Расчет водохранилища многолетнего регулирования (стр. 5 из 5)
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).