Регулирование стока

 
 
 

     Анализируя данные, замечаем:

     1) что в с VI по VIII месяц П<U, следовательно, необходимо регулирование стока;

     2) так как П года >U года, то достаточно сезонного регулирования стока;

     3) избытки (∆b) непрерывно продолжаются с сентября по май  и в сумме составляют 619 млн.м³, недостатки стока (∆d) составляет 291 млн.м³.

     Чередование периодов накопления и последующей сработки называется тактом работы водохранилища. В рассматриваем примере водохранилище наполняется и опорожняется 1 раз и по характеру работы является однотактным. 

Рис.3 .Характер работы водохранилища.

     Так как недостаток притока (∆d) есть единственный в течение года, то его величина дает нам необходимый полезный объем нашего водохранилища, т.е. V_плз=291 млн.м³.

             Начало  расчетного водохозяйственного года приходится на момент, когда приток начинает превышать потребление; в нашем случае - с сентября месяца.

            Недостаток притока (∆d) дает нам необходимый полезный объем нашего водохранилища, т.е. V_плз=291 млн.м³.

     Полный объем водохранилища определим:

     V_плн= V_нпу= V_плз+ V_мо= 291+ 175 = 466 млн.м³.

     Высотная отметка нормального подпорного уровня Н_нпу определим по кривой объемов V =V(H), Н_нпу =173,5м абс. 

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

     Расчет производится 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=175 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 10.

     По второму варианту правил регулирования проводят 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).

     Контроль вычислений сумма W_p- суммаU= суммаS.

     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,прилагается) в зависимости от среднего объема.

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

     V^/_плз= млн. м³.

     Дальнейший расчет аналогичен рассмотренному ранее.

     V^/_нпу= млн. м³. 

 

     

       

V_{мо=175млн.м}³   _Р%=80%      V_{нпу=466 млн.м}³     V_{плз=291млн.м}³.    
 
 
 
 
 
 
 
 

                            

                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                 

                                                                                                               Таблица11

Расчет водохранилища сезонного регулирования (объемы стока, отдач, потерь и наполнений в млн. м³)с учётом потерь.

 

 V_{мо=175млн.м}³   _Р%=80%      V`<sub>нпу= 507,7млн.м</sub><sup>3</sup>     V`_{плз=332,7млн.м}³.                               
 
 
 
 
 
 
 
 

     5. Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи. 

     Разностная интегральная (суммарная) кривая характеризует последовательный ход изменений величин ∑ (П-U) во времени, т.е. ∑( П-U) =f(T) или ∑П-∑U =f(T). Для построения разностной интегральной кривой вычисление производится по таблице 12.

     Разностная суммарная кривая имеет следующие свойства:

     1) если П >U - кривая идет вверх, период избытков;

     2) если П <U - кривая идет вниз, период недостатков;

     3) если П =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, определяется как наибольшее из вертикальных расстояний между предыдущей наивысшей и последующей наинизшей точками (рис. 6).

     График работы водохранилища по 1-му варианту строится так: из каждой точки перегиба проводят вниз вертикальные (вспомогательные) линии; от начала координат (от нуля) откладывают ординату, равную Vплз, и от этой точки проводят 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 находят 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, строиться по уравнению П= ,

     а при ступенчатом графике П= .

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

     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.

     Полезный объем водохранилища по способу полной суммарной кривой определяется как наибольшее вертикальное расстояние между предыдущими верхними и последующими нижними касательными П=f(T) параллельно кривой потребления  U=f(T) при условии, что верхняя касательная не пересекает суммарную кривую до точки нижнего касания. Всегда сначала по ходу времени должно быть верхнее касание, а затем нижнее.

     Построение графика работы водохранилища по 2-му варианту регулирования с момента, когда V =0, т.е. от крайней правой точки кривой П проводим влево нижнюю касательную, параллельную кривой U и до пересечения с кривой П. Эта точка будет соответствовать концу сброса и началу наполнения (рис.).

     Сокращенная интегральная (суммарная) кривая строится по уравнению

     П^/= ,

     где Q_о - некоторый постоянный расход (рис. 8).

     В работе в качестве постоянного расхода принимаем среднемесячный приток

     Пср=Qср*t= = 228,02 млн.м³.

     Ординаты сокращенной суммарной кривой притока П^/=

     Ординаты сокращенной суммарной кривой потребления:

       U^/=

     Полезный объем и график работы определяется по тому же правилу, что и для полной суммарной кривой.