Введение 3
Изученность вопроса об оценке территории затопления в результате разрушения земляных плотин 5
Глава 1. Методика оценки территории затопления в результате разрушения грунтовых плотин 9
Глава 2. Оценка территории затопления, на примерах озер Тимблерлэйк и Ситу Гинтунг, в результате разрушения грунтовых плотин 14
2.1. Описание объектов исследования 14
2.2. Определение расходов воды в створе плотины 18
2.3. Определение затопления территории 22
Заключение 33
Список литературы 34
Большое количество дамб и плотин построено по всему миру. Основными целями строительства плотин является регулирование стока рек, получение электроэнергии, контроль за наводнениями, мелиорация и т.д. Большая часть всех дамб и плотин строится из грунтовых материалов (песчаных, суглинистых и глинистых), так как они просты по конструкции и их строительство возможно в широком диапазоне геологических условий [MigenaZagonjolli, 2007]. Поэтому грунтовые плотины считаются самыми распространенными типами водоподпорных сооружений. Однако, земляные плотины при определённых критических условиях могут разрушаться. Причинами прорывов земляных плотин являются высокие уровни воды в верхнем бьефе, которые в свою очередь ведут к переливу воды через гребень плотины, дефекты фундаментов плотин, просачивание воды через тело плотины. Прорывы земляных плотин влекут за собой катастрофические последствия: затопление территорий, находящихся ниже по течению, экономический ущерб, а также человеческие жертвы [MigenaZagonjolli, 2007]. Поэтому изучение прорывов очень актуально.
Целью данной работы является оценить затопления территории в результате разрушения грунтовых плотин.
Задачи, которые были поставлены для достижения данной цели:
• ознакомиться с методиками расчета прорыва грунтовых плотин;
• выбрать методику расчета грунтовых плотин;
• с помощью выбранной методики рассчитать прорыв грунтовой плотины;
• изучить модель HEC-RAS;
• в модели HEC-RASрассчитать территории затопления в результате прорыва плотины;
• проанализировать полученные результаты.
Очень важно понимать, какие территории будут затопляться при прорыве плотины ещё на стадии проектирования. В совокупности понимание процесса образования прорана и умение оценивать площади затопления может спасти множество человеческих жизней.
1. При наличии точной цифровой модели рельефа и качественно рассчитанных расходов воды можно оценить, как будет изменяться ситуация после прорыва водохранилища.
2. От интенсивности развития прорана зависит длительность наводнения в результате прорыва.
3. При катастрофах на озерах Тимбер и Ситу Гинтунг наблюденные расходы воды составляли 990 и 425 м3/с соответственно, рассчитанные же расходы составили 1014 и 431 м3/с соответственно, то есть выбранная методика РД 03-067-03 может быть применена для расчетов гидрографа в створе плотины при прорыве.
4. Максимальная глубина при прорыве плотин на озерах Тимбер и Ситу Гинтунг составила 12,1 и 10,6 метров соответственно, средняя – 3,6 и 2,8 метров соответственно.
5. Максимальная скорость течения имела значение 2,6 и 3,8 м/с на озере Ситу Гинтунг и озере Тимбер соответственно.
6. Площадь затопления на озере Тимбер составила 3,54 км2, на озере Ситу Гинтунг 3,10 км2.
Создание единой методики расчета прорыва плотины и последующим затоплении территории в результате этого прорыва очень актуально в данный момент. Работа в этом направлении должна вестись более интенсивно, потому что на кону стоят человеческие жизни. Использование такой методики при проектировании плотин может создать более безопасную среду для населения.
