0,4
8
0,34
0,1
0,11
0,55
0,039
0,2
0,011
0,25
0
0
0,3
0,3
0,5
9
0,44
0,1
0,11
0,65
0,039
0,3
0,011
0,35
0
0
0,3
0,3
0,6
10
0,34
0,2
0,11
0,65
0,039
0,3
0,011
0,35
0
0
0,3
0,3
0,6
11
0,44
0,2
0,11
0,75
0,039
0,4
0,011
0,45
0
0
0,3
0,3
0,7
12
0,54
0,2
0,11
0,85
0,039
0,6
0,011
0,65
0
0
0,2
0,2
0,8
1
0,34
0,2
0,11
0,65
0,039
0,4
0,011
0,45
0
0
0,2
0,2
0,6
2
0,34
0,1
0,11
0,55
0,039
0,3
0,011
0,35
0
0
0,2
0,2
0,5
3
1,64
1,1
0,11
2,85
0,039
1,9
0,011
1,95
0
0
0,9
0,9
2,8
Год
19,18
10,1
1,32
30,6
0,470
20,8
0,132
21,4
0
0
9,2
9,2
30
Таблица 9. Предварительный ВХБ маловодного года 75% обеспеченности водохозяйственных участков 2 – 1
| Календарные месяцы года |
Приток сверху |
Сток, формирующийся на участке |
Подземный водозабор |
∑ ресурсов |
Расчетные требования |
Дефицит ВР |
Резерв ВР |
Проектный сток |
|||||
| БВ |
Комплексные попуски |
Ущерб РС |
∑ |
Отраслевой |
Попуска |
∑ |
|||||||
| 4 |
15,6 |
19,4 |
0,118 |
35,118 |
0,047 |
25,7 |
0,028 |
25,775 |
0 |
0 |
9,343 |
9,343 |
35,043 |
| 5 |
5,7 |
7,0 |
0,118 |
12,818 |
0,605 |
9,3 |
0,028 |
9,933 |
0 |
0 |
2,885 |
2,885 |
12,185 |
| 6 |
1,2 |
1,2 |
0,118 |
2,518 |
1,554 |
1,4 |
0,028 |
2,982 |
0 |
0,464 |
-0,464 |
0 |
0,936 |
| 7 |
0,4 |
0,4 |
0,118 |
0,918 |
1,275 |
0,4 |
0,028 |
1,703 |
0 |
0,385 |
-0,385 |
0 |
0,015 |
| 8 |
0,5 |
0,6 |
0,118 |
1,218 |
1,442 |
0,6 |
0,028 |
2,07 |
0 |
0,452 |
-0,452 |
0 |
0,148 |
| 9 |
0,6 |
0,7 |
0,118 |
1,418 |
0,939 |
0,7 |
0,028 |
1,667 |
0 |
0,249 |
-0,249 |
0 |
0,451 |
| 10 |
0,6 |
0,6 |
0,118 |
1,318 |
0,047 |
0,7 |
0,028 |
0,775 |
0 |
0 |
0,543 |
0,543 |
1,243 |
| 11 |
0,7 |
0,8 |
0,118 |
1,618 |
0,047 |
0,8 |
0,028 |
0,875 |
0 |
0 |
0,743 |
0,743 |
1,543 |
| 12 |
0,8 |
1,0 |
0,118 |
1,918 |
0,047 |
1,3 |
0,028 |
1,375 |
0 |
0 |
0,543 |
0,543 |
1,843 |
| 1 |
0,6 |
0,6 |
0,118 |
1,318 |
0,047 |
0,8 |
0,028 |
0,875 |
0 |
0 |
0,443 |
0,443 |
1,243 |
| 2 |
0,5 |
0,6 |
0,118 |
1,218 |
0,047 |
0,7 |
0,028 |
0,775 |
0 |
0 |
0,443 |
0,443 |
1,143 |
| 3 |
2,8 |
3,2 |
0,118 |
6,118 |
0,047 |
4,3 |
0,028 |
4,375 |
0 |
0 |
1,743 |
1,743 |
6,043 |
| Год |
30 |
36,1 |
1,416 |
67,516 |
6,14 |
46,7 |
0,336 |
53,18 |
0 |
1,55 |
14,336 |
15,136 |
61,836 |
5. Водохозяйственное обоснование выбранного варианта схемы ВХС
В результате предварительного ВХБ получены следующие данные:
1. резерв стока по участкам:
