Содержание:

1. Вступление. О гидросооружениях на р. Днепр ………..................стр.1

2. Расчет параметров затопления при прорыве гидросооружений…стр.2

3. Характеристика зоны возможного затопления…………………....стр.5

4. Оценка зоны затопления………………………………………….…стр.6

5. Форсированная сработка водохранилищ как предупредительное мероприятие………………………………………………………………..стр.6

6. Ликвидация последствий затопления………………………………стр.7

7. Список использованной литературы ………………………………стр. 8

1.Вступление .О гидросооружениях на р. Днепр

Днепр – третья по величине река Европы (после Волги и Дуная). Его длина 2285 км, водосборная площадь 503 тыс. км². Общее падение 220 м; среднегодовой сток 53 млрд м³.

Сток Днепра отличается большой неравномерностью как по годам (от 24 до 73 млрд. м³ в год), так и в течение года. Днепр – равнинная река со снеговым питанием, имеющая резко выражен­ное весеннее половодье, во время которого проходит 60-70, а в отдельные годы и до 80% общего годового стока. Расходы реки в районе Киева колеблются от 200 до 25 000 м³/сек, т. е. максимальный расход воды превышает минимальный в 125 раз. Для использования водных ресурсов Нижнего Днепра построено шесть гидроэлектростанций. Их основные параметры приведены в таблице.

Наименование гидроэлектростанции	Мощность, тыс. квт	Среднегодовая выработка, млн.. кВт-ч	Напор, м	Объем водохранилища млрд. м^3		Турбина		Год ввода первого агрегата
				полный	полезный	число	мощность
Киевская Каневская Кременчугская Днепродзержинская Днепровская имени В.И. Ленина Каховская Всего по каскаду	326 490 625 350 650 312 2683	615 850 1506 1250 3640 1420 9281	7,8 8,4 13,6 9,8 36,3 15,0 90,9	3,73 2,93 13,5 2,45 3,33 18,2	1,17 0,33 9,0 0,27 1,44 6,8	20 94 12 8 9 6	17,2 18,2 58 45,4 75 58,5	1964 1964 1959 1963 1932/1947 1955

Днепровская гидроэлектростанция имени В. И. Ленина положила начало освоению водных ресурсов Днепра. В 1933 г. станция достигла проектной мощности 560 тыс. кет.

Каховская гидроэлектростанция – самая нижняя ступень каскада. Построена в период 1950-1956 гг. Созданное Каховской плотиной огромное водохранилище является прочной базой орошения и обводнения плодородных земель, прилегающих к Нижнему Днепру.

Кременчугская гидроэлектростанция – четвертая ступень каскада. Созданное в результате постройки гидроузла водохранилище самое крупное на Днепре. Оно позволяет зарегулировать сток реки и без дополнительных затрат увеличить годовую выработку электроэнергии на Днепродзержинской, Днепровской и Каховской гидроэлектростанциях более чем на 700 млн. квт-ч.

Каневская и Киевская гидроэлектростанции – пятая и шестая ступени каскада. Бетонные сооружения этих ГЭС сооружены с широким применением сборных железобетонных конструкций. На обеих ГЭС установлены горизонтальные агрегаты капсульного типа. В конце 1964 г. два таких агрегата были введены на Киевской ГЭС в опытную эксплуатацию.

Днепродзержинская гидроэлектростанция – третья ступень каскада ГЭС на Днепре.Установленная мощность Днепродзержинской ГЭС 350 тыс. кет, среднегодовая выработка электроэнергии 1200 млн. квт-ч.

Длина створа гидроузла составляет 7,5 км. Долина реки имеет высокий правый берег и низкий левый, представляющий широкую (до 15-20 км) пойму, затопляемую в период весенних паводков.В состав сооружений гидроузла входят: здание гидроэлектростанции, бетонная водосливная плотина, судоходный шлюз, земляные плотины и дамбы обвалования долины р. Орель. Максимальный напор на сооружения гидроузла 12,6 м.В результате сооружения гидроузла образовалось водохранилище объемом 2,5 млрд. м³.

Здание ГЭС – открытого типа, без машинного зала. Генераторы защищены специальными колпаками. Температурными швами здание гидроэлектростанции разрезано на 8 секций длиной 28,6 м.

На гидроэлектростанции установлено 8 агрегатов мощностью по 44 тыс. квт. Турбина поворотнолопастная с двойным регулированием. Рабочее колесо диаметром 9,3 м имеет четыре поворотные лопасти, механизм поворота которых расположен во втулке рабочего колеса. Вес турбины 883 т.

