ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР
РОССИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 5 июня 2003 г. N 51
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Госгортехнадзор
России постановляет:
1. Утвердить
Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на
накопителях жидких промышленных отходов.
2. Направить
Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях
жидких промышленных отходов на государственную регистрацию в Министерство
юстиции Российской Федерации.
Начальник
Госгортехнадзора
России
В.М.КУЛЬЕЧЕВ
Утверждены
Постановлением
Госгортехнадзора
России
от 5 июня 2003 г. N
51
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
РД 03-607-03
Разработаны
Управлением по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей
промышленности Госгортехнадзора России.
I. Общие
положения
1.1. При аварии на
хранилищах происходит разрушение ограждающих сооружений (дамб) и разлив
содержимого хранилищ, вызывающий затопление окружающих территорий.
1.2. Опасность
аварий определяется возникновением чрезвычайных ситуаций (ЧС): обстановки,
которая может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или
окружающей среде, материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.
1.3. Методика
позволяет определить показатели, характеризующие аварию:
- границы зоны
затопления;
- время образования
прорана;
- размеры и форма
развития прорана;
- расходы и объемы
жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;
- высота, скорость
и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения.
1.4. Методика
предназначена для использования:
- организациями,
эксплуатирующими хранилища;
- проектными
организациями;
- экспертными
центрами;
- другими
организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением
безопасности хранилищ;
- при декларировании
безопасности гидротехнических сооружений (далее - ГТС);
- при определении
последствий гидродинамической аварии;
- при определении
возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и при других работах, в которых
требуется оценка параметров прорана и зоны растекания при аварии хранилища.
II.
Основные положения, принимаемые при расчете
2.1. Процесс
разрушения хранилища, образования прорана и движения образующегося при этом
потока отходов является сложным. Неравномерный и неустановившийся характер
движения потока по всей трассе растекания обуславливают переменные значения его
гидродинамических параметров, поэтому для упрощения расчетов рассматриваемый
процесс разделяется в расчетном отношении на два этапа:
а) расчет
образования прорана и расчет параметров потока в сечении у подошвы откоса
дамбы;
б) расчет
максимальных параметров потока по трассе растекания.
2.2. В методике
приняты следующие допущения:
- поперечное
сечение прорана принимается прямоугольным и постоянным
по всей длине прорана;
- после образования
прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
- гидравлический
прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна, больше
критического, на участок, где уклон меньше критического, не рассматривается.
III. Расчет
образования прорана
(процесса
разрушения дамб)
3.1. В расчетах
приняты следующие основные обозначения:
H -
максимальная разница между отметкой гребня ограждающей
max
дамбы и отметкой, до которой могут вытекать жидкие
отходы, м;
F - площадь заполнения
хранилища (определяется по
графику
зависимости площади (F) и объема (V) от уровня
заполнения), кв. м;
V - полный
объем отходов в
хранилище (определяется по
max
графику зависимости F и V от уровня заполнения),
куб. м;
l - ширина гребня дамбы, м;
0
m - заложение внутреннего
откоса дамбы (отношение
длины
отк.
горизонтальной проекции откоса к высоте откоса), м/м;
n - заложение внешнего откоса дамбы, м/м;
отк.
ро - плотность
частиц грунта, т/куб. м;
s
ро - плотность жидкости и неконсолидированных
отходов (жидких
ж
отходов), т/куб. м;
ро - средняя
плотность сухого грунта тела дамбы, т/куб. м;
d
ню - кинематический коэффициент
вязкости жидкости и
неконсолидированных отходов
(жидких отходов), кв.
см/сек. (Для
воды
кинематический коэффициент вязкости
равен 0,0101, кв.
см/сек.);
d -
средневзвешенный размер частиц грунта, мм.
3.2. Исходными
данными для расчета являются:
- максимальная
разница между отметкой гребня ограждающей дамбы и отметкой, до которой жидкие
отходы могут вытекать;
- зависимость
площади и объема хранилища от отметки заполнения;
- ширина гребня
дамбы;
- заложение
внутреннего откоса дамбы;
- заложение
внешнего откоса дамбы;
- плотность частиц
грунта, плотность сухого грунта, плотность и вязкость вытекающих жидких
отходов;
- средневзвешенный
размер частиц грунта.
3.3. За начальные
условия расчета размыва элементарного прорана принимается равенство:
y = b = h =
0,5 м, (1)
0 0
0
где:
y - начальная глубина прорана;
0
b - начальная ширина прорана;
0
h - начальная глубина потока.
0
На
рис. 1 <*> представлена схема расчета
размыва гребня и
пляжной зоны хвостохранилища.
--------------------------------
<*>
Рисунки не приводятся.
Задавая
приращение глубины прорана
на каждом расчетном шаге
постоянным и равным ДЕЛЬТА
y <= y , определяется приращение ширины
0
прорана:
b
0
ДЕЛЬТА b = ДЕЛЬТА y x -------------. (2)
y + ДЕЛЬТА y
0
Задавая
приращения размеров прорана (ДЕЛЬТА
y и ДЕЛЬТА
b),
определяем уменьшение глубины вытекающего из прудка
слоя ДЕЛЬТА H.
Расчет ведется методом итераций.
Определение
параметров размыва прорана и потока производится в
расчетный i-ый промежуток
времени:
глубина
прорана: y = y
+ ДЕЛЬТА y; (3)
i i-1
ширина
прорана: b = b
+ ДЕЛЬТА b; (4)
i i-1
длина
прорана (м): l = y x
(m + n ) + l . (5)
i i отк. отк. 0
При
достижении y = H принимается,
что увеличение прорана
i max
рассчитывается только за счет его расширения:
b = b + ДЕЛЬТА b', (6)
i i-1
y
0
где ДЕЛЬТА
b' = 2,5 x ДЕЛЬТА y x -------------.
(7)
y + ДЕЛЬТА y
0
2
Глубина
потока в проране (м): h = - H , (8)
i 3 i
где H определяется по формуле (30).
i
Расход
потока в проране (куб. м/с):
3/2 __
Q = mb H x \/2g, (9)
i i i
где m -
коэффициент водослива, принимаемый равным 0,31.
