Расчет водохранилища многолетнего регулирования

СОДЕРЖАНИЕ
1 Построение батиграфических кривых водохранилища.
2 Определение минимального уровня воды УМО. 3 Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока 4. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом 5 Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи . Расчет водохранилища многолетнего регулирования. 7. Определение регулирующего влияния водохранилища на максимальный ДАННЫЕ ПО ВАРИАНТУ ВАРИАНТ 0. Река Сура, с. Кадышево, площадь водосбора F=27 900 км2, залесенность 30%, болот нет, среднее многолетнее количество осадков 682 мм.
Среднемесячные и среднегодовые расходы воды и модули стока Годы Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Год М л/с*км2 Ма л/с*км2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1964 47,6 42,6 44,9 699 259 94,7 66,8 60,8 51,0 49,7 44,3 42,5 125 4,48 4,23 1965 37,9 41,2 56,1 574 148 71,4 53,3 50,1 46,8 48,4 45,1 55,2 102 3,66 3,54 1966 46,4 42,9 141 380 85,5 55,6 47,6 42,2 42,3 43,1 43,9 37,2 83,9 3,01 2,66 1967 27,6 33,2 36,3 332 94,6 53,9 44,4 46,1 38,4 40,4 36,9 31,4 67,9 2,43 2,47 1968 32,8 27,2 48,9 767 113 72,1 79,0 45,3 42,2 45,2 51,8 15,4 112 4,01 3,72 1969 27,4 23,0 20,0 636 104 68,1 67,4 52,4 45,5 64,9 76,8 73,7 105 3,76 2,42 1970 54,5 55,1 48,8 1120 137 77,5 54,7 48,1 48,9 52,3 66,2 44,7 151 5,41 4,24 1971 43,8 40,3 95,6 565 104 58,6 51,8 42,0 36,7 48,4 60,1 63,4 101 3,62 2,88 1972 32,7 26,4 48,6 333 67,4 51,2 44,6 26,2 27,4 37,2 48,1 60,6 67,0 2,40 1,71 1973 34,3 32,0 37,3 308 86,4 56,6 56,1 66,2 57,8 66,9 94,4 67,9 79,5 2,85 2,40 Бассейн – аналог – р. Сура, г. Пенза. Средняя многолетняя величина годового стока (норма) Моа=3,5 л/с*км2, Сv=0,27.
Отметки Н, м
220 222
224
226
228
230
232
234
236
238
240
242
Площади , км2
0
10
22
38
56
76
98
124
152
188
230
278 Сезонное:
Месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
U, млн. м3
40
40
40
40
150
150
150
150
40
40
40
40
920
П, мм
60
60
60
84
144
166
180
185
142
84
60
60
Многолетнее: Uбр =2800 млн. м3, Р = 80%, r = 0.
Таблица для определения параметров при подсчете максимального расхода талых вод
Вариант
Река-пункт
F1
ko
n1
h
Cv

n2

0
Сура-Кадышево
2
0,020
0,25
80
0,40
1,30
0,20
0,8

1. Построение батиграфических кривых водохранилища. Топографическая (батиграфическая характеристика представляет собой графическое изображение зависимостей площади водохранилища и его объема от высотных отметок или глубин, соответствующих различным уровням наполнений: V=V (H) – кривая объемов, =(H) – кривая площадей, hср = hср(H) – кривая средних глубин и L = L(H) – кривая критерия литорали. Определение этих характеристик проводят путем обработки топографических планов района затопления, причем для каждого проектируемого гидроузла составляют характеристики для разных вариантов створов и на основе технико-экономических расчетов выбирают оптимальный вариант. Кривая площадей строится по результатам планиметрирования плана в горизонталях. При этом допускается, что водная поверхность водохранилища горизонтальна, что справедливо для относительно крупных слабопроточных водохранилищ, уклон водной поверхности которых незначителен. Объемы, площади зеркала и уровни, вычисленные при допущении горизонтальности, называются статическими.
Расчет батиграфичесикх кривых водохранилища Таблица №1
Отметки уровня воды, м
Глубина h , м
Площадь зеркала, км2
Разность, м .∆ H
Емкость, млн. м3
Средняя глубина, м hср
Литораль


