Расчет водохранилища многолетнего регулирования (25304)

Посмотреть архив целиком

ДЕПАРТАМЕНТ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия



Кафедра: _____________________


Дисциплина: Регулирование стока






КУРСОВАЯ РАБОТА




Приняла:

Попова Ольга Васильевна


Выполнила: студентка третьего курса,

заочного отделения, группы 35 ЭМЗ, 04/040

Фастова Надежда Александровна







Волгоград 2007г.


СОДЕРЖАНИЕ


ДАННЫЕ ПО ВАРИАНТУ

1

Построение батиграфических кривых водохранилища.

2

Определение минимального уровня воды УМО.

3

Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока

4.

Определение режима работы водохранилища балансовым

таблично-цифровым расчетом

5

Интегральные (календарные) кривые стока и отдачи

.

Расчет водохранилища многолетнего регулирования.

7.

Определение регулирующего влияния водохранилища на максимальный



ДАННЫЕ ПО ВАРИАНТУ


ВАРИАНТ 0. Река Сура, с. Кадышево, площадь водосбора F=27 900 км2, залесенность 30%, болот нет, среднее многолетнее количество осадков 682 мм.

Среднемесячные и среднегодовые расходы воды и модули стока

Годы

Январь

Февраль

Март

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Год

М л/с*км2

Ма л/с*км2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1964

47,6

42,6

44,9

699

259

94,7

66,8

60,8

51,0

49,7

44,3

42,5

125

4,48

4,23

1965

37,9

41,2

56,1

574

148

71,4

53,3

50,1

46,8

48,4

45,1

55,2

102

3,66

3,54

1966

46,4

42,9

141

380

85,5

55,6

47,6

42,2

42,3

43,1

43,9

37,2

83,9

3,01

2,66

1967

27,6

33,2

36,3

332

94,6

53,9

44,4

46,1

38,4

40,4

36,9

31,4

67,9

2,43

2,47

1968

32,8

27,2

48,9

767

113

72,1

79,0

45,3

42,2

45,2

51,8

15,4

112

4,01

3,72

1969

27,4

23,0

20,0

636

104

68,1

67,4

52,4

45,5

64,9

76,8

73,7

105

3,76

2,42

1970

54,5

55,1

48,8

1120

137

77,5

54,7

48,1

48,9

52,3

66,2

44,7

151

5,41

4,24

1971

43,8

40,3

95,6

565

104

58,6

51,8

42,0

36,7

48,4

60,1

63,4

101

3,62

2,88

1972

32,7

26,4

48,6

333

67,4

51,2

44,6

26,2

27,4

37,2

48,1

60,6

67,0

2,40

1,71

1973

34,3

32,0

37,3

308

86,4

56,6

56,1

66,2

57,8

66,9

94,4

67,9

79,5

2,85

2,40


Бассейн – аналог – р. Сура, г. Пенза.

Средняя многолетняя величина годового стока (норма) Моа=3,5 л/с*км2, Сv=0,27.

Отметки Н, м

220

222

224

226

228

230

232

234

236

238

240

242

Площади , км2

0

10

22

38

56

76

98

124

152

188

230

278


Сезонное:

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

U, млн. м3

40

40

40

40

150

150

150

150

40

40

40

40

920

П, мм

60

60

60

84

144

166

180

185

142

84

60

60



Многолетнее: Uбр =2800 млн. м3, Р = 80%, r = 0.

Таблица для определения параметров при подсчете максимального расхода талых вод

Вариант

Река-пункт

F1

ko

n1

h

Cv

n2

0

Сура-Кадышево

2

0,020

0,25

80

0,40

1,30

0,20

0,8




1. Построение батиграфических кривых водохранилища.


Топографическая (батиграфическая характеристика представляет собой графическое изображение зависимостей площади водохранилища и его объема от высотных отметок или глубин, соответствующих различным уровням наполнений: V=V (H) – кривая объемов, = (H) – кривая площадей, hср = hср(H) – кривая средних глубин и L = L (H) – кривая критерия литорали.

Определение этих характеристик проводят путем обработки топографических планов района затопления, причем для каждого проектируемого гидроузла составляют характеристики для разных вариантов створов и на основе технико-экономических расчетов выбирают оптимальный вариант.

Кривая площадей строится по результатам планиметрирования плана в горизонталях. При этом допускается, что водная поверхность водохранилища горизонтальна, что справедливо для относительно крупных слабопроточных водохранилищ, уклон водной поверхности которых незначителен. Объемы, площади зеркала и уровни, вычисленные при допущении горизонтальности, называются статическими.