· ВХУ 0 – 3 резерв ВР=5,68
· ВХУ 3 – 2 резерв ВР=9,2
· ВХУ 2 – 1 резерв ВР=15,136
2. дефициты по ВХУ:
· ВХУ 0 – 3 Д=0
· ВХУ 3 – 2 Д=0
· ВХУ 2 – 1 Д=1,55
3. современный ВХБ сводится без дефицита с учетом комплексных водохозяйственных мероприятий по экономии водных ресурсов и регулирования качества воды
4. названные выше резервы используются при проектировании дальнейшего перспективного развития доминирующей отрасли – орошения
5. водохозяйственные расчеты выполняются для створа размещения гидроузла в привязке к расчетным объемам водопотребления (таблица 2)
Используется методика расчета по обобщенным параметрам стока и водопотребления. После завершения водохозяйственного обоснования выполняется:
· ВХБ рекомендуемого варианта с учетом оптимизации проектных решений
· Разрабатываются правила управления запроектированного водохранилища для условий нормальной эксплуатации и в течение пускового периода
· Определяется пропускная способность тракта – переброски
· Технико-экономическая оценка запроектированной ВХС
· Разрабатываются элементы инженерных сооружений в составе ВХС (конструкция гребня плотины, грунтовая плотина)
5.1. Определение расчетной зависимости «емкость водохранилища – гарантированная водоотдача»
Расчет проектного водопотребления обобщенным методом.
Таблица 10. Минимальные расчетные требования Амин , предъявляемые в створе №2 , млн.м3
| Месяцы |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
Год |
| Попуски |
25,7 |
9,3 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
0,8 |
0,7 |
4,3 |
46,7 |
| БВ |
0,047 |
0,605 |
1,554 |
1,275 |
1,442 |
0,939 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
6,144 |
| Амин |
25,747 |
9,905 |
2,954 |
1,675 |
2,042 |
1,639 |
0,747 |
0,847 |
1,347 |
0,847 |
0,747 |
4,347 |
52,85 |
Под Амин понимается суммарное расчетное водопотребление, которое понимается, как базовая величина для дальнейшего развития отрасли.
Определяем возможности максимального развития отрасли по объему Амакс .
Таблица 11.
| Cv |
≤0,3 |
0,3 – 0,5 |
>0,5 |
| Ψ |
0,95 |
0,85 – 0,9 |
0,8 |
Расчетное водопотребление любой ВХС складывается из полезного водопотребления и потерь стока на дополнительное испарение, фильтрацию как самого водохранилища, таки на сооружения ВХС. Суммарные потери складываются вместе с полезной отдачей, определяя будущую ситуацию хозяйственного использования вод.
