Годовой сток

    V_ср=(V_н+V_к)/2.

    Среднюю площадь зеркала находим по топографической  характеристике (рис.4) в зависимости от среднего объема.

    Далее находим полезный объем водохранилища  с учетом потерь по правилам, изложенным выше.

    V^/_плз=163,77 млн. м³.

    Дальнейший  расчет аналогичен рассмотренному ранее.

    V^/_нпу=453,77 млн. м³.

    Контроль  вычислений сумма суммаW_p- суммаU- суммаV_сбр=0

    4674,93-2140,00-266, 16 = 2268,14 
 

    10. Определение режима  работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом.

    Дано: батиграфические кривые водохранилища (рисунок 4); внутригодовое распределение стока расчетной обеспеченности, полезная отдача, а также суммарные потери воды из водохранилища на испарение и фильтрацию за каждый месяц (таблица 3); мертвый объем водохранилища V_УМО=170 млн. м³.

    Решение:

    Расчет  производим по месячным интервалам времени  для водохозяйственного года при  заданных условиях регулирования.

    Расчет  проходит в два этапа:

    – предварительный (без учета потерь воды на испарение и фильтрацию);

    – окончательный (с учетом последних).

    В графе (6) в 1-й строчке выписываем мертвый объем V_мо=170 млн.м³.

    Далее по ходу времени, т.е. на конец последующего месяца, вычисляем фиктивные наполнения, не ограниченные заданными пределами V_нпу и V_мо в виде V_ф =V_н +(W_p-U).

    Если V_ф≥ V_нпу,, в графе (6) записываем V_нпу; избыточный объем воды V_ф- V_нпу=S направляем на сброс (графа 7).

    Если V_ф< V_нпу и V_ф> V_мо, то V_к= V_ф.

    Если V_н= V_мо, то V_к= V_мо. (V_н – наполнение на начало месяца, V_к– на конец месяца).

    В конце последнего месяца получаем V_к= V_мо.

    Суммарный годовой объем сброса равен разности годовых объемов стока и полезной отдачи.

    Расчет  приведен в таблице № 12.

    По  второму варианту правил регулирования  проводим против хода времени, начиная с последнего месяца водохозяйственного года, ниже которого в графу (8) записываем V_к= V_мо.

    V_н =V_к -(W_p-U).

    Дефициты  стока прибавляем, избытки – вычитаем, сбросы осуществляем при мертвом  объеме. При этом выполняются следующие условия:

    1)     если V_н <V_нпу,, то V_к= V_н;

    2)     если V_н >V_нпу, то V_к= V_нпу;

    3)     если V_н >V_мо, то V_к= V_мо, а разность V_мо- V_н= S (имеет место сброс).

    Второй  этап расчета включает определение  потерь.

    Средний объем вычисляется:

    V_ср=(V_н+V_к)/2.

    Среднюю площадь зеркала находим по топографической характеристике (рис.4) в зависимости от среднего объема.

    Далее находим полезный объем водохранилища  с учетом потерь по правилам, изложенным выше.

    V^/_плз=333 млн. м³.

    Дальнейший  расчет аналогичен рассмотренному ранее.

    V^/_нпу=503 млн. м³.

    Контроль вычислений сумма суммаW_p- суммаU- суммаV_сбр=0

    3249,08-1990-146,35-1112,73=0 

    Расчет  водохранилищ сезонного регулирования.  Таблица 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

11. Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи. 

    Дано: плановые отдачи за каждый месяц; сток за каждый месяц  (таблица 3)

    Решение:

    Разностная  интегральная (суммарная) кривая характеризует последовательный ход изменений величин ∑ (W_p-U) во времени, т.е. ∑( W_p-U) =f(T) или ∑W_p-∑U =f(T). Для построения разностной интегральной кривой вычисление производим по таблице.

Данные  для построения интегральной кривой

                                                                                                          Таблица 13 

 
 

Разностная суммарная кривая имеет следующие свойства:

    1) если Wp >U – кривая идет вверх,  период избытков;

    2) если Wp <U – кривая идет вниз, период недостатков;

    3) если Wp =U – кривая имеет перегиб,  переход от избытков к недостаткам и наоборот (при многотактной работе водохранилища).