Удельный
расход потока в проране (кв. м/с):
Q
i 3/2
q = -- = 1,373 x H . (10)
i b i
i
Скорость
потока в проране (м/с):
Q
i
1/2
u = ---- = 2,056 x H . (11)
i b h i
i i
Неразмывающая
скорость u (м/с)
определяется для
заданного
0
значения d и
гидравлических параметров потока по
зависимостям
ср
В.С. Кнороза:
для 0,05
мм < d < 0,25 мм:
0,3
0,35 0,05
ню
(g ро ) d
ж
u = 0,71 ------------------------; (12)
0i _____________________
/ -0,25
\/0,0008 +
(0,006R )
i
для 0,25
мм < d < 1,5 мм:
0,7
660R ню
0,136 0,432 0,292 i
u =
1,8ню (g ро )
d lg(---------------------);
(13)
0i ж 0,35 0,24 1,81
(g ро ) d
k
ж
для d >
1,5 мм;
R
______ i
u = \/g ро d lg(11,5 --), (14)
0i ж
k
где:
0,75
k = 0,785
x d ;
R - гидравлический радиус потока для прямоугольного сечения
i
прорана, определяемый по
формуле:
b h
i i
R = -------- (м). (15)
i b +
2h
i i
Для частиц грунтов
с d <
0,1 мм при определении значения
неразмывающей скорости
необходимо учитывать силы сцепления между
частицами грунта.
Неразмывающая скорость для связанных грунтов определяется
по
формуле:
____________________________________
/ 2gm
u = 1,25\/------- x [(ро - ро )d + 0,044C k],
(16)
0i 2,6ро n s
ж э гр
ж
где:
m -
коэффициент условий работы, принимаем равным 1;
d -
эквивалентный диаметр отрывающихся отдельностей
э
связанного грунта (для супесей
d = 3 мм, для суглинков d = 4 мм,
э э
для глины d =
5 мм);
э
C - нормативная усталостная прочность
связанного грунта на
гр
H
разрыв (Па): C
= 0,35С ;
гр
H
C - нормативное удельное сцепление грунта (Па);
k -
коэффициент однородности, допускается
принимать равным
0,5;
d
э
n = 1 + -----------------.
(0,00005 + 0,3d )
э
Значение неразмывающей
скорости определяется по справочнику
проектировщика "Гидротехнические сооружения" (под
ред. В.П.
Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.).
Величина
гидравлической крупности W (м/с)
для
размываемых
0
грунтов
в проране определяется в зависимости от диаметра частиц
грунта по формулам:
2
g x d x ро
ж
при d
<= 0,1 мм: W = ------------; (17)
0 18 x ню
g x ро
ж 1/1,5
при 0,1 мм
< d < 0,6 мм: W = d x
(-----------) ; (18)
0 __
11,2 x
\/ню
1,2
g x d ро
ж 1/1,8
при 0,6 мм
< d < 2,0 мм: W = (-----------) ; (19)
0 0,2
4,4 x ню
___________
при d
>= 2,0 мм: W = 1,2 x \/g x d x ро
, (20)
0 ж
где g -
ускорение силы тяжести (g = 981 см/кв. с).
Время размыва
элементарного объема прорана (с):
2 x ро x ДЕЛЬТА W
d i
ДЕЛЬТА t = -------------------, (21)
i мю x Q
i i
где ДЕЛЬТА W - увеличение объема размытого прорана (куб.
м):
i
ДЕЛЬТА W =
W - W
= 0,5(b y l
- b y l );
(22)
i i i-1
i i i i-1 i-1 i-1
мю
- транспортирующая (размывающая) способность потока.
i
В
зависимости от гидравлических параметров потока и диаметра
частиц размываемого грунта они могут переноситься
потоком либо во
взвешенном, либо в донном
состоянии.
Если
скорость потока u >= 2,7u и все частицы d <= 0,15
мм
i 0i
(переносятся во взвешенном состоянии), то величина
мю может быть
i
определена как:
u - u
крi 0i 4
d 1,6
мю =
(----------) x (--) x 0,01, (23)
i 3W R
0 i
где u - критическая скорость потока (м/с) определяется:
кр
0,5
при y < H :
u = 2,63 x h ; (24)
i
max крi i
0,2
при y = H : u
= 3,77 x h . (25)
i max крi i
Если u < 2,7u и все
частицы d > 0,15 мм (движутся в донном
i 0i
режиме), то величина
мю определяется по формуле:
i
u u d
i 3 0i 1,25
мю = 0,002
x (----) x (1 - ---) x (--) ,
(26)
i __ u h
\/gd i i
где g - ускорение силы тяжести (g =
9,81 м/кв. с).
Объем
жидкости, вытекающей из прудка за время ДЕЛЬТА t :
i
2 x ро x ДЕЛЬТА W
d i
ДЕЛЬТА
V = Q
x ДЕЛЬТА t =
-------------------. (27)
i i i мю
i
Общий
объем, вытекший за время Т = SUM ДЕЛЬТА t :
i
V = SUM ДЕЛЬТА V . (28)
i
Понижение
уровня в прудке:
ДЕЛЬТА V
i
ДЕЛЬТА H = ---------. (29)
i F
Глубина
слоя, вытекающего из прудка:
H =
H + ДЕЛЬТА y - ДЕЛЬТА H .
(30)
i i-1 i-1
Глубину
слоя, вытекающего из прудка
ДЕЛЬТА H , можно также
i
определить по графикам зависимости V и F от уровня
заполнения.
При i = 1
принимаем, что H = y и ДЕЛЬТА H
= 0.
0 0
0
Расчет
ведется до того момента, когда V достигает
значения
i
V или
величина транспортирующей способности
мю становится
max
i
меньше 0,003.
IV.
