3. Определение потерь воды из водохранилища

Основные потери воды из водохранилища - это потери на испарение, фильтрацию, льдообразование и для судоходных рек, шлюзование.

Потери воды на испарение определяются по формуле

, (3.1)

где (h_вi - h_ci) - дополнительный слой испарения, определяемый разностью слоев испарения с поверхности воды зеркала водохранилища h_вi и с поверхности суши h_ci, затопленной водохранилищем;

F_вi - площадь зеркала водохранилища;

t_исп - период испарения, обычно соответствующий периоду открытого русла;

i - расчетный интервал.

При расчете средних потерь воды на испарение используется выражение:

, (3.2)

где - средние значения слоев испарения и площади зеркала водохранилища за период испарения.

Потери воды на фильтрацию рассчитываются по формуле

, (3.3)

где h_фi, F_фi - слой и площадь фильтрационного потока;

t_ф - период фильтрации, обычно равный длительности года.

Поскольку площадь фильтрационного потока в большинстве случаев определить сложно или даже невозможно, то приближенно средние потери воды на фильтрацию вычисляются по формуле:

, (3.4)

где - среднее значение слоя фильтрационного потока;

F_HПУ - площадь зеркала водохранилища при отметке НПУ.

Потери воды на льдообразование в период сработки водохранилища определяются по формуле

(3.5)

где _л, h_лi - плотность и толщина льда;

t_з - продолжительность зимнего периода, определяемая периодом сработки водохранилища.

Для расчета средних потерь воды на льдообразование можно воспользоваться выражением

(3.6)

где - средняя толщина льда за зимний период;

F_УМО - площадь зеркала водохранилища при отметке УМО.

Потери воды на шлюзование для судоходных рек рассчитываются по уравнению

(3.7)

где k - количество шлюзов:

l, b, h - соответственно длина, ширина и высота камеры шлюза;

ш - число шлюзований в i-й расчетный интервал;

t_ш - период навигации.

Пример определения потерь воды из водохранилища

Основные потери воды из водохранилища – это потери на испарение, фильтрацию, льдообразование и, для судоходных рек, шлюзование. Потери воды на испарение и фильтрацию в нашем примере заданы и равны соответственно:

- потери воды на испарение: Q_и = 4 м³/с.

- потери воды на фильтрацию: Q_ф = 0,5 м³/с.

Для расчета средних потерь воды на льдообразование можно воспользоваться выражением

, (3.8)

где h_л = 1м – средняя толщина льда за зимний период;

_л = 0,9 – плотность льда;

F_нпу = 731,5 км² – площадь зеркала водохранилища при отметке НПУ.

t_з= [XI - IVмес] = 184 сут = 15897600 сек – продолжительность зимнего периода;

F_умо – площадь зеркала водохранилища при отметке УМО.

Предварительно принимаем отметку УМО такую, которая получится при сработке водохранилища на 35%, тогда:

Z_нб(Q_нб=0) = 171м;

Н=НПУ - Z_нб(Q_нб=0) = 225 – 171 = 54м;

Н = 0,35Н = 0,3554 = 18,9м;

УМО = НПУ - Н =225 – 18,9 = 206,1м;

F_умо = 100,7 км².

.

В дальнейших расчетах после определения отметки УМО потери на льдообразование будут уточнены.