Особенности расчета развития прорана при развитии аварийных ситуаций на малых ГТС
Выбор наиболее адекватного сценария возникновения и развития прорана в рамках решения задачи развития чрезвычайной ситуации на малых гидротехнических сооружениях. Анализ возможных вариантов развития прорана в зависимости от запасов воды в водоеме.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.04.2019 |
| Размер файла | 50,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Особенности расчета развития прорана при развитии аварийных ситуаций на малых ГТС
Н.Ю. Фомичев
В рамках решения задачи развития чрезвычайной ситуации на малых гидротехнических сооружениях (далее ГТС) одним из ключевых моментов является выбор наиболее адекватного сценария возникновения и развития прорана. Представления, что проран образуется в результате разрушения плотины вследствие террористического акта для малых ГТС представляется, как правило, мало вероятным. Наиболее вероятными сценариями разрушения малых ГТС в не зависимости от причин их формирования являются:
- перелив воды через гребень плотины при установлении экстремально высокого уровня воды в верхнем бьефе ГТС;
- разрушение водосбросных устройств;
- разрушение отдельных участков плотины вследствие суффозионного выноса грунта, в том числе со стороны нижнего бьефа.
Следует так же отметить, что для проведения расчетов принципиальное значение имеет корректное задание начальных условий, при которых начнется развитие аварийной ситуации. В первую очередь это линейные параметры локального понижения гребня плотины, объем прорана возникшего в результате суффозионного выноса грунта или размыва со стороны нижнего бьефа. Именно эти условия во многом определяют сценарий развитие аварии. При этом необходимо проанализировать размыв прорана в совокупности с изменением объема воды в пруду (водохранилище).
G - объем прорана; м3;
- площадь поперечного сечения прорана; м2;
- длина прорана; м.
- Расход воды в проране; м3/с.
- площадь поперечного сечения потока в проране; м2;
- скорость течения потока в проране: м/с.
В дополнение к учету скоростей потока при начальном моменте развития прорана:
Kд - коэффициент потерь по длине прорана
, ;
С - коэффициент Шези.
; например, для треугольного сечения прорана , для прямоугольного сечения ; где - ширина прорана; м.
h - уровень воды, м.
Z - отметка дна прорана, м. Тогда:
Z0 - отметка гребня накопителя, м.
проран малый гидротехнический
;
где m - безразмерный коэффициент , g - 9,81 м/с2.
- Объем водохранилища W0 - площадь, м2
Оценим транспортирующую способность потока:
- не размывающая скорость потока; м/с;
- гидравлическая крупность; м/с;
- диаметр частиц вымываемого грунта; м.
- плотность частиц вымываемого грунта т/м3.
,
приняв , а получим
.
Рассмотрим изменение объема накопителя вместе с увеличением прорана:
,
притом
,
тогда после подстановок:
,
преобразовав:
Рис. Динамика изменений уровней воды в верхнем бьефе и глубины прорана при развитии аварийной ситуации
Современные методы расчетов позволяют задавать ширину прорана в численном виде на каждом моменте интегрирования рассмотренных уравнений (Рис.).
Анализ возможных вариантов развития прорана совместно с запасом воды в водоеме показывает возможность возникновения трёх сценариев развития прорана.
1 - Если размыва прорана при аварии не происходит, вследствие не достижения размывающих скоростей течения, опорожнение водоема произойдет до отметок дна прорана без дальнейшего развития аварийной ситуации.
2 - Если интенсивность изменения размеров прорана значительно меньше интенсивности снижения уровня воды в пруду, тогда проран достигнет некоторого равновесного состояния, при котором придонные скорости течения станут равными, а затем и меньшими чем размывающие. Опорожнение водоема произойдет до отметок дна прорана в равновесном состоянии.
3 - Проран будет увеличиваться до достижения основания плотины в нижнем бьефе сооружения, при котором прекратится вынос грунта в вертикальной плоскости, но будет продолжаться увеличение ширины прорана. Равновесное состояние в таком случае будет достигнуто только после полного опорожнения водоема. Этот сценарий развития и будет рассматриваться, как наиболее опасный, подразумевая наибольшие масштабы возможных последствий.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ возможных направлений проектируемой линии. Выбор вариантов направлений трассирования и величины руководящего уклона. Укладка магистрального хода. Подбор типа и гидравлический расчет малых водопропускных сооружений. Расчета стока поверхностных вод.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 26.04.2016Понятие о гармонизации — системной методологии проектирования гидросооружений. Основные принципы и методология инженерных расчетов. Вероятностный метод расчета гидротехнических сооружений. Решение гидротехнических задач в вероятностной подстановке.
реферат [959,5 K], добавлен 11.01.2014Классификация промышленных гидротехнических сооружений. Проектирование гидротехнических сооружений. Влияние различных факторов на качество строительства. Современные материалы для строительства. Мероприятия, обеспечивающие требуемое качество воды.
