5.2. Определение вида годичного регулирования стока (полное или неполное)

Вид годичного регулирования определяется исходя из условий по­лучения максимальной выработки электрической энергии на ГЭС. Максимальной выработке электроэнергии на ГЭС соответствует опти­мальная величина сработки водохранилища (м), которая находится в пределах

h_{ср. опт} = (0,15…0,25)Н₁, (5.1)

где H₁ – максимальная глубина верхнего бьефа, м.

Фактическая величина сработки h_{ср. ф} определяется по полезной ем­кости водохранилища. Для определения полезной емкости водохрани­лища на миллиметровке вычерчивается интегральная кривая притока воды (избыточного стока) к ГЭС [7, рис. 20]. Подсчет координат ин­тегральной кривой избыточного стока ведется в табличной форме (табл. 5.1). Объем избыточного стока по периодам W_i берется из таб­лицы перспективного водохозяйственного баланса (табл. 4.1) при обеспеченности Р = 95 %.

Т а б л и ц а 5.1. Подсчет координат интегральной кривой избыточного стока

Месяцы	Избыточный объем стока Wi, тыс. м3	Расход за период Qм, м3/с	Сумма объемов с нарастающим итогом ∑Wi, тыс. м3

Соединяя начальную и конечную точки интегральной кривой при­тока, получают интегральную прямую равномерного потребления во­ды при постоянном зарегулированном расходе Q_зар. Вертикальное рас­стояние между двумя касательными к верхней и нижней точкам инте­гральной кривой притока, проведенными параллельно интегральной прямой потребления, дает величину полезного объема водохранилища годичного регулирования стока (W_пол).

По величине полезного объема и топографической характеристике верхнего бьефа определяются h_{ср. ф} и величина мертвого объема W_{м. о}. Если h_{ср