9734

21

22

Считается, что потребление воды по месяцам равномерное, поэтому величина годового потребления разделена на 12 месяцев:

Регулирование должно осуществляться так, чтобы объем недостатка воды мог покрыть его избытком. Водохранилище заполняется водой в период наибольшего притока (в половодье или паводок) на сумму всего объема недостатка воды.

Объем воды в колонке недостаток (∑5-го столбика) определяет полезный объем водохранилища, который требуется для регулирования.В случае если ожидается большой осенний паводок, то полезный объем водохранилища принимается меньше на величину избытка в этих осенних месяцах.

Таблица 11 – Аналитический расчет годичного регулирования стока без учета потерь

Проводится проверка расчета:

∑2-го столбика - ∑3-го столбика =∑4-го столбика - ∑5-го столбика. 3980-3615,6=1558,3-1193,9.

364,4=364,4.

Полезный объем водохранилища равен VПЛЗ=1193,9·106 м3.

23

4.3 Определение мертвого объема водохранилища

Мертвый объем водохранилища определяется по заданному периоду заиления

где VH =4230769,2 м3– объем стока наносов вычисленный по формуле 15;n3– время предполагаемого заиления водохранилища в годах, n3=130 лет.

VМ= 4230769,2·130=550,00·106м3.

По кривой объемов водохранилищаV =f(Н) (рис.5) определяется уровень мертвого объема:

УМО= 31,0 м.

4.4 Определение потерь воды из водохранилища

Потери воды из водохранилища ∑ Vпотерь складываются из потерь на фильтрацию, на испарение и на льдообразование. Результаты расчетов сводятся в табл. 12.

Потери воды на фильтрацию за каждый месяц вычисляются приближенно по рекомендациям М.В. Потапова[7], поскольку эти потери по гидрологическим характеристикам района проектируемого сооружения определить довольно сложно. М.В. Потапов рекомендует оценивать потерю на фильтрацию за каждый месяц в виде процента от общего объема воды в водохранилище. Значение указанного процента дано в задании. Величина месячной потери на фильтрацию определится:

где VМ= 17,18·106 м3 – мертвый объем по формуле 17;VПЛЗмес - полезный объем водохранилища за каждый месяц по табл. 11;р= 0,65% - процентные потери на фильтрацию по заданию.

Потери воды на испарение с водохранилища, выраженные высотой слоя, определяются разностью испарения с водной поверхности и с поверхности суши до образования водохранилища, вычисляются только для месяцев с положительной температурой:

Vимес = Z мес Fвод ,м3,(19)

где ∆Z=Zв-Zс ,м – испарение с водной поверхности, где сначала была суша. Принимается для каждого месяца поданнымтабл. 2 и табл. 3;

24

25

Fвод– площадь зеркала водохранилища, соответствующая объему водохранилища за указанный месяц с учетом мертвого и полезного объемов. Определяется по графикам V =f(Н) и F=f(Н) (рис.5)при значении месячного объема воды в водохранилище из табл. 12 (2-ой столбик).

Потери на льдообразование определяются только для месяцев с отрицательной температурой.

где 1,2 – коэффициент запаса;δл = 0,9 – относительный удельный вес льда;(Fn–Fn+1) – разность площадей зеркала водохранилища для соответствующих месяцев в начале и в конце расчетного

периода,определяется по табл. 12 (5-йстолбик); hлмес – толщина льда за месяц по табл. 6.

4.5 Проверка возможности дальнейшего регулирования

Для проведения регулирования стока с учетом заданного потребления необходимо выполнение условия – сумма годового потребления и потерь должна быть меньше среднемноголетнего стока:

Если условие (20) не выполняется, это будет означать, что среднемноголетний сток не обеспечит потребление и потери, тогда необходимо будет выполнить перерасчет потребления, не изменяя объем вычисленных потерь.

В нашем случае:

(3615,6+153,15) ·106 м3≤3980,0·106 м3.

3768,75·106 м3<3980,0·106 м3.

Условие выполняется, следовательно, регулирование можно продолжить без изменения потребления.

