Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейн

двух расчетных уровней воды в верхнем бьефе водоема: НПУ и ФПУ.

Превышение отметки гребня плотины hs над расчетным статическим уровнем воды в водохранилище определяется по формуле:

Δhset – высота ветрового нагона воды, м

hrun 1% - высота наката ветровых волн обеспеченностью 1%, м

а – конструктивный запас гребня, м

высота ветрового нагона Δhset устанавливается по формуле:

Н1 – глубина водоема, м (при НПУ: Н1 =▼НПУ-▼дна; при ФПУ:

Н1 =▼ФПУ-▼дна)

Kw – коэффициент, принимаемый равным 2,1ּ10-6 при скорости ветра Vw =20м/с


Таблица 17а. Определение параметров волн и отметки гребня плотины.

Исходные данные

Параметры

НПУ

ФПУ

УМО

1

Отметка расчетного уровня (▼РУ), м

161

163,5

142

2

Отметка дна, м

140

140

140

3

Длина разгона ветровой волны L, м

1700

2000

800

4

Угол между продольной осью водоема и направлением ветра α, град

0

0

0

5

Расчетная скорость ветра Vw , м/с

20

17

18

6

Обеспеченность по накату, %

1

1

1

Расчет

1

41,69

67,89

24,22

2

10594,8

12464,5

11772

3

0,01

0,015

0,009

4

1,2

1,4

1,05

5

2,45

2,43

1,93

6

9,38

9,22

5,82

7

выполняется

выполняется

не выполняется

8

0,41

0,44

0,30

9

2,07

2,07

2,07

10

0,84

0,91

0,62

11

11,17

10,13

12

0,7

0,7

13

0,5

0,5

14

1,5

1,38

15

1,23

1,2

16

1

1

17

1

1

18

0,54

0,53

19

0,00693

0,00527

20

Конструктивный запас а, м

0,5

0,5

21

1,05

1,04

22

162,05

164,54

Таким образом, для дальнейшего проектирования с учетом округления принимаем ▼Гр=165м

6.2 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования

После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода и в период нормальной эксплуатации.

Правила управления существующих и проектируемых гидроузлов включают:

- схема компоновки и функционирования элементов ВХС;

- водохозяйственные балансы характерных по водности лет;

- диспетчерские правила управления водохранилищем (диспетчерский график), в проектном режиме, в период пускового комплекса (до выхода на проектную отметку) и в условиях прохождения высоких паводков и половодий;

- система ограничений по сработке и наполнению водохранилища, обусловленная связанная социально-экологическими обязанностями, режима работы водозаборных сооружений, уровненным режимом, ограничением по прочности и устойчивости, как сооружений, так и береговых примыканий.

Очевидно, разработать правила управления (использования) водных ресурсов водохранилища в рамках курсового, и даже дипломного проекта невозможно. Ядром правил является диспетчерский график, определяющий режим функционирования водохранилища в различных по водности условиях. Построение диспетчерских графиков – одна из важнейших водохозяйственных задач при проектировании водохранилищных гидроузлов. Мы рассмотрим обобщенный метод построения, достаточно наглядный и не требующий сложных объемных вычислений, сопутствующих реальным проектам.

Основные функции диспетчерского графика:

1. обеспечение нормальной гарантированной отдачи;

2. обеспечение сокращенной гарантированной отдачи, недопущение глубоких перебоев благодаря своевременному переходу водохозяйственных установок на пониженное потребление;

3. минимизация холостых сбросов;

4. недопущение или снижение опасности при прохождении высоких половодий (паводков) за счет противопаводочной емкости и водосбросных сооружений.

В курсовом проекте принимаем традиционную структуру диспетчерского графика с включением следующих зон:

1. зона нормальной гарантированной отдачи;

2. зона пониженной отдачи;

3. зона максимальной производительности водохозяйственных установок;

4. зона сбросов.

Зоны графика ограничены характерными линиями, построение которых выполняется на основе представленных ниже расчетов.

ППЛ – противоперебойные линии;

ЛПО – линии пониженной отдачи;

ПСЛ – противосбросовая линия.

При построении диспетчерского графика из многолетнего ряда выбираем годы с низкой меженью и низким половодьем. Объём стока всех этих лет приводим к объёму . По каждому году балансовым методом строится противоперебойная линия. Верхнюю огибающую принимаем за ППЛ. В курсовом проекте расчеты ведем по одному модельному году, у которого объём стока равен объёму отдачи брутто (суммарная гарантированная отдача водохранилища с учетом потерь на испарение и фильтрацию).

