Расчёт гидродинамических процессов при разрушении водоподпорных грунтовых сооружений и ледовых образований
Диссертация
Методика расчета волны прорыва совершенствовалась с 1960 по 1983 гг. В конечном итоге она была утверждена Минэнерго бывшего СССР после согласования со Штабом гражданской обороны и вошла в состав «Инструкции по определению зоны возможных затоплений при прорыве напорных фронтов гидроузлов». Эта Инструкция регламентирует порядок и условия проведения расчетов по установлению площадей затопления при… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ПРИЧИНЫ И ФАКТОРЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ И ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
- 1. 1. Аварийные ситуации на водоподпорных сооружениях
- 1. 2. Ледовые заторы и вызванные ими наводнения
- 1. 2. 1. Наводнения, вызванные заторами льда
- 1. 3. Повышение эффективности мероприятий по разрушению заторов и предупреждению наводнений
- 1. 3. 1. Предупредительные меры борьбы с заторами
- 1. 3. 2. Дноуглубительные мероприятия
- 1. 3. 3. Взрывные работы
- 1. 3. 4. Проблемы бомбометания
- 3. 1. Математическая постановка задачи о неустановившихся гидродинамических процессах в естественных руслах при аварийных изливах на основе использования системы уравнений Сен-Венана
- 3. 1. 1. Основные дифференциальные уравнения
- 3. 1. 2. Характеристическая форма основных дифференциальных уравнений
- 3. 1. 3. Начальные и граничные условия, условия сопряжения
- 3. 1. 4. Метод решения
- 3. 1. 5. Решение задачи
- 3. 2. Определение зон затопления и параметров волны прорыва по методам В. В. Лебедева, института «Гидропроект» и «Методике оперативного прогнозирования инженерных последствий прорыва гидроузлов»
- 3. 2. 1. Определение зон затопления и параметров волны прорыва по методу В.В. Лебедева
- 3. 2. 2. Расчёт параметров волны прорыва по методу института «Гидропроект»
- 3. 2. 3. Расчёт параметров волны прорыва по «Методике оперативного прогнозирования инженерных последствий прорыва гидроузлов»
- 3. 3. Повышение достоверности оценки последствий аварий на ГТС
- 4. 1. Постановка задачи
- 4. 1. 1. Моделирование движения потоков различной природы по наклонной поверхности методом частиц
- 4. 2. Расчёт параметров волны прорыва
- 4. 2. 1. Результаты расчёта
- 5. 1. Условия заторообразований
- 5. 1. 1. Прогнозирование процессов формирования ледовых заторов
- 5. 2. Математическое моделирование условий формирования и разрушения ледовых заторов
- 5. 2. 1. Упрощённая математическая модель условий формирования заторов
- 5. 3. Гидродинамика последствий разрушения групповых заторов
- 5. 3. 1. Математическая постановка задачи
- 5. 3. 2. Возможные сценарии расчета и их результаты
Список литературы
- Абрамов C.K. Защита территорий от затопления и подтопления / С. К. Абрамов, В. П. Недрига, А. П. Романов, Е. М. Селюк. — М.: Стройиздат, 1961.-424 с.
- Александров И.Я. Математическое моделирование динамики ледового покрова в озере. Вычислительные методы прикладной гидродинамики / И. Я. Александров, C.B. Думнов, В. И. Квон. Новосибирск: ИГ СО РАН, 1988.-Вып. 84.-С. 3−14.
- Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления / А. Д. Альтшуль // 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1982. — 224 с.
- Андреев О.В. Проектирование мостовых переходов / О. В. Андреев. М.: Транспорт, 1980.- 216 с.
- Антонов B.C. Распределение заторных факторов на реках арктической и субарктической зон Сибири / B.C. Антонов, А. П. Балабаев, В. В. Иванов, Ю. В. Налимов // Тр. ААНИИ. 1974. — Т. 308. — С. 69−96.
- Арбугин Я.А. Наводнения разных лет / Я. А. Арбугин. Якутск: Еженедельник «Молодежь Якутии», 2007 г.
- Астарита Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей / Дж. Астарита, Дж. Маруччи. М.: Мир, 1978. — с. 307.
- Атавин A.A. Нестационарные задачи гидравлики открытых русел и судоходных сооружений / A.A. Атавин, О. Ф. Васильев // Механика сплошных сред: сб. материалов междунар. конф. по механике сплошных сред. София: БАН, 1968. — С. 75−82.