Определение параметров потока в сечении
у подошвы откоса
дамбы
Для определения
значений скорости U и глубины h потока по внешнему откосу дамбы из результатов
расчетов, полученных в п. 2.2.3, выбираются:
-
максимальное значение полного расхода Q
и соответствующие
max
ему значения ширины b и глубины h
(вариант 1);
11 11
-
максимальное значение удельного
расхода q и
max
соответствующие ему значения ширины b и глубина h
(вариант 2);
12 12
-
максимальное значение ширины прорана b
.
max
Расчет
по выбранным параметрам производится одновременно для
Q и q .
max max
4.1.
Для определения формы
свободной поверхности потока
необходимо
сравнить величину нормальной
глубины h с
критической
0
глубиной h и
уклона внешнего откоса
дамбы i с величиной
кр ВО
критического уклона i .
кр
Определение критической глубины потока (м) (здесь и далее
по
тексту
формулы в левой
колонке относятся к
первому варианту
расчета, в правой - ко
второму):
_________
_________
/ 2 / 2
/альфа Q
/альфа q
3
/ max 3 / max
h = \/
----------; h = \/ -----------, (31)
кр1 2 кр2 g
gb
11
где:
альфа -
коэффициент кинетической энергии,
принимается равным
1,1;
g - ускорение
силы тяжести (g = 9,81 м/кв. с).
Нормальная
глубина h потока
вычисляется в процессе
0
итерационной процедуры (подбором) по значению модуля
расхода К :
0
вычисляется модуль расхода:
Q q
max max
K = ----; K
= ----, (32)
01 _ 02 _
\/i \/i
1
где i =
-----.
ВО n
отк.
Задавая
различные значения h (h ) (здесь и далее по тексту
1 2
значения параметров,
указанных в скобках,
относятся ко второму
варианту расчета), определяем характеристики потока:
- площадь
сечения (кв. м):
омега
= b h ; омега = b h
; (33)
1 11 1 2 12 2
-
смоченный периметр потока:
хи
= b + 2h ; хи = b +
2h ; (34)
1 11 1 1 12
2
-
гидравлический радиус:
омега омега
1 2
R = ------; R = ------; (35)
1 хи 2 хи
1 2
-
коэффициент Шези:
1 1/6 1 1/6
C
= - R ; C = - R
, (36)
1 n 1 2 n 2
где n -
коэффициент шероховатости, принимаемый равным 0,025;
- значение
расчетного модуля расхода К :
r
__ __
K = омега C \/R ; K = омега C \/R . (37)
r1 1 1 1
r2 2 2 2
Подставляя
значения параметров, определяемых
по уравнениям
(33) - (36), в выражения (37), получим:
____________
/b x h
3 / кр1 1 2
K = 40 x b x h
x \/ (----------) ;
r1 кр1 1
b
кр1 + 2h
1
(38)
____________
/b x h
3 / кр2 2 2
K = 40 x b x h
x \/ (----------) .
r2 кр2 2
b
кр2 + 2h
2
Результаты
расчетов и значения h (h ) заносятся в
таблицу.
1 2
Значение
h (h ),
при котором расчетный модуль расхода K
~= K
1 2
r1 01
(K ~= K ), и будет значением
нормальной глубины потока
h
r2 02
01
(h
).
02
Величина
критического уклона определяется по формуле:
g хи g хи
кр1 кр2
i
= --------------; i = --------------. (39)
кр1 2 кр2 2
альфа C
b альфа C
b
кр1 кр1 кр2 кр2
Подставляя
значения параметров, определяемых
по уравнениям
(33) - (36) при h = h , в (39), получим:
кр
______________
/ 4
/(b + 2h
)
-3 3 / кр1 кр1
i
= 5,57 x 10 x \/ ---------------;
кр1 b x h
кр1 кр1
(40)
______________
/ 4
/(b + 2h
)
-3 3 / кр2 кр2
i
= 5,57 x 10 x \/ ---------------,
кр2 b
x h
кр2 кр2
где b = b ; b
= b .
кр1 11 кр2
12
В
зависимости от глубины потока в начале откоса
h (h )
и
11 12
соотношения i > либо < i (i > либо < i )
и h > либо < h
кр1 кр2 01 кр1
(h > либо
< h ) определяется
форма свободной поверхности
02 кр2
потока.
4.2.
Определение глубины потока в сечении у подошвы откоса.
Из
полученных значений h
, h ,
h (h ,
h , h )
11 01
кр1
12 02 кр2
выбираются наибольшее и наименьшее
значение глубины потока [h ,
max1
h (h , h )] и вычисляется среднее значение:
min1 max2
min2
h + h h + h
max1 min1 max2 min2
h
= -------------; h = -------------. (41)
ср1 2 ср2 2
Определяем
длину откоса L,
на которой устанавливается
нормальная глубина h (h ):
01 02
-
L = h n
[эта - эта - (1 - j ) x
1 01 отк. 21
11 1
x [фи(эта
) - фи(эта )]];
21 11
(42)
-
L = h n
[эта - эта - (1 - j ) x
2 02 отк. 22
12 2
x [фи(эта
) - фи(эта )]];
22 12
____________________
/ b
- 3 / ср1 4
j = 45 x \/h x (------------) ;
1
ср1
b + 2h
ср1 ср1
(43)
____________________
/ b
- 3 / ср2 4
j = 45 x \/h x (------------) ,
2 ср2 b
+ 2h
ср2 ср2
где:
b = b
, b = b ;
ср1 11 ср2
12
эта - относительная глубина
(для каждого из
вариантов)
ij
определяется:
h h
max1 max2
эта
= -----; эта =
-----; (44а)
11 h 12 h
01 02
h h
min2 min2
эта
= -----; эта = -----. (44б)
21 h 22 h
01 02
По
величинам гидравлических показателей
русла X1 (X2)
и
относительным
глубинам находятся функции относительной
глубины
фи(эта ), фи(эта
) и фи(эта ), фи(эта ) (см. Приложение 1).
