Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Октября 2011 в 08:50, курсовая работа
В период половодья (паводка) часть излишков воды временно задерживается в водохранилище. При этом происходит некоторое повышение уровня воды сверх НПУ, за счет чего образуется форсированный объем и гидрограф половодья (паводка) трансформируется (распластывается) в гидрограф сбросных расходов. Образование форсированного объема, равного аккумулирующейся части стока высоких вод, позволяет снизить максимальные расходы воды, поступающие в нижний бьеф, и тем самым предотвратить наводнения на нижерасположенных участках реки, а также уменьшить размеры водосбросных гидротехнических сооружений.
1.Введение…………………………………………………………………………3
2. Исходные данные……………………………………………………………………………….…4
3. Определение среднюю многолетнюю величину (норму) годового стока при наличии данных наблюдений…………………………………………………………………………..…….8
4. Определение коэффициент изменчивости (вариации) Сv годового стока………………………………………………………………………………….10
5. Определение норму стока при недостатке данных методом гидрологической аналогии………………………………………………………………………………12
6. Построить и проверить кривую обеспеченности годового стока…………………………………………………………………….……………14
7. Рассчитать внутригодовое распределение стока методом компоновки для целей орошения с расчетной вероятностью превышения Р=80%....................................................................................................................21
8. Определение расчетного максимального расхода, талых вод Р=1% при отсутствии данных гидрометрических наблюденийпо формуле……………….23
9. Построение батиграфических кривых водохранилища…………………………………………………………………………………24
10. Определение минимального уровня воды УМО……………………………………………………………………….……..26
11. Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока…………………………………………………………………………………28
12. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом………………………………………………………………..……………...30
13. Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи………………………………………………………………………………….34
14. Расчет водохранилища многолетнего регулирования………………………………………………………………………………...36
15. Библиографический список………………………………………………………………………………
№ | Год | Расходы воды за лимитирующий сезон (лето-осень) | Сток лето-осень | К | К-1 | (К-1)2 | Расходы воды за сезон весна (нелимит.период) | Суммарный весенний сток | |||||||
VI | VII | VIII | IX | X | XI | III | IV | V | |||||||
1 | 1963-64 | 208,30 | 123,27 | 105,96 | 90,98 | 86,48 | 78,87 | 693,86 | 1,14 | 0,14 | 0,01861 | 77,31 | 929,19 | 528,53 | 1535,03 |
2 | 1964-65 | 147,40 | 97,88 | 88,14 | 82,60 | 83,80 | 79,65 | 579,47 | 0,95 | -0,05 | 0,00259 | 90,31 | 770,25 | 351,98 | 1212,54 |
3 | 1965-66 | 107,23 | 85,38 | 75,50 | 74,54 | 75,50 | 77,05 | 495,20 | 0,81 | -0,19 | 0,03570 | 210,08 | 539,74 | 219,36 | 969,18 |
4 | 1966-67 | 106,05 | 79,54 | 79,81 | 70,00 | 70,55 | 65,97 | 471,92 | 0,77 | -0,23 | 0,05156 | 63,28 | 447,69 | 216,79 | 727,76 |
5 | 1967-68 | 140,98 | 131,08 | 87,81 | 75,18 | 77,27 | 86,49 | 598,81 | 0,98 | -0,02 | 0,00037 | 82,50 | 1018,63 | 355,00 | 1456,13 |
6 | 1968-69 | 131,19 | 114,94 | 94,54 | 81,22 | 105,19 | 125,49 | 652,57 | 1,07 | 0,07 | 0,00473 | 38,46 | 838,83 | 307,76 | 1185,05 |
7 | 1969-70 | 159,54 | 100,99 | 85,84 | 85,36 | 89,33 | 108,29 | 629,35 | 1,03 | 0,03 | 0,00095 | 85,02 | 1479,59 | 478,91 | 2043,52 |