Расчет батиграфичесикх кривых водохранилища

Таблица №1

Отметки уровня воды, м

Глубина h , м

Площадь зеркала, км2

Разность, м .∆ H

Емкость, млн. м3

Средняя глубина, м hср

Литораль

Объем отдельного слоя, ∆ V

Объем

V

Н

L

1

2

3

4

5

6=(4)*(5)

7

8=(7)/(3)

9

10

11

12=(11)/(10)

220


0


5

16

30

47

66

87

111

138

170

209

254


2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2


10

32

60

94

732

174

222

276

340

418

508

0

0

220

0

0

-

222

2

10

10

1

222

10

10

1

224

4

22

42

1,91

224

22

12

0,54

226

6

38

102

2,68

226

38

16

0,42

228

8

56

196

3,50

228

56

18

0,32

230

10

76

328

4,32

230

76

20

0,26

232

12

98

502

5,12

232

98

22

0,22

234

14

124

724

5,84

234

124

26

0,21

236

16

152

1000

6,58

236

152

28

0,18

238

18

188

1340

7,13

238

188

36

0,19

240

20

230

1758

7,64

240

230

42

0,18

242

22

278

2268

8,16

242

278

48

0,17


Для установления зависимости V=V (H) определяют объемы по слоям: ∆ V= H, где – площади зеркала водохранилища при отметках Нi и Нi+1; объем первого от дна параболоида ∆ V1 = 2/3 * ∆H0-1 .

Объем воды в водохранилище при любой отметке уровня наполнений вычисляется путем последовательного суммирования объемов отдельных слоев, начиная с самой низкой точки, V 1 =.

Для построения кривой средних глубин водохранилища hср определяют средние глубины при различных уровнях наполнений, как:

hср = .

Площадь литорали – это площадь мелководья с глубинами 2м и менее. Площадь литорали определяют:

,

где – площадь зеркала водохранилища при отметке уровня Н, м;

площадь зеркала водохранилища при отметке Н-2 м.

Критерий литорали – это отношение площади литорали к площади зеркала водохранилища при этой же отметке.

.

На рис. 1 показаны батиграфические кривые водохранилища (прилагается).


2 Определение минимального уровня воды УМО.


Минимальный уровень воды соответствует уровню мертвого объема УМО. Мертвый объем водохранилища расположен ниже уровня наибольшего возможного опорожнения водохранилища и необходим для его нормальной эксплуатации.

Мертвый объем определяют из ряда условий:

а) санитарно-технических;

б) заиления;

в) из условий обеспечения командования над оросительными каналами;

г) из условия напора на ГЭС;

д) из условия судоходства;

е) из условия рыбоводства.

В нашей работе требуется определить мертвый объем водохранилища, исходя из санитарно-технических условий. Для обеспечения нормального качества воды и глубин нормами принимаются hср 2,5 м и .

По кривой Нср=Нср(Н) (рис. №1) для Нср=2,5 м определим УМО=225,5 м абс. и соответственно этой отметке по V=V(Н) определим Vмо=85 млн.м3. Задаемся Lлитораль=0,35 и определяем соответственно мертвый объем=175 млн.м3 при отметке УМО=227,5.


3. Расчет водохранилища сезонно-годичного регулирования стока.

Сущность сезонного регулирования стока состоит в накоплении воды в водохранилище в многоводные периоды года с целью покрытия недостатков в притоке над потреблением в маловодные периоды.

Отличительной особенностью сезонного регулирования является использование стока только в пределах одного водохозяйственного года, причем размер потребления ниже расчетного стока заданной вероятности превышения.

В прямой задаче находят полезную емкость водохранилища при известном притоке, плановой отдаче, величинах потерь воды и начальном наполнении. Период, в течение которого происходит заполнение емкости, называется периодом накопления, а периодом частичного или полного опорожнения соответствует сработка. Избытки стока над потреблением сбрасываются без использования на полезные цели в нижний бьеф и называются холостыми сбросами.

Полезный объем водохранилища определяют путем сопоставления расчетного стока и полезной отдачи. Расчетный гидрограф, выраженный в объемах месячного стока (млн. м3) – это результат расчета внутригодового распределения стока методом компоновки. (табл. №2).

