Упражнение № 1.1.2. Оценка эмпирической и теоретической обеспеченности уровней воды при отсутствии данных наблюдений 2 страница
Таблица 1.1.6. Варианты обеспеченностей расходов и поперечных профилей
| Вариант | Обеспеченность расхода воды, % | Поперечный профиль по табл. 1.1.5 |
| 0,1 | ||
| 0,01 | ||
| 0,01 | ||
| 0,5 | ||
| 0,1 | ||
| 0,5 | ||
| 0,1 | ||
| 0,01 | ||
| 0,5 | ||
| 0,1 | ||
| 0,01 | ||
| 0,5 | ||
| 0,1 | ||
| 0,1 | ||
| 0,5 | ||
Задание к работе: определить расчётный максимальный уровень воды в заданном створе в м БС.
Ход выполнения работы:
1) ознакомиться с теоретической частью и дополнительной литературой;
2) согласно выбранному варианту (тому, что и в упражнении 1.1.1) по формуле (1.1.12) скорректировать расчётные расходы воды;
3) с использованием формулы (1.1.11) построить кривую зависимости уровней воды от расходов воды;
4) согласно выбранному варианту (тому, что и в упражнении 1.1.1) определить расчётный уровень воды заданной обеспеченности (по табл. 1.1.6);
5) оформить работы так же, как и в упражнении 1.1.1.
Дополнительная литература:
1. Савичев О.Г. Гидрология, метеорология и климатология: гидрологические расчёты: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2011. – 224 с.
2. СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик. – М.: Госстрой России, 2004. – 72 с.
3. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. – М.: Госстрой России, 2006. – 26 с.
1.2. Оценка площади затопления при аварии на водохранилищах
Цель работы:
Закрепить знания по разделам «Целевое назначение и требования по эксплуатации систем и сооружений природообустройства и водопользования» и «Требования по обеспечению безопасности систем и сооружений природообустройства и водопользования» курса «Эксплуатация систем и сооружений природообустройства и водопользования». Научиться проводить оценку площади возможного затопления при аварии на гидротехнических сооружениях водохранилища.
Исходные данные:
1) карта-схема расположения малых водохранилищ (прудов) на территории Шегарского района Томской области (рис. 1.2.1);
2) данные о водохранилищах на территории Шегарского района Томской области (табл. 1.2.1, 1.2.2);
3) варианты заданий (табл. 1.2.3).
Рис. 1.2.1. Карта-схема расположения малых водохранилищ на территории Шегарского района Томской области
Таблица 1.2.1
Сведения о ГТС на территории Шегарского района Томской области (результаты инвентаризации 2002 г.)
| Номер ГТС | Расположение | Собственник | Орган надзора | Проектировщик | Тип компоновки ГТС | Аварии | Тип водосбросного сооружения |
| ш1 | Пруд № Ш1 расположен на расстоянии 0,25 км на ЮЗ от с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпь), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш2 | Пруд № Ш2 на расстоянии 0,2 км на СЗ от с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш3 | Пруд № Ш3 в с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металлической трубы d=0,98 м |
| ш4 | Пруд № Ш4 расположен на расстоянии 0,8 км на С от с. Баткат Шегарского района | Нд | Надзор за ГТС не осуществляется | Нд | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металллической трубы d=1,6 м |
| ш5 | Пруд № Ш5 расположен на расстоянии 1,7 км на В от с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, трубчатый, в виде металлической трубы d=0,7 м |
| ш6 | Пруд № Ш6 в с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, разрушен, остались части сооружения из железо-бетонных плит и балок. Труба бетонная d=1,0 м |
| ш7 | Пруд № Ш7 расположен на расстоянии 4,2 км на ЮЗ от с. Нащеково Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, в виде железной трубы (d=1,0 м) в бетонной обливке |
| ш8 | Пруд № Ш8 расположен на расстоянии 6 км на ЮВ от с. Баткат Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, сифонный, в виде металлической трубы d=1 м |
| ш9 | Пруд № Ш9 расположен на расстоянии 0,9 км на север от с.Тазырачево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш10 | Пруд № Ш10 расположен на расстоянии 2,86 км на север от с. Гынгазово Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, трубчатый в виде металлической трубы d=1 м |
| ш11 | Пруд № Ш11 расположен на расстоянии 3,2 км на восток от с. Гынгазово Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, трубчатый, в виде 2-х металлических труб d=0,35 м |