Объем отдельного слоя, ∆ V
Объем
V
Н


L
1
2
3
4
5
6=(4)*(5)
7
8=(7)/(3)
9
10
11
12=(11)/(10)
220
0
5
16
30
47
66
87
111
138
170
209
254
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
10
32
60
94
732
174
222
276
340
418
508
0
0
220
0
0
-
222
2
10
10
1
222
10
10
1
224
4
22
42
1,91
224
22
12
0,54
226
6
38
102
2,68
226
38
16
0,42
228
8
56
196
3,50
228
56
18
0,32
230
10
76
328
4,32
230
76
20
0,26
232
12
98
502
5,12
232
98
22
0,22
234
14
124
724
5,84
234
124
26
0,21
236
16
152
1000
6,58
236
152
28
0,18
238
18
188
1340
7,13
238
188
36
0,19
240
20
230
1758
7,64
240
230
42
0,18
242
22
278
2268
8,16
242
278
48
0,17 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 W2) 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.
Данные для определения характера работы водохранилища Таблица №2
Месяцы
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Приток млн м. куб. р. Сура с. Кадышево при Р=80%
125,99
92,29
125,99
144,44
1 190,78
293,81
154,31
132,82
128,36
105,75
115,75
125,99
2 736,28
Плановая отдача U , млн.м. куб.
40,00
40,00
40,00
40,00
150,00
150,00
150,00
150,00
40,00
40,00
40,00
40,00
920,00
Избыток (+) или недостаток (-), млн. м. куб.
85,99
52,29
85,99
104,44
1 040,78
143,81
4,31
-17,18
88,36
65,75
75,75
85,99
1 816,28
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 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 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.
Расчет водохранилища сезонного регулирования (объемы стока, отдач, потерь и наполнений в млн. м3) Таблица №3
№ п/п
Месяц
Расчетный сток (Wp)
Плановая отдача (U)
Наполнение БЕЗ УЧЕТА ПОТЕРЬ
Сток минус отдача
1-й вариант
2-й вариант
+
-
V
C
V
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
175,00
-


1
IX
128,36
40,00
88,36
192,18
71,18
175,00
88,36
2
X
105,75
40,00
65,75
192,18
65,75
175,00
65,75
3
XI
115,75
40,00
75,75
192,18
75,75
175,00
75,75
4
XII
125,99
40,00
85,99
192,18
85,99
175,00
85,99
5
I
125,99
40,00
85,99
192,18
85,99
175,00
85,99
6
II
92,29
40,00
52,29
192,18
52,29
175,00
52,29
7
III
125,99
40,00
85,99
192,18
85,99
175,00
85,99
8
IV
144,44
40,00
104,44
192,18
104,44
175,00
104,44
9
V
1 190,78
150,00
1 040,78
192,18
1 040,78
175,00
1 040,78
10
VI
293,81
150,00
143,81
192,18
143,81
175,00
130,94
11
VII
154,31
150,00
4,31
1+92,18
4,31
187,87
-
12
VIII
132,82
150,00
17,18
175,00
-
192,18
-
175,00
-
ИТОГО:
2 736,28
920,00
1 833,46
17,18
2 463,98
1 816,28
2 305,05
1 816,28 Vмо=175 млн.м куб.




Р%=80%




Vплз=17,18 млн. м. куб.


Vнпу =192,18 млн.м. куб.
Расчет водохранилища сезонного регулирования (объемы стока, отдач, потерь и наполнений в млн. м3) С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ.
Таблица №4
№ п/п
Месяц
Испарение I, мм
Испарение I, м
V без учета потерь, мертвый объем
Vср, млн.м.куб.
Wср км кв.
Потери, млн.м.куб.
Wq+∑
с учетом потерь, млн.м.
I
Ф
∑
WQ-(Wq+∑)
1-й вариант
2-й вариант
+
-
V , млн.м
С, млн.м
V , млн.м
С, млн.м

