Потужність селевих потоків та їхні дія на споруди

Характеристика селю	Сумарний об'єм селевого виносу, м3	Уражаюча дія на споруди
Малої потужності	до 10 тис. м3	Невеликі розмиви, часткова забивка отворів водоспускних споруд, пошкодження житлових будинків та інженерних будівель
Середньої потужності	від 10 тис. м3 до 100 тис. м3	Сильні розмиви, повна забивка отворів, пошкодження і зніс безфундаментних споруд
Потужні	від 100 тис. м3 до 1,0 млн. м3	Значний надлишковий тиск, знесення мостових ферм, руйнування мостових опор, пошкодження доріг, руйнування кам'яних будівель
Катастрофічні	понад 1,0 млн. м3	Суцільні руйнування інженерних споруд, знесення ділянок доріг разом з полотном і спорудами, поховання споруд під наносами

Селевий потік складається з води, уламків гірських порід, грязі та іншого рихлого матеріалу, утвореного за рахунок вивітрювання гірських порід та гірської ерозії. За складом селю розрізняють: 1) грязьовий сель (суміш води, невеликої кількості землі і дрібного каміння); 2) грязьово-кам'яний сель (суміш води, гравію, гальки та невеликого каміння); 3) водяно-кам'яний сель (суміш води і каміння великого розміру).

У більшості випадків селевий потік рухається зі швидкістю від 2,0 м/с до 4,5 м/с, але під час прориву заторів і гребель вона може зростати до 10 м/с. Об'єм одночасного селевого виносу змінюється у широких межах — від менш, ніж 1,0 тис. м³ (дуже мілкий сель) до понад 10 млн. м³ (гігантський сель). Вміст твердих матеріалів у селевому потоці становить від 10% до 75%. При цьому окремі уламки гірських порід можуть сягати у поперечнику 3…4 метра, а їхня загальна маса може становити до 100…200 тонн. Густина речовини у селевому потоці становить 1100...1500 кг/м³ у водокам'яних потоках, 1500...2000 кг/м³ — у грязьових потоках, 2100...2500 кг/м³ — у грязекам'яних потоках. Під час сходження селевого потоку часто спостерігається утворення "голови" селю висотою до 25 метрів.

ЗАДАЧА-ЗРАЗОК. В утвореному внаслідок інтенсивних злив селі ерозійного типу об'єм одноразового селевого виносу становить V_сель= 3,2 тис. м³ ("мілкий" сель), а густина селевого матеріалу дорівнює ρ= 2200 кг/м³. Швидкість селевого потоку становить v= 3,0 м/с. Після переповнення річкового русла селевий виніс розосереджується у гірську долину й уражає частково заглиблені наземні металеві резервуари загальним об'ємом V= 1000 м³, межа стійкості яких становить . Розрахуйте надлишковий тиск у фронті селевої хвилі і визначте спричинений селем ступінь руйнування цих інженерних споруд.

РОЗВ'ЯЗАННЯ:

1) Розраховуємо масу одноразового селевого виносу за формулою :

.

2) Розраховуємо кінетичну енергію селевого потоку

.

3) Ураховуючи відомий зв'язок між кінетичною енергією рухомого тіла та створеного ним тиску , розраховуємо надлишковий тиск, утворений у фронті селевої хвилі

4) Отримане значення надлишкового тиску, що його чинить селева хвиля, є меншим, ніж вказана в умові задачі межа стійкості інженерної споруди (частково заглибленого металевого резервуару). Уточнюючи ступінь руйнування цієї споруди за довідковою таблицею (див., наприклад, табл. 6.2 на с. 280-282 підручника Шоботова В.М.), доходимо висновку, що спричинений селем ступінь руйнувань частково заглиблених наземних металевих резервуарів може бути означений як середній, оскільки отримане значення надлишкового тиску .

Відповідь. ;

середній ступінь руйнувань.