Повені та їх наслідки.

Повінь - тимчасове затоплення суші водою в результаті розливу річок вище звичайного горизонту внаслідок танення снігів, зливних дощів, льодових заторів або обвалу, руйнування дамб і гребель та інше. В приморських районах затоплення може бути під впливом гравітаційних хвиль підводного землетрусу - цунамі (в перекладі з японського - "велика хвиля в гавані").

За кількістю людських жертв і матеріальних збитків, що припадають на одиницю площі, повені займають друге місце після землетрусів. Уражаючим фактором повені є руйнуюча дія мас води.

Основними параметрами повені є: глибина затоплення, ширина території, що затоплюється, максимальна швидкість потоку води, тривалість затоплення. Параметри повені визначаються за формулами:

а) Глибина затоплення (h), м:

,

де h - висота підйому води, м;

hM - висота місця об'єкту, м.

б) ширина території, що затоплюється (Ш),м

де a - кут нахилу берегової смуги, град.

в) максимальна швидкість потоку води (Vmax), м/с

або

де h - висота підйому води, м;

h0, - глибина річки в звичайних умовах, м;

Vo - швидкість течії води в річці в звичайних умовах, м/с;

S - поперечний перетин річки, м2;

Qmax - максимальний витік води в річці при рясних опадах, м3/с, визначається за формулою:

, м3

де І - інтенсивність опадів, мм/год;

F - площа випадіння опадів, км2 ;

Qo - витік води в річці в звичайних умовах, м3/с.

При великій швидкості прибуття води руйнуюча дія потоку визначається величиною швидкісного натиску DРшн - динамічними навантаженнями потоку води, кПа

, Па

де rв - густина води, г/см3 ;

V - швидкість потоку води, м/с.

Уражаюча дія хвилі затоплення визначається її швидкістю (швидкістю потоку) Va і висотою хвилі hз.

Наприклад, цегляні житлові будинки одержують слабкі руйнування при Vз=1,5 м/с і hз=2,5 м; середні (2,5 м/с, 4 м) і сильні (3 м/с, 6 м).

При руйнуванні греблігідротехнічної споруди в перший момент ураження викликають динамічні навантаження, які створюються хвилею прориву, що залежать від висоти хвилі, швидкості руху хвилі і інших чинників.

 

 

Таблиця 9.5. Класифікація повеней за причинами виникнення.

Найменування повеней Причини виникнення Висота підйому води Тривалість
Повінь Весняне танення снігу 2...3 м на малих, 15...20м на великих ріках До 15...20 діб на малих, 2...3 місяців на великих. ріках
Паводкові Дощі, зимові відлиги Декілька метрів До 15...20 діб на малих, гірські річки - декілька діб.
Зливневі Інтенсивні короткочасні зливи До 20-30 м Декілька діб
Залорні Запори - осінньо-зимові скупчення шури 3...4, рідко 8 м До 4-5 діб
Селеві Змиття з гірських схилів пухкого грунту Від 2...4 до 80...100м До декількох годин
Нагонні Нагонні води в гирло річок при приливах, сильних вітрах Від 2...3 м до 10...12м До 18...20 діб
Завальні Перекриття річок обвалом, зсувами Від декількох десятків до сотень метрів Декілька годин, до прориву завалу
Аварії на ГЕС Руйнування греблі Десятки метрів Декілька днів

 

Ступені руйнування будинків і споруд в залежності від глибини затоплення (висоти хвилі) hз м і максимальної швидкості потоку води Vмах м/с наведені в таблиці 8.6.

 

Таблиця 9.6. Наслідки дії води при руйнуванні греблі.

Тип будинків Ступені руйнування
Слабкі Середні Сильні
h, м Vmax,м/с hз Vmax, м/с hз Vmax, м/с
Дерев'яні будинки (1-2 поверхи) 2,5 1,5 3,5
Цегляні малоповерхові 2,5
Цегляні середньоповерхові 2,5 1,5 2,5
Промислові з легким металевим каркасом 1,5 3,5 2,5
Промислові з важким металевим або залізобетонним каркасом 1,5
Бетонні і залізобетонні будинки антисейсмічної Конструкції 1,5

 

При руйнуванні греблі час затоплення об'єкту tВ і висоту хвилі прориву hВ на різній відстані від греблі можна визначити за співвідношеннями, які наведені в таблиці 8.7.

 

Таблиця 9.7. Залежності параметрів хвилі прориву від ємності водосховища, ширини прориву і відстані до греблі

Параметри Відстань до греблі, км
Висота хвилі прориву hв, м 0,25Н 0,2Н 0,15Н 0.075Н 0,05Н 0,03Н 0,02Н
Тривалість хвилі прориву tв, год Т 1,7Т 2,6Т

 

Примітка до таблиці 8.9: Н - глибина води перед греблею, м; Т - час вивільнення водосховища, год, який визначається за формулою:

, год

де W— обсяг водосховища, м; В - ширина прориву, м; N — максимальний витік води на 1 м ширини прориву. Залежить від глибини води перед греблею Н і орієнтовно можна прийняти:

Глибина води Н, м
Видаток води n, м2/c-m

 

Швидкість руху хвилі прориву в середньому від 3 до 25 км/год, для гірських районів -до 100км/год.

В залежності від часу tзатопл, за який відбувається затоплення території tз і міри загрози життю людей і знищення матеріальних цінностей розрізняють наступні зони затоплення:

1. Зона катастрофічного затоплення (tзатопл<1 год);

2. Зона надзвичайно небезпечного затоплення (1год.<tзатопл<4 год.);

3. Зона сильного затоплення (tзатопл>4 год.).

Всередині зони затоплення утворюються осередки ураження (в місцях знаходження населених пунктів, об'єктів, сільськогосподарських угідь).

Самим ефективним засобом захисту від повені є евакуація людей і матеріальних цінностей з можливої зони затоплення. Перед евакуацією необхідно відключити в будинках електроенергію і газ, взяти запас продуктів, медикаментів, документи і відбути за зазначеним маршрутом. При раптовій повені терміново покинути будинок і зайняти найближчий пагорб або верхні поверхи будинків, залізти на горище або дах, вивісити біле або кольорове полотнище і чекати рятівників.