2. Определение мёртвого объёма водохранилища из условия выполнения допустимого срока заиления

Исходные данные:

1. Площадь водосбора водохранилища: F = 100 км².

2. Расчётный срок заиления: 30 лет.

1. Определение среднего многолетнего годового стока воды (нормы

стока) в створе плотины

При отсутствии фактических наблюдений норму годового стока определяют по карте изолиний.

Расход воды .

Объём годового стока

2. Определение объёма ежегодного заиления водохранилища

При отсутствии фактических наблюдений определяют по карте средние мутности рек.

ρ₀ = 25 г/м³

Плотность донных отложений в начале обычно составляет 0,6 т/м³; в конце – 1,2 т/м³.

ɣ_отл = 0,6 т/м³

m – коэффициент, выражающий количество донных наносов от количества взвешенных; для равнинных рек обычно находится в пределах от 0,001 до 0,1.

Принимаем донные наносы в размере 5% взвешенных m = 0,05.

Коэффициент δ, характеризующий транзитную часть наносов, сбрасываемых из водохранилищ для равнинных водотоков составляет в среднем 0,3-0,4.

δ = 0,35

Таким образом, ежегодный объём заиления:

3. Определение мёртвого объёма водохранилища

За 30 лет эксплуатации в водохранилище накопится

По батиграфической кривой (рис.1.4) этому объёму соответствует уровень воды 109,7м.

4. Определение полезного и полного объемов водохранилища сезонного регулирования стока таблично-цифровым балансовым методом

Исходные данные:

1. Батиграфические кривые водохранилища (см. раздел 1).

2. Норма стока (среднемесячное значение стока) W₀ = .

3. Годовой сток 80%-й обеспеченности .

C_v = 0,29

C_s = 2C_v = 0,58

4. Годовая отдача

5. Внутригодовое распределение расчетного стока и отдачи.

Характеристики	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Сток W80, %	2,75	2,75	3,9	27,8	18,1	5,6	4,1	5,0	10,6	11,1	4,15	4,15	100
Отдача U, %	7,67	7,67	7,67	9,0	9,0	9,0	9,0	9,0	9,0	7,67	7,67	7,65	100
Сток W80%, м3	266	266	385	2741	1785	552	404	493	1045	1095	409	409
Отдача U, м3	445	445	445	522	522	522	522	522	522	445	445	444

6. График суммарных потерь воды из водохранилища (см. раздел 2).

7. Объем мертвого объема (см. раздел 3).

Требуется:

1. Вычислить полезный и полный объемы водохранилища без учета потерь воды;

2. Определить наполнение водохранилища и сбросы излишков воды без учета потерь воды;

3. Найти объемы водохранилища (полезный, полный, наполнений) и сбросы с учетом потерь воды;

4. Построить графики работы водохранилища.

1. За начало водохозяйственного года принимается IV месяц. В графы 2 и 3 табл. 4.1. в хронологической последовательности, выписываем помесячно величины стока и отдачи.

Расчет производим в 2 этапа:

1. Предварительный – без учета потерь воды на испарение и фильтрацию.

2. Окончательный – с учетом потерь.

2. Вычисляем избытки и дефицита воды за каждый месяц

3. По данным граф 4 и 5 строим совмещенный график притока и отдачи воды. Определяем режим работы водохранилища, полезный объем, полный объем и отметку НПУ.

4. Рассчитываем положение водохранилища на начало и конец каждого месяца, а также сброс излишков воды без учета потерь.

По первому варианту правил регулирования водохранилища заполняется до НПУ, а затем производятся холостые сбросы.

Расчеты в этом варианте ведут по ходу времени вычисляя объем наполнения и сбросов на конец каждого месяца.

Конечное наполнение ограничено емкостями V_мо и V_нпу.

Вычисление начинаем с месяца, следующего за моментом опорожнения водохранилища до уровня мертвого объема.

В нашем случае с 10 месяца.

Формулы для расчета V_н и V_сбр

По второму варианту правил регулирования в начале при УМО проводят холостые сбросы, а затем водохранилище наполняем до НПУ.

Расчет по этому варианту ведут против хода времени, вычисляя объемы наполнения и сбросов на начало каждого месяца.

