Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейн

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

Δh_set – высота ветрового нагона воды, м

h_{run 1%} - высота наката ветровых волн обеспеченностью 1%, м

а – конструктивный запас гребня, м

высота ветрового нагона Δh_set устанавливается по формуле:

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

Н₁ =▼ФПУ-▼дна)

K_w – коэффициент, принимаемый равным 2,1ּ10^-6 при скорости ветра V_w =20м/с

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

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

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. А_бр 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

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