4.6 Годичное регулирование стока с учетом потерь

Регулирование выполняется в табличной форме (табл. 13) аналогично рассматриваемому случаю без учета потерь (табл. 11).Проводится проверка расчета:

∑2-го столбика - ∑5-го столбика =∑6-го столбика - ∑7-го столбика. 3980-3768,75=1500,28-1289,03.

211,25=211,25.

26 Таблица 13 – Регулирование стока с учетом потерь

27

Полезный объем водохранилища равен VПЛЗ=1289,03·106 м3.

4.7 Определение уровня НПУ

Нормальный подпорный уровень определяется в виде призмы сработки от отметки уровня мертвого объема. В качестве объема призмы сработки принимается сумма недостатков из табл.13.

VПЛЗ=1289,03·106 м3.

Определение отметки НПУ проводится на рис.5по кривой объемов водохранилищаV =f(Н).

НПУ = 50,0 м. В п. 4.3 было определено:

VМ =550,00·106 м3, УМО = 31,0 м.

∆ = 50,0 – 31,0 = 19,0 м.

Полный объем водохранилища складывается из мертвого и полезного:

VПОЛ=1289,03·106 + 550,00·106 =1839,03·106м3.

Заключение

В результате выполненных гидрологических расчетов установлена отметка нормального подпорного уровня, мертвого объема. Определены объемы водохранилища (полезный, мертвый, полный), площади зеркала водохранилища при этих объемах, а также выполнено регулирование стока.

Полученные данные являются исходными материалами для проектирования основных сооружений гидроузла.

28

Список литературы

1.Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. -Л.: Гидрометеоиздат.

2.СНиП 2-01-01-82. Строительная климатология и геофизика.

3.СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик.

4.СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения.

5.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Справочные материалы для выполнения курсовых работ и проведения практических занятий по дисциплине «Инженерная гидрология» для студентов специальности 290400 «Гидротехническое строительство» и 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» / А.К. Битюрин, В.Н. Бобко. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011. – 27 с.

6.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Методические указания к выполнению курсовой работы по гидрологии для студентов специальности 270104.65 «Гидротехническое строительство» и проведения практических занятий специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы»: Метод.указания / А.К. Битюрин,

В.В.Агеева. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011. – 29 с.

7.Сучкин, А.Л. Гидрологический расчет водохранилища. Методические указания к выполнению курсовой работы по инженерной гидрологии для студентов специальности 1203 «Гидротехническое строительство речных сооружений и гидроэлектростанций»: Метод.указания / А.Л. Сучкин, В.Н. Козин. – Горький: ГИСИ, 1983. – 73 с.

30

Приложение 2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ННГАСУ

Кафедра гидравлики

Задание к курсовой работе по дисциплине «Гидрология»

Гидрологические расчеты реки в створе проектируемого гидроузла

Студент Горбачева Л.С. группы290III курса ИСФ

Ф.И.О.

Дата выдачи 02.09.2011 г., дата сдачи 21.10.2011 г.

1 Цель работы

Закрепление знаний в области гидрологических расчетов, полученных при изучении курса «Гидрология»; получение опыта по подбору необходимой литературы и обобщение имеющихся материалов.

2Исходные данные

2.1План в горизонталях места создания водохранилища с указанным створом гидроузла, расположенного у __д.Подбобыка____ на реке___Колве_ (выдается преподавателем).

2.2Класс гидроузла IV.

2.3Процент потерь на фильтрацию от месячного объема воды в

водохранилище p = 0,65%.

2.4Годовое потребление воды из водохранилища Vпотргод = 0,9Vгод..

2.5Время заиления водохранилища nз = 130 лет.

3Требуется

3.1Систематизировать гидрологические характеристики реки в створе проектируемого гидроузла по разделам:

- расход воды; - твердый сток; - зимний режим.

3.2Произвести гидрологические расчеты реки в створе проектируемого

гидроузла:

3.2.1Выбрать расчетный год и выполнить распределение стока по месяцам за средний по водности год;

3.2.2Построить кривую распределения ежегодных вероятностей превышения максимальных расходов на клетчатке вероятностей с умеренной асимметричностью (выдается преподавателем) и найти расчетные расходы, соответствующие заданному классу гидроузла;

3.2.3Вычислить твердый сток реки.