11 12 21 22
Гидравлический показатель русла определяется по формулам:
2,8 2,8
X = 3,4 - --------; X
= 3,4 - --------. (45)
1 b 2 b
ср1 ср2
---- + 2 ----
+ 2
h h
ср1 ср2
Полученные
в (42) величины L и
L сравниваются с
длиной
1 2
внешнего откоса дамбы L .
0
Если
полученное значение L < L (L
< L ),
то считается, что
1 0
2 0
глубина потока у подошвы откоса равна нормальной
глубине h = h
01 11
и h = h . Если
же значение L > L (L
> L ),
тогда, задавая
02 12 1 0 2 0
L = L (L = L ), из уравнения (42) определяем глубину потока у
1 0
2 0
подошвы откоса:
L
0
h =
------------------------------------------------------;
01 -
n {эта
- эта (1 - j ) x [фи(эта ) - фи(эта )]}
отк. 21 11
1 21 11
(46)
L
0
h =
------------------------------------------------------.
02 -
n {эта
- эта (1 - j ) x [фи(эта ) - фи(эта )]}
отк. 22 12
2 22 12
4.3.
Определение скорости потока
в сечении у подошвы откоса
дамбы.
Скорость u
определяется по известному расходу и глубине потока
в сечении у подошвы откоса:
Q q
max max
u
= -----; u = ----. (47)
1 b h 2 h
1 01 02
Из
полученных расчетов из двух случаев выбираем максимальные
значения параметров потока в сечении у
подошвы откоса: глубины
h и скорости u
. Ширина потока в этом
сечении принимается
max max
равной максимальной ширине прорана b
. Эти величины
являются
max
исходными для
расчета движения потока по прилегающей к хранилищу
местности.
V. Расчет
максимальных параметров потока
по трассе
растекания
В зависимости от
характера рельефа вытекающий из хранилища поток может быть ограничен боковыми
склонами долины либо растекание может происходить нестесненным образом, если
хранилище расположено на плоской местности или в широкой долине.
Учитывая, что
хранилища организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России, в
основном относятся к овражным, овражно-пойменным и/или равнинным типам,
принимается, что вытекающий поток ограничен постоянным значением боковых
склонов ложбин, лога или слабонаклоненных поверхностей поймы или равнины.
В расчете принято
допущение о том, что лог по всей длине трассы растекания имеет треугольное
сечение.
Для
определения параметров потока по трассе
растекания русло
потока
разбивается на участки с постоянными уклонами дна и формой
поперечного сечения.
На границах участков
принимается условие
равенства расходов. За расчетное принимается
максимальное значение
расхода потока Q
= Q , полученное в результате
расчета на
П max
первом этапе.
Для
расчета площади сечения лога на концах выбранных участков
задаются
характерные абсолютные отметки бортов А и дна А
лога
Б
Д
(см. рис. 2).
Для
определения формул расчета
скорости u , глубины
h и
i i
ширины b
потока вычисляются уклоны i-ых участков лога I :
i Лi
A - A
Дi-1 Дi
I = -----------,
Лi L
Лi
где L - длина выбранного i-го
участка лога.
Лi
Для
плоского рельефа местности
и уклонов с
I < 0,01
Лi
параметры потока определяются:
-
Q X
П i
- скорость
потока: u = ----------- x (1 -
---------); (48)
i
b x h -
i-1 i-1 3,32 + X
i
-
X
i
- глубина потока: h = h
x (1 - ---------); (49)
i i-1 -
2,85 +
X
i
-0,6
- ширина потока:
b = b x (1 + 4,69 x X ),
(50)
i i-1 i
________
l
x \/g x h
-
i i-1
где
X = --------------- - относительное
расстояние. (51)
i b x u
i-1 i-1
Для
уклонов I > 0,01 параметры потока в
створах критическую
Лi
н
h и нормальную h
глубины в i-ом
створе при расходе
Q
кр
П
определяются следующим образом:
_________
/ 2
/2 альфа Q
5 / П
h = \/ ----------; (52)
кр 2
gm
_____
/ 2Q
н /
П
h = \/ ------, (53)
__
mC\/R
i
где m -
среднее заложение откосов лога в створе:
альфа + альфа
Л П
m = ctg(---------------).
2
Так как
коэффициент Шези C и гидравлический радиус R
зависят
н н
от
глубины h , то
h определяется методом
последовательных
итераций. При
этом C определяется по формуле (36), R - по формуле
(34).
н
В
зависимости от соотношения глубин h
, h , h и
уклона
i-1 кр
будем
иметь кривую спада
либо подпора. Исходя
из уравнения
Бернулли:
2 2
альфа U альфа U
i-1 i
h
+ ---------- + il = h + -------- + h ,
(54)
i-1 2g i 2g
ТР
где:
2
U L
ср
h = ------ - потери напора между створами;
ТР 2
C R
ср ср
U + U C + C R + R
i-1 i i-1 i i-1 i
U =
---------; C = ---------; R
= ---------;
ср 2 ср
2 ср 2
2Q
П
U = ---
- скорость потока в i-том створе;
i 2
h m
i = I ;
Лi
определяем
длину кривой свободной поверхности l:
2 2
h - h
- 0,056 x (U - U )
i i-1 i-1 i (55)
l =
-------------------------------,
2
U
ср
i - ------
2
C R
ср ср
где h - глубина в предыдущем створе.
i-1
Если длина
кривой l меньше расстояния между створами
L , то
Лi
н
h
достигнет h или
h и будет им равна
(соответственно), в
i кр
противном случае определяем
глубину h по формуле:
i
(h - h )
x l
i i-1
h = h
+ ---------------.
(56)
i i-1
L
Лi
Площадь
максимального затопления между створами
определяем по
формуле:
h (m + m ) + h (m
+ m )
i-1 Л П i-1 i Л П i
S = -------------------------------
x L . (57)
2 Лi
Расчет
повторяется для следующего створа.
Гидродинамическое давление P на
сооружения, расположенные на
i
пути потока на расстоянии l
от подошвы дамбы,
вычисляется по
формуле:
2
2,7 x ро x u
ж i
P = -------------- (Па). (58)
i 2
Для
защиты объектов, попадающих
в зону затопления, можно с
помощью защитных дамб отвести поток через какое-либо пропускное
сооружение (водоотводной канал),
находящееся на расстоянии l от
подошвы
дамбы, расчет которого
ведется по условию
пропуска
максимального
расхода потока Q .