| ш12 | Пруд № Ш12 расположен на расстоянии 5,3 км на восток от с. Кузнецово Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш13 | Пруд № Ш13 расположен на расстоянии 5,2 км на восток от с. Каргала Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, в виде 2-х железобетонных труб d первой 1,1 м, d второй 1,5 м |
| ш14 | Пруд № Ш14 расположен в с. Каргала Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная) | На момент обследования имеется проран.Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый, сифонный, в виде металлической трубы d=0,3 м, забит землей |
| ш15 | Пруд № Ш15 расположен в 12 км на запад от с. Каргала Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш16 | Пруд № Ш16 расположен в с.Кайтес Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Нд | Нет |
| ш17 | Пруд № Ш17 расположен на расстоянии 2,5 км на СЗ от с.Гусево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда разрушена. Пруд зарос травяной растительностью. | Нет |
| ш18 | Пруд № Ш18 расположен в с.Гусево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Грунтовая плотина (земляная насыпная), глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш19 | Пруд № Ш19 расположен на расстоянии 7,5 км на З от с.Монастырка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш20 | Пруд № Ш20 расположен на расстоянии 1,5 км на Ю от с.Монастырка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Нд | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш21 | Пруд № Ш21 расположен в с.Федораевка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш22 | Пруд № Ш22 расположен в с.Федораевка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш23 | Пруд № Ш23 расположен на расстоянии 6 км на С от с.Федораевка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь c водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде метал. трубы d 0,7 м |
| ш24 | Пруд № Ш24 расположен на расстоянии 1 км на С от д.Николаевка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,7 м |
| ш25 | Пруд № ш25 расположен на расстоянии 5,5 км на З от с.Маркелово Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
| ш26 | Пруд № Ш26 расположен на расстоянии 2 км на В от с. Анастасьевка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
| ш27 | Пруд № Ш27 расположен на расстоянии 2 км на СВ от с. Тазырачево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде 2 металлических труб d первой 0,5 м и d второй 0,37м |
| ш28 | Пруд № Ш28 расположен на расстоянии 2,5 км на СВ от с. Тазырачево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 1 м |
| ш29 | Пруд № Ш29 расположен на расстоянии 6 км на Ю от с. Победа Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Сброс воды происходит через лежневку |
| ш30 | Пруд № Ш30 расположен на расстоянии 5 км на С от с. Новоильинка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш31 | Пруд № Ш31 расположен в с. Новоильинка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,5 м |
| ш32 | Пруд № Ш32 расположен в с. Новоильинка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш33 | Пруд № Ш33 расположен на расстоянии 1 км на Ю от с. Новоильинка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь, глухая | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Нет |
| ш34 | Пруд № Ш34 расположен на расстоянии 1 км на Ю от с.Жарковка Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Нд | Двухблочный пруд; верхний блок образован в результате сооружения глухой плотины; нижний блок ограничен дорожным полотном с бетонным водопропуском | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Бетонный водовыпуск 4x2,4 м из нижнего блока; плотина верхнего блока глухая |
| ш35 | Пруд № Ш35 расположен в 1,5 км на северо-восток от с.Бушуево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Пруд построен без проекта | Дорожная насыпь с водосбросом в виде метал.трубы | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,3 м |
| ш36 | Пруд № Ш36 расположен в центре с.Бушуево Шегарского района | Бесхозный | Надзор за ГТС не осуществляется | Нд | Дорожная насыпь с водосбросом в виде метал.трубы | Плотина пруда в годы повышенной водности (в весенний период) может размываться | Водосброс закрытый трубчатый в виде металлической трубы d 0,3 м |
Таблица 1.2.2
Параметры ГТС на территории Шегарского района Томской области (результаты инвентаризации 2002 г.)
