Водохранилище сезонного регулирования

 

6. Проверяем необходимый мертвый объем водохранилища, исходя из санитарно-технических требований и с учетом опыта эксплуатации водоемов в РБ, чтобы мертвый объем был не менее 0,3Vплз. Если окажется, что рассчитанный из условий заиления Vмо<0,3Vплз, принимают окончательно за расчетный Vмо = 0,3Vплз.

V = (Таблица 3.2)

0,3 V =

Т.к. <0,3 V (6,761*10 м <21,36*10 м ), то принимаем

.

 

Контролем правильности расчетов является баланс сумм годового притока, годовой потребности (отдачи) и все холостых сбросов.

Зная значения полного и мертвого объемов, по батиграфическим кривым определяем соответствующие полному объему Vнпу и мертвому объему Vмо уровни: НПУ – нормальный подпорный уровень и УМО – уровень мертвого объема и площади зеркала водохранилища, соответствующие этим уровням: Ωнпу и Ωумо.

 

ННПУ = 124,65 м.

НУМО = 122,51 м.

ΩНПУ = 45,965 км2.

ΩУМО = 18,837 км2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Расчет потерь воды  из водохранилища.

 

3.4.1. Потери на испарение.

Сначала вычисляем среднегодовой слой испарения заданной обеспеченности с поверхности зеркала водохранилища за безледоставный период.

 

Ep = Kp∙E20∙Kн∙Kз∙Kw,

где Kp= 1,25 – модульный коэффициент, соответствующий заданной обеспеченности (Р) испарения.

      Е20 – слой среднемноголетнего испарения с бассейна-эталона площадью 20 км2, принимаем равным 500 мм в год.

      Кн – поправочный коэффициент на глубину, принимаем равным 0,97.

       Кз – коэффициент защищенности, равный для Беларуси 0,8.

       Kw – поправочный коэффициент на площадь водоема, для нашего случая он равен 1,28.

 

Т.о. Еp = 1,25∙500∙0.97∙0,8∙1,28 = 620,8 мм.

       Расчетный слой  дополнительного испарения за  год с учетом слоя осадков  находят по 0формуле:

где К(100-р) — модульный  коэффициент слоя осадков, обеспеченных на (100-р) % (р-обеспеченность испарения, принимаемая равной 5%), для условий Беларуси можно принять К95=0.7;

         Х- среднемноголетний слой осадков, для Беларуси возьмем Х= 600 мм в год;

   αс - коэффициент стока со склонов речной долины, для средних условий принимают равным: 0.5-для весны; 0.2- для лета; 0.4- для осени;

             Объем испарения для каждого месяца находим по следующей формуле и заносим в табл.3.6:

, м3

где Ерi — дополнительное испарение за месяц, которое принимают как часть испарения за год Ер         в соответствии с его внутригодовым распределением, приведенным в табл.3.4 (графа 2);

 Ωср.i — среднее значение площади зеркала водохранилища на начало и конец данного месяца (значение площади водохранилища на начало и конец каждого месяца находим по батиграфическим кривым).

 

 3.4.2. Потери на фильтрацию.

Они включают утечки через тело плотины, под плотиной, а главным образом через борта и ложе водохранилища. Весьма приближенно ожидаемые потери на фильтрацию выражают через некоторый слой воды, теряемый с поверхности зеркала водохранилища (hф), и считают их равномерно распределенными в течение года.

Следовательно, годовой объем потерь:

, м3 в год

месячные потери соответственно будут в 12 раз меньше.

     

 

 

3.4.3 Потери на льдообразование.

Они могут быть возвратными и безвозвратными. Первый вид потерь имеет место при сработке  водохранилища в зимнее время, когда уровень падает и часть льда оседает на берегах. Однако, при расчете сезонного регулирования их следует принимать во внимание, поскольку уменьшается запас воды в водохранилище в самый напряженный период зимней межени.

Объем потерь на льдообразование за i-й месяц составляет

- разность площадей зеркала  водохранилища в начале и конце  i-го месяца в период ледостава, м2.

 - толщина льда в конце конце  i-го месяца, м, определяется по формуле

- модуль суммы среднемесячных  отрицательных температур воздуха  с начала ледостава по i-й месяц включительно

- относительная плотность льда (0,916).

- коэффициент постепенности нарастания льда (0,65).

Таблица среднемесячных температур воздуха в период льдообразования, ºС.

Наименование бассейна реки	Месяцы
	XI	XII	I	II	III
Зап. Двина	-0,5	-8,5	-7,1	-5,2	-1,9

 

Данные пунктов 3.4.1, 3.4.2 и 3.4.3 сводим в таблицу 3.3.