Поперечное сечение S ,
П K
обеспечивающее отвод
потока, рассчитывается по значению скорости u
в этом месте и по максимальному расходу:
Q
П
S = --. (59)
К u
Приведенные выше
формулы позволяют рассчитать параметры потока по длине выбранной расчетной
трассы движения на прилегающей к хранилищу местности, нанести их на
соответствующий план или карту и определить границы зоны затопления.
Приложение
1
ФУНКЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ фи(эта )
ij
|
2,00
<*>
|
2,50
|
3,00
|
3,25
|
3,50
|
3,75
|
4,00
|
4,50
|
5,00
|
5,50
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
0,00
<**>
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,05
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,050
|
0,10
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,100
|
0,15
|
0,151
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,150
|
0,20
|
0,202
|
0,201
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,200
|
0,25
|
0,255
|
0,252
|
0,251
|
0,250
|
0,250
|
0,250
|
0,250
|
0,250
|
0,250
|
0,250
|
0,30
|
0,309
|
0,304
|
0,302
|
0,301
|
0,300
|
0,300
|
0,300
|
0,300
|
0,300
|
0,300
|
0,35
|
0,365
|
0,357
|
0,354
|
0,352
|
0,351
|
0,351
|
0,351
|
0,350
|
0,350
|
0,350
|
0,40
|
0,423
|
0,411
|
0,407
|
0,404
|
0,403
|
0,403
|
0,402
|
0,401
|
0,400
|
0,400
|
0,45
|
0,484
|
0,468
|
0,461
|
0,458
|
0,456
|
0,455
|
0,454
|
0,452
|
0,451
|
0,450
|
0,50
|
0,549
|
0,527
|
0,517
|
0,513
|
0,510
|
0,508
|
0,507
|
0,504
|
0,502
|
0,501
|
0,55
|
0,619
|
0,590
|
0,575
|
0,570
|
0,566
|
0,564
|
0,561
|
0,556
|
0,554
|
0,552
|
0,60
|
0,693
|
0,657
|
0,637
|
0,630
|
0,624
|
0,621
|
0,617
|
0,610
|
0,607
|
0,605
|
0,61
|
0,709
|
0,671
|
0,650
|
0,642
|
0,636
|
0,632
|
0,628
|
0,621
|
0,618
|
0,615
|
0,62
|
0,725
|
0,685
|
0,663
|
0,654
|
0,648
|
0,644
|
0,640
|
0,632
|
0,629
|
0,626
|
0,63
|
0,741
|
0,699
|
0,676
|
0,667
|
0,660
|
0,662
|
0,652
|
0,644
|
0,640
|
0,637
|
0,64
|
0,758
|
0,714
|
0,689
|
0,680
|
0,673
|
0,668
|
0,664
|
0,656
|
0,651
|
0,648
|
0,65
|
0,775
|
0,729
|
0,703
|
0,693
|
0,686
|
0,681
|
0,676
|
0,668
|
0,662
|
0,659
|
0,66
|
0,792
|
0,744
|
0,717
|
0,706
|
0,699
|
0,694
|
0,688
|
0,680
|
0,674
|
0,670
|
0,67
|
0,810
|
0,760
|
0,731
|
0,720
|
0,712
|
0,707
|
0,700
|
0,692
|
0,686
|
0,681
|
0,98
|
0,829
|
0,776
|
0,746
|
0,734
|
0,725
|
0,720
|
0,713
|
0,704
|
0,698
|
0,692
|
0,69
|
0,848
|
0,792
|
0,761
|
0,748
|
0,739
|
0,733
|
0,726
|
0,716
|
0,710
|
0,704
|
0,70
|
0,867
|
0,809
|
0,776
|
0,763
|
0,753
|
0,746
|
0,739
|
0,728
|
0,722
|
0,716
|
0,71
|
0,887
|
0,826
|
0,791
|
0,778
|
0,767
|
0,760
|
0,752
|
0,741
|
0,734
|
0,728
|
0,72
|
0,907
|
0,843
|
0,807
|
0,793
|
0,781
|
0,774
|
0,766
|
0,754
|
0,747
|
0,740
|
0,73
|
0,928
|
0,861
|
0,823
|
0,808
|
0,796
|
0,788
|
0,780
|
0,767
|
0,760
|
0,752
|
0,74
|
0,950
|
0,880
|
0,840
|
0,823
|
0,811
|
0,802
|
0,794
|
0,780
|
0,773
|
0,764
|
0,75
|
0,972
|
0,899
|
0,857
|
0,839
|
0,827
|
0,816
|
0,808
|
0,794
|
0,786
|
0,776
|
0,76
|
0,996
|
0,919
|
0,874
|
0,855
|
0,843
|
0,832
|
0,823
|
0,808
|
0,799
|
0,788
|
0,77
|
1,020
|
0,939
|
0,892
|
0,872
|
0,860
|
0,848
|
0,838
|
0,822
|
0,812
|
0,801
|
0,78
|
1,045
|
0,960
|
0,911
|
0,890
|
0,877
|
0,865
|
0,854
|
0,837
|
0,826
|
0,814
|
0,79
|
1,071
|
0,982
|
0,930
|
0,908
|
0,895
|
0,882
|
0,870
|
0,852
|
0,840
|
0,828
|
0,80
|
1,098
|
1,006
|