Анализируя данные, замечаем:

1) что в VIII месяце W<U, следовательно, необходимо регулирование стока;

2) так как W года >U года, то достаточно сезонного регулирования стока;

3) избытки (∆b) непрерывно продолжаются с сентября по июль и в сумме составляют 1833,46 млн.м3, недостаток стока (∆d) наблюдается только в августе и составляет 17,18 млн.м3.

Чередование периодов накопления и последующей сработки называется тактом работы водохранилища. В рассматриваем примере водохранилище наполняется и опорожняется 1 раз и по характеру работы является однотактным.

Рис. №3

Начало расчетного водохозяйственного года приходится на момент, когда приток начинает превышать потребление; в нашем случае – с сентября месяца.

Так как недостаток притока­ (∆d) есть единственный в течение года, то его величина дает нам необходимый полезный объем нашего водохранилища, т.е. Vплз=17,18 млн.м3.

Полный объем водохранилища определим:

Vплн= Vнпу= Vплз+ Vмо= 17,18+ 175 = 192,18 млн.м3.

Высотная отметка нормального подпорного уровня Ннпу определим по кривой объемов V =V(H), Ннпу =228 м абс.

Данные для определения характера работы водохранилища










Таблица №2

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Приток млн м. куб. р. Сура с. Кадышево при Р=80%

125,99

92,29

125,99

144,44

1 190,78

293,81

154,31

132,82

128,36

105,75

115,75

125,99

2 736,28

Плановая отдача U , млн.м. куб.

40,00

40,00

40,00

40,00

150,00

150,00

150,00

150,00

40,00

40,00

40,00

40,00

920,00

Избыток (+) или недостаток (-), млн. м. куб.

85,99

52,29

85,99

104,44

1 040,78

143,81

4,31

-17,18

88,36

65,75

75,75

85,99

1 816,28


4. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом.


Расчет производится по месячным интервалам времени для водохозяйственного года при заданных условиях регулирования.

Расчет проходит в два этапа:

предварительный (без учета потерь воды на испарение и фильтрацию);

окончательный (с учетом последних).

В графе (6) в 1-й строчке выписываем мертвый объем Vмо=175 млн.м3.

Далее по ходу времени, т.е. на конец последующего месяца, вычисляем фиктивные наполнения, не ограниченные заданными пределами Vнпу и Vмо в виде Vф =Vн +(Wp-U).

Если VфVнпу,, в графе (6) записываем Vнпу; избыточный объем воды Vф- Vнпу=S направляем на сброс (графа 7).

Если Vф< Vнпу и Vф> Vмо, то Vк= Vф.

Если Vн= Vмо, то Vк= Vмо. (Vн – наполнение на начало месяца, Vк– на конец месяца).

В конце последнего месяца получаем Vк= Vмо.

Суммарный годовой объем сброса равен разности годовых объемов стока и полезной отдачи.

Расчет приведен в таблице № 3.

По второму варианту правил регулирования проводят против хода времени, начиная с последнего месяца водохозяйственного года, ниже которого в графу (8) записываем Vк= Vмо.

Vн =Vк -(Wp-U).

Дефициты стока прибавляем, избытки – вычитаем, сбросы осуществляем при мертвом объеме. При этом выполняются следующие условия:

  1. если Vн <Vнпу,, то Vк= Vн;

  2. если Vн >Vнпу, то Vк= Vнпу;

  3. если Vн >Vмо, то Vк= Vмо, а разность Vмо- Vн= S (имеет место сброс).

Контроль вычислений сумма Wp- суммаU= суммаS.

Второй этап расчета включает определение потерь.

Средний объем вычисляется:

Vср=(Vн+Vк)/2.

Среднюю площадь зеркала находим по топографической характеристике (рис.№1) в зависимости от среднего объема.

Далее находим полезный объем водохранилища с учетом потерь по правилам, изложенным выше.

V/плз=34,9 млн. м3.

Дальнейший расчет аналогичен рассмотренному ранее.

V/нпу=209,9 млн. м3.


