ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 05.06.2003 n 51 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ (вместе с МЕТОДИЧЕСКИМИ РЕКОМЕНДАЦИЯМИ... РД 03-607-03)


ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
от 5 июня 2003 г. N 51
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
Госгортехнадзор России постановляет:
1. Утвердить Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов.
2. Направить Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов на государственную регистрацию в Министерство юстиции Российской Федерации.
Начальник
Госгортехнадзора России
В.М.КУЛЬЕЧЕВ



Утверждены
Постановлением
Госгортехнадзора России
от 5 июня 2003 г. N 51
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ
НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ
РД 03-607-03
Разработаны Управлением по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности Госгортехнадзора России.
I. Общие положения
1.1. При аварии на хранилищах происходит разрушение ограждающих сооружений (дамб) и разлив содержимого хранилищ, вызывающий затопление окружающих территорий.
1.2. Опасность аварий определяется возникновением чрезвычайных ситуаций (ЧС): обстановки, которая может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.
1.3. Методика позволяет определить показатели, характеризующие аварию:
- границы зоны затопления;
- время образования прорана;
- размеры и форма развития прорана;
- расходы и объемы жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;
- высота, скорость и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения.
1.4. Методика предназначена для использования:
- организациями, эксплуатирующими хранилища;
- проектными организациями;
- экспертными центрами;
- другими организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением безопасности хранилищ;
- при декларировании безопасности гидротехнических сооружений (далее - ГТС);
- при определении последствий гидродинамической аварии;
- при определении возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и при других работах, в которых требуется оценка параметров прорана и зоны растекания при аварии хранилища.
II. Основные положения, принимаемые при расчете
2.1. Процесс разрушения хранилища, образования прорана и движения образующегося при этом потока отходов является сложным. Неравномерный и неустановившийся характер движения потока по всей трассе растекания обуславливают переменные значения его гидродинамических параметров, поэтому для упрощения расчетов рассматриваемый процесс разделяется в расчетном отношении на два этапа:
а) расчет образования прорана и расчет параметров потока в сечении у подошвы откоса дамбы;
б) расчет максимальных параметров потока по трассе растекания.
2.2. В методике приняты следующие допущения:
- поперечное сечение прорана принимается прямоугольным и постоянным по всей длине прорана;
- после образования прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
- гидравлический прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна, больше критического, на участок, где уклон меньше критического, не рассматривается.
III. Расчет образования прорана
(процесса разрушения дамб)
3.1. В расчетах приняты следующие основные обозначения:
H - максимальная разница между отметкой гребня ограждающей
max
дамбы и отметкой, до которой могут вытекать жидкие отходы, м;
F - площадь заполнения хранилища (определяется по графику
зависимости площади (F) и объема (V) от уровня заполнения), кв. м;
V - полный объем отходов в хранилище (определяется по
max
графику зависимости F и V от уровня заполнения), куб. м;
l - ширина гребня дамбы, м;
0
m - заложение внутреннего откоса дамбы (отношение длины
отк.
горизонтальной проекции откоса к высоте откоса), м/м;
n - заложение внешнего откоса дамбы, м/м;
отк.
ро - плотность частиц грунта, т/куб. м;
s
ро - плотность жидкости и неконсолидированных отходов (жидких
ж
отходов), т/куб. м;
ро - средняя плотность сухого грунта тела дамбы, т/куб. м;
d
ню - кинематический коэффициент вязкости жидкости и
неконсолидированных отходов (жидких отходов), кв. см/сек. (Для
воды кинематический коэффициент вязкости равен 0,0101, кв.
см/сек.);
d - средневзвешенный размер частиц грунта, мм.
3.2. Исходными данными для расчета являются:
- максимальная разница между отметкой гребня ограждающей дамбы и отметкой, до которой жидкие отходы могут вытекать;
- зависимость площади и объема хранилища от отметки заполнения;
- ширина гребня дамбы;
- заложение внутреннего откоса дамбы;
- заложение внешнего откоса дамбы;