- Атавин A.A. О разрывных течениях в открытых руслах / A.A. Атавин, М. Т. Гладышев, С. М. Шугрин // Динамика сплошной среды. -Новосибирск: Ин-т гидродинамики СО АН СССР, 1975. вып. 22. — С. 3764.
- Атавин A.A. Численные методы решения одномерных задач гидродинамики / A.A. Атавин, О. Ф. Васильев, А. Ф. Воеводин, С. М. Шугрин // Водные ресурсы. 1993. — Т. 20, № 4. — С. 38−47.
- Беликов В. В Математическое моделирование сложных участков русел крупных рек / В .В. Беликов, A.A. Зайцев, А. Н. Милитеев // Водн. ресурсы. 2002. — Т. 29, № 6. — С. 698−705.
- Беликов В.В. Двухслойная математическая модель катастрофических паводков / В. В. Беликов, А. Н. Милитеев // В сб.: Вычислит, технологии. -1992. Т. 1, № 3. — С. 167−174.
- Берденников В.П. Динамические условия образования заторов льда на реках / В. П. Берденников // Тр. ГГИ. 1964. — Вьп. 110. — С. 3−11.
- Берденников В.П. Условия шугохода в зоне кромки льда при формировании затора / В. П. Берденников // Тр. ГГИ. 1962. — Вып. 93. -С. 24−39.
- Богомолов C.B. Моделирование волн на мелкой воде методом частиц / C.B. Богомолов, Е. В. Захаров, C.B. Зеркаль // Математическое моделирование. 2002. — Т. 14, № 3. — С. 103−116.
- Богомолов C.B. Моделирование движения потоков различной природы по наклонной поверхности методом частиц. Математическое моделирование / C.B. Богомолов, Е. В. Захаров, C.B. Зеркаль. Харьков: Вестник ХНУ, 2003.-№ 590.-С. 114−123.
- Борисова Н.М. О численном моделировании процесса распространения прерывных волн по сухому руслу / Н. М. Борисова, В. В. Остапенко // Ж. вычислит, математики и математич. физики. 2006. — Т. 46, № 7. -С. 1322−1344.
- Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках / В. А. Бузин. -СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. 204 с.
- Букреев В.И. Отражение движущегося гидравлического прыжка от вертикальной стенки / В. И. Букреев, A.B. Гусев, В. В. Дегтярев (мл.) // Известия вузов. Строительство. 2006. — № 2. — С. 57−63.
- Букреев В.И. Экспериментальная установка и методика исследования волн при разрушении плотины / В. И. Букреев, В. А. Костомаха,
- B.В. Дегтярев (мл.), A.B. Чеботников // Известия вузов. Строительство. -2006.-№ 6.-с. 46−51.
- Васильев О.Ф. О расчете прерывных волн в открытых руслах / О. Ф. Васильев, М. Т. Гладышев // Изв. АН СССР. Мех. жидк. и газа. -1966.-№ 6.-С. 184−189.
- Васильев О.Ф. Численный метод расчёта распространения длинных волн в открых руслах и его приложение к задаче о паводках/ О. Ф. Васильев,
- C.К. Годунов, Н. Притвиц и др.// Докл. АН СССР. 1963. Т.153, № 3. -С.106−108.
- Васильев О.Ф. Математическое моделирование гидравлических и гидрологических процессов в водоемах и водотоках (обзор работ, выполненных в Сибирском отделении Российской академии наук) / О. Ф. Васильев // Водн. ресурсы. 1999. — Т. 26. № 5. — С. 600−611.
- Вейнберг Б.Д. Лед / Б. Д. Вейнберг. М.- Л.: Гостехиздат, 1940. — 524 с.
- Воеводин А.Ф. Методы решения одномерных эволюционных систем / А. Ф. Воеводин, С. М. Шугрин. Новосибирск: Наука, 1993. — 368 с.
- Воеводин А.Ф. Численные методы расчета одномерных систем / А. Ф. Воеводин, С. М. Шугрин. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1981. — 208 с.
- Гинзбург И.П. Прикладная гидрогазодинамика / И. П. Гинзбург. Л.: Изд. ЛГУ, 1958.-340. ил.
- Гришанин К.В. Гидравлическое сопротивление естественных русел /
- К.В. Гришанин. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. — 181 с.129
- Гришанин К.В. Распределение скоростей и сопротивление трения в потоках под ледяным покровом / К. В. Гришанин, Ф.А. Слепцов// Тр. ЛИВТ. 1968. — Вып. 119. — С.53−62
- Дебольская Е.И. Динамика водных потоков с ледяным покровом / Е. И. Дебольская. М.: Московский ун-т природообустройства, 2003. -278 с.