реферат [23,3 K], добавлен 21.03.2012Методики определения возраста горных пород, закономерности развития земной коры во времени и в пространстве. Основные этапы развития исторической геологии. Определение строения и закономерностей развития земной коры, тектонических движений и структур.
реферат [22,2 K], добавлен 24.04.2010Общие представления об уравнениях состояния. Уравнение состояния Кнудсена. Программы и методические указания для расчета плотности воды. Результаты расчета вертикального профиля плотности воды. Анализ изменения плотности воды с глубиной в разных широтах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 10.12.2012Определение глубины промерзания и возможности развития морозного пучения. Расчёт притока воды к траншее. Оценка возможности развития суффозионного процесса. Проведение инженерно-геологических изысканий с использованием лабораторных и полевых методов.
контрольная работа [357,7 K], добавлен 14.02.2016Понятие и факторы карста, причины его развития. Техногенные факторы и условия возникновения и основные закономерности развития карста. Роль карста при инженерно-геологической и меры борьбы. Оценка воздействия разработки карстового комплекса пещеры Хэйтэй.
реферат [34,7 K], добавлен 18.07.2011Гидроморфологическая и физико-географическая характеристика озер. Водные и околоводные растения. Влияние абиотических факторов на динамику развития фитопланктона. Оценка качества воды в Карасунских озерах. Рекомендации по мелиорации Покровского озера.
дипломная работа [624,1 K], добавлен 30.12.2014Этапы математического моделирования аэрогазодинамических процессов в вентиляционных сетях рудников. Анализ классификации газовых ситуаций. Метанообильные шахты как место возникновения газовых ситуаций. Чрезвычайно опасные и весьма опасные ситуации.
реферат [956,3 K], добавлен 22.05.2012Факторы, влияющие на выбор методов подсчета запасов нефти. Преимущества объемного метода, основанного на определении объема пор продуктивного пласта. Особенности метода материального баланса. Понятие о коэффициентах извлечения нефти и способы их расчета.
презентация [339,2 K], добавлен 19.10.2017Физико-географическая характеристика и климат Астраханской области. Поверхностные и подземные воды области. Литолого-стратиграфическая характеристика и тектоника данного региона. Влияние геологического строения и истории развития на формирование рельефа.
курсовая работа [32,4 K], добавлен 11.03.2011Конструкция, история развития, сфера применения георадаров и их эффективность. Классификация в зависимости от возможности использования одного или нескольких каналов и в зависимости от мощности сигнала. Сверхмощные радары с разнесенными антеннами.
реферат [49,4 K], добавлен 30.11.2014Проведение анализа опасности технологического процесса бурения скважины. Исследование рисков возникновения и развития аварийной ситуации. Ознакомление с организационными и инженерно-техническими мероприятиями по обеспечению безопасности на объекте.
курсовая работа [827,8 K], добавлен 27.03.2016Условия развития карста: наличие растворимых пород, растворяющая способность воды. Особенности распространения карста на земле. Анализ структуры карстовых ландшафтов, типы геохимических барьеров. Характеристика ландшафтной картосхемы плато Кырктау.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 25.04.2012Анализ и оценка внутренних вод России, бассейны рек. Запасы воды, сосредоточенные в озерах государства. Сферы и особенности применения крупнейших рек и озер России в хозяйстве. Территории распространения запасов подземных вод, искусственные водоемы.
презентация [1,0 M], добавлен 28.12.2010Палеоцен-раннеолигоценовый этап геологического развития Северо-Восточного Кавказа. История геологического развития Дагестана в раннеэоценовое время. Особенности хадумского горизонта Южно-Дагестанской складчатой зоны. Развитие биоты в белоглинский век.
курсовая работа [55,5 K], добавлен 23.10.2011Цели и задачи математических методов в геологии. Динамика подготовки запасов и открытия залежей по годам, дифференциальные и интегральные зависимости. Оценка содержания углеводородных запасов во всех месторождениях района по графику эволюционной кривой.
контрольная работа [77,3 K], добавлен 25.09.2012Становления геодезии как самостоятельной науки о Земле. Значение работ К. Птолемея. Эпоха Великих географических открытий (последние годы XV века – вторая половина XVI века). История развития топографии. Начало современного периода развития геодезии.
реферат [35,1 K], добавлен 09.02.2014Основные этапы развития инженерной геологии как науки. Особенности определения абсолютного возраста горных пород. Ключевые методы борьбы с подвижными песками. Анализ строительства в районе вечной мерзлоты. Способы определения притока воды к водозаборам.
курсовая работа [1017,4 K], добавлен 10.09.2013Геологическая характеристика района водоснабжения. Сравнение показателей качества воды в источниках с требованиями ГОСТа. Оценка эксплуатационных запасов воды. Выбор способа бурения, рабочей конструкции скважины. Гидрогеологический расчёт водозабора.
курсовая работа [167,8 K], добавлен 07.08.2013