- плотность частиц грунта, плотность сухого грунта, плотность и вязкость вытекающих жидких отходов;
- средневзвешенный размер частиц грунта.
3.3. За начальные условия расчета размыва элементарного прорана принимается равенство:
y = b = h = 0,5 м, (1)
0 0 0
где:
y - начальная глубина прорана;
0
b - начальная ширина прорана;
0
h - начальная глубина потока.
0
На рис. 1 <*> представлена схема расчета размыва гребня и
пляжной зоны хвостохранилища.
--------------------------------
<*> Рисунки не приводятся.
Задавая приращение глубины прорана на каждом расчетном шаге
постоянным и равным ДЕЛЬТА y <= y , определяется приращение ширины
0
прорана:
b
0
ДЕЛЬТА b = ДЕЛЬТА y x -------------. (2)
y + ДЕЛЬТА y
0
Задавая приращения размеров прорана (ДЕЛЬТА y и ДЕЛЬТА b),
определяем уменьшение глубины вытекающего из прудка слоя ДЕЛЬТА H.
Расчет ведется методом итераций.
Определение параметров размыва прорана и потока производится в
расчетный i-ый промежуток времени:
глубина прорана: y = y + ДЕЛЬТА y; (3)
i i-1
ширина прорана: b = b + ДЕЛЬТА b; (4)
i i-1
длина прорана (м): l = y x (m + n ) + l . (5)
i i отк. отк. 0
При достижении y = H принимается, что увеличение прорана
i max
рассчитывается только за счет его расширения:
b = b + ДЕЛЬТА b", (6)
i i-1
y
0
где ДЕЛЬТА b" = 2,5 x ДЕЛЬТА y x -------------. (7)
y + ДЕЛЬТА y
0
2
Глубина потока в проране (м): h = - H , (8)
i 3 i
где H определяется по формуле (30).
i
Расход потока в проране (куб. м/с):
3/2 __
Q = mb H x /2g, (9)
i i i
где m - коэффициент водослива, принимаемый равным 0,31.
Удельный расход потока в проране (кв. м/с):
Q
i 3/2
q = -- = 1,373 x H . (10)
i b i
i
Скорость потока в проране (м/с):
Q
i 1/2
u = ---- = 2,056 x H . (11)
i b h i
i i
Неразмывающая скорость u (м/с) определяется для заданного
0
значения d и гидравлических параметров потока по зависимостям
ср
В.С. Кнороза:
для 0,05 мм < d < 0,25 мм:
0,3 0,35 0,05
ню (g ро ) d
ж
u = 0,71 ------------------------; (12)
0i _____________________
/ -0,25
/0,0008 + (0,006R )
i
для 0,25 мм < d < 1,5 мм:
0,7
660R ню
0,136 0,432 0,292 i
u = 1,8ню (g ро ) d lg(---------------------); (13)
0i ж 0,35 0,24 1,81
(g ро ) d k
ж
для d > 1,5 мм;
R
______ i
u = /g ро d lg(11,5 --), (14)
0i ж k
где:
0,75
k = 0,785 x d ;
R - гидравлический радиус потока для прямоугольного сечения
i
прорана, определяемый по формуле:
b h
i i
R = -------- (м). (15)
i b + 2h
i i
Для частиц грунтов с d < 0,1 мм при определении значения
неразмывающей скорости необходимо учитывать силы сцепления между
частицами грунта.
Неразмывающая скорость для связанных грунтов определяется по
формуле:
____________________________________
/ 2gm
u = 1,25/------- x [(ро - ро )d + 0,044C k], (16)
0i 2,6ро n s ж э гр
ж
где:
m - коэффициент условий работы, принимаем равным 1;
d - эквивалентный диаметр отрывающихся отдельностей
э
связанного грунта (для супесей d = 3 мм, для суглинков d = 4 мм,
э э
для глины d = 5 мм);
э
C - нормативная усталостная прочность связанного грунта на
гр
H
разрыв (Па): C = 0,35С ;
гр
H
C - нормативное удельное сцепление грунта (Па);
k - коэффициент однородности, допускается принимать равным
0,5;
d
э
n = 1 + -----------------.
(0,00005 + 0,3d )
э
Значение неразмывающей скорости определяется по справочнику
проектировщика "Гидротехнические сооружения" (под ред. В.П.
Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.).
Величина гидравлической крупности W (м/с) для размываемых
0
грунтов в проране определяется в зависимости от диаметра частиц
грунта по формулам:
2
g x d x ро
ж
при d <= 0,1 мм: W = ------------; (17)
0 18 x ню
g x ро
ж 1/1,5
при 0,1 мм < d < 0,6 мм: W = d x (-----------) ; (18)
0 __
11,2 x /ню
1,2
g x d ро
ж 1/1,8
при 0,6 мм < d < 2,0 мм: W = (-----------) ; (19)
0 0,2
4,4 x ню
___________
при d >= 2,0 мм: W = 1,2 x /g x d x ро , (20)
0 ж
где g - ускорение силы тяжести (g = 981 см/кв. с).
Время размыва элементарного объема прорана (с):
2 x ро x ДЕЛЬТА W
d i
ДЕЛЬТА t = -------------------, (21)
i мю x Q
i i
где ДЕЛЬТА W - увеличение объема размытого прорана (куб. м):
i
ДЕЛЬТА W = W - W = 0,5(b y l - b y l ); (22)
i i i-1 i i i i-1 i-1 i-1
мю - транспортирующая (размывающая) способность потока.
i
В зависимости от гидравлических параметров потока и диаметра
частиц размываемого грунта они могут переноситься потоком либо во
взвешенном, либо в донном состоянии.
Если скорость потока u >= 2,7u и все частицы d <= 0,15 мм
i 0i
(переносятся

РАСПОРЯЖЕНИЕ Минимущества РФ от 05.06.2003 n 2497-р О ПРИВАТИЗАЦИИ АКЦИЙ ОАО РАЗНООПТТОРГ  »
Постановления и Указы »
Читайте также