- Дегтярёв В.В. Математическое моделирование условий формирования заторов льда на реках/ В. В. Дегтярёв В.В. Тарасевич, О. Н. Кушнерова // Известия вузов. Строительство. 2011. — № 11/12. — С. 47−52.
- Деев Ю.А. Весенние заторы льда в русловых потоках / Ю. А. Деев, А. Д. Попов. Л.: ГМИ, 1978. — 109 с.
- Декларация безопасности гидротехнических сооружений Гилевского водохранилища на р. Алей в Алтайском крае: Пояснительная записка. Книга 1. Барнаул.: Алтайводпроект, 2003. — 130 с.
- Донченко Р.В. Ледовый режим рек / Р. В. Донченко. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -247 с.
- Донченко Р.В. Физические свойства внутриводного льда (шуги) / Р. В. Донченко // Тр. ГГИ. 1956. — Вып. 55. — С. 5−40.
- Железняков Г. В. Пропускная способность русел каналов и рек / Г. В. Железняков. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — 311 с.
- Карнович В.Н. Заторы льда и мероприятия по борьбе с ними / В. Н. Карнович // Доп. материалы симп. МАГИ «Лед и его воздействие на гидротехнические сооружения». Л., 1972. — С. 51−53.
- Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. Т. 2. Азиатская часть.-Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -288 с.130
- Кильмянинов B.B. Анализ условий формирования и долгосрочный прогноз заторных уровней на реке Лена / В. В. Кильмянинов // Метеорология и гидрология. 1992. — № 4. — С. 82−89.
- Кильмянинов В.В. Условия формирования наводнений при заторах льда на средней Лене в 1998 и 1999 г.г. Метеорология и гидрология, 2000, № 10, С. 93−99.
- Кильмянинов В.В. О роли водности в период заторообразования при формировании максимальных уровней воды на р. Лена у г. Ленек -Метеорология и гидрология, 2002, № 9, С. 71−75.
- Киселев A.A. Лабораторные исследования пропускной способности русел, покрытых льдом и шугой / A.A. Киселев // Тр. ГГИ. 1985. — Вып. 309. С. 58−65.
- Киселёв П.Г. Справочник по гидравлическим расчётам / П. Г. Киселёв. -М.: Энергия, 1972.-312 с.
- Ковалев Л. М Расчеты зимнего стока с ледяным покровом / Л. М. Ковалев.- М.: Госэнергоиздат, 1950. 104 с.
- Курносов А.Д. Повышение ледопропускной способности на затороопасных участках р. Лены / А. Д. Курносов // Безопасность жизнедеятельности на водном транспорте Сибири и Якутии: сб. науч. тр.- Новосибирск: НГ АВТ, 2003. с. 31−40.
- Курносов А.Д. Русловые оградительные дамбы и дамбы обвалования для защиты акваторий зимнего отстоя флота и городских территорий во время наводнений / А. Д. Курносов // Сиб. науч. вести. РАЕН. -Новосибирск, 2002. Вып. V. — С. 166−175.
- Кюнж Ж.А. Численные методы в задачах речной гидравлики: Практическое применение / Ж. А. Кюнж, Ф. М. Холли, А. Вервей. М.: Энергоиздат, 1985.-256 с.
- Лебедев В.В. Гидрология и гидравлика в мостовом дорожном строительстве / В. В. Лебедев. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. — 388с.
- Леви И.И. Зимний режим рек / И. И. Леви. Л: Ленинградский политехи, ин-т им. М. И. Калинина, 1958. — 36 с.
- Лиссер И.Я. О заторном и беззаторном характере замерзания рек / И. Я. Лиссер // Метеорология и гидрология. 1975. -№ 4. — С. 77−84.
- Методика оперативного прогнозирования инженерных последствий прорыва гидроузлов. М.: ВНИИ ГОЧС, 1997 г.
- Методические указания по борьбе с заторами и зажорами льда. М.: Энергия, 1970.-150 с.
- Миркин Б. М. Наумова Л.Г. Курс лекций по устойчивому развитию / Б. М. Миркин, Л. Г. Наумова // Библиотека журнала «Экология и жизнь». М.: AHO Журнал «Экология и жизнь», 2005 г. -248 с.
- Михалев М.А. К вопросу о движении воды под ледяным покровом / М. А. Михалев // Известия ВНИИГ. 1938. — Т. 208. — С. 49−55.