Расчет водохранилища сезонного регулирования (объемы стока, отдач, потерь и наполнений в млн. м3)








Таблица №3

п/п

Месяц

Расчетный сток (Wp)

Плановая отдача (U)

Наполнение БЕЗ УЧЕТА ПОТЕРЬ

Сток минус отдача

1-й вариант

2-й вариант

+

-

V

C

V

C

1

2

3

4

5

6

7

8

9

175,00

-

 

 

1

IX

128,36

40,00

88,36

 

192,18

71,18

175,00

88,36

2

X

105,75

40,00

65,75

 

192,18

65,75

175,00

65,75

3

XI

115,75

40,00

75,75

 

192,18

75,75

175,00

75,75

4

XII

125,99

40,00

85,99

 

192,18

85,99

175,00

85,99

5

I

125,99

40,00

85,99

 

192,18

85,99

175,00

85,99

6

II

92,29

40,00

52,29

 

192,18

52,29

175,00

52,29

7

III

125,99

40,00

85,99

 

192,18

85,99

175,00

85,99

8

IV

144,44

40,00

104,44

 

192,18

104,44

175,00

104,44

9

V

1 190,78

150,00

1 040,78

 

192,18

1 040,78

175,00

1 040,78

10

VI

293,81

150,00

143,81

 

192,18

143,81

175,00

130,94

11

VII

154,31

150,00

4,31

 

1+92,18

4,31

187,87

-

12

VIII

132,82

150,00

 

17,18

175,00

-

192,18

-

 

 

 

 

 

 

 

 

175,00

-

ИТОГО:

2 736,28

920,00

1 833,46

17,18

2 463,98

1 816,28

2 305,05

1 816,28


Vмо=175 млн.м куб.









Р%=80%









Vплз=17,18 млн. м. куб.




Vнпу =192,18 млн.м. куб.




Расчет водохранилища сезонного регулирования (объемы стока, отдач, потерь и наполнений в млн. м3)












С УЧЕТОМ ПОТЕРЬ.












Таблица №4

п/п

Месяц

Испарение I, мм

Испарение I, м

V без учета потерь, мертвый объем

Vср, млн.м.куб.

Wср км кв.

Потери, млн.м.куб.

Wq+∑

с учетом потерь, млн.м.

I

Ф

WQ-(Wq+∑)

1-й вариант

2-й вариант

+

-

V , млн.м

С, млн.м

V , млн.м

С, млн.м

 

1

2

3

4

5

6=(5)*(2)

7

8=(6)+(7)

9

10

11

12

13

14

15

 

 

 

 

175

 

 

 

 

 

 

 

 

175

 

 

 

1

IX

142,00

0,142

192,18

183,59

52,0

7,38

1,29

8,67

48,67

79,7

 

209,90

44,79

175,00

79,69

2

X

84,00

0,084

192,18

192,18

54,0

4,54

1,35

5,88

45,88

59,9

 

209,90

59,87

175,00

59,87

3

XI

60,00

0,06

192,18

192,18

54,0

3,24

1,35

4,59

44,59

71,2

 

209,90

71,20

175,00

71,16

4

XII

60,00

0,06

192,18

192,18

54,0

3,24

1,35

4,59

44,59

81,4

 

209,90

81,40

175,00

81,4

5

I

60,00

0,06

192,18

192,18

54,0

3,24

1,35

4,59

44,59

81,4

 

209,90

81,40

175,00

81,4

6

II

60,00

0,06

192,18

192,18

54,0

3,24

1,35

4,59

44,59

47,7

 

209,90

47,70

175,00

47,7

7

III

60,00

0,06

192,18

192,18

54,0

3,24

1,35

4,59

44,59

81,4

 

209,90

81,40

175,00

81,4

8

IV

84,00

0,084

192,18

192,18

54,0

4,54

1,35

5,88

45,88

98,6

 

209,90

98,60

175,00

98,56

9

V

144,00

0,144

192,18

192,18

54,0

7,78

1,35

9,12

159,12

1 031,7

 

209,90

1 031,70

175,00

1130,27

10

VI

166,00

0,166

192,18

192,18

54,0

8,96

1,35

10,31

160,31

133,5

 

209,90

133,50

76,38

 

11

VII

180,00

0,18

192,18

192,18

54,0

9,72

1,35

11,07

161,07

-

6,8

203,10

 

209,89

 

12

VIII

185,00

0,185

175,00

183,59

52,0

9,62

1,29

10,91

160,91

-

28,1

175,00

 

203,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

175,00

 

ИТОГО:

1285

1,285

2 463,98

2 289,0

644,0

68,74

16,02

84,76

1 004,8

1 766,4

34,9

2652,1

1731,56

 

1731,45

























К.Ч.=

84,76


К.Ч.=

1 731,48



К.Ч


К.Ч.


Случайные файлы

Файл
148333.rtf
654.doc
18887-1.rtf
58105.rtf
150998.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.