Высокие уровни воды в реках, см (от отметки уровня межени)

Река	Пункт	Период	Год	Месяц	Уровень
Волга	Астрахань	1792-1952		июнь
Волга	Н.Новгород	1850-1953		май
Волга	Ярославль	1877-1950		апрель
Волхов	Новгород	1877-1950		май
Дон	Старочеркасская	1877-1950		апрель
Енисей	Енисейск	1902-1950		май
Енисей	Красноярск	1902-1950		май
Енисей	Означенная	1907-1950		июнь
Зея	Мазанова	1903-1950		июль
Иртыш	Тобольск	1890-1950		июнь
Кама	Березники	1881-1950		май
Кама	Чистополь	1876-1950		май
Колыма	Среднеколымск	1927-1953		июнь
Москва	Москва	1881-1950		апрель
Нева	С.-Петербург	1721-1953		ноябрь
Неман	Смалининкай	1812-1952		апрель
Ока	Дедново	1881-1950		апрель
Ока	Муром	1877-1950		май
Сев. Двина	Аргангельск	1752-1952		май
Селемужа	Экимчан	1912-1950		июль
Сухона	Великий Устюг	1881-1950		апрель
Чусовая	Кын	1881-1950		май
Шилка	Сретенск	1896-1950		август

 

Наибольшие разрушения и людские жертвы вызывают наводнения 5-й группы. Рассмотрим подробнее их особенности и пора­жающие факторы.

Гидродинамически опасный объект (ГОО) - сооружение или ес­тественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ГОО относятся гидротехнические сооружения напорного фронта и естественные плотины. Отличительной особенностью ГОО является образование волны прорыва при его разруше­нии.

Авария на ГОО может произойти из-за воздействия сил приро­ды (землетрясения, ураганы, обвалы, оползни и т.д.), конструктив­ных дефектов, нарушения правил эксплуатации, воздействия паводков, разрушения основания, недостаточности выбросов и т.д., а в военное время - как результат воздействия по ним средств по­ражения.

При прорыве плотины в ней образуется проран, от размеров ко­торого зависят объем и скорость падения вод верхнего бьефа в ниж­ний бьеф ГОО и параметры волны прорыва - основного поражаю­щего фактора этого вида аварий.

Катастрофическое затопление, являющееся следствием гидро­динамической аварии, заключается в стремительном затоплении местности волной прорыва. Масштабы последствий гидродинами­ческих аварий зависят от параметров и технического состояния гидроузла, характера и степени разрушения плотины, объемов за­пасов воды в водохранилище, характеристик волны прорыва и ка­тастрофического наводнения, рельефа местности, сезона и време­ни суток происшествия и многих других факторов.

Основными поражающими факторами катастрофического за­топления являются: волна прорыва, характеризующаяся высотой волны и скоростью движения, и длительность затопления.

Волна прорыва - волна, образующаяся во фронте устремляюще­гося в пролом потока воды, имеющая, как правило, значительную высоту гребня и скорость движения и обладающая большой раз­рушительной силой. Волна прорыва образуется при одновремен­ном наложении двух процессов: падения, вод водохранилища из верхнего в нижний бьеф, порождающего волну, и резкого увеличе­ния объема воды в месте падения, что вызывает переток воды из этого места в другое, где уровень воды ниже,

Волна прорыва, с гидравлической точки зрения, является вол­ной перемещения, которая, в отличие от ветровых волн, возника­ющих на поверхностях больших водоемов, обладает способностью переносить в направлении своего движения значительные массы воды. Поэтому волну прорыва следует рассматривать как опреде­ленную массу воды, движущуюся вниз по реке и непрерывно изме­няющую свою форму, размеры и скорость.

Воздействие волны прорыва на объекты подобно воздействию ударной волны воздушного ядерного взрыва, но отличается от него, в первую очередь, тем, что действующим телом является вода.

Схематично продольный разрез такой сформировавшейся вол­ны показан на рис. 1.11.