- Наука и техника в Якутии. Заторы ледовые монстры рек Якутии. Наука и техника в Якутии: научно-популярный журнал / М-во науки и профессионального образования РС (Я). — Якутск: Якутский научный центр СО РАН, 2001 —. № 1, С. 36−41.
- Нежиховский P.A. Коэффициенты шероховатости нижней поверхности шугаледяного покрова / P.A. Нежиховский // Тр. ГГИ. 1964. — Вып. 110. -С. 54−82.
- Нежиховский P.A. Прогнозы заторов льда на крупных реках Сибири и Дальнего Востока / P.A. Нежиховский, Г. В. Ардашаева, В. А. Бузин, Н. П. Саковская // Тр. ГГИ. 1978. — Вып. 248. — С. 98−125.
- Никифоровская В. С. О численных моделях неустановившихся течений в руслах с поймами // В сб.: Динамика сплошной среды. Новосибирск: Ин-т гидродинамики СО АН СССР. — 1978. — Вып. 35.
- Олдройд Дж. Г. Неньютоновские течения жидкостей и твёрдых тел / Дж. Г. Олдройд // Реология: Теория и приложения. М., ИЛ, 1962. с. 757−793.
- О безопасности гидротехнических сооружений: Закон РФ от 23.07.97 117// Консультант Плюс. Версия Проф.132
- Остапенко B.B. Численное моделирование плановых течений, вызванных сходом берегового оползня / В. В. Остапенко // ПМТФ. 1999. — Т. 40, № 4.-С. 109−117.
- Панов Д.Ю. Численное решение квазилинейных и гиперболических систем дифференциальных уравнений в частных производных / Д. Ю. Панов. М.: Гостехиздат, 1957. — 250 с.
- Песчанский И.С. Ледаведение и ледатехника / И. С. Песчанский. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. — 462 с.
- Рождественский Б.Л. Системы квазилинейных уравнений и их приложение к газовой динамике / Б. Л. Рождественский, H.H. Яненко. -М.: Наука, 1968.-80 с.
- Пономарчук K.P. Разработка методики параметров процесса формирования проранов при прорывах грунтовых плотин: Автореферат диссертации / K.P. Пономарчук. М, 2001. — 24 с.
- Руднев A.C. О заторах льда в Якутии, их продолжительной роли и регулировании / A.C. Руднев // Вопросы географии Якутии. Якутск, 1993.-Вып. 7.-С. 45−49.
- Сампат П. Пора перестать зависеть от добычи природных ископаемых / П. Сампат // Россия в окружающем мире: Аналитический ежегодник. -М.: МНЭПУ, 2003. С. 159−188.
- Седых В.А. Особенности расчётного обоснования грунтовых сооружений // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. -Новосибирск: изд. НГАВТ, 2002. -№ 1. С. 33−35.
- Седых В.А. Определение параетров креления из каменной наброски откосов грунтовых регуляционных сооружений устойчивых волновым нагрузкам и течений // Извести вузов. Строительство, 2003. — № 4. — С. 77−79.
- Синотин В.И. К вопросу о гидравлическом расчете потоков под ледяным покровом / В. И. Синотин, З. А. Генкин // Тр. ВНИИГ. 1966. — Т. 80.С. 177−191.
- Стокер Дж.Дж. Волны на воде. Математическая теория и приложения / Дж.Дж. Стокер. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. — 617 с.
- Судобичер В.Г. Движение потока воды по сухому руслу / В. Г. Судобичер, С. М. Шугрин // Изв. Сиб. отд. АН СССР. Сер. тех. наук. 1968. — № 13. -Вып. 3. — С. 116−122.
- Тазатинов В.М. К урокам потопа. На льду как на войне / В. М. Тазатинов. — Якутск: Региональная ежедневная газета Якутия, 2000 г.
- Тарасевич В.В. Оценка последствий разрушения водоподпорных гидротехнических сооружений / В. В. Тарасевич, О. Н. Кушнерова // Известия вузов. Строительство. 2009. — № 10. — С. 39−45.
- Тарасевич В. В. Расчет волны прорыва и зоны затопления в результате возможной аварии на дамбе хвостохранилища / В. В. Тарасевич, О. Н. Кушнерова // Известия вузов. Строительство. 2009. — № 11/12. — С. 4752.
- Таратунин A.A. Наводнения на территории Российской Федерации /
- A.A. Таратунин. -Екатеринбург: Аэрокосмоэкология, 2000. 375 с.
