Определение протяженности зоны катастрофического затопления

Поставленную задачу можно решить двумя методами:

графическим - используя продольный профиль водотока, совмещенный с графиком движения волны прорыва интерполяцией - используя табличные данные результатов расчета параметров волны прорыва. Пример решения графическим методом

1. От шкалы времени Т(рис.9) проводится горизонтальная линия (по высоте соответствующая 1-му часу) до пересечения с графиком движения гребня волны прорыва;

2. Из точки пересечения проводится вертикаль, пересекая продольный про­филь водотока (получим створ К, ограничивающий по длине зону критиче­ского затопления);

3. Измерив длину отрезка на створе «К» между линией бытовых глубин и линией максимального уровня воды, получим высоту волны Н_вк =... м.

Если высота волны в этом створе Н_вк 3,0 м, то расчет на этом закан­чивается, а если высота окажется менее 3 м, то линия створа «К» перемеща­ется влево (к створу плотины) до тех пор, пока высота волны не окажется равной 3-м метрам. Отмечается новое местоположение створа «К» (перво­начальное положение удаляется). По оси L определяется расстояние 0 – К ( км).

Пример решения методом, интерполяции

1. В графе Т_гр (табл. 9), отыскивается участок, по которому проходит гре­бень волны прорыва высотой более 3 м спустя 1 час после аварии. Устанавливаем, что это участок №II, между створами 1 и 2, время подхода гребня волны прорыва к которым соответственно 0,38 и 1,24 часа.

2. Интерполяцией определяется расчетное положение створа «К» от гидро­узла (L_k), к которому подойдет гребень волны прорыва ровно через 1 час по­сле аварии.

- Удельное изменение длины II участка на единицу времени:

, км/ч (18)

км/ч.

- Длина отрезка, на котором Т_гр.к - 1,0ч (при движении от створа 1 к створу 2):

(19)

L =(1,0-0,38)-6,98=4,32 км.

- Искомое местоположение створа «К»:

L_k=L₁₊ L (20)

L _к = 4+4,32=8,32 км.

3. Интерполяцией определяется высота волны в створе «К».

- Удельное изменение высоты волны на единицу длины участка:

(21)

м/км

- Высота волны (Н_вк) на расстоянии 4,32 км от створа 1 ( L):

Н_вк = Н_в1 - L- нв (22)

Н_ек =5,49-4,32*0,027=5,37 м.

Если полученное значение высоты волны >3,0 м, вычисления прекращаются. В случае, если высота волны менее 3-х метров, расчет продолжается с целью корректировки местоположения створа «К», в котором значение высоты волны прорыва будет равно 3-м метрам. Затем определяется и новое, скор­ректированное время катастрофического добегания.

- Принимая Н_вк=3,0 м, при том же значении нв, из выражения 22 опреде­ляется величина приращения пути на участке II, на котором высота волны снижается от Н_в1 до Н_вк

L = , км

- Новое, уточненное местонахождение створа «7^» будет:

Lк = L₁+ L км

- Время добегания гребня волны до створа «К» определяется из зависимости 19, при известных значениях l и L:

, ч.

Следует учитывать, что метод интерполяции более точный в сравнении с графическим, т.к. ошибки, возникающие при построении графиков движе­ния волны прорыва, продольного профиля (и чем мельче масштаб, тем боль­ше вероятность ошибки) возрастают в ходе дополнительных построений и установления затем численных значений.