МОДЕЛЮВАННЯ ТЕХНОГЕННОГО ПАВОДКА ТА РОБОТИ ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ УНАСЛІДОК ПРОРИВУ ҐРУНТОВОЇ ГРЕБЛІ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.216.2026.362495Ключові слова:
автомобільна дорога, водопропускна споруда, ґрунтова гребля, транспортна споруда, паводок, прорив гребліАнотація
У статті розглянуто основні причини прориву ґрунтової греблі з аналізом причин руйнувань. Наведено приклад існуючих катастроф, пов’язаних із проривом ґрунтових гребель, і на основі досліджень встановлено основні фактори, які впливають на руйнування гребель. У роботі проаналізовано існуючі методи прогнозування прориву ґрунтових гребель.
Будівництво гребель відіграє важливу роль у життєдіяльності людини: збір і регулювання поверхневих вод, боротьба з повенями, іригаційні системи, водопостачання та джерело електроенергії. Однак гідротехнічні споруди у вигляді гребель можуть являти небезпеку через втрату важливого джерела води, непоправних фінансових втрат і втрати домівок і життя людей. Прориви гребель можуть відбуватися як поступово, так і раптово. Поступове руйнування частіше трапляється в ґрунтових греблях через явище переповнення або прориву. Раптові прориви часто трапляються в бетонних греблях через переповнення або ковзання.
Техногенні паводки, викликані проривом напірних фронтів гідротехнічних споруд з утворенням отворів у тілі греблі, відбуваються значно рідше, ніж природні повені, однак їхні руйнівні наслідки можуть бути значно серйозніші.
Унаслідок прориву ґрунтової греблі необхідно визначити ступінь затоплення та час проходження техногенного паводка для встановлення пропускної спроможності водопропускних споруд, які застосовують у разі фактичного прориву ґрунтової греблі. У цьому випадку важливо зробити точні прогнози, які впливають на попередження та ефективність роботи водопропускних споруд для зменшення або уникнення наслідків техногенного паводка.
Результатами роботи є гідрологічні і гідравлічні розрахунки з визначенням розрахункових витрат, рівня високих вод, загального розмиву і підпору. На основі досліджень, зважаючи на розраховану величину загального розмиву та геологічну будову русла та заплавної частини отвору водопропускної споруди, рекомендовано передбачити укріплення конусів стоянів. Запропоновано влаштування двовічкової металевої гофрованої конструкції, яка здатна пропустити воду на пересипаній насипами частині заплави у випадку прориву греблі. Під час виконання роботи рекомендовано обстежити греблю для визначення її технічного стану та необхідного подальшого ремонту, щоб забезпечити надійне функціонування споруд.
Посилання
Zagonjolli, Migena. (2007). Dam break modelling, risk assessment and uncertainty analysis for flood mitigation. 140. URL: https://repository.tudelft.nl/file/File_43a12582-841d-44e4-aa3c-f804bf3a34ff?preview=1 (accessed on 01.12.2025).
Jie, L., Jiajun, X., Hujun, H. & Xuewei, L. (2022). Analysis of the Influence Relationship for the Earth Dam-Break Outflow Estimation Parameters. In Proceedings of the 3rd International Symposium on Water, Ecology and Environment. SciTePress, 1, 150–155. https://doi.org/10.5220/0011950300003536 (accessed on 01.12.2025).
Qing, D. (1998). The River Dragon has come!: Three Gorges dam and the fate of China's Yangtze River and its people. Taylor & Francis. 270.
Wu, W. (2016). Introduction to DLBreach – A Simplified Physically-Based Dam/Levee Breach Model. Technical Report. 120 p.
Компанія Басейнове управління водних ресурсів річки Тиса. URL: https://buvrtysa.gov.ua/newsite/?p=16747 (дата звернення: 01.02.2025).
Ashraf, M., Soliman, A. H., El-Ghorab, E. & El Zawahry, A. (2018). Assessment of Embankment Dams Breaching Using Large Scale Physical Modeling and Statistical Methods. Water Sci, 32, 362–379. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1110492917301273 (accessed on 01.12.2025).