| Номер ГТС | Норма стока, км3/год | Полезный объем, млн.м3 | Площадь, км2 | НПУ, м | ФПУ, м | Максимальный напор, м | Максим.высота ГТС,м | Длина напорного фронта,м | Площадь затопления, км2 |
| ш1 | 0.004888 | 0.073181 | 0.3168 | 0.55 | Нд | 1.8-2.3 | 2.3 | 1.503 | |
| ш2 | 9.46E-05 | 0.015697 | 0.01967 | 1.9 | Нд | 3-3.5 | 3.5 | 0.102 | |
| ш3 | 0.003816 | 0.050357 | 0.05102 | 2.35 | Нд | 0.72-1.22 | 3.9 | 0.082 | |
| ш4 | 0.0035 | 0.102959 | 0.1751 | 1.4 | Нд | 2.31-2.81 | 6.15 | 0.37 | |
| ш5 | 0.015043 | 0.03066 | 0.146 | 0.5 | 1.5 | 0-0.5 | 1.5 | 0.2352 | |
| ш6 | 0.006213 | 0.007897 | 0.02442 | 0.77 | 4.4 | 1.7-2.2 | 4.45 | 0.052 | |
| ш7 | 0.000473 | 0.029189 | 0.02087 | 3.33 | 7.7 | 3.03-3.53 | 7.78 | 0.039 | |
| ш8 | 0.003343 | 0.075553 | 0.08775 | 2.05 | 4.3 | 2.9-3.4 | 4.4 | 0.08 | |
| ш9 | 0.001987 | 0.021506 | 0.02695 | 1.9 | 4.22 | 3.8-4.3 | 4.3 | 0.05744 | |
| ш10 | 0.002428 | 0.113749 | 0.1022 | 2.65 | 4.25 | 0.45-0.95 | 4.35 | 0.2127 | |
| ш11 | 0.002901 | 0.052476 | 0.06576 | 1.9 | 2.8 | 2.35 | 2.85 | 0.1173 | |
| ш12 | 0.008105 | 0.003277 | 0.006242 | 1.25 | 1.8 | 1.35-1.85 | 1.85 | 0.005852 | |
| ш13 | 0.003847 | 0.041072 | 0.0889 | 1.1 | 2.8 | 1.25-1.75 | 2.85 | 0.099 | |
| ш14 | 0.007033 | 0.039976 | 0.04759 | 0.2 | 1.5-2 | 0.102 | |||
| ш15 | 7.57E-05 | 0.000231 | 0.011 | 0.05 | 1.8 | 1.3-1.8 | 1.8 | 0.03 | |
| ш16 | 0.012677 | 0.046645 | 0.08543 | 1.3 | 4.4 | 4-4.5 | 4.5 | 0.0341 | |
| ш17 | 0.001356 | 0.1165 | 2.2 | 1.7-2.2 | 2.2 | 0.0685 | |||
| ш18 | 0.007569 | 0.074894 | 0.1486 | 1.2 | 3.1 | 2.7-3.2 | 3.2 | 0.08617 | |
| ш19 | 0.002586 | 0.021777 | 0.05185 | 1.55 | 1.1-1.6 | 1.6 | 0.0276 | ||
| ш20 | 0.001227 | 0.003175 | 0.0126 | 0.6 | 4.8 | 4.3-4.8 | 4.8 | 0.00672 | |
| ш21 | 0.000145 | 0.002733 | 0.01001 | 0.65 | 2.15 | 1.7-2.2 | 2.2 | 0.0059 | |
| ш22 | 0.000142 | 0.00096 | 0.00457 | 0.5 | 0.7 | 0.6 | 0.7 | 0.0021 | |
| ш23 | 0.005929 | 0.193024 | 0.2089 | 2.2 | 5.1 | 0.63-1.13 | 5.2 | 0.0764 | |
| ш24 | 0.000315 | 0.008749 | 0.04166 | 0.5 | 1.75 | 0.6-1.1 | 1.8 | 0.023 | |
| ш25 | 0.004983 | 0.014475 | 0.02872 | 1.2 | 1.5 | 2.05 | 0.0087 | ||
| ш26 | 0.006465 | 0.005002 | 0.02382 | 0.5 | 2.45 | 1-1.5 | 2.5 | 0.0076 | |
| ш27 | 0.001072 | 0.003741 | 0.02969 | 0.3 | 2.45 | 1.5-2 | 2.5 | 0.00457 | |
| ш28 | 0.003091 | 0.062815 | 0.09649 | 1.55 | 2.6 | 2.2 | 2.7 | 0.0076 | |
| ш29 | 0.0024 | 0.004976 | 0.01481 | 0.8 | 2.7 | 2.3-2.8 | 2.8 | 0.00658 | |
| ш30 | 0.002428 | 0.007879 | 0.0469 | 0.4 | 3.75 | 3.3-3.8 | 3.8 | 0.017 | |
| ш31 | 0.00011 | 0.007681 | 0.01524 | 1.2 | 2.55 | 2.6 | 0.00832 | ||
| ш32 | 0.002775 | 0.335588 | 0.3474 | 2.3 | 5.2 | 4.8-5.3 | 5.3 | 0.094 | |
| ш33 | 9.46E-05 | 0.009129 | 0.01672 | 1.3 | 3.6 | 3.2-3.7 | 3.7 | 0.03 | |