8 | 1970-71 | 118,80 | 92,10 | 78,11 | 68,05 | 81,59 | 99,63 | 538,28 | 0,88 | -0,12 | 0,01401 | 145,60 | 769,55 | 292,65 | 1207,80 |
9 | 1971-72 | 95,85 | 79,37 | 52,49 | 49,29 | 62,32 | 78,95 | 418,27 | 0,69 | -0,31 | 0,09919 | 78,93 | 453,87 | 182,11 | 714,91 |
10 | 1972-73 | 106,23 | 95,66 | 108,95 | 100,78 | 111,08 | 150,82 | 673,52 | 1,10 | 0,10 | 0,01063 | 64,28 | 416,75 | 198,66 | 679,69 |
11 | 1973-74 | 262,51 | 145,25 | 119,36 | 102,52 | 96,42 | 88,30 | 814,36 | 1,33 | 0,33 | 0,11142 | 85,31 | 937,99 | 622,91 | 1646,21 |
12 | 1974-75 | 183,91 | 113,62 | 98,96 | 92,36 | 93,01 | 88,87 | 670,73 | 1,10 | 0,10 | 0,00971 | 97,43 | 780,64 | 430,61 | 1308,68 |
13 | 1975-76 | 129,98 | 97,00 | 84,76 | 82,98 | 83,85 | 85,64 | 564,21 | 0,92 | -0,08 | 0,00576 | 221,68 | 561,82 | 274,15 | 1057,65 |
14 | 1976-77 | 128,19 | 90,41 | 88,44 | 78,68 | 78,23 | 73,49 | 537,44 | 0,88 | -0,12 | 0,01434 | 69,66 | 454,09 | 261,85 | 785,60 |
15 | 1977-78 | 177,38 | 146,17 | 101,62 | 84,66 | 85,22 | 94,59 | 689,64 | 1,13 | 0,13 | 0,01678 | 90,14 | 1027,96 | 457,86 | 1575,96 |
16 | 1978-63 | 162,53 | 129,05 | 106,97 | 91,41 | 114,36 | 137,02 | 741,34 | 1,21 | 0,21 | 0,04588 | 42,76 | 842,91 | 391,97 | 1277,64 |
сумма | 9768,97 | 16,00 | 0,00 | 0,44224 | |
Расчетные расходы по месяцам | |||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
44,55 | 53,26 | 146,33 | 695,95 | 324,64 | 106,53 | 83,24 | 67,87 | 63,44 | 70,61 | 79,71 | 63,05 |
Расчетные объемы по месяцам, млн. м3 | |||||||||||
116,72 | 128,89 | 383,38 | 1802,51 | 850,56 | 275,91 | 218,09 | 177,92 | 164,31 | 185,00 | 206,45 | 165,19 |
Qло= = 610,56 м3/сек
Сv= =0,17
Cs=2Cv=0,34
Qмеж= = 821,48 м3/сек
Cv= = 0,14
Cs=2Cv=0,28
Qрас год = Кр*12*Qо= 0,884*12*169,79=1801,1 м3/сек
Qрас меж = Кр*Qмеж= 0,772*821,48=634,18м3/сек
Qрас ло = Кр*Q ло=0,772*610,56=471,35 м3/сек
Qрас вес= Qрас год - Qрас меж=1801,1-634,18=1166,92 м3/сек
Qрас зим= Qрас меж - Qрас ло=634,18-471,35=162,83 м3/сек
Определить расчетные расходы по формулам:
годового стока Qрас год = К,*12 Qо,
лимитирующего периода Qрас меж = Кр,,* Qло,
лимитирующего сезона Qрас ло =Кр,,,* Qрас год Qло,
где Кр,, Кр,,, Кр,,, – ординаты кривых трехпараметрического гамма-распределения, снятые с таблицы соответственно для Сv годового стока, Сv меженного стока и Сv для лета – осени.
Примечание: так как расчеты выполняются по среднемесячным расходам, расчетный расход за год требуется умножить на 12.
Одним из основных условий метода компоновки является равенство Qрас год= ∑ Qрас сез. Однако это равенство нарушается, если расчетный сток за нелимитирующее сезоны определять также по кривым обеспеченности (ввиду различия параметров кривых). Поэтому расчетный сток за нелимитирующий период (в задании – за весну) определить по разности Qрас вес= Qрас год - Qрас меж, а за нелимитирующий сезон (в задании зима)
Qрас зим= Qрас меж - Qрас ло.
Таким образом, вычисленные стоки по сезонам дали равенство:
Qрас ло +Qрас вес+Qрас зим= Qрас год
471,35 м3/сек +162,83 м3/сек +1166,92 м3/сек=1801,1 м3/сек.
Внутрисезонное распределение – приyимается осредненным по каждой из трех групп водности (многоводная группа, включающая годы с обеспеченностью стока за сезон Р <33%, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%).