1
2
3
4
5
6=(5)*(2)
7
8=(6)+(7)
9
10
11
12
13
14
15




175








175



1
IX
142,00
0,142
192,18
183,59
52,0
7,38
1,29
8,67
48,67
79,7
209,90
44,79
175,00
79,69
2
X
84,00
0,084
192,18
192,18
54,0
4,54
1,35
5,88
45,88
59,9
209,90
59,87
175,00
59,87
3
XI
60,00
0,06
192,18
192,18
54,0
3,24
1,35
4,59
44,59
71,2
209,90
71,20
175,00
71,16
4
XII
60,00
0,06
192,18
192,18
54,0
3,24
1,35
4,59
44,59
81,4
209,90
81,40
175,00
81,4
5
I
60,00
0,06
192,18
192,18
54,0
3,24
1,35
4,59
44,59
81,4
209,90
81,40
175,00
81,4
6
II
60,00
0,06
192,18
192,18
54,0
3,24
1,35
4,59
44,59
47,7
209,90
47,70
175,00
47,7
7
III
60,00
0,06
192,18
192,18
54,0
3,24
1,35
4,59
44,59
81,4
209,90
81,40
175,00
81,4
8
IV
84,00
0,084
192,18
192,18
54,0
4,54
1,35
5,88
45,88
98,6
209,90
98,60
175,00
98,56
9
V
144,00
0,144
192,18
192,18
54,0
7,78
1,35
9,12
159,12
1 031,7
209,90
1 031,70
175,00
1130,27
10
VI
166,00
0,166
192,18
192,18
54,0
8,96
1,35
10,31
160,31
133,5
209,90
133,50
76,38
11
VII
180,00
0,18
192,18
192,18
54,0
9,72
1,35
11,07
161,07
-
6,8
203,10
209,89
12
VIII
185,00
0,185
175,00
183,59
52,0
9,62
1,29
10,91
160,91
-
28,1
175,00
203,09

175,00
ИТОГО:
1285
1,285
2 463,98
2 289,0
644,0
68,74
16,02
84,76
1 004,8
1 766,4
34,9
2652,1
1731,56
1731,45 К.Ч.= 84,76 К.Ч.=
1 731,48
К.Ч
К.Ч. Графиков по 1-му и 2-му варианту показаны на рисунке №4 и №5 (прилагается).
5. Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи. Разностная интегральная (суммарная) кривая характеризует последовательный ход изменений величин ∑ (Wp-U) во времени, т.е. ∑( Wp-U) =f(T) или ∑Wp-∑U =f(T). Для построения разностной интегральной кривой вычисление производится по таблице №5.
Разностная суммарная кривая имеет следующие свойства: 1) если Wp >U – кривая идет вверх, период избытков; 2) если Wp 3) если Wp =U – кривая имеет перегиб, переход от избытков к недостаткам и наоборот (при многотактной работе водохранилища). Полезный объем водохранилища по разностной суммарной кривой, исходя из ее свойств, определяется как наибольшее из вертикальных расстояний между предыдущей наивысшей и последующей наинизшей точками (рис. 6). График работы водохранилища по 1-му варианту строится так: из каждой точки перегиба проводят вниз вертикальные (вспомогательные) линии; от начала координат (от нуля) откладывают ординату, равную Vплз, и от этой точки проводят горизонтальную линию до пересечения с первой вертикальной линией. Точка пересечения горизонтальной линии с разносной суммарной кривой дает начало первого сброса, а пересеченье с вертикалью – конец его. В период сброса водохранилище стоит наполненным до Ннпу. С первой точки перегиба проводят горизонтальную линию до второй вертикали. Пересечение этой линии с разностной суммарной кривой дает начало второго сброса. От первой (а также от второй в зависимости от такта работы водохранилища) точки перегиба откладывают вниз Vплз и находят период заполнения водохранилища. Начало сработки водохранилища соответствует концу сброса. Объемы сбросов равны их конечным ординатам. Полная интегральная (суммарная) кривая характеризует последовательный ход изменений объемов стока во времени, строиться по уравнению W=, а при ступенчатом графике W=. Любая i-я ордината суммарной кривой представляет собой объем воды, притекающий от начала расчетного периода до момента ti. На рисунке 7 построена полная суммарная кривая притока Wp=f(T) и полная суммарная кривая отдачи U=f(T) по данным таблицы №5. Основные свойства полной суммарной кривой: 1. Если Q=const, то суммарная кривая – прямая линия. 2. При ступенчатом гидрографе суммарная кривая – ломаная линия. 3. Тангенс угла наклона к оси абсцисс, касательной, проведенной к суммарной кривой в данной точке параллельно кривой отдачи – расход в данный момент, тангенс угла наклона секущей (или звена ломаной линии) – средний расход за данный период. Полезный объем водохранилища по способу полной суммарной кривой определяется как наибольшее вертикальное расстояние между предыдущими верхними и последующими нижними касательными Wp=f(T) параллельно кривой потребления U=f(T) при условии, что верхняя касательная не пересекает суммарную кривую до точки нижнего касания. Всегда сначала по ходу времени должно быть верхнее касание, а затем нижнее. Построение графика работы водохранилища по 2-му варианту регулирования с момента, когда V =0, т.е. от крайней правой точки кривой W проводим влево нижнюю касательную, параллельную кривой U и до пересечения с кривой W. Эта точка будет соответствовать концу сброса и началу наполнения (рисунок 7). Сокращенная интегральная (суммарная) кривая строится по уравнению W/=, где Qо – некоторый постоянный расход (рис. 8). В работе в качестве постоянного расхода принимаем среднемесячный приток Wср=Qср*t== 228,02 млн.м3. Ординаты сокращенной суммарной кривой притока W/= (графа 10, таблицы №5). Ординаты сокращенной суммарной кривой потребления: U/=(графа 11). Полезный объем и график работы определяется по тому же правилу, что и для полной суммарной кривой.
Данные для построения суммарных кривых стока и отдачи (Объем стока и отдачи в млн. м. куб.) Таблица №5
Месяцы
W
U
W
U
K суммаU
Сумма W-сумма U
суммаW-KсуммаU
суммаWср
суммаW-суммаWср
суммаU-суммаWср
KсуммаU-суммаWср
1
2
3
4
5
6
7=(4)-(5)
8=(4)-(6)
9
10=(4)-(9)
11=(5)-(9)
12=(6)-(9)



