажные здания – полные и сильные разрушения. Здания в ж.д. – полные и сильные разрушения. Здания вагонного депо – полные и сильные разрушения.
Вывод из строя волной прорыва защитных сооружений, обусловлен подъемом уровня воды выше входов и отверстий вентиляционных шахт.
Прогнозирование возможных ущербов основных производственных фондов.
1 Состояние промышленных зданий после воздействия возможных нагрузок от волны прорыва:
- окна, двери, ворота, внутренние перегородки и др. малопрочные второстепенные конструкции на первых этажах, а также кирпичные кладки не выдерживают давление воды и разрушаются;
- затапливаются все подвальные помещения;
- затопление всего внутреннего помещения цехов до уровня отметки затопления;
- возможны деформации каркаса.
2 Сильно пострадает электрооборудование.
3 В результате сильной степени разрушения (62,5%) объекты, перестанут функционировать и для их восстановления необходимо новое строительство.
Возможные мероприятия и способы защиты производственных зданий и технологического оборудования от затопления:
1 Комплексный метод – защита предприятия и прилегающей территории (строительство или наращивание защитной дамбы);
Локальный метод – устройство контрфорсов в заданиях с кирпичными стенами; установка металлических подкосов с шагом, равным шугу колонных в зданиях с железобетонным каркасом.
2 Защита технологического оборудования: установки приспособлений для защиты оборудования от воздействия обломков разрушающихся заданий, обильная смазка антикоррозийными средствами, создание резервов наиболее уязвимых узлов оборудования.
Таблица 9.3 - Перечень сооружений ж.д. станции К-В
|
Наименование сооружений |
Техническая характеристика |
|
1 Железнодорожный путь |
Шпалы железобетонные; рельсы Р65; балласт щебеночный |
|
2 Служебное здание |
Трехэтажное здание, кирпичное |
|
3 Пункт технического осмотра вагонов |
Кирпичное трехэтажное здание |
|
4 Вагоны |
|
|
5Локомотивы |
|
|
6 Складские помещения |
Кирпичные здания |
|
7 Сортировочная горка |
|
|
8 Здания вагонного |
Здание с тяжелым железобетонным каркасом |
|
9 Пункт коммерческого осмотра вагонов |
Кирпичное двухэтажное здание |