Розрахунок водосховища сезонного регулювання стоку

Курсова робота

на тему:

"Розрахунокводосховища сезонного регулювання стоку "

Побудова батиграфической і об'ємнихкривих водосховища

Потрібно:

1) побудувати профіль перетину водосховищав створі греблі і поздовжній профіль дна по лінії тальвегу (вертикальний: М1:200 і горизонтальний М 1:10000 ) Рис 1.1 Топографічний план водосховищаМ 1:10000

2) Провести планіметрірованіеплощ, обмежених лініями горизонталей і віссю греблі.

3) розрахувати координати батиграфическойі об'ємних кривих. побудувати ці криві.

Площі, обмежені горизонталямиі віссю греблі визначаємо за допомогою планіметра.

Обчислення виробляємо по таблиці1.1

Таблиця. 1.1 Відомість визначення площ. Планиметр№ 1492 . довжина важеля 170 мм

найменування

площ

відлік. од.

середня

різниця

площа. м ВІ початковий кінцевий різниця 1 2 3 4 5 6

квадрат 1 * 1см

(1 * 10 м ВІ)

2370

3378

4378

5385

1008

1007

1005,5 998,57 горизонталь 183 м

3188

3202

3202

3217

14

15

14,5 2370 горизонталь 184 м

3201

3234

3234

3269

33

35

34 12460 горизонталь 185 м

3270

3350

3340

3432

70

82

76 49920 горизонталь 186 м

3500

3660

3658

3819

158

159

158,5 121010 горизонталь 187 м

3820

4000

3998

4178

178

178

178 185690 горизонталь 188 м

4200

4450

4466

4718

266

268

267 340390 горизонталь 189 м

4700

5050

5050

5404

350

354

352 506290 горизонталь 190 м

5400

6000

5966

6570

566

570

568 687070 горизонталь 191 м

6570

7300

7305

8035

735

735

735 930090 горизонталь 192 м

1000

1800

1840

2648

840

848

844 1270970 горизонталь 193 м

2500

3600

3600

4712

1100

1112

1106 1838870

Побудова батиграфическойі об'ємних кривих водосховища.

батиграфической характеристика являєсобою графічне зображення залежностей площі водосховища та його обсягу відвисотних відміток або глибин, відповідних різним рівням наповнень: V = V (H)- Крива обсягів, = (H) - крива площ, hср = ​​hср (H) - крива середніх глибині L = L (H) - крива критерію літоралі.

Визначення цих характеристикпроводять шляхом обробки топографічних планів району затоплення, причому для кожногопроектованого гідровузла складають характеристики для різних варіантів створіві на основі техніко-економічних розрахунків вибирають оптимальний варіант.

Крива площ будується зарезультатами планіметрірованія плану в горизонталях. При цьому допускається, що воднаповерхня водосховища горизонтальна, що справедливо для відносно великихслабопроточних водосховищ, ухил водної поверхні яких незначний. Обсяги,площі дзеркала і рівні, обчислені при допущенні горизонтальності, називаютьсястатичними.

Розрахунок батиграфической кривихводосховища:

Для встановлення залежностіV = V (H) визначають обсягипо верствам: О” V = О” H, де - площі дзеркала водосховища припозначках Нi та Нi +1; обсяг першого від дна параболоїда О” V1 = 2/3 * О”H0-1.

Об'єм води у водосховищіпри будь позначці рівня наповнень обчислюється шляхом послідовного підсумовуванняобсягів окремих верств, починаючи з найнижчої точки, V 1 =.

Для побудови кривої середніхглибин водосховища hср визначаютьсередні глибини при різних рівнях наповнень, як:

hср =.

Площа літоралі - це площамілководдя з глибинами 2м і менше. Площа літоралі визначають:

,

де - площа дзеркала водосховищапри позначці рівня Н, м;

-площа дзеркала водосховища при позначціН-2 м.

Критерій літоралі - це відношенняплощі літоралі до площі дзеркала водосховища при цій же позначці.

.