 

 

Рис. 1.11. Схематический продольный разрез волны прорыва

 

Начало волны называется фронтом волны, который, перемеща­ясь с большей скоростью, выдвигается вперед. Фронт волны мо­жет быть очень крутым при перемещении больших волн на участ­ках, близких к разрушенному гидроузлу, и относительно пологим – на больших расстояниях от гидроузла.

Зона наибольшей высоты волны называется гребнем волны, который движется, как правило, медленнее, чем ее фронт. Еще медленнее движется конец волны – хвост волны. Вследствие различия скоростей этих трех характерных точек вол на постепенно растягивается по длине реки, соответственно уменьшая свою высоту и увеличивая длительность прохождения. При этом, в зависимости от высоты волны и уклонов реки на различных участках, а также неодинаковой формы и шероховатости русла и поймы, может наблюдаться некоторое временное ускорение движения гребня, с «перекашиванием» волны, т.е. с относительным укорочением зоны подъема по сравнению с зоной спада.

Прорыв плотин приводит к затоплению местности. Зона затопления образуется следующим образом. Волна прорыва в своем движении вдоль русла реки непрерывно изменяет высоту, скорость движения, ширину и другие параметры. Эта волна имеет зоны подъема уровней воды и зоны их спада, которые называются фрон­том волны прорыва. Фронт волны прорыва может быть очень кру­тым при перемещении больших волн на участках, близких к разру­шенному ГОО, и относительно пологим на значительном удалении от него.

Вслед за фронтом волны прорыва высота ее начинает интенсив­но увеличиваться, достигая через некоторое время максимума, пре­вышающего бровки берегов реки, в результате чего начинается затопление пойм. При этом образуются косые течения, которые формируют так называемый головной клин, имеющий в плане фор­му криволинейного треугольника.

После прекращения подъема уровней по всей ширине потока наступит более или менее длительный период движения, близкий к установившемуся. Этот период будет тем длительнее, чем больше объем водохранилища. Последней фазой образования зоны затоп­ления является спад уровней. После прохождения волны прорыва остается переувлажненная пойма и сильнодеформированное рус­ло реки, т.к. скорость воды в волне будут превышать расчетные неразмывающие скорости для грунтов, слагающих дно реки и поймы.

Из приведенного описания видно, что даже в схематизирован­ных условиях главные параметры волны прорыва (глубина, шири­на, скорость движения) в каждом створе изменяются не только по длине и высоте, но и по ширине потока, т.е. поток является про­странственным и очень сложным по форме.

Так как волна прорыва является основным поражающим фак­тором при разрушении гидротехнического сооружения, то для оп­ределения показателей обстановки в зоне катастрофического за­топления необходимо определить ее параметры: высоту волны – Н_в, глубину потока – Н, скорость движения и время добегания различных характерных точек волны (фронта, гребня, хвоста) до рас­четных створов, расположенных на реке ниже гидроузла – V_фр, V_гр, V_хв и t_фр, t_гр, t_хв, a также длительность прохождения волны через указанные створы - Т, равную сумме времени подъема уровней -Т_под и времени спада - Т_сп или разнице между t_хв и t_гр. На основа­нии известных параметров волны прорыва выявляются показате­ли потерь и разрушений и мероприятия по ликвидации последствий.

Разрушительное действие волны прорыва является результатом:

- резкого изменения уровня воды в нижнем и верхнем бьефах при разрушении напорного фронта;

- непосредственного воздействия массы воды, перемещающейся с большой скоростью;

- изменения прочностных характеристик грунта в основании сооружений вследствие фильтрации и насыщения его водой;

- размыва и перемещения больших масс грунта;

- перемещения с большими скоростями обломков разрушенных зданий и сооружений и их таранного воздействия.

Высота и скорость волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки. Например, для равнинных райо­нов скорость волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/ч, а для гор­ных и предгорных мест имеет величины порядка 100 км/ч. Лесис­тые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны.

Усредненные скорости движения и значения параметров пора­жающих факторов волн прорыва приведены в таблицах 1.29-1.30.

Таблица 1.29

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: