2.4. Расчет максимальных параметров потока по трассе

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 предприятий химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности в основном относятся к овражным, овражно-пойменным и (или) равнинным типам и имеют емкость до нескольких млн. куб. м, принимаем, 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 [4] вычисляются уклоны i-ых участков лога I :

i Лi

L

Лi

I = -----------,

Лi A - A

Дi Дi-1

где L - длина выбранного i-го участка лога.

Лi

Для уклонов с I < 0,01 параметры потока определяются:

Лi

_

Q X

П i

- скорость потока: u = ----------- x (1 - ---------); (55)

i b x h _

i-1 i-1 3,32 + X

i

_

X

i

- глубина потока: h = h x (1 - ---------); (56)

i i-1 _

2,85 + X

i

_0,6

- ширина потока: b = b x (1 + 4,69 x X ), (57)

i i-1 i

________

l x \/g x h

_ i i-1

где X = --------------- - относительное расстояние; (58)

i b x u

i-1 i-1

b = h (m' + m' ),

i i Лi Пi

где m' = ctg альфа и m' = ctg альфа (см. рис. 2).

Лi Л Пi П

При i = 0: b = b ;

0 max

l = 0;

0

__________

/2b h

/ max max

h = \/------------,

0 m' + m'

Л0 П0

где m' и m' - заложения соответственно левого и правого

Л0 П0

откосов лога у подошвы откоса дамбы.

Гидродинамическое давление P на сооружения, расположенные на

i

пути потока на расстоянии l от подошвы дамбы, вычисляется по

формуле:

2

2,7 x гамма x u

0 i

P = ----------------- (Па), (59)

i 2g

где гамма - средний удельный вес потока (Н/куб. м)

0

Для защиты объектов, попадающих в зону затопления, 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 .

П

Поперечное сечение S , обеспечивающее отвод потока, рассчитывается

K

по значению скорости u в этом месте и по максимальному расходу:

Q

П

S = --. (60)

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.

Ввиду сложности расчетов и большого числа итераций в ЗАО "Экоцентр-Агрохимбезопасность" разработан комплекс компьютерных программ "PRORAN".