    Полезный  объем водохранилища по разностной суммарной кривой, исходя из ее свойств, определяем как наибольшее из вертикальных расстояний между предыдущей наивысшей и последующей наинизшей точками (рис. 5).

График работы водохранилища по 1-му варианту строим так: из каждой точки перегиба проводим вниз вертикальные (вспомогательные) линии; от начала координат (от нуля) откладываем ординату, равную Vплз, и от этой точки проводим горизонтальную линию до пересечения с первой вертикальной линией.

    Точка пересечения горизонтальной линии  с разносной суммарной кривой дает начало первого сброса, а пересеченье  с вертикалью – конец его. В  период сброса водохранилище стоит  наполненным до Н_нпу.

    С первой точки перегиба проводят горизонтальную линию до второй вертикали. Пересечение этой линии с разностной суммарной кривой дает начало второго сброса.

    От  первой (а также от второй в зависимости  от такта работы водохранилища) точки перегиба откладывают вниз V_плз и находим период заполнения водохранилища.

    Начало сработки водохранилища соответствует концу сброса. Объемы сбросов равны их конечным ординатам.

    Полная  интегральная (суммарная) кривая характеризует последовательный ход изменений объемов стока во времени,

    Любая i-я ордината суммарной кривой представляет собой объем воды, притекающий от начала расчетного периода до момента t_i.

    На  рисунке 5 построена полная суммарная кривая притока W_p=f(T) и полная суммарная кривая отдачи  U=f(T) и Uпот=f(T) по данным таблицы №13.

    Основные  свойства полной суммарной кривой:

1.     Если Q=const, то суммарная кривая – прямая линия.

2.     При ступенчатом гидрографе суммарная кривая – ломаная линия.

3.     Тангенс угла наклона к оси абсцисс, касательной, проведенной к суммарной кривой в данной точке параллельно кривой отдачи – расход в данный момент, тангенс угла наклона секущей (или звена ломаной линии) – средний расход за данный период.

По графику 5 видно, что ΔИзб₁>ΔДеф₁> ΔИзб₂ > ΔДеф₂ – двухтактный режим с независимым циклом. В этом случае полезный объем принимается равным большему из недостатков, т. е. V_плз=  V_деф1=163,77 млн. м³. Полный объем водохранилища без учета потерь воды V_НПУ=290+163,77=453,77 млн. м³ 
 

12. Расчет водохранилища многолетнего регулирования.

    Дано: мертвый объем. V_мо=290 млн м³; обеспеченность Р=80%; коэффициент зарегулирования стока ά=0,19; C_v =0,226, средний многолетний объем стока за год W_о=5351,77 млн. м³

    Решение:

    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:

V_плн=V_нпу=V_мн+V_сез+V_мо,

где V_мн – многолетняя составляющая емкости водохранилища;

V_сез – сезонная составляющая;

V_мо – мертвый объем.

Коэффициент емкости  вычисляется:

β_плн=β_мн+β_сез+β_мо, где β_мн= V_мн/W_о,  β_сез= V_сез/W_о, β_мо= V_мо/W_о.

    По  графику Г.Г. Сванидзе[2, стр.284] определим β_мн как функция β_мн=f(P,a,C_v, C_s, r). При Р=80%, а=0,19, C_v =0,226, C_s =0,452, r =0, β_мн=0,1.

V_мн= β_мн* W_о=0,1*5351,77 =535,177 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 m =W_{р. меж}/W_{р год} = 632,23/1799,15=0,35

По формуле  β_сез=а(t-m) =0,19(0,75-0,45)=0,057,

V_сез= β_сез* W_о=0,057*5351,77 =305,05 млн. м³.

    Определение полезного объема и полного объема водохранилища многолетнего регулирования:

V_плн=V_нпу=V_мн+V_сез+V_мо=535,177 +305,05+290=1130,23 млн. м³.