Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейн (стр. 4 из 10)

1. резерв стока по участкам:

· ВХУ 0 – 3 резерв ВР=5,68

· ВХУ 3 – 2 резерв ВР=9,2

· ВХУ 2 – 1 резерв ВР=15,136

2. дефициты по ВХУ:

· ВХУ 0 – 3 Д=0

· ВХУ 3 – 2 Д=0

· ВХУ 2 – 1 Д=1,55

3. современный ВХБ сводится без дефицита с учетом комплексных водохозяйственных мероприятий по экономии водных ресурсов и регулирования качества воды

4. названные выше резервы используются при проектировании дальнейшего перспективного развития доминирующей отрасли – орошения

5. водохозяйственные расчеты выполняются для створа размещения гидроузла в привязке к расчетным объемам водопотребления (таблица 2)

Используется методика расчета по обобщенным параметрам стока и водопотребления. После завершения водохозяйственного обоснования выполняется:

· ВХБ рекомендуемого варианта с учетом оптимизации проектных решений

· Разрабатываются правила управления запроектированного водохранилища для условий нормальной эксплуатации и в течение пускового периода

· Определяется пропускная способность тракта – переброски

· Технико-экономическая оценка запроектированной ВХС

· Разрабатываются элементы инженерных сооружений в составе ВХС (конструкция гребня плотины, грунтовая плотина)

5.1. Определение расчетной зависимости «емкость водохранилища – гарантированная водоотдача»

Расчет проектного водопотребления обобщенным методом.

Таблица 10. Минимальные расчетные требования А_мин, предъявляемые в створе №2 , млн.м³

Месяцы	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	3	Год
Попуски	25,7	9,3	1,4	0,4	0,6	0,7	0,7	0,8	1,3	0,8	0,7	4,3	46,7
БВ	0,047	0,605	1,554	1,275	1,442	0,939	0,047	0,047	0,047	0,047	0,047	0,047	6,144
Амин	25,747	9,905	2,954	1,675	2,042	1,639	0,747	0,847	1,347	0,847	0,747	4,347	52,85

Под А_мин понимается суммарное расчетное водопотребление, которое понимается, как базовая величина для дальнейшего развития отрасли.

Определяем возможности максимального развития отрасли по объему А_макс.

Таблица 11.

Cv	≤0,3	0,3 – 0,5	>0,5
Ψ	0,95	0,85 – 0,9	0,8

Расчетное водопотребление любой ВХС складывается из полезного водопотребления и потерь стока на дополнительное испарение, фильтрацию как самого водохранилища, таки на сооружения ВХС. Суммарные потери складываются вместе с полезной отдачей, определяя будущую ситуацию хозяйственного использования вод.

Таблица 12. Результаты водохозяйственных расчетов обобщенным методом

Полезная отдача		Потери из водохранилища			Отдача Брутто	Относительная отдача Брутто aбр	Приведенная обеспеченность P , %	Составляющие емкости водохранилища
Сверх Амин	∑	Фильтрация	Дополнительное испарение	∑				Многолетняя Vмн	Сезонная Vсез	Полезная Vплз	Мертвый объем Vмо	Полная емкость Vполн
0	52,85	0,5	0,5	1,0	53,85	0,65	77,1	0	1,99	1,99	0,9	2,89
5,15	58,0	1,0	1,0	2,0	60	0,73	78,5	0	6,70	6,70	0,9	7,60
10,3	63,15	1,5	1,5	3,0	66,15	0,80	79,6	12,4	13,24	25,64	1,0	26,64
15,45	68,3	2,0	2,0	4,0	72,3	0,87	80,6	16,5	18,72	35,22	1,5	36,72
20,6	73,45	2,5	2,5	5,0	78,45	0,95	81,4	37,2	22,79	59,99	2,0	61,99
25,75	78,6	3,0	3,0	6,0	84,6	1,02	82,1	74,5	27,01	101,51	2,5	104,01
17,5	70,88	2,4	2,4	4,8	75,38	0,91	80,0	26,85	20,76	48,00	1,75	50,00

Потери на фильтрацию обусловлены:

1. фильтрация через тело плотины и другие сооружения в составе напорного фронта

2. потери через уплотнение затворов

3. фильтрация через основание и береговые примыкания водохранилищного гидроузла

Фильтрационные потери рассчитываются на основе гидрогеологических изысканий и специальных расчетов с учетом гидромеханических свойств грунтов основания. Исходной зависимостью для последующих расчетов является зависимость для момента стабилизации гидравлического режима.

В проекте фильтрационные потери определим в зависимости от свойств основания экспертным методом.

Таблица 13.

Гидрогеологические условия	Величина потерь, см/год
благоприятные условия	50
суглинки	50 – 100
Неблагоприятные условия	>100

Потери на льдообразование определяется по толщине льда, нарастающего в период намерзания. Кроме того, лед, осевший на берегах, сокращает и саму величину регулирующей емкости, снижая эффект регулирования.

Потери на дополнительное испарение.

В практике расчет дополнительного испарения в ряде случаев заменяют расчетом видимого испарения.

i – индекс отрасли

Р_i – расчетная обеспеченность i-го потребителя

Определение емкости водохранилища обобщенным методом.

при

t – водопотребление лимитирующего периода в долях годового стока

m – объем стока лимитирующего периода в долях годового стока

По данным таблицы 12 строим график зависимости суммарной полезной гарантированной отдачи и ее перспективного прироста от полного объема водохранилища.

5.2 Постановка задачи оптимизации и определение оптимального варианта параметров водохозяйственной системы

В соответствии с постановкой проектной задачи определяется оптимальное сочетание регулирования стока и дотации воды из внешнего бассейна. При этом возможны следующие варианты:

1. вода подается из внешнего бассейна в равномерном режиме, в этом случае требуется буферное водохранилище для перерегулирования графика водопотребления

2. переброска ведется в графике водопотребления

3. вода перебрасывается по каналу

4. вода подается по трубопроводу в соответствующей пропускной способности

Потери по трассе водоподачи принимаем в размере 5% от объема переброски. Окончательно получаем функциональную зависимость между требуемым объемом водоподачи и пропускной способностью канала:

Площадь сечения находим из уравнения неразрывности:

u ,

где

u - расчетная скорость в канале

Скорость определяется применительно к равномерному движению формулой Шези:

Гидравлический уклон примем

=0,0005. Гидравлически выгоднейшее сечение канала, скорректированное с учетом удобства строительных работ, выбираем с заложением откосов и значением

.

Коэффициент шероховатости примем как для оросительного канала в глинистом русле

. Соответственно и расходная характеристика выразятся в виде функций нормальной глубины h следующим образом:

м²

м

м