0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
IX
128,36
40,00
128,36
40,00
118,97
88,36
9,39
228,00
-99,64
-188,00
-109,03
X
105,75
40,00
234,11
80,00
237,94
154,11
-3,83
456,04
-221,93
-376,04
-218,10
XI
115,75
40,00
349,86
120,00
356,91
229,86
-7,05
684,06
-334,20
-564,06
-327,16
XII
125,99
40,00
475,85
160,00
475,87
315,85
-0,02
912,09
-436,24
-752,09
-436,21
I
125,99
40,00
601,84
200,00
594,84
401,84
7,00
1 140,11
-538,27
-940,11
-545,27
II
92,29
40,00
694,13
240,00
713,81
454,13
-19,68
1 368,13
-674,00
-1 128,13
-654,32
III
125,99
40,00
820,12
280,00
832,78
540,12
-12,66
1 596,16
-776,04
-1 316,16
-763,38
IV
144,44
40,00
964,56
320,00
951,75
644,56
12,81
1 824,18
-859,62
-1 504,18
-872,43
V
1 190,78
150,00
2 155,34
470,00
1 397,88
1 685,34
757,46
2 052,20
103,14
-1 582,20
-654,32
VI
293,81
150,00
2 449,15
620,00
1 844,01
1 829,15
605,14
2 280,23
168,92
-1 660,23
-436,21
VII
154,31
150,00
2 603,46
770,00
2 290,15
1 833,46
313,31
2 508,25
95,21
-1 738,25
-218,10
VIII
132,82
150,00
2 736,28
920,00
2 736,28
1 816,28
0,00
2 736,27
0,01
-1 816,27
0,01
ИТОГО:
2 736,28
920,00
14 213,06
4 220,00
12 551,20
9 993,06
1 661,86
17 785,72
-3 572,66
-13 565,72
-5 234,53 К=
W/U = 2,97 Wср= 228,02
6. Расчет водохранилища многолетнего регулирования. Многолетнее регулирование проектируется в случае, когда годовая отдача с учетом потерь превышает расчетный сток за год. При многолетнем регулировании водохранилище наполняется водой в многоводные годы с целью покрытия недостатков притока в маловодные годы. Отдача выражается коэффициентом зарегулирования.
Объем водохранилища многолетнего регулирования вычисляется: Vплн=Vнпу=Vмн+Vсез+Vмо, где Vмн – многолетняя составляющая емкости водохранилища; Vсез – сезонная составляющая; Vмо – мертвый объем. Коэффициент емкости вычисляется: βплн=βмн+βсез+βмо, где βмн= Vмн/Wо, βсез= Vсез/Wо, βмо= Vмо/Wо. По графику Г.Г. Сванидзе определяется βмн как функция βмн=f(P,a,Cv, Cs, r). При Р=80%, а=0,9, Cv =0,27, Cs =0,54, r =0, βмн=0,20. Vмн= βмн* Wо=0,20*2736,27=547,25 млн. м3. Сезонная составляющая емкости водохранилища, если длительность межени в долях от года составляет t=9/12=0,75. Доля межени в годовом стоке определяется по межсезонному расчету по методу компоновки (рассчетно-графическая работа по гидрологии) m =Wр. меж/Wр год = 378,82/992,347=0,38. По формуле βсез=а(t-m) =0,9(0,75-0,38)=0,33, Vсез= βсез* Wо=0,33*2736,27=902,97 млн. м3. Определение полезного объема и полного объема водохранилища многолетнего регулирования: Vплз= Vнпу= Vплз+ Vмо=547,25+902,97+175=1625,22 млн. м3.