0,950
|
0,929
|
0,913
|
0,900
|
0,887
|
0,867
|
0,854
|
0,842
|
0,81
|
1,127
|
1,031
|
0,971
|
0,947
|
0,932
|
0,918
|
0,904
|
0,882
|
0,869
|
0,857
|
0,82
|
1,156
|
1,056
|
0,993
|
0,968
|
0,951
|
0,937
|
0,922
|
0,898
|
0,884
|
0,872
|
0,83
|
1,188
|
1,082
|
1,016
|
0,990
|
0,971
|
0,956
|
0,940
|
0,915
|
0,900
|
0,888
|
0,84
|
1,221
|
1,110
|
1,040
|
1,013
|
0,992
|
0,976
|
0,960
|
0,933
|
0,917
|
0,904
|
0,85
|
1,256
|
1,139
|
1,065
|
1,037
|
1,015
|
0,997
|
0,980
|
0,952
|
0,935
|
0,921
|
0,86
|
1,293
|
1,170
|
1,092
|
1,062
|
1,039
|
1,019
|
1,002
|
0,972
|
0,953
|
0,938
|
0,87
|
1,333
|
1,203
|
1,120
|
1,088
|
1,065
|
1,043
|
1,025
|
0,993
|
0,972
|
0,956
|
0,88
|
1,375
|
1,238
|
1,151
|
1,116
|
1,092
|
1,069
|
1,049
|
1,015
|
0,992
|
0,975
|
0,89
|
1,421
|
1,276
|
1,183
|
1,146
|
1,121
|
1,097
|
1,075
|
1,039
|
1,014
|
0,995
|
0,90
|
1,472
|
1,316
|
1,218
|
1,179
|
1,152
|
1,127
|
1,103
|
1,065
|
1,038
|
1,017
|
0,905
|
1,499
|
1,338
|
1,237
|
1,197
|
1,169
|
1,143
|
1,117
|
1,079
|
1,050
|
1,028
|
0,910
|
1,527
|
1,361
|
1,257
|
1,216
|
1,186
|
1,159
|
1,132
|
1,093
|
1,063
|
1,040
|
0,915
|
1,557
|
1,385
|
1,278
|
1,236
|
1,204
|
1,176
|
1,148
|
1,108
|
1,077
|
1,053
|
0,920
|
1,589
|
1,411
|
1,300
|
1,257
|
1,223
|
1,194
|
1,165
|
1,124
|
1,091
|
1,066
|
0,925
|
1,622
|
1,439
|
1,323
|
1,279
|
1,243
|
1,214
|
1,184
|
1,141
|
1,106
|
1,080
|
0,930
|
1,658
|
1,469
|
1,348
|
1,302
|
1,265
|
1,265
|
1,204
|
1,159
|
1,122
|
1,095
|
0,935
|
1,696
|
1,501
|
1,374
|
1,326
|
1,288
|
1,257
|
1,225
|
1,178
|
1,139
|
1,111
|
0,940
|
1,738
|
1,535
|
1,403
|
1,352
|
1,312
|
1,280
|
1,247
|
1,198
|
1,157
|
1,128
|
0,945
|
1,782
|
1,571
|
1,434
|
1,380
|
1,338
|
1,305
|
1,271
|
1,219
|
1,176
|
1,146
|
0,950
|
1,831
|
1,610
|
1,467
|
1,411
|
1,367
|
1,332
|
1,297
|
1,241
|
1,197
|
1,165
|
0,955
|
1,885
|
1,653
|
1,504
|
1,445
|
1,399
|
1,362
|
1,325
|
1,265
|
1,220
|
1,186
|
0,960
|
1,945
|
1,701
|
1,545
|
1,483
|
1,435
|
1,395
|
1,356
|
1,292
|
1,246
|
1,209
|
0,965
|
2,013
|
1,756
|
1,591
|
1,526
|
1,475
|
1,432
|
1,391
|
1,324
|
1,275
|
1,235
|
0,970
|
2,092
|
1,820
|
1,644
|
1,575
|
1,521
|
1,475
|
1,431
|
1,362
|
1,308
|
1,265
|
0,975
|
2,184
|
1,895
|
1,707
|
1,632
|
1,575
|
1,525
|
1,479
|
1,407
|
1,347
|
1,300
|
0,980
|
2,297
|
1,985
|
1,783
|
1,703
|
1,640
|
1,587
|
1,537
|
1,460
|
1,394
|
1,344
|
0,985
|
2,442
|
2,100
|
1,881
|
1,795
|
1,727
|
1,666
|
1,611
|
1,525
|
1,455
|
1,400
|
0,990
|
2,646
|
2,264
|
2,018
|
1,921
|
1,844
|
1,777
|
1,714
|
1,614
|
1,538
|
1,474
|
0,995
|
3,000
|
2,544
|
2,250
|
2,137
|
2,043
|
1,965
|
1,889
|
1,770
|
1,680
|
1,605
|
1,005
|
2,997
|
2,139
|
1,647
|
1,477
|
1,329
|
1,218
|
1,107
|
0,954
|
0,826
|
0,730
|
1,010
|
2,652
|
1,863
|
1,419
|
1,265
|
1,138
|
1,031
|
0,936
|
0,790
|
0,680
|
0,598
|
1,015
|
2,450
|
1,704
|
1,291
|
1,140
|
1,022
|
0,922
|
0,836
|
0,702
|
0,603
|
0,525
|
1,020
|
2,307
|
1,591
|
1,193
|
1,053
|
0,940
|
0,847
|
0,766
|
0,641
|
0,546
|
0,474
|
1,025
|
2,197
|
1,504
|
1,119
|
0,986
|
0,879
|
0,789
|
0,712
|
0,594
|
0,503
|
0,435
|
1,030
|
2,107
|
1,432
|
1,061
|
0,931
|
0,827
|
0,742
|
0,668
|
0,555
|
0,468
|
0,402
|
1,035
|
2,031
|
1,372
|
1,010
|
0,885
|
0,784
|
0,702
|
0,632
|
0,522
|
0,439
|
0,375
|
1,040
|
1,966
|
1,320
|
0,967
|
0,845
|
0,747
|
0,668
|
0,600
|
0,494
|
0,416
|
0,353
|
1,045
