Лучевой масштаб

Непосредственное определение на интегральной кривой расхода с применением тангенса угла наклона неудобно, поэтому в практических расчетах рекомендуется пользоваться специальным вспомогательным графиком, называемым лучевым масштабом, позволяющим по наклону секущей или касательной прямо читать расходы. Сущность лучевого масштаба сводится к следующему.

В произвольном, свободном и удобном для чтения графика месте проводится горизонтальный отрезок ОМ = р, а через точку М – вертикальная линия (рис. 7, слева вверху). Проведем через точку О линию ON параллельно АВ; получим треугольник ONM, подобный треугольнику АВС. Из подобия треугольников следует, что

Откуда

Следовательно, на вертикальной линии отсекается отрезок NM, пропорциональный расходу Q. Легко понять, что вертикальная линия есть шкала расходов воды, а сам треугольник в целом называется лучевым масштабом. Точка 0 называется полюсом лучевого масштаба, а отрезок р – полюсным расстоянием.

Для того чтобы построить лучевой масштаб и правильно пользоваться им, необходимо задаться удобным масштабом шкалы расходов и определить р.

Имея в виду, что tg a = Q, выражение для NM перепишем в виде NM = p tg a. Далее, принимая во внимание, что значение

Получим

а после преобразований найдем, что

Для нашего случая принимаем

Предполагаемая мощность и выработка

Мощность находится по формуле

где Q – расход, пропускаемый через турбины, куб.м/с

Н – полезный напор, определяемый как разность отметок верхнего и нижнего бьефов

А= 8,1 – 8,6 – коэффициент для средних и крупных ГЭС, причем для очень мощных современных уникальных установок он может повышаться до 8,9 и снижаться до 6,5 – 7,5 для малых ГЭС с небольшими установками. Для наших расчетов выберем А = 7

Выработка энергии определяется по известному соотношению:

где Т– число часов работы ГЭС мощностью N кВт, принимаем

Заключение

В ходе работы было проведено регулирования стока графическим методом. По построенной интегральной кривой было определено, что с августа до ноября водохранилище работает в запасающем режиме, в остальные месяцы тратится вся накопленная вода. Средний расход получился 25,5 . Предполагаемая мощность, которую можно получить на ГЭС, составит около 11,1 кВт, а выработка за год 94 МВт*ч.

Список литературы

1. Андреянов В.Г. Внутригодовое распределение речного стока. – Л.: Гидрометеоиздат, 1960. – 231 с.

2. Андреянов В.Г. Гидрологические расчеты при проектировании малых и средних гидроэлектростанций. – Л.: Гидрометеоиздат, 1957. – 179 с.

3. Бахтиаров В.А. Водное хозяйство и водохозяйственные расчеты. – Л.: Гидрометеоиздат, 1961. – 431 с.

4. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Водохозяйственные расчеты. – Л.: Гидрометеоиздат, 1952. – 176 с.

5. Ляпичев П.А. Методика регулирования речного стока. – М.: Госстройиздат, 1955. – 89 с.

6. Плешков Я.Ф. Регулирование речного стока. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972. – 508 с.

7. Потапов Л.В. Регулирование стока. Т. 3. – М.: Сельхозгиз, 1951. – 123 с.

8. Саваренский А.Д. Регулирование речного стока водохранилищами. – М.: АН СССР, 1951. – 78 с.