Для выделения лет, входящих в отдельные группы водности, необходимо суммарные расходы за сезон расположить по убыванию и подсчитать их фактическую обеспеченность (пример – табл. 4). Так как расчетная обеспеченность (Р=80%) соответствует маловодной группе, дальнейший расчет можно производить для лет, входящих в маловодную группу (табл. 5).
Для этого в графу «Суммарный сток» выписать расходы по сезонам, соответствующие обеспеченностям Р>66%, а в графу «Годы» – записать годы, соответствующие этим расходам.
Среднемесячные расходы внутри сезона расположить в убывающем порядке с указанием календарных месяцев, к которым они относятся (табл. 5). Таким образом, первым окажется расход за наиболее многоводный месяц, последним – за маловодный месяц.
Для всех лет произвести суммирование расходов отдельно за сезон и за каждый месяц. Принимая сумму расходов за сезон за 100%, определить процент каждого месяца А%, входящего в сезон, а в графу «Месяц» записать наименование того месяца, который повторяется наиболее часто. Если повторений нет, вписать любой из встречающихся, но так, чтобы каждый месяц, входящий в сезон, имел свой процент от сезона.
Затем, умножая расчетный расход за сезон, определенный в части межсезонного распределения стока (табл. 4), на процентную долю каждого месяца А% (табл.5), вычислить расчетный расход каждого месяца.
Qрас IV= = 613,53*9,09/100%=55,77 м3/с.
По
данным табл. 5 графы «Расчетные расходы
по месяцам» построить расчетный
гидрограф Р-80% изучаемой реки (рис 3).
Рис. 3. Гидрограф
6. Определение расчетного максимального расхода, талых вод Р=1% при отсутствии данных гидрометрических наблюдений
Дано: средний слой половодья h=95 мм, дружность половодья k0=0,02,
площадь водосбора F=35,4 км, залесенность ( в нижней и прирусловой части водосбора) 51%, заболоченность (болота разных типов) 2,6%, озерность 21%.
Решение:
Qp=MpF= , м3/с,
где Qp– расчетный мгновенный максимальный расход талых вод заданной обеспеченности Р, м3/с;
Mp– модуль максимального расчетного расхода заданной обеспеченности Р, м3/с*км2;
hp– расчетный слой половодья, см;
F – площадь водосбора, км2;
n– показатель степени редукции, принимаемый по приложению 8 [1], n=0,17;
ko – параметр дружности половодья;
и – коэффициенты, учитывающие снижение максимальных расходов рек, зарегулированных озерами (водохранилищами) и в залесенных и заболоченных бассейнах;
– коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов при Р=1%; =1;
F1– дополнительная площадь водосбора, учитывающая снижение редукции, км2, принимаемая по приложению 8. [1]; F1=1.
Параметр ko определяется по данным рек-аналогов, выписываем из приложения 9 [1]. Параметр n1 зависит от природной зоны, определяется из приложения 8 [1].
hp=Kph,
где Kp – ордината аналитической кривой трехпараметрического гамма – распределения заданной вероятности превышения, определяется по приложению 3 [2] в зависимости от Cv при Cs=2 Cv с точностью до сотых интерполяций между соседними столбцами;
hp
– средний слой половодья, устанавливается
по рекам – аналогам или интерполяцией,
по приложению 9[1].
Коэффициент , учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, следует определять по формуле:
=1/(1+Сfоз),
где С – коэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднего многолетнего слоя весеннего стока h; по приложению 12, С=0,208;
fоз – средневзвешенная озерность;
= /(fл+1)n2 ;
где n2 – коэффициент редукции принимаем по приложению 13[1].. Коэффициент зависит от природной зоны, расположения леса на водосборе и общей залесенности fл в %; выписываем по приложению 13[1]..
Коэффициент , учитывающий снижение максимального расхода воды заболоченных бассейнов, определяется по формуле:
=1- Lg(0,1f +1),
где – коэффициент, зависящий от типа болот, определяется по приложению 14[1].;
f – относительная площадь болот и заболоченных лесов и лугов в бассейне, %;
hp=Kph=1,598*95=151,81;
=1/(1+0,208*21)=0,22,
= /(fл+1)n2=1,30(51+1)0,2=0,58;
=1- Lg(0,1f +1)=1-0,7Lg*(0,1*2,6+1)=0,3;
Q1%=
=6901,1 м3/с.
7. Построение батиграфических кривых водохранилища.
Дано: площади водной поверхности водохранилища, соответствующие различным уровням его наполнения, полученные путем обработки топографического плана водохранилища (таблица 2).