| ш34 | 0.000284 | 0.021475 | 0.05113 | 3.95 | 3.5-4 | 0.012 | |||
| ш35 | 0.000189 | 0.003557 | 0.0077 | 1.1 | 2.75 | 2-2.5 | 2.8 | 1.6 | |
| ш36 | 0.000788 | 0.0168 | 0.05 | 0.8 | 1.5 | 0.6 | 1.5 | 0.012 |
Таблица 1.2.3
Варианты расчёта
| Вариант | Номер ГТС | Вариант | Номер ГТС | Вариант | Номер ГТС | Вариант | Номер ГТС | Вариант | Номер ГТС |
| Ш1 | Ш8 | Ш15 | Ш22 | Ш29 | |||||
| Ш2 | Ш9 | Ш16 | Ш23 | Ш30 | |||||
| Ш3 | Ш10 | Ш17 | Ш24 | Ш31 | |||||
| Ш4 | Ш11 | Ш18 | Ш25 | Ш32 | |||||
| Ш5 | Ш12 | Ш19 | Ш26 | Ш33 | |||||
| Ш6 | Ш13 | Ш20 | Ш27 | Ш34 | |||||
| Ш7 | Ш14 | Ш21 | Ш28 | Ш35 |
Задание к работе: определить площади затопления при возможном прорыве плотин малых водохранилищ (прудов).
Ход выполнения работы:
1) ознакомиться с теоретической частью и дополнительной литературой;
2) по картографическим материалам (рис. 1.2.1 и дополнительные материалы) построить кривую связи уровня воды и объёма водоёма для участка нижнего бьефа водохранилища;
3) согласно выбранному варианту и используя дополнительные картографические материалы (топокарты, космоснимки), определить ориентировочную площадь затопления при прорыве плотины пруда; степень затопления территории оценивается с учётом объёма водохранилища;
4) оформить работы так же, как и в упражнении 1.1.1.
Дополнительная литература:
1. Арсеньев Г.С. Практикум по водному хозяйству и водохозяйственным расчётам: учебное пособие. – Л.: Изд-во ЛГМИ, 1989. – 195 с.
2. Савичев О.Г. Гидрология, метеорология и климатология: гидрологические расчёты: учебное пособие. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2011. – 224 с.
4. СП 33-101-2003. Определение основных гидрологических характеристик. – М.: Госстрой России, 2004. – 72 с.
5. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. – М.: Госстрой России, 2006. – 26 с.
1.3. Оценка класса надёжности гидротехнических сооружений малых водохранилищ и прудов
Гидротехнические сооружения в зависимости от их высоты и типа грунтов основания, социально-экономической ответственности и последствий возможных гидродинамических аварий подразделяют на классы. Назначать класс гидротехнического сооружения следует в соответствии с табл. 1.3.1–1.3.4. Класс второстепенных гидротехнических сооружений принимают на единицу ниже класса основных сооружений данного гидроузла, но не выше, как правило, III класса. Временные сооружения, как правило, относят к IV классу. В случае если разрушение этих сооружений может вызвать последствия катастрофического характера или значительную задержку возведения основных сооружений I и II классов, допускается их относить при надлежащем обосновании к III классу.
Таблица 1.3.1
Класс основных гидротехнических сооружений в зависимости от их высоты и типа грунтов оснований