Для установления зависимости V=V (H) определяют объемы по слоям: ∆ V=  ∆ H, где  – площади зеркала водохранилища при отметках Нi и Нi+1; объем первого от дна параболоида ∆ V1 = 2/3 * ∆H0-1 .

Объем воды в водохранилище при любой отметке уровня наполнений вычисляется путем последовательного суммирования объемов отдельных слоев, начиная с самой низкой точки,  V 1 =.

Для построения кривой средних глубин водохранилища hср определяют средние глубины при различных уровнях наполнений, как:

hср = .

Площадь литорали – это площадь мелководья с глубинами 2м и менее. Площадь литорали определяют:

,

где  – площадь зеркала водохранилища при отметке уровня Н, м;

 –площадь зеркала водохранилища при отметке Н-2 м.

Критерий литорали – это отношение площади литорали к площади зеркала водохранилища при этой же отметке.

.

На рис. 1 показаны батиграфические кривые водохранилища (прилагается).

2 Определение минимального уровня воды УМО.

Минимальный уровень воды соответствует уровню мертвого объема УМО. Мертвый объем водохранилища расположен ниже уровня наибольшего возможного опорожнения водохранилища и необходим для его нормальной эксплуатации.

Мертвый объем определяют из ряда условий:

а) санитарно-технических;

б) заиления;

в) из условий обеспечения командования над оросительными каналами;

г) из условия напора на ГЭС;

д) из условия судоходства;

е) из условия рыбоводства.

В нашей работе требуется определить мертвый объем водохранилища, исходя из санитарно-технических условий. Для обеспечения нормального качества воды и глубин нормами принимаются hср  2,5 м и .

По кривой Нср=Нср(Н) (рис. №1) для Нср=2,5 м определим УМО=225,5 м абс. и соответственно этой отметке по V=V(Н) определим Vмо=85 млн.м3. Задаемся Lлитораль=0,35 и определяем соответственно мертвый объем=175 млн.м3 при отметке УМО=227,5.

3. Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока.

Сущность сезонного регулирования стока состоит в накоплении воды в водохранилище в многоводные периоды года с целью покрытия недостатков в притоке над потреблением в маловодные периоды.

Отличительной особенностью сезонного регулирования является использование стока только в пределах одного водохозяйственного года, причем размер потребления ниже расчетного стока заданной вероятности превышения.

В прямой задаче находят полезную емкость водохранилища при известном притоке, плановой отдаче, величинах потерь воды и начальном наполнении. Период, в течение которого происходит заполнение емкости, называется периодом накопления, а периодом частичного или полного опорожнения соответствует сработка. Избытки стока над потреблением сбрасываются без использования на полезные цели в нижний бьеф и называются холостыми сбросами.

Полезный объем водохранилища определяют путем сопоставления расчетного стока и полезной отдачи. Расчетный гидрограф, выраженный в объемах месячного стока (млн. м3) – это результат расчета внутригодового распределения стока методом компоновки. (табл. №2).

Анализируя данные, замечаем:

1) что в VIII месяце W<U, следовательно, необходимо регулирование стока;

2) так как W года >U года, то достаточно сезонного регулирования стока;

3) избытки (∆b) непрерывно продолжаются с сентября по июль  и в сумме составляют 1833,46 млн.м3, недостаток стока (∆d) наблюдается только в августе и составляет 17,18 млн.м3.

Чередование периодов накопления и последующей сработки называется тактом работы водохранилища. В рассматриваем примере водохранилище наполняется и опорожняется 1 раз и по характеру работы является однотактным.

Рис. №3

Начало  расчетного водохозяйственного года приходится на момент, когда приток начинает превышать потребление; в нашем случае – с сентября месяца.

Так как недостаток притока­ (∆d) есть единственный в течение года, то его величина дает нам необходимый полезный объем нашего водохранилища, т.е. Vплз=17,18 млн.м3.

Полный объем водохранилища определим:

Vплн= Vнпу= Vплз+ Vмо= 17,18+ 175  = 192,18 млн.м3.

Высотная отметка нормального подпорного уровня Ннпу определим по кривой объемов V =V(H), Ннпу =228 м абс.

4. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом.

Расчет производится по месячным интервалам времени для водохозяйственного года при заданных условиях регулирования.

Расчет проходит в два этапа:

– предварительный (без учета потерь воды на испарение и фильтрацию);

– окончательный (с учетом последних).

В графе (6) в 1-й строчке выписываем мертвый объем Vмо=175 млн.м3.

Далее по ходу времени, т.е. на конец последующего месяца, вычисляем фиктивные наполнения, не ограниченные заданными пределами Vнпу и Vмо в виде Vф =Vн +(Wp-U).

Если Vф≥ Vнпу,, в графе (6) записываем Vнпу; избыточный объем воды Vф- Vнпу=S направляем на сброс (графа 7).

Если Vф< Vнпу и Vф> Vмо, то Vк= Vф.

Если Vн= Vмо, то Vк= Vмо. (Vн – наполнение на начало месяца, Vк– на конец месяца).

В конце последнего месяца получаем Vк= Vмо.

Суммарный годовой объем сброса равен разности годовых объемов стока и полезной отдачи.

Расчет приведен в таблице № 3.

По второму варианту правил регулирования проводят против хода времени, начиная с последнего месяца водохозяйственного года, ниже которого в графу (8) записываем Vк= Vмо.

Vн =Vк -(Wp-U).

Дефициты стока прибавляем, избытки – вычитаем, сбросы осуществляем при мертвом объеме. При этом выполняются следующие условия:

1)     если Vн <Vнпу,, то Vк= Vн;

2)     если Vн >Vнпу, то Vк= Vнпу;

3)     если Vн >Vмо, то Vк= Vмо, а разность Vмо- Vн= S (имеет место сброс).

Контроль вычислений сумма Wp- суммаU= суммаS.

Второй этап расчета включает определение потерь.

Средний объем вычисляется:

Vср=(Vн+Vк)/2.

Среднюю площадь зеркала находим по топографической характеристике (рис.№1) в зависимости от среднего объема.

Далее находим полезный объем водохранилища с учетом потерь по правилам, изложенным выше.

V/плз=34,9 млн. м3.

Дальнейший расчет аналогичен рассмотренному ранее.

V/нпу=209,9 млн. м3.

Страницы: 1, 2, 3