Суммарные потери за каждый месяц Vпот.i определяют как сумму

Vпот.i=Vисп.i+Vф.i+Vл.i. А потери за года Vпот=ΣVпот.i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Расчет водохранилища с учетом  потерь и построение графика  его работы.

Расчет проводим в форме таблицы 3.5.

Данную таблицу заполняем с учетом потерь, прибавляя их к отдаче и записывая в гр.5.

Правильность вычислений проверяем по составленному уравнению баланса за год:

По данным таблично-цифрового расчета по табл.3.6 строим график работы водохранилища.

Расчет водохранилища с учетом потерь. Таблица 3.5

Месяцы	Расчетный	Отдача U.	Объем	Отдача	Наполнение с учетом потерь
	сток, Wp,	млн.м3	потерь Vпот,	с учетом
	млн.м3		млн.м3	потерь, U+Vпот,	Wp-U- Vпот,		объем	холостой сброс Vсб,
				млн.м3	млн.м3		воды	млн.м3
							в конце
					"+"	"-"	месяца, Vк,млн.м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	18,2715	23,785	0,838	24,623		6,3515	6,4491
2	15,9139	21,48	0,883	22,363		6,4491	0
3	57,7616	23,79	0,384	24,174	33,5876		33,5876
4	196,2714	36,26	1,257	37,517	158,7544		89,7371	102,605
5	112,5761	37,52	4,369	41,889	70,6871		89,7371	70,6871
6	34,1854	36,26	5,254	41,514		7,3286	82,4085
7	21,8079	37,52	5,102	42,622		20,8141	61,5944
8	16,5033	37,52	3,776	41,296		24,7927	36,8017
9	20,0397	36,26	1,944	38,204		18,1643	18,6374
10	32,4172	37,52	0,734	38,254		5,8368	12,8006
11	38,3112	22,99	0,124	23,114	15,1972		12,8006	15,1972
12	25,3444	23,79	0,325	24,115	1,2294		12,8006	1,2294
	∑Wp=	∑U=	24,99	399,685		89,7371		189,719
	589,4	374,7

 

Выполним проверку:

Wp-U-Vпот-Vсб=589,4-374,7-24,99-189,719=0

Пересчитываем значение мёртвого и полного объёма с учётом потерь.

Vплз=89,7371 млн.м3

Vмо=0,3*89,7371=26,921млн.м3

Vнпу=89,7371+26,921=116,658 млн.м3

Ннпу= 125,198 м.

Нумо=122,678м

Ωнпу=52,365 км2

Ωумо= 20,95 км2

 

График работы водохранилища

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

 

 

              Основными задачами теории регулирования  стока являются: гидравлические  расчеты, выполняемые при проектировании  водохранилищ, для определения основных гидравлических характеристик водного объекта, а также их изменения при регулировании стока; водохранимичные расчеты по определению основных размеров водохранилища.

             Кроме этого, большое внимание  уделяется анализу сопутствующих явлений, вызываемых естественного режима реки при сооружении водохранилища. К ним относятся: потери воды на фильтрацию и испарение, отложение насосов и заиление водохранилища, уровненного и ледового режима. В результате проделанной работы были установлены следующие параметры водохранилища.

          

• Установлена необходимость регулирования стока реки водохранилищем сезонного регулирования с однократным режимом работы.
• Мертвый объем водохранилища:

VMO=26,921 млн. м3

• Высотная отметка НУМО=122,678 м.
• Полезный объем водохранилища:

VПЛЗ=89,7371 млн. м3

• Полный объем водохранилища:

VНПУ=116,658 млн. м3

• Высотная отметка HНПУ=125,198 м
• Форсированный подпорный уровень для курсового проекта  принимаем 1 м от нормального подпорного уровня (НФПУ=126,198 м).
• Регулирование стока обеспечивается созданием водохранилища сезонного регулирования с однократным режимом работы.
• График работы водохранилища приведен на ватмане.
• На чертеже так же представлены: план водохранилища и схема плотин, батиграфические кривые объемов и площадей водохранилища, гидрограф среднемесячных расходов притока и потребления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА.

 

1)   Методические указания к выполнению курсового проекта “Водохранилище сезонного регулирования” по курсу “Гидрология и регулирование стоков” для студентов очной и заочной форм обучения специальности Т 19.06.00-ПГУ, 2000г.

 

2)   Гидрология, гидротехнические сооружения\ Под. Ред. Смирнова-М. Высшая школа, 1988-472

 

3)   СНиП 2.01. 14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. - М,1985