Генератор имеет скорость вращения 51,7 об/мин, напряжение – 10,5 кв. Диаметр генератора по корпусу статора 16,9, высота 6,4 м.

2.Расчет параметров затопления при прорыве гидросооружений

Затопление – это быстрое поступление больших водных масс из водохранилища в нижний бьеф гидроузла после разрушения плотины или ее части и в стремительном движении воды вдоль бьефа в виде положительной волны со скоростями 50-70км/ч .После разрушения плотины или её части –движение воды в виде положительной волны с V = 72 км/ч, с высотой водяного вала в лобовой части 10-12 м.Вал- обладает большой разрушительной силой, особенно зимой, несёт большое количество взломанного льда.

Для расчетов параметров затопления необходимо знать:

- Расстояние от места оценки последствий(створа реки) до плотины.

В Днепре геодезическая отметка верхней точки воды для Днепропетровска 51,4 м.

-Объём воды водохранилища V = 13,5 млд.м³.

- Длина плотины (ширина прорана).В= 11 км,ж /б часть 970 м. Промыв прораны может быть от десятков метров до 10 км.

- Глубина воды перед плотиной Н= 13,6 м.

-Длина плотины 7,5 км.

- Средняя скорость течения воды =27-35 км/ч. В случае прорыва плотин скорость может быть до 50 км/ч.

При прогнозировании расчитываются :

1. Время подхода волны затопления.

2. Время опорожнения водохранилища.

3. Время прохождения волны попуска.

1.Расстояние до створа плотины определяем по карте r =148 км.

2. Найдём время, через которое волна затопления подойдёт к створу южного моста.

Время прихода волны попуска (t_подх) может быть определено по графику (рис. 2) или по формуле:

t_подх = r/С

t_подх = 148/ 50 = 2,96 (3 ч)

где r – расстояние от данного створа реки (км); С – скорость течения реки (км/ч).

Средняя скорость течения р. Днепр – 27км/ч, при прорыве плотины она может возрасти до 50км/ч.

3.Определяем время опорожнения водохранилища

Т_опор = V/BN3600

Т_опор = 13,5млд.м³/3000×52,68×3600 = 24 ч

В- принимаем 3000 м.

Чтобы определить N, проинтерполируем по табл.1

N =95/15 =6,3 (на 1 м)

N = 6,3×3,6 + 30= 52,68 м³/с (проходит вода через проран со скоростью 52,68 м³/с)

где Т_опор – время опорожнения водохранилища,

В – ширина прорана, м;

N – максимальный расход воды на 1 м ширины прорана (табл.1).

4.Время прохождения волны попуска, t_прох, ч, рассчитывается по формуле:

t_прох = Kr×T_опор

t_прох = 5×24 = 120

Кr – коэффициент удаленности (табл. 2)

Таблица 1.

Н,м	5	10	25	50	100
N, м^3/мс	10	30	125	350	760

Таблица 2.

r, км	0	25	50	100	150	200	250
Кг	1	1,7	2,6	4	5	6	7

Расчитаем возможную глубину потока, т.ею высоту затопления территории, прилегающей к руслу Днепра, учитывая, что геодезическая отметка верхней точки отметки воды в Днепропетровске Н_геод =51,4 м.

Возможные последствия от воздействия катастрофического затопления определяется по максимальной глубине потока (Н_max) и максимальной скорости потока (V_max). Н_max и V_мах зависят от высоты плотины (Н), размеров прорана (В).

Интерполированием определяем , что А_{h =}55,3.

Аналогично, что В_{h =} 38,1

Аналогично, что В_u =10,8

Аналогично, что А_u = 10,34.

где L – удаление рассматриваемого створа от плотины.

А_h, В_h, А_u, В_u – коэффициенты аппроксимации, зависящие от высоты плотины, ожидаемых размеров прорана и гидравлического уклона водной поверхности реки (i).

Таблица 3. Коэффициенты аппроксимации для равнинных рек

Нм	Значение коэффициента аппроксимации, при i=5*10^-4
	Аh	Вh	Аu	Вu
10	40	30	8	9
30	130	60	18	11

Вывод: Выполненные по формулам расчеты показывают, что при прорыве Кременчугской ГЭС по створу реки Днепр,в районе Южного Моста – глубина водяного потока h_мах = 4,1 м относительно НПУ = 51,4м.

Степени разрушения элементов объектов при затоплении приведены в табл.5