|
1,908
|
1,274
|
0,929
|
0,810
|
0,716
|
0,638
|
0,572
|
0,469
|
0,394
|
0,334
|
1,05
|
1,857
|
1,234
|
0,896
|
0,779
|
0,687
|
0,612
|
0,548
|
0,447
|
0,375
|
0,317
|
1,06
|
1,768
|
1,164
|
0,838
|
0,726
|
0,640
|
0,566
|
0,506
|
0,411
|
0,343
|
0,290
|
1,07
|
1,693
|
1,105
|
0,790
|
0,682
|
0,600
|
0,529
|
0,471
|
0,381
|
0,316
|
0,266
|
1,08
|
1,629
|
1,053
|
0,749
|
0,645
|
0,565
|
0,497
|
0,441
|
0,355
|
0,292
|
0,245
|
1,09
|
1,573
|
1,009
|
0,713
|
0,612
|
0,534
|
0,469
|
0,415
|
0,332
|
0,271
|
0,226
|
1,10
|
1,522
|
0,969
|
0,680
|
0,583
|
0,506
|
0,444
|
0,392
|
0,312
|
0,253
|
0,210
|
1,11
|
1,477
|
0,933
|
0,652
|
0,557
|
0,482
|
0,422
|
0,372
|
0,293
|
0,237
|
0,196
|
1,12
|
1,436
|
0,901
|
0,626
|
0,533
|
0,461
|
0,402
|
0,354
|
0,277
|
0,223
|
0,183
|
1,13
|
1,398
|
0,872
|
0,602
|
0,512
|
0,442
|
0,384
|
0,337
|
0,263
|
0,211
|
0,172
|
1,14
|
1,363
|
0,846
|
0,581
|
0,493
|
0,424
|
0,368
|
0,322
|
0,250
|
0,200
|
0,162
|
1,15
|
1,331
|
0,821
|
0,561
|
0,475
|
0,407
|
0,353
|
0,308
|
0,238
|
0,190
|
0,153
|
1,16
|
1,301
|
0,797
|
0,542
|
0,458
|
0,391
|
0,339
|
0,295
|
0,227
|
0,181
|
0,145
|
1,17
|
1,273
|
0,775
|
0,525
|
0,442
|
0,377
|
0,326
|
0,283
|
0,217
|
0,173
|
0,137
|
1,18
|
1,247
|
0,755
|
0,510
|
0,427
|
0,364
|
0,314
|
0,272
|
0,208
|
0,165
|
0,130
|
1,19
|
1,222
|
0,736
|
0,495
|
0,415
|
0,352
|
0,302
|
0,262
|
0,200
|
0,158
|
0,124
|
1,20
|
1,199
|
0,718
|
0,480
|
0,400
|
0,341
|
0,292
|
0,252
|
0,192
|
0,151
|
0,118
|
1,21
|
1,177
|
0,701
|
0,467
|
0,388
|
0,330
|
0,282
|
0,243
|
0,184
|
0,144
|
0,113
|
1,22
|
1,156
|
0,685
|
0,454
|
0,377
|
0,320
|
0,272
|
0,235
|
0,177
|
0,138
|
0,108
|
1,23
|
1,136
|
0,670
|
0,442
|
0,366
|
0,310
|
0,263
|
0,227
|
0,170
|
0,132
|
0,103
|
1,24
|
1,117
|
0,656
|
0,431
|
0,356
|
0,301
|
0,255
|
0,219
|
0,164
|
0,126
|
0,098
|
1,25
|
1,098
|
0,643
|
0,420
|
0,346
|
0,292
|
0,247
|
0,212
|
0,158
|
0,121
|
0,094
|
1,26
|
1,081
|
0,630
|
0,410
|
0,337
|
0,284
|
0,240
|
0,205
|
0,152
|
0,116
|
0,090
|
1,27
|
1,065
|
0,618
|
0,400
|
0,328
|
0,276
|
0,233
|
0,199
|
0,147
|
0,111
|
0,086
|
1,28
|
1,049
|
0,606
|
0,391
|
0,320
|
0,268
|
0,226
|
0,193
|
0,142
|
0,107
|
0,082
|
1,29
|
1,033
|
0,594
|
0,382
|
0,312
|
0,261
|
0,220
|
0,187
|
0,137
|
0,103
|
0,079
|
1,30
|
1,018
|
0,582
|
0,373
|
0,304
|
0,254
|
0,214
|
0,181
|
0,133
|
0,099
|
0,076
|
1,31
|
1,004
|
0,571
|
0,365
|
0,297
|
0,247
|
0,208
|
0,176
|
0,129
|
0,095
|
0,073
|
1,32
|
0,990
|
0,561
|
0,357
|
0,290
|
0,241
|
0,202
|
0,171
|
0,125
|
0,092
|
0,070
|
1,33
|
0,977
|
0,551
|
0,349
|
0,283
|
0,235
|
0,197
|
0,166
|
0,121
|
0,089
|
0,067
|
1,34
|
0,964
|
0,542
|
0,341
|
0,277
|
0,229
|
0,192
|
0,161
|
0,117
|
0,086
|
0,064
|
1,35
|
0,952
|
0,533
|
0,334
|
0,271
|
0,224
|
0,187
|
0,157
|
0,113
|
0,083
|
0,061
|
1,36
|
0,940
|
0,524
|
0,328
|
0,265
|
0,219
|
0,182
|
0,153
|
0,109
|
0,080
|
0,058
|
1,37
|
0,928
|
0,516
|
0,322
|
0,259
|
0,214
|
0,177
|
0,149
|
0,106
|
0,077
|
0,056
|
1,38
|
0,917
|
0,508
|
0,316
|
0,253
|
0,209
|
0,173
|
0,145
|
0,103
|
0,074
|
0,054
|
1,39
|
0,906
|
0,500
|
0,310
|
0,248
|
0,204
|
0,169
|
0,141
|
0,100
|
0,072
|
0,052
|
1,40
|
0,896
|
0,492
|
0,304
|
0,243
|
0,199
|
0,165
|
0,137
|
0,097
|
0,070
|
0,050
|
1,41
|
0,886
|
0,484
|
0,298
|
0,238
|
0,195
|
0,161
|
0,134
|
0,094
|
0,068
|
0,048
|
1,42
|
0,876
|