Проектная ситуация обеспечивается после выхода водохранилища на проектную отметку наполнения. Для построения характерных линий диспетчерского графика необходимо выполнить вспомогательные расчеты.


Таблица 18. Расчетное водопотребление характерных зон диспетчерского графика, млн.м3

Составляющие нормальной отдачи водохранилища

Месяцы

Год

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3

Уровень нормальной гарантированной отдачи

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

Аор

0

1,75

4,725

3,85

4,375

2,8

0

0

0

0

0

0

17,5

Lпот

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

4,8

Абр

26,147

12,055

8,079

5,925

6,817

4,839

1,147

1,247

1,747

1,247

1,147

4,747

75,15

Уровень пониженной водоотдачи

18,9

6,9

0,9

0,2

0,4

0,4

0,4

0,5

1,0

0,6

0,5

3,1

33,8

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

18,947

7,505

2,454

1,475

1,842

1,339

0,447

0,547

1,047

0,647

0,547

3,147

39,944

0

0,525

1,4175

1,155

1,3125

0,84

0

0

0

0

0

0

5,25

Lпот

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

0,4

4,8

19,347

8,43

4,2715

3,03

3,5545

2,579

0,847

0,947

1,447

1,047

0,947

3,547

49,994

Уровень максимальной производительности водохозяйственных установок в многоводные годы

46,5

10,1

2,1

1,1

1,4

1,5

1,5

1,4

2,4

1,5

1,1

2,9

73,5

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

Аор

0

1,75

4,725

3,85

4,375

2,8

0

0

0

0

0

0

17,5

Lпот

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

9,6

47,347

13,255

9,179

7,025

8,017

6,039

2,347

2,247

3,247

2,347

1,947

3,747

106,744


Построение противоперебойной линии – это линия графика, ограничивающая сверху зону нормальной гарантированной отдачи, она показывает, что выше можно использовать воду для увеличения водопотребления вплоть до максимальной производительности водохозяйственных обстановок. Ниже этой линии увеличение нормальной водоотдачи недопустимо. Построение выполняется обобщенным методом применительно к условиям многолетнего регулирования стока. В реальных проектах расчет выполняется для группы лет с низкой меженью и низким половодьем, после чего строится верхняя огибающая по всем рассмотренным годам. В учебном проекте расчет выполняется по одному модельному расчетному году, у которого объем стока равен объему отдачи брутто. Абр рассчитано в таблице 18.

Параметры расчетного модельного года.

В основе обобщенного метода формирование расчётного модельного года с объёмом стока равным отдаче брутто. Режим стока внутри года моделируется посредством интерполяции сезонных и интервальных значений стока между средним годом и годом расчетной обеспеченности покрытия.

Объем стока в период половодья для модельного года определяется по формуле:

Þ

Соответственно рассчитывается объем стока в период межени:

.


Таблица 19. Определение сезонных объемов стока модельного года, млн.м3

Характерные годы

Объем годового стока

Объем половодья

Объем межени

Год 75% обеспеченности

П75% =34,4

М75% =30,5

Модельный год

S(модель)бр =75,15

Пмодель =50,32

Ммодель =24,83

Средний год

Координаты противоперебойной линии.

Последовательность определения координат диспетчерского графика противоперебойной линии (КДГ ППЛ):

1. Сопоставляется объем и режим стока расчетного модельного года гидрографа водопотребления.

2. Балансовым методом определяются дефициты и избытки стока, на основании чего строится разностная интегральная кривая стока и водопотребления (V )

3. Координаты диспетчерской линии рассчитываются по формуле:

;

- текущее наполнение на конец интервала, рассчитывается «елочкой» обратным ходом;

- диспетчерская сработка, определяется по формуле:


Таблица 20. Расчет координат противоперебойной линии, млн.м3

Календарные месяцы

Сток модельного года

Водопотребление брутто, Абр

+ дефицит

- избыток

Ход наполнения водохранилища

КДГ

4

40,43

26,147

-14,283

17,035

48,144

5

14,58

12,055

-2,525

19,56

50,669

6

2,71

8,079

5,369

14,191

45,3

7

0,83

5,925

5,095

9,096

40,205

8

1,13

6,817

5,687

3,409

34,518

9

1,43

4,839

3,409

0

31,109

10

1,28

1,147

-0,13

0,13

31,239

11

1,58

1,247

-0,33

0,46

31,569

12

1,95

1,747

-0,203

0,663

31,772




29-04-2015, 01:00
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7
Разделы сайта