Регулирование речного стока одной из рек ЮКО

 

 

 

Таблица 2.5 - Внутригодовое распределение  стока расчетного года

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Wi	2,52	2,84	41	110,3	15,13	6,3	4,73	8,83	6,3	4,1	2,52	1,58	100%
Wi	138,2	148,38	188,35	408,17	538,2	258,13	208,34	338,39	258,13	188,39	138,20	116,72	Абр
qi , %	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	8,33	100%
qi	322,6	322,6	322,6	322,6	322,6	3226	322,6	322,6	322,6	322,6	322,6	322,6	Абр

 

На основании таблицы 2.5 строится совмещенный график внутригодового распределения стока расчетного года и отдачи, начиная с водохозяйственного года (рисунок 2.4)

Дальнейший расчет проводится в  следующей последовательности.

1) По совмещенному графику устанавливается:

а) Паводковый период Т_п = 3мес

б) Меженный период Т_м = 9мес

2) подсчитывается объемы стока:

а) за паводковый период W_п = 1376,26 м³

б) за меженный период W_м = 1649,06 м³

3) Рассчитываются продолжительности

а) паводка в долях года t_п = Т_п /Т

t_п = 3/12=0,25

б) межени в долях года t_м = Т_м / Т

t_м = 9/12=0,75

4) Определяются объемы стока  в долях от года

а) за половодный период m_n = W_п / W_i

m_n = 1376,26/3920 = 0,44

б) за меженный период m_м = W_п / W_i

mm = 1649,06/3920 = 0,54

5) Осуществляются проверки долевых  значений

а) долевых продолжительностей:

t_п + t_m = 0,25+0,75=1,0

б) долевых объемов m_n + m_м =0,45+0,55=1,0

6. Вычисляется сезонная составляющая  емкость

β_сез = α(t_m- m_м)

0,4(0,75-0,55)=0,08

7) Абсолютное выражение сезонной  составляющей емкости устанавливается

V_сез= β_сез*W₀=0,08∙9700 = 784 м³

8) Находится полезный объем водохранилища:

V_плз=V_мн+V_cез=2584+784=3332 м³

 

5. Расчет водосборных сооружений

 

Основные положения

 

Расчет оптимального значения сбросного  расхода производится приближенным способом Д.И. Кочерина. Этот способ основан на том, что мы не находим по точкам кривую сбросных расходов (кривая ОLКА), а предварительно задается видом этой кривой.

В частности, наиболее простым предположение  будет прямолинейное очертание  графика сбросных расходов начала паводка  до точки максимали (прямая ОА.). при таком расчете выразится площадью ОLКАДО, а приближенном расчете ОАД (рисунок 2.5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.5 Кривая сбросных расходов

 

Основные допущения, принимаемые  при расчете по методу Д.И. Кочерина следующие:

1) Расчет применим к одиночному  глухому водосливу без затвора.

2) Отметка гребня водослива совпадает  с ↓НПУ.

3) Перед половодьем водохранилище  не опорожняется, оно наполнено  до отметки НПУ.

4)Возможность пропуска паводка  через водозаборные отверстия,  турбинные камеры, судоходные шлюзы  не предусматриваются.

5) Основное допущение, что нарастание сбросных расходов через водослив происходит по линейному закону.

Таким образом, по пятому допущению  Д.И. Кочерина форму гидрографа половодья можно придать форму треугольника или трапеции в зависимости от типа питания. Например, реки снегового половодья более близко имеют форму треугольника, а реки ледниково-снегового или снеголедникового питания имеют форму близкую к трапеции, т.к. половодье идет за счет таяния снега и высокогорных ледников.

Рисунок 2.6 - Форма паводка

 

а) треугольная

б) трапециадальная

 

Трансформирующий объем V_m при треугольной форме гидрографа паводка вычисляется:

 

V_m= ½ Q_maxp Т(1+Т₂/Т-q/Q_maxp) ∙ 0,0864                                                       (2.17)

 

Так как принятая трапециадальная форма гидрографа, то при расчете трансформирующего объема используем формулу 2.18

 

V_m= ½ Q_maxp Т(q/Q_maxp) ∙ 0,0864                                                                       (2.18) 

            

где Q_maxp – максимальный расход за данной обеспеченностью, м³/с;

         Т₂ – продолжительность стояния половодья;

         Т₁ – продолжительность подъема половодья;

         Т₃ – продолжительность схода половодья;

         Т –  общая продолжительность половодья;

         q – величина сбросного расхода, м³/с.