Froehlich, D. (2008). Embankment Dam Breach Parameters and Their Uncertainties. Journal of Hydraulic Engineering, 134(12). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:12(1708) (accessed on 01.12.2025).
Aureli, F., Maranzoni, A. & Petaccia G. (2024). Advances in Dam-Break Modeling for Flood Hazard Mitigation: Theory, Numerical Models, and Applications in Hydraulic Engineering. Water, 16(8). 1093. https://doi.org/10.3390/w16081093 (accessed on 01.12.2025).
Sterling, G. Analysis of the Earth Dam Failure (1916). Engineering News-Record, Jun. 13(2),75.
Benoist, G. (1989). Les etudes d'ondes de submersion des grands barrages d'EDF. La Houille Blanche, 1, 43–54.
Jansen, R. B. (1988). Advanced dam engineering for design construction and rehabilitation. Van nostrand reinhold, 8–16.
Kho, Freddy, Law, Puong, Lai, Sai, Oon, Yin, Ngu, Lock & Ting, H. (2009). Quantitative dam break analysis on a reservoir earth dam. International Journal of Environmental Science and Technology, 6, 203–210. https://doi.org/10.1007/BF03327623 (accessed on 01.12.2025).
Pandey, B. R., Knoblauch, H. & Zenz, G. (2024). Potential Dam Breach Flood Assessment with the 2D Diffusion and Full DynamicWave Equations Using a Hydrologic Engineering Center-River Analysis System. Water, 16, 277. https://doi.org/10.3390/w16020277 (accessed on 01.12.2025).
MacDonald, T. C. & Langridge‐Monopolis, J. (1984). Breaching Charateristics of Dam Failures. Journal of Hydraulic Engineering, 110, 567 – 586. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1984)110:5(567) (accessed on 01.12.2025).
Guney, Mehmet, Dumlu, Emre & Okan, Merve. (2023).Experimental Study of the Evolution of the Breach and the Discharge through the Breach Resulting from Piping Due to Seepage at the Mid-part of Earthfill Dam. International Journal of Structural and Civil Engineering Research, 12, 43–51. https://doi.org/10.18178/ijscer.12.2.43-51 (accessed on 01.12.2025).
Talgat, M., Ziyatbekova, G., Jomartova, S., Mazakova, A. & Mergengali, Y. (2025). Mathematical model of mudflow breakthrough, taking into account the decrease in the volume of water in the reservoir. International Journal of Innovative Research and Scientific Studies, 8, 2255-2263. https://doi.org/10.53894/ijirss.v8i4.8361 (accessed on 28.03.2026).
Ionescu, C.-S., Gogoașe-Nistoran, D.-E., Baciu, C. A., Cozma, A., Motovilnic, I. & Brașovanu L. (2025). The Impact of a Clay-Core Embankment Dam Break on the Flood Wave Characteristics. Hydrology, 12(3). 56. https://doi.org/10.3390/hydrology12030056 (accessed on 28.03.2026).
Beteille, E., Larrarte, F., Boyaval, S., Demay, E. & Le, Minh-Hoang (2025). Dam-break flow over various obstacles configurations. Journal of Hydraulic Research, 63, 156-170. https://doi.org/10.1080/00221686.2025.2460020 (accessed on 28.03.2026).
Nasser, R., Tzioutzios, D. & Liu, Y. (2025). Statistical Analysis of Global Dam Accidents in the 21st Century: A Focus on Common Features and Causes. Water Resour Manage, 39, 6493–6516. https://doi.org/10.1007/s11269-025-04259-7 (accessed on 28.03.2026).
СНиП 2.01.14-83. Визначення розрахункових гідрологічних характеристик. Київ: Мінрегіонбуд України. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=4260 (дата звернення 01.12.2025).
ДБН В.2.3-22:2009. Мости та труби. Основні вимоги проектування. Київ: Мінрегіонбуд України. URL: https://e-construction.gov.ua/files-token/46649051ee40205e820d275fd51c595f (дата звернення 01.12.2025).
Методичні рекомендації цивільного захисту. Розд. 3.2. Характеристика осередків ураження, що виникають при аваріях на гідротехнічних спорудах. Харків, 2011. (Інформація та документація).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
