Районы | Переходные коэффициенты l Р % при вероятности превышения, равной Р, % | К с, л/с | |||
0,1 | 1,0 | 5,0 | 10,0 | ||
Карпаты Кавказ Средняя Азия Восточная Сибирь | 1,6 1,4 1,35 1,5 | 1,0 1,0 1,0 1,0 | 0,62 0,75 0,76 0,70 | 0,46 0,60 0,66 0,56 | 3,12 · 10–3 4,20 · 10–3 2,20 · 10–3 2,52 · 10–3 |
Если источником водного питания селевого потока является прорыв озера, подпруженного ледником, или прорыв моренного озера, то вычисление максимального расхода селеформирующего прорывного паводка , м3/с, при прорыве перемычки вычисляют по формуле:
, (2.34)
где S пр – площадь водной поверхности озера на уровне 80 % высоты перемычки, м; Н пл – высота перемычки, м; t ° – температура воды в озере, °С; L С – кратчайшее расстояние по горизонтали между основанием перемычки и границей водной поверхности озера, м; К* – 6,25·10–3 м1/2 · с–1 · градус –1.
Пример 1. Необходимо определить максимальный водный расход паводка, м3/с, при прорыве озера, подпруженного ледником. Исходные данные: площадь водной поверхности на уровне 80% высоты перемычки S пр = 1,8 . 105 м2; высота перемычки Н пл = 85 м; температура воды в озере
t = 2°С; расстояние между основанием перемычки и границей водной поверхности L C =1,2 . 103 м.
Определяем
.
2. Определение объема водного паводка W В производится в зависимости от типов озер по следующим формулам:
а) для озера, подпруженного ледником, м3:
;
б) для завального озера, м3
;
где S пв – площадь водной поверхности озера при максимальном наполнении, м2;
в) для моренного, термокарстового озера, м3:
;
г) для моренного западинного озера, м3:
.
Объем водного паводка, м3, вытекающего при выпадении осадков, слоем заданной обеспеченности определяется по формуле:
.
Пример 2. Необходимо определить объем водного паводка при прорыве завального озера. Исходные данные: площадь водной поверхности озера при максимальном наполнении S пв=2,45 . 105 м2, а высота перемычки Н пл = 108 м.
1. Объем водного паводка будет составлять, м3
.
2. Для расчета максимального расхода селевого потока Q С, м3/с,определяется (по карте, либо по данным наблюдений) длина селевого очага l С, м, и его уклон a, градус. Расход селевого потока вычисляют по формуле:
,
где Q В – максимальный расход водного потока, поступающего в селевой очаг, вычисляемый по одной из формул, приведенных выше; K 1 = 0,1 м–1.
3. Объем селевого потока W C, м3, вычисляют по формуле:
,
где W В – объем водного паводка, м3, определяемый по одной из формул;
К2 = 0,12 м–1.
4. Скорость продвижения селевой массы, м/с:
,
где h ср – средняя глубина потока, м; V от – относительная гидравлическая крупность увлекаемых каменных материалов, принимаемая равной 0,7–1,0; a – средний угол наклона селевого русла, градус.
Для оперативной оценки величины средней глубины потока ее можно принимать равной 1–1,5 м для маломощного потока; 2–3 м для потока средней мощности и 3–5 м для мощного потока. Расчет скорости селевого потока можно производить по графику, рассчитанному по формуле для определения скорости продвижения селевой массы.
5. Зная значение средней скорости селевого потока, а также расстояние от сигнального створа до защищаемого объекта (l об), можно оценить время добегания селевого потока до этого объекта (t об):
.
Во всех случаях необходимо иметь в виду, что скорости селей весьма велики. Если принять диапазон характерных скоростей селевых потоков от 4 до 8 м/с, то при расстоянии между сигнальным створом и защищаемым объектом, например 10 км время добегания составит соответственно от 40 до 20 мин. Это и будет резерв времени для спасения людей, материальных ценностей и т. п. который стремиться увеличить до максимально возможного.
6. Дальность продвижения селей может оцениваться по следам предыдущих селей. При наличии береговых валов необходимо определить среднее расстояние В между ними, расстояние L Д между концом селевого очага и вершиной конуса выноса селевой массы, а также средние уклоны долины i Д и конуса i К. На первом этапе расчета определяется дальность продвижения селя L С, м,в долине реки по формуле:
,
где d – диаметр анкирующих обломков (см. табл. 2.22); W С – объем селя, м3.
7. На втором этапе расчета, который выполняется при условии, что L С> L Д, вычисляют дальность L ПС продвижения селя на конусе выноса, м, по формуле:
.
8. Дальность L 0C, м, продвижения селя от селевого очага определяется аналогично L C, если L C < L Д. Если L Д < L С, то величина L 0C определяется по формуле:
L 0C = L Д + L ПС.
9. Максимальная глубина селевого потока до размыва h СПмакс принимается равной:
h СПмакс» 1,5 h ср
10. Максимальный расход селя Q С(м3/с) связан со средней скоростью V С (м/с) селевого потока формулой:
Q С = WV С ,
где W – площадь живого сечения русла, м2.
11. Максимальная поверхностная скорость потока в 1,8 раза больше средней скорости.