Таблиця. 1.2: Побудова батиграфическойі об'ємних кривих водосховища

Рівень води Н м

Площа

вод. під

О©i тис. м ВІ

Різниця

Рівнів води, О”Н м

Обсяг води, тис. м3. Середня глибина hср, м Літораль

Площа

О©L

Критерій

LО©

О”Vi VHi

1 2 3 4 5 6 7 8

182,5 0 0,5 0 0 0 0 _

183 2.37 0,79 0,79 0,33 2.37 1

184 12,46 1 7,42 8,21 0,66 10,09 0,81

185 49,92 31,19 38,61 0,77 37,46 0,75

186 121,01 1 85,47 116,66 0,96 71,09 0,59

187 185,69 153,35 238,82 1,29 64,68 0,35

188 340,39 1 263,04 416,39 1,22 154,70 0,45

189 506,29 423,34 686,38 1,36 165,90 0,33

190 687,07 1 596,68 1020,02 1,49 180,78 0,26

191 930,09 808,58 1405,26 1,51 243,02 0,26

192 1270,97 1 1100,53 1909,11 1,50 340,88 0,27

193 1838,87 1554,92 2665,65 1,45 567,90 0,31

Тепер за цими даними необхіднопобудувати батиграфической і об'ємні криві водосховища.

Розрахунок втрат води з водосховища

Дано:

1)місце розташування водосховища- Сел. Алатир:,.

2)Площа водосховища:О© =

3)Середня глибина: 1,51м

4)Гідрологічні умовиложа водосховища: середні

5)Розрахункова забезпеченістьопадів:

6)Коефіцієнт варіаціїопадів:

7)Коефіцієнт асиметрії:

8)Внутрішньорічні розподілсередньобагаторічного шару опадів:

Таблиця

Місяць 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 рік

Опади мм

32 45 44 40 53 63 72 64 56 57 56 37 657

Таблиця

напрямок з св в юв ю юз з сз Повторюваність% 15 9 10 11 7 11 18 19

Потрібно:

1)обчислити обсяг втратводи з водосховища на фільтрацію і додаткове випаровування

2)побудувати графік сумарнихвтрат води з водосховища

Рішення:

2.1 Визначення втрат нафільтрацію:

шар втрат на фільтраціюпри хороших гідрологічних умовах приймається приблизно рівним 60 мм/міс

2.2 Визначення середньобагаторічногошару випарів з поверхні водосховища:

обчислення середньобагаторічноговипаровування з поверхні малих водойм визначається з використанням карти і обчислюєтьсяпо форуле:

, [1] де:

- среднемноголетнее випаровування з еталонногобасейну площею

по карті ізоліній в довіднику[1] для даних координат

- поправочний коефіцієнт на глибинуводойми

- поправочний коефіцієнт на захищеністьводойми від вітру рослинністю, будовами, крутими берегами та іншими перешкодами

- n коефіцієнт на площу водойми,

що б знайти, необхідно знайтисередню довжину розгону вітру Lср. Дляцього необхідно побудувати топографічний план водойми, взявши за основу найбільшугоризонталь.

На плані показати ділянкиузбережжя з різною висотою перешкод. В даному випадку це 4 ділянки. Нанестирозу вітрів, вибравши масштаб повторюваності. На саме водосховище необхідно нанестисітку румбів (довільно)

- висота перешкод. розраховуєтьсяяк середньозважена по периметру водойми.

= 7,42

для визначення Lср обчислимо середню довжину розгону повітряпо румбах:

Для всієї акваторії водоймисередня довжина розгону обчислюється за формулою:

де: L - середня довжина розгону по відповідним румбам в метрах

N - повторюваність вітру за напрямками% (З таблиці)

= 671 м

Таким чином:

По таблиці:

Що б отримати точне значеннядля даноговодосховища, необхідно застосувати інтерполяцію, використовуючи таблицю, що знаходитьсяв довіднику.

- формула лінійної інтерполяції

Таблиця

0,01 0,03

0,96 0,89

інтерполяції отримуємо:

знаходимо за таблицею в довіднику [1].

В залежності від площі водосховищавраховується наступне:

Для водойм, які мають округлуабо квадратну форму береться фактична площа водного дзеркала.

Для водойм неправильноїформи застосовується умовна площа, яка обчислюється як площа круга з діаметром,відповідним середній довжині розгону повітряного потоку над водоймою. В даному випадкуми маємо водойму неправильної форми, тому:

,

тепер за допомогою інтерполяціївизначаємо:

Таблиця

Площа

2,00 5,00

1,23 1,26

тепер ми можемо розрахувати, І занестиїї в таблицю.

