6. Расчет водохранилища многолетнего регулирования.

Многолетнее регулирование проектируется в случае, когда годовая отдача с учетом потерь превышает расчетный сток за год.

При многолетнем регулировании водохранилище наполняется водой в многоводные годы с целью покрытия недостатков притока в маловодные годы. Отдача выражается коэффициентом зарегулирования.

Объем водохранилища многолетнего регулирования вычисляется:

Vплн=Vнпу=Vмн+Vсез+Vмо,

где Vмн – многолетняя составляющая емкости водохранилища;

Vсез – сезонная составляющая;

Vмо – мертвый объем.

Коэффициент емкости вычисляется:

βплн=βмн+βсез+βмо, где βмн= Vмн/Wо, βсез= Vсез/Wо, βмо= Vмо/Wо.

По графику Г.Г. Сванидзе определяется βмн как функция βмн=f(P,a,Cv, Cs, r). При Р=80%, а=0,9, Cv =0,27, Cs =0,54, r =0, βмн=0,20.

Vмн= βмн* Wо=0,20*2736,27=547,25 млн. м3.

Сезонная составляющая емкости водохранилища, если длительность межени в долях от года составляет t=9/12=0,75.

Доля межени в годовом стоке определяется по межсезонному расчету по методу компоновки (рассчетно-графическая работа по гидрологии) m =Wр. меж/Wр год = 378,82/992,347=0,38.

По формуле βсез=а(t-m) =0,9(0,75-0,38)=0,33,

Vсез= βсез* Wо=0,33*2736,27=902,97 млн. м3.

Определение полезного объема и полного объема водохранилища многолетнего регулирования:

Vплз= Vнпу= Vплз+ Vмо=547,25+902,97+175=1625,22 млн. м3.

7. Определение регулирующего влияния водохранилища на максимальный сток.

q сб=Qмакс (1– Vф/ Wп),

где Qмакс – расчетный максимальный расход, равный 151 м3/сек, вычисленный в пункте 2 расчетно-графической работы по гидрологии;

Wп – объем половодья (паводка), определяемый по формуле:

Wп=1/2 Qмакс*Т,

где Т – продолжительность паводка в с, т.е. 86 400 с*tсут (для всех вариантов tсут=24).

В примере Wп=1/2*151*86400*24=156,56 млн. м3.

Схема расчета: 1. задаемся величиной слоя форсировки hф=0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 м.

2. для каждого слоя по кривой V(Н) находим Vф=Vнпу+ hф- Vнпу.

Vф0,5=228,5 м-228м=215-192,18=22,82 млн. м3.

Vф1=229 м-228м=250-192,18=57,82 млн. м3.

Vф1,5=229,5 м-228м=280,5-192,18=88,32 млн. м3.

Vф2=230 м-228м=330-192,18=137,82 млн. м3.

Vф2,5=230,5 м-228м=345-192,18=152,82 млн. м3.

3. По формуле для каждого hф вычисляем q сб.

q 1сб= 151*(1-22,82/156,56)=128,99

q 2сб=151*(1-57,82/156,56)=95,23

q 3сб=151*(1-88,32/156,56)=65,81

q 4сб=151*(1-137,82/156,56)=18,07

q 5сб=151*(1-152,82/156,56)=3,61

4. Строим кривую сбросных расходов q сб= q сб(hф) (рисунок № 9).

5. Определяем расходы, пропускаемые водосливом с широким порогом, задаваясь различной шириной водослива b=100;200; 300; 400 по формуле

Qв=mb 2g*h3/2, где =0,42.

Вычисления сводим в таблице.

Расчет расходов через водослив

Таблица № 6

Строим три кривых зависимости q в= q в(hф) (рисунок № 9).

Пересечение этих кривых с кривой q сб= q сб(hф) соответствует гидравлически наивыгоднейшему режиму.

Для всех полученных точек пересечения производим технико-экономический расчет общей стоимости гидроузла. В работе условно принимаем точку пересечения, наиболее близкую по величине hф=2 м.

В нашем примере hф= 0,6 при b=100 м, q сб= 125 м3/сек.

Форсированный подпорный уровень ФПУ=НПУ+ hф=228 м+0,6=228,6 м. абс., что соответствует максимальному объему водохранилища 195 млн. м3На рисунке № даны гидрограф половодья и емкость форсировки. (Для всех вариантов Qмакс проходит на 8-е сутки).