Определение расчетного расхода воды для проектирования водосборных сооружений

    Исходя из гидрологических условий  чаши рассматриваемого водохранилища  (по исходным данным) и данным  табл.7 потери воды на фильтрацию  принимаем в размере 2% от среднего за каждый месяц объема воды в водохранилище.

    Значения средних объемов воды за каждый месяц устанавливаем, как и ранее, с учетом мертвого объема.

    Результаты расчета представляем в табл.8.

Таблица 8 «Потери воды на фильтрацию»

 
 

3.5.3. Потери воды на  образование льда

   Приближенное определение потерь  воды, обусловленное оседанием льда на берегах водохранилища за каждый месяц ледоставного периода, производим по формуле (надо учесть мертвый объем W_мо)  

                           Δ W_мл = 0,9 · 10^-2(Ω_н – Ω_к)· d_лм = 9ΔΩ d_лм ·10^-3, млн.м³,                   (47) 

где d_лм – средняя в данном месяце толщина льда, см;

       Ω_н – площадь зеркала водохранилища к началу месяца, км²;

       Ω_к – площадь зеркала водохранилища к концу месяца, км²;

       0,9 – отношение плотности льда  к плотности воды.

     Значение площадей Ω_к, Ω_н устанавливаем по объемам воды в водохранилище на начало и конец каждого месяца ледоставного периода с использованием морфометрической характеристики.

     Для определения помесячной толщины  льда устанавливаем максимальную величину ее в конце ледостава d_лмах, см, в зависимости от средней глубины водохранилища при наибольшем его объеме W_δ за ледоставный период h = W_δ / Ω_δ [1, рис.154]. Здесь Ω_δ – площадь зеркала водохранилища, соответствующая объему W_δ. Среднюю толщину льда за каждый месяц d_лм определяем в соответствии со схемой типового нарастания льда на период ледостава согласно табл.9 в процентах от d_лмах.

      Полученные значения помесячных толщин льда в см заносим в табл.9. 

Таблица 9 «Типовой ход нарастания толщины льда в озерах и потери воды

на льдообразование»

 
 

3.5.4. Расчет сезонного регулирования стока

табличным методом с учетом потерь воды

1. Данные о притоке и общем полезном потреблении переносим из табл.5 (графы 3, 4) в табл.10 (графы 2, 3).
2. В табл.10 (графы 4, 5, 6) переносим объемы потерь воды из табл.6, 8, 9.
3. Вычисляем санитарные попуски S’ за каждый месяц:

 

                                     

            S’ = 0,75 · К · Q_{min л-0,3}, млн.м³,                                 (48) 

Например, S’ = 0,75 · К · Q_{min л-0,3}=0,75*2,68*6,444=12,95 млн.м³. 

где К – месячный временной коэффициент, см. п.3.2;

      Q_{min л-0,3} – расходы минимального стока летне-осеннего и зимнего периодов обеспеченностью р = 95%, см. п.2.6. Вычисленные значения S’ размещем в табл.10, графа 7.

4. Устанавливаем суммарное помесячное потребление воды с учетом потерь и санитарных попусков путем суммирования названных объемов, и полученные данные заносим в табл.10, графа 8.
5. Выявляем объемы избытков и недостатков воды и заполняем графы 9 и 10 табл.10.
6. Принятое значение мертвого объема водохранилища W_мо вносим в строку последнего месяца межени, графа 11 табл.10, для которого приток меньше суммарных потребностей в воде (V < U_сум).
7. Начиная с этого месяца, «ходом назад», т.е. так же, как и в расчете регулирования стока без учета потерь воды, рассчитываем объем водохранилища, необходимого для восполнения дефицита между суммарным потреблением и притоком. Необходимый объем водохранилища устанавливаем в виде W_ki для последнего перед меженью многоводного месяца (V < U_сум).
8. При весеннем заполнении  водохранилища всплывший лед учитываем в виде дополнительных ресурсов воды с записью их величины с обратным знаком.
9. Проверку возможности наполнения  водохранилища производим «ходом вперед», начиная с первого и кончая последним месяцем многоводного периода. Если воды не хватает для заполнения водохранилища, уменьшаем потребление и расчеты повторяем.
10. Излишки воды направляем на сброс, графа 12 табл.10.
11. Строим совмещенный хронологический график хода притока V и потребления U_сум по месяцам в виде ступенчатой линии, а ход изменения объема воды W в водохранилище – в виде ломаной.
12. Определяем нормальный подпорный уровень (НПУ) по кривой W = f₁(H) для полученного полного объема водохранилища W = W_плз + W_мо.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Таблица 10 «Табличный расчет сезонного регулирования стока с учетом

             потерь воды из водохранилища»

 

 

4.Определение расчетного расхода

воды  для проектирования водосборных сооружений 

    Величину расчетного максимального  расхода воды Q_р.сб, подлежащего пропуску через сооружение гидроузла, определяем с учетом трансформации половодья или паводка (срезки максимального расхода) за счет временного задержания части объема воды в водохранилище.

   Регулирование высокого стока  с использованием емкости водохранилища  производим с целью уменьшения размеров водосборных сооружений и снижения вероятности наводнений в нижнем бьефе.

   Исходными данными являются расчетный гидрограф половодья, построенный выше в п.2.5, отметка водосбросного сооружения, начальное наполнение водохранилища, морфометрическая характеристика водохранилища.

   В данной курсовой работе трансформацию гидрографа половодья осуществляем упрощенным способом Д.И. Кочерина, широко распространенным в практических расчетах. Для этого расчетный гидрограф условно принимаем треугольной формы. Высота треугольника равна максимальной ординате расчетного гидрографа Q* p, а основание – время t, которое вычисляем по объему половодья расчетной обеспеченности V_пол: 

                                                                                .                                                               (49) 

   В свою очередь, объем V_пол определяем планиметрированием площади расчетного гидрографа с учетом масштабов расхода и времени.

                             =1/2* * =1/2*190,3*58,9*24*3600=484,2 млн.м³

   Объем трансформирующей емкости W_тр определяем различно для водохранилища сезонного или многолетнего регулирования. При сезонном регулировании стока трансформирующая емкость в работе принимается равной полезному объему водохранилища W_плз исходя из предпосылки, что уровень ежегодной сработки равен уровню метрового объема и форсировки уровня не происходит. Отметка гребня водосборных отверстий – на уровне метрового объема.