Визначення шару випаровуваннярозрахункової забезпеченості розрахована в пункті 2.2 середня величина випаровування зводної поверхні її перевищення

ймовірність такого перевищення(Забезпеченості) при сезонному регулюванні стоку приймається як доповнення до100% забезпеченості опадів

забезпеченість випаровування

Визначення опадів розрахунковоїзабезпеченості опади розрахункової забезпеченості визначаємо за формулою:

де: модульний коефіцієнт (ординатакривої забезпеченості, взята з практикуму [1], а норма опадів в мм

за допомогою інтерполяції отримуємо

Визначення шару додатковоговипаровування.

Розраховується як різниця, При цьомунегативні значення в розрахунок не приймаються

Визначення сумарного шарувтрат на ...додаткове випаровування і фільтрацію.

Сумарний шар втрат розраховується, Як сума

Обсяг втрат при розраховується як

Таблиця 2.1 Обчислення сумарного шару втрат водосховища.

місяць Шар втрат на фільтрацію Ф мм. Шар випаровування Шар опадів

Шар дополн.

випарує.

Сум-

Марн

шар

втрат

Обсяг

втрат

мм

П, мм

Єв,

%

Ере, мм мм, Х Х рх

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 60 _ _ 32 24 _ 60 64

2 60 _ _ 45 34 _ 60 64

3 60 _ _ 44 34 _ 60 64

4 60 6 23 40 29 _ 60 64

5 60 14 53 53 41 12 72 77

6 60 20 76 63 48 28 88 94

7 60 21 72 72 54 18 78 83

28 60 19 72 64 48 24 84 89

9 60 12 44 56 42 2 62 66

10 60 6 23 57 43 _ 60 64

11 60 2 8 56 43 _ 60 64

12 60 _ _ 37 28 _ 60 64

Визначення мертвого об'ємуводосховища з умовного виконання допустимого терміну замулення

Вихідні дані:

1) Площа водозбору водосховища:

2) Розрахунковий термін замулення- 25 років

Порядок розрахунку:

визначення середнього багаторічногорічного стоку води (норма стоку) в створі греблі

При відсутності фактичнихспостережень норму річного стоку визначають по карті ізоліній

Для роботи проектованоговодосховища модуль стоку

Витрата води

Обсяг річного стоку

Визначення обсягу і стокузамулення водосховища:

де:

-обсяг річного стоку

-щільність відкладень

За 25 років водосховище наповнитьсяоб'ємом наносів рівним

На батиграфической кривоїцей обсяг відповідає позначці 184 м.

і дорівнює обсягу.

Визначення корисного іповного обсягів води, режиму сезонного регулювання стоку таблично - цифровим балансовимиметодом

Вихідні дані:

1) батиграфической криві

2) норма річного стоку

3) річний стік розрахункової забезпеченості

4) річна віддача

5) графік сумарних втратводи з водосховища

6) мертвий об'єм водосховища=

Потрібно:

1) обчислити корисні і повніобсяги води

2) визначити наповнення водосховищаі скиди надлишків води без урахування втрат

3) знайти обсяги води (корисний,повний, наповнення)

Порядок виконання:

Зіставляючи розрахунковий стікі плановукорисну віддачу U за кожний місяць і за рік встановлюють,що сезонне регулювання необхідно, так як корисна віддача перевищує розрахунковийстік, і можливо, оскільки сумарний річний стік розрахункової забезпеченості перевищуєрічну віддачу.

За початок водогосподарськогороку приймають квітень. Дані про розрахунковому стоці і планової віддачі заносять в графи2 і 3 таблиці 4.1

Зіставляючи помісячно стікі віддачу обчислюють надлишки і недоліки і заносять їх у графи 4 і5.

За цими даними будують графікпритоки і віддачі водосховища і визначають режим його роботи. У нашому випадку режимроботи водосховища - двотактний.

Розглянемо два граничнихваріанти регулювання водосховища: по першому варіанту водосховище заповнюєтьсяза рахунок його перших надлишків і тільки після цього надлишки скидаються через спеціальніспоруди. Розрахунок ведеться по ходу часу, обчислюючи наповнення і скиди на кінецькожного місяця. Кінцеві наповнення обмежуються ємностями. Обчислення починаютьсяз місяця, наступного за моментом спорожнення водосховища до рівня мертвогообсягу. У нашому випадку - з кінця березня. Ці дані заносять у графи 6 та 7. При розрахункахвикористовують рівняння балансу води, яке може бути у вигляді:,

де:

- рівняння балансу води без урахуваннявтрат.