Таблица 12. Результаты водохозяйственных расчетов обобщенным методом
| Полезная отдача |
Потери из водохранилища |
Отдача Брутто |
Относительная отдача Брутто a бр |
Приведенная обеспеченность P , % |
Составляющие емкости водохранилища |
|||||||
| Сверх Амин |
∑ |
Фильтрация |
Дополнительное испарение |
∑ |
Многолетняя V мн |
Сезонная V сез |
Полезная V плз |
Мертвый объем V мо |
Полная емкость V полн |
|||
| 0 |
52,85 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
53,85 |
0,65 |
77,1 |
0 |
1,99 |
1,99 |
0,9 |
2,89 |
| 5,15 |
58,0 |
1,0 |
1,0 |
2,0 |
60 |
0,73 |
78,5 |
0 |
6,70 |
6,70 |
0,9 |
7,60 |
| 10,3 |
63,15 |
1,5 |
1,5 |
3,0 |
66,15 |
0,80 |
79,6 |
12,4 |
13,24 |
25,64 |
1,0 |
26,64 |
| 15,45 |
68,3 |
2,0 |
2,0 |
4,0 |
72,3 |
0,87 |
80,6 |
16,5 |
18,72 |
35,22 |
1,5 |
36,72 |
| 20,6 |
73,45 |
2,5 |
2,5 |
5,0 |
78,45 |
0,95 |
81,4 |
37,2 |
22,79 |
59,99 |
2,0 |
61,99 |
| 25,75 |
78,6 |
3,0 |
3,0 |
6,0 |
84,6 |
1,02 |
82,1 |
74,5 |
27,01 |
101,51 |
2,5 |
104,01 |
| 17,5 |
70,88 |
2,4 |
2,4 |
4,8 |
75,38 |
0,91 |
80,0 |
26,85 |
20,76 |
48,00 |
1,75 |
50,00 |
Потери на фильтрацию обусловлены:
1. фильтрация через тело плотины и другие сооружения в составе напорного фронта
2. потери через уплотнение затворов
3. фильтрация через основание и береговые примыкания водохранилищного гидроузла
Фильтрационные потери рассчитываются на основе гидрогеологических изысканий и специальных расчетов с учетом гидромеханических свойств грунтов основания. Исходной зависимостью для последующих расчетов является зависимость для момента стабилизации гидравлического режима.
В проекте фильтрационные потери определим в зависимости от свойств основания экспертным методом.
Таблица 13.
| Гидрогеологические условия |
Величина потерь, см/год |
| благоприятные условия |
50 |
| суглинки |
50 – 100 |
| Неблагоприятные условия |
>100 |
Потери на льдообразование определяется по толщине льда, нарастающего в период намерзания. Кроме того, лед, осевший на берегах, сокращает и саму величину регулирующей емкости, снижая эффект регулирования.
Потери на дополнительное испарение.
В практике расчет дополнительного испарения в ряде случаев заменяют расчетом видимого испарения.
i – индекс отрасли
Рi – расчетная обеспеченность i-го потребителя
Определение емкости водохранилища обобщенным методом.
при 
t – водопотребление лимитирующего периода в долях годового стока
m – объем стока лимитирующего периода в долях годового стока
По данным таблицы 12 строим график зависимости суммарной полезной гарантированной отдачи и ее перспективного прироста от полного объема водохранилища.
5.2 Постановка задачи оптимизации и определение оптимального варианта параметров водохозяйственной системы
В соответствии с постановкой проектной задачи определяется оптимальное сочетание регулирования стока и дотации воды из внешнего бассейна. При этом возможны следующие варианты:
1. вода подается из внешнего бассейна в равномерном режиме, в этом случае требуется буферное водохранилище для перерегулирования графика водопотребления
2. переброска ведется в графике водопотребления
3. вода перебрасывается по каналу
4. вода подается по трубопроводу в соответствующей пропускной способности
Потери по трассе водоподачи принимаем в размере 5% от объема переброски. Окончательно получаем функциональную зависимость между требуемым объемом водоподачи и пропускной способностью канала:
Площадь сечения находим из уравнения неразрывности:
u ,
где
u - расчетная скорость в канале
Скорость определяется применительно к равномерному движению формулой Шези:
Гидравлический уклон примем 
=
0,0005.
Гидравлически выгоднейшее сечение канала, скорректированное с учетом удобства строительных работ, выбираем с заложением откосов 
и значением 
.
Коэффициент шероховатости примем как для оросительного канала в глинистом русле 
.
Соответственно 
и расходная характеристика 
выразятся в виде функций нормальной глубины h следующим образом:
м2
м
м
Параметры сечения канала определим c помощью уравнения:
29-04-2015, 01:00