Расчеты начинают с конца водохозяйственного года.

В нашем случае с 3 месяца.

Таким образом, дефицит стока суммируем, а избытки вычитаем. Сбросы осуществляются при мертвом объеме.

5. Окончательный этап расчета включает определение потерь.

Выбираем вариант правил регулирования. В данной курсовой работе принимаем, что водохранилище будет работать по второму варианту.

Вычисляем средний объем воды в водохранилище за каждый месяц при принятом варианте регулирования

По объемной кривой (см. рис. 1.5) в зависимости от среднего объема воды находят среднюю площадь водной поверхности водохранилища.

По графику потерь воды (рис. 2.3) определяют суммарные потери воды за каждый месяц.

6. Определяют полезный и полный объемы водохранилища, а также наполнения и сбросы с учетом потерь воды.

Вычисляют полную отдачу воды из водохранилища (с учетом потерь) – отдача брутто за каждый месяц

Вычисляем избытки и дефициты воды за каждый месяц

Строят совмещенный график притока и отдачи воды с учетом потерь, возникающих при работе водохранилища по второму варианту.

Наполнения и сбросы вычисляют против хода времени с конца водохозяйственного года.

Начальные наполнения V_н’, ограниченные емкостями V_мо и V_нпу.

Правильность вычисления проверяют по уравнению баланса воды за год

7. Строим график работы водохранилища

Продолжительность сброса

Расчет производим в 2 этапа: предварительный – без учета потерь воды на испарение и фильтрацию и окончательный – с учетом потерь.

Табл.4.1 - Расчет водохранилища сезонного РС (объемы в тыс. м³). V_мо = 24 тыс.м³

Месяц	Расчетный сток	Плановая отдача	Наполнение без учета потерь									Расчет потерь									Отдача с учетом потерь			Наполнение с учетом потерь
	Wр	U	Wp - U		1 вариант			2 вариант					Средний объем			Средняя площадь зеркала			Объем потерь								(Wp-U)					Первый и второй варианты
			Vи	Vд	Vк	Vсб	Vн		Vсб												Vизб			Vд		Vн'			Vсб'
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10				11			12			13			14			15		16			17
					24		24																						24
4	2741	522	2219			1740			2219		24				32			25			547			2194								2194
					503		24																						24
5	1785	522	1263			1263			1146		83				40			67			589			1196								854
					503		141																	∑=3390					366
6	552	522	30			30					156				45			85,5			607,5						56
			∑=3512		503		171																						310
7	404	522		118							112				43			73			595						191
					385		53																						119
8	493	522		29							39				33			65,5			587,5						95
				∑=147	356		24																				∑=342		24
9	1045	522	523			376			523		24				32			41			563			482								482
					503		24																						24
10	1094	445	649			649			161		269				90			25			470			624								20
			∑=1172		503		513																	∑=1106					628
11	409	445		36							490				135			25			470						61
					467		467																						567
12	409	444		35							450				130			25			469						60
					432		432																						507
1	271	445		174							345				120			25			470						199
					258		258																						308
2	271	445		174							171				70			25			470						199
					84		84																						109
3	385	445		60							54				36			25			470						85
				∑=479	24		24																				∑=604		24

Рис.4.1 – Совмещенный график притока и отдачи без учета потерь

воды

Двухтактная работа с независимым циклом

V_и1>V_g1; V_и2>V_g2

НПУ = 111,45 м

Рис.4.2. Совмещенный график избытков и дефицитов воды с учетом потерь

Двухтактная работа с независимым циклом

V_и1>V_g1; V_и2>V_g2

НПУ = 111,75 м

Список использованной литературы

1. Гидрология, гидрометрия и регулирование стока / Г.В. Железняков, Т. А. Неговская, Е. Е. Овчаров. – М.: Колос, 1984. - 432 с.

2. Практикум по гидрологии, гидрометрии и регулировании стока / Е.Е. Овчаров, Н.Н. Захаровская, И.В. Прошляков и др. – М.:Агромпромиздат, 1988. – 224 с.

3. Указания по расчету заиления водохранилища при строительном проектировании. – Л.: Гидрометеоиздат, 1973. – 56с.