-обсяг скиданняводи за відповідний місяць

-фіктивне наповнення (не обмеженеобсягами Vнпу і Vмо.)

За другим варіантом спочаткувиробляють холості скиди при УМО. Розрахунок ведеться з кінця водогосподарського року.Дефіцити підсумовуються, а надлишки віднімаються. Отримані дані заносимо в графи 8і 9 таблиці При розрахунках використовують рівняння балансу води, яке може бути увигляді:,

Остаточний етап - розрахуноквтрат. Приймаємо, що водосховище буде працювати за другим варіантом регулювання.Обчислимо середній об'єм води у водосховищі за кожен місяць при прийнятому варіантіобсягу (графа 10). За об'ємною кривої знаходимо середню площу водного дзеркала (графа11). Обчислюємо корисний та повний об'єм водосховища, а так само наповнення і скид...иале з урахуванням втрат. Обчислюємо повну віддачу води за формулою (13 графа).

Будуємо суміщений графікпритоки і віддачі водосховища але вже з урахуванням втрат води при роботі водосховищаза другим варіантом.

За графіком сумарних втратвизначаємо обсяги втрат за кожен місяць

Що б розрахувати - потрібно знати W0 з третього розділу і

Що б знайти - потрібно знати модульнийкоефіцієнт за додатком практикуму [1] (знаходимо по карті (коефіцієнт варіаціїсередньобагаторічного річного стоку. У нашому випадку він дорівнює 0.47)

інтерполяції отримуємо коефіцієнт,рівний 0.640, і розраховуємо

Сток

міс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

4,00 4,10 4,90 22,80 17,5 5,80 4,30 5,00 10,8 11,3 4,8 4,7

Планова корисна віддача

міс 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

6,67 6,67 6,67 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 6,67 6,67 6,65

виходячи з цих величин можнаобчислити сумарний обсяг скидання:

далі ці величини необхіднорозподілити мо місяцях.

у вихідних даних дано їхрозподілу у відсотковому співвідношенні. Що б дізнатися, скільки стоку і плановоїкорисної віддачі припадає на кожен місяць - потрібно перевести вище отримані обсягиу відсотки і занести в таблицю 4.1

корисний та повний об'єми безобліку втрат

корисний та повний об'єми зурахуванням втрат

правильність розрахунків перевіряютьза формулою:

це менше 5%, значить розрахунокможна закінчити.

Таблиця 4.1: розрахунок водосховищасезонного регулювання

місяць

розрахунок

ний

стік

Планова

віддача

Наповнення без урахування втрат Розрахунок втрат

Наповнення з урахуванням втрат

+ - 1 вар 2 вар

Сред

ний

обсяг

стік мінус віддача

і втрати

1 і 2 варіанти

+ -

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

04

05

06

07

08

09

10

11

12

01

02

03

рік

3315

2545

843

625

727

1570

1643

698

683

582

596

713

14541

1136

1136

1136

1136

1136

1136

758

758

758

758

758

758

11360

2179

1409

434

885 ___

293

511

409

60

75

176

162

45

8,21

2297,2

1789,2

1083,2

470,2

1128.5

1303.5

1010.5

611.5

283.5

41.5

14848

430

41.5

712.5

2339.5

2641.5

1819.5

1090.5

1128.5

1303.5

1010.5

611.5

283.5

41.5

14848

986

41.5

571.5

2902.5

2641.5

1819.5

1090.5

1128.5

1303.5

1010.5

611.5

283.5

41.5

16488

20

40

50

45

39

34

37

35

33.5

29

26

20

30

50

70

65

49

30

28

39

29.5

35

34

30

1421

1441

1461

1456

1439

1421

968

967

957.5

967

966

958

1597

380___

10

433___

714

887

778___

332

322.5

434

362

268___

41.5

820

3178

2464

1577

988

998

1428

1105

671.5

309.5

41.5

16407

818

батиграфическойводосховище стік вода

Список використаноїлітератури

1) Практикум з гідрології, гідрометріїі регулюванню стоку автори: Е.Е. Овчаров, М.М. Захарівська, І.В Прошляков, А.М.Суконкін,В.В. Ильинич. 1988р. 223стор.

2) Гідрологія, гідрометрія і регулюваннястоку автори: Г.В. Железняков, Т.А. Неговский, О.Є. Овчаров. 1984р. 431стр.