7. Определение регулирующего влияния водохранилища на максимальный сток. q сб=Qмакс (1– Vф/ Wп), где Qмакс – расчетный максимальный расход, равный 151 м3/сек, вычисленный в пункте 2 расчетно-графической работы по гидрологии; Wп – объем половодья (паводка), определяемый по формуле: Wп=1/2 Qмакс*Т, где Т – продолжительность паводка в с, т.е. 86 400 с*tсут (для всех вариантов tсут=24). В примере Wп=1/2*151*86400*24=156,56 млн. м3. Схема расчета: 1. задаемся величиной слоя форсировки hф=0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 м. 2. для каждого слоя по кривой V(Н) находим Vф=Vнпу+ hф- Vнпу. Vф0,5=228,5 м-228м=215-192,18=22,82 млн. м3. Vф1=229 м-228м=250-192,18=57,82 млн. м3. Vф1,5=229,5 м-228м=280,5-192,18=88,32 млн. м3. Vф2=230 м-228м=330-192,18=137,82 млн. м3. Vф2,5=230,5 м-228м=345-192,18=152,82 млн. м3. 3. По формуле для каждого hф вычисляем q сб. q 1сб= 151*(1-22,82/156,56)=128,99 q 2сб=151*(1-57,82/156,56)=95,23 q 3сб=151*(1-88,32/156,56)=65,81 q 4сб=151*(1-137,82/156,56)=18,07 q 5сб=151*(1-152,82/156,56)=3,61 4. Строим кривую сбросных расходов q сб= q сб(hф) (рисунок № 9). 5. Определяем расходы, пропускаемые водосливом с широким порогом, задаваясь различной шириной водослива b=100;200; 300; 400 по формуле Qв=mb 2g*h3/2, где =0,42. Вычисления сводим в таблице.
Расчет расходов через водослив Таблица № 6 hф, м
q м3/сек При b=100 м При b=200 м При b=300 м При b=400 м 0,5 110,62 221 331,8 442,47 1,0 186 372 558 744 1,5 252 504 756,46 1008,6 2,0 312,8 625,7 938,6 1254,5 Строим три кривых зависимости q в= q в(hф) (рисунок № 9). Пересечение этих кривых с кривой q сб= q сб(hф) соответствует гидравлически наивыгоднейшему режиму. Для всех полученных точек пересечения производим технико-экономический расчет общей стоимости гидроузла. В работе условно принимаем точку пересечения, наиболее близкую по величине hф=2 м. В нашем примере hф= 0,6 при b=100 м, q сб= 125 м3/сек. Форсированный подпорный уровень ФПУ=НПУ+ hф=228 м+0,6=228,6 м. абс., что соответствует максимальному объему водохранилища 195 млн. м3На рисунке № даны гидрограф половодья и емкость форсировки. (Для всех вариантов Qмакс проходит на 8-е сутки).