 

Результаты расчетов трансформирующего  объема приведены в таблице 2.6

 

Порядок расчета сбросных сооружений:

1. Задаемся величиной сбросного расхода в следующих пределах:

q=0 … Q_maxp (4 или 5 значений) Q_maxp=480;

2. Вычисляем трансформирующий объем V_m по формуле 2.18 (см. табл. 2.6).
3. Полный объем водохранилища определяется:

 

               

 

4. Пользуясь кривой объемов, по величинам V_полн и V_НПУ из батиграфических кривых снимаются соответствующие отметки ↓НПУ и ↓ФПУ (см. табл. 2.6);
5. Определяется ширина водослива:

 

 

 

где m=7 – коэффициент расхода;

        Н=↓НПУ - ↓ФПУ – напор по водосливам.

 

6. Устанавливается стоимость водослива:

 

С_в = С_в∙b                                                                                                                     (2.21)

 

7. Находится стоимость обваливания:

 

С_об=q_м∙C_об                                                                                                                                                              (2.22)

 

8. Экономическая характеристика норм ФПУ снимается из батиграфических и экономических характеристик стоимость водохранилища:

 

С_{вдх 1} = 0,08 млн. тенге;

С_{вдх 2} = 0,16 млн. тенге;

 С_{вдх 3} = 0,24 млн. тенге;

С_{вдх 4} = 0,32 млн. тенге;

 С_{вдх 5} = 0,4 млн. тенге.

 

9. Общая стоимость водохранилищного гидроузла определяется:

 

                                                                                                                             (2.23)

 

Реальный расчет сводится в таблицу 2.6

 

 

 

 

 

Таблица 2.6 - Расчет водосбора

qм	Vм	VНПУ	VФПУ	НПУ	ФПУ	Н=ФПУ-НПУ	в, м	Стоимость, млн тенге			Узла, млн тенге
								Св	Соб	Свдх
82	559,87	198	623,13	80	86	6	0,12	0000,64	0,06	0,08	0,14
156	481,48	198	560,17	80	85	5	11,1	0,0017	0,11	0,16	0,27
230	391,91	198	430,51	80	84	4	8	0,0034	0,17	0,24	0,41
304	307,92	198	364,19	80	83	3	5,2	0,007	0,22	0,32	0,55
378	2180,35	198	278,88	80	82	2	2,8	0,016	0,27	0,4	0,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

 

В данной курсовой работе определены и рассчитаны расходы водохранилища  в зависимости от класса капитальности  сооружения. Рассчитаны максимальный расход воды по трем известным параметрам (Q₀, C_v, C_s) и принят максимальный расход воды при достаточном ряде наблюдений. Рассчитана общая максимальная стоимость обваливания, водохранилища, гидроузла и водослива.

Создание водохранилищ существенно  изменяет ландшафт речных долин, а регулирование  стока преобразует естественный гидрологический режим реки в  пределах подпора. Изменения гидрологического режима, вызываемое созданием водохранилищ, происходят  также и в нижнем бьефе гидроузлов. Иногда на протяжении десятков  и даже сотен километров.

Особое значение имеет уменьшение половодья в результате  чего ухудшаются условия нереста рыб и произрастания трав на пойменных лугах. Уменьшение скорости течения вызывает выпадение наносов и заиление водохранилищ; изменяется температурный и ледовый режим, а в нижнем бьефе образуется не замерзающая всю зиму полынья.

Гидрологические расчеты при проектировании водохранилища рассматриваются  как методы и приемы определения  основных гидрологических характеристик  водостока, на котором создается  водохранилище, а также их изменение  при регулировании стока.

Водохозяйственные расчеты при  проектировании водохранилища в  зависимости от назначения, требования водопользователей, качества и режима водных ресурсов, использование водных ресурсов водохранилищ (расчеты, на основе которых разрабатываются правила  регулирования стока и эксплуатации водохранилища).

 

Список использованной литературы

 

1) Плеников Я.Ф. Регулирование речного стока. Гидрометеоиздан 1994 – 507 стр

2) Железняков Г.В., Нечовская Т.А., Овчаров Е.Е. «Гидрология, гидрометрия и регулирование стока» М. Колос 1984. -432 стр.

3) Овчаров Е.Е. «Практикум по  гидрологии, гидрометрии и регулированию  стока »

М. Агроиздат 1988. – 223 стр.

4) Сборник задач по гидрометрии,  инженерной гидрологии и регулирование  речного стока Б.Б. Большакова., А.И. Иванов Высшая школа 1975.

5) http://ru.wikipedia.org/wiki/Сырдарья(река)