- Технический проект «Гилёвское водохранилище на р. Алей в Алтайском крае. J1.: ГПИ «Ленгипроводхоз», 1971. — 30 с.
- Ухов Г. А. Заторные явления на реках Ленского бассейна / Г. А. Ухов,
- B.В. Кильмянинов // Известия Новосибирского научного центра «Ноосферные знания и технологии» РАЕН: сб. науч. тр. Новосибирск, 1999. — Вып. 3.- С. 198−211.
- Ухов Г. А. Комплекс наблюдений за ледовыми явлениями на р. Лене на местности в 2002 г. / Г. А. Ухов, A.A. Зайцев, Л. Е. Федосеенко, О. М, Кирик. // Отчёт по научно-исследовательской работе. М.: Якутагропромпроект, 2002 г. — 98 с.
- Христианович С.А. Неустановившееся движение в каналах и реках. В кн.:
- Некоторые новые вопросы механики сплошной среды. /134
- С.А Христианович., С. Г. Михлин, Б. Б. Девисон. М.-Л: Из-во АН СССР, 1938.-С. 15−154.
- Шлычков В. А. Плановая динамико-стохастическая модель ледохода / В. А Шльтчков // Вычислительные технологии, 2008. № 2. т. 13. — с. 131 137.
- Эббот М.Б. Гидравлика открытого потока / М. Б. Эббот. М.: Энергоатомиздат, 1983. -272 с.
- Эштон Дж. Натурные исследования образования волнообразной шероховатости на нижней поверхности ледяного покрова / Дж. Эштон // Симп. МАГИ «Лед и его воздействие на гидротехнические сооружения». -Л., 1972.-с. 139−147.
- Alcrudo F. Mulet J. Description of the Tous Dam case study (Spain) // Journal of Hydraulic Research. International Association of Hydraulic Engineering and Research, 2007. pp. 45−57.
- Ashton G.D. Ice ripples on the underside of river ice covers / G.D. Asllton, J. F. Kennedy // J. Hydr. Division ASCF. Vol. 98. — 1972. — P. 1603−1624.
- Capart H., Spinewine В., Young D.L. The 1996 Lake Ha! Ha! Breakout flood. Quebec: Test data for geomorphic flood routing methods // Journal of Hydraulic Research. International Association of Hydraulic Engineering and Research, 2007. pp. 97−109.
- Chen H.T. Flow resistance of river ice cover 1 H. T. Chen, P.D. Уара // J. Hydr. Eng.- 1986.-Vol. 112, № 2.-P. 142−156.
- Clark S. A laboratory study of frazil ice size distributions / S. Clark, J.C. Doering // Proc. 17th Intern. Symp. on Ice. St. P., 2004. — Vol. 1. — P. 291−297.
- Hirling G. Ice forecasting on the Danube and Tisza rivers (In Hungarian) / G. Hirling, Z. Karolyi. Budapest, 1980. -24 p.
- John F. Kennedy. Ice-jam mechanics proceedings. General lecture on theme 2/1 Third international symposium on ice problems. Hanover, New Hampshire, USA: International Association of Hydraulic Research Commitet on Ice Problems, 1975. — pp. 143−157.
- Kosarev A.A. Observations of ice flow on tl le river Vychegda 1 A.A. Kosarev 11 Proc. 17th Intern. Synip. on Ice. St. P ., 2004. — Vol. 1. — P. 298−301.
- Larsen P. A. Head losses caused by an ice cover in open channels 1
- P.A. Larsen // J. Boston Soc. Civ. Eng. 1969. — Vol. 56, № 1. — P. 45−67.
- Larsen P.A. Hydraulic roughness of ice covers / P.A. Larsen // J. ofHydraulic Div. 1973. — № 99 HY1. — P. 111−119.
- Michel B. Ice mechanics Les' presses de I’universite Laval / B. Michel. -Quebec, 1978. 500 p.
- Michel B. Break-up of solid river ice cover 1 B. Michel, R. Abdelnour // IAHR Symp. on Ice Problems. Hannover, 1975. — P. 253−266.
- Usuner M S. The composite roughness of ice-covered streams / M. S. Usuner // J. Hydr. Research. 1975. — Vol. 13, № 1. — P. 79−102.
- Uzimner M.S. The mechanics of river ice jams / M.S. Uzimner, J.F. Kennedy /IAHR/PIANC Simp, on River and Ice. Budapest, 1974. — P. 715.