0,477
|
0,293
|
0,233
|
0,191
|
0,157
|
0,131
|
0,091
|
0,066
|
0,046
|
1,43
|
0,866
|
0,470
|
0,288
|
0,229
|
0,187
|
0,153
|
0,128
|
0,088
|
0,064
|
0,045
|
1,44
|
0,856
|
0,463
|
0,283
|
0,225
|
0,183
|
0,150
|
0,125
|
0,085
|
0,062
|
0,044
|
1,45
|
0,847
|
0,456
|
0,278
|
0,221
|
0,179
|
0,147
|
0,122
|
0,083
|
0,060
|
0,043
|
1,46
|
0,838
|
0,450
|
0,273
|
0,217
|
0,175
|
0,144
|
0,119
|
0,081
|
0,058
|
0,042
|
1,47
|
0,829
|
0,444
|
0,268
|
0,213
|
0,171
|
0,141
|
0,116
|
0,079
|
0,056
|
0,041
|
1,48
|
0,821
|
0,438
|
0,263
|
0,209
|
0,168
|
0,138
|
0,113
|
0,077
|
0,054
|
0,040
|
1,49
|
0,813
|
0,432
|
0,259
|
0,205
|
0,165
|
0,135
|
0,110
|
0,075
|
0,053
|
0,039
|
1,50
|
0,805
|
0,426
|
0,255
|
0,201
|
0,162
|
0,132
|
0,108
|
0,073
|
0,052
|
0,038
|
1,55
|
0,767
|
0,399
|
0,235
|
0,184
|
0,147
|
0,119
|
0,097
|
0,065
|
0,045
|
0,032
|
1,60
|
0,733
|
0,376
|
0,218
|
0,170
|
0,134
|
0,108
|
0,087
|
0,058
|
0,039
|
0,027
|
1,65
|
0,703
|
0,355
|
0,203
|
0,157
|
0,123
|
0,098
|
0,079
|
0,052
|
0,034
|
0,023
|
1,70
|
0,675
|
0,336
|
0,189
|
0,145
|
0,113
|
0,090
|
0,072
|
0,046
|
0,030
|
0,020
|
1,75
|
0,650
|
0,318
|
0,177
|
0,134
|
0,104
|
0,083
|
0,065
|
0,041
|
0,026
|
0,017
|
1,80
|
0,626
|
0,303
|
0,166
|
0,124
|
0,096
|
0,077
|
0,060
|
0,037
|
0,023
|
0,015
|
1,85
|
0,605
|
0,289
|
0,156
|
0,115
|
0,089
|
0,071
|
0,055
|
0,033
|
0,020
|
0,013
|
1,90
|
0,585
|
0,276
|
0,147
|
0,108
|
0,083
|
0,066
|
0,050
|
0,030
|
0,018
|
0,011
|
1,95
|
0,567
|
0,264
|
0,139
|
0,102
|
0,078
|
0,061
|
0,046
|
0,027
|
0,015
|
0,009
|
2,0
|
0,550
|
0,253
|
0,132
|
0,097
|
0,073
|
0,057
|
0,043
|
0,025
|
0,013
|
0,008
|
2,1
|
0,518
|
0,233
|
0,119
|
0,086
|
0,064
|
0,049
|
0,037
|
0,021
|
0,012
|
0,007
|
2,2
|
0,490
|
0,216
|
0,108
|
0,077
|
0,057
|
0,043
|
0,032
|
0,018
|
0,010
|
0,006
|
2,3
|
0,466
|
0,201
|
0,098
|
0,069
|
0,051
|
0,038
|
0,028
|
0,015
|
0,008
|
0,005
|
2,4
|
0,444
|
0,188
|
0,090
|
0,063
|
0,046
|
0,034
|
0,024
|
0,013
|
0,007
|
0,004
|
2,5
|
0,424
|
0,176
|
0,082
|
0,057
|
0,041
|
0,031
|
0,021
|
0,011
|
0,006
|
0,003
|
2,6
|
0,405
|
0,165
|
0,076
|
0,052
|
0,037
|
0,028
|
0,019
|
0,010
|
0,005
|
0,003
|
2,7
|
0,389
|
0,155
|
0,070
|
0,048
|
0,033
|
0,025
|
0,017
|
0,009
|
0,005
|
0,002
|
2,8
|
0,374
|
0,146
|
0,065
|
0,044
|
0,030
|
0,022
|
0,015
|
0,008
|
0,004
|
0,002
|
2,9
|
0,360
|
0,138
|
0,060
|
0,040
|
0,027
|
0,020
|
0,013
|
0,007
|
0,004
|
0,001
|
3,0
|
0,346
|
0,131
|
0,056
|
0,037
|
0,025
|
0,019
|
0,012
|
0,006
|
0,003
|
0,001
|
3,5
|
0,294
|
0,104
|
0,041
|
0,026
|
0,017
|
0,012
|
0,008
|
0,004
|
0,002
|
0,001
|
4,0
|
0,255
|
0,084
|
0,031
|
0,019
|
0,012
|
0,008
|
0,005
|
0,002
|
0,001
|
0,000
|
4,5
|
0,226
|
0,070
|
0,025
|
0,014
|
0,009
|
0,007
|
0,004
|
0,002
|
0,001
|
0,000
|
5,0
|
0,203
|
0,059
|
0,020
|
0,010
|
0,007
|
0,005
|
0,003
|
0,001
|
0,000
|
0,000
|
6,0
|
0,168
|
0,047
|
0,014
|
0,007
|
0,004
|
0,003
|
0,002
|
0,001
|
0,000
|
0,000
|
8,0
|
0,126
|
0,029
|
0,009
|
0,004
|
0,002
|
0,002
|
0,001
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
10,0
|
0,100
|
0,021
|
0,005
|
0,002
|
0,001
|
0,001
|
0,001
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
--------------------------------
<*>
Гидравлический показатель русла.
<**>
Значения относительной глубины, определяемые в п. 2.3.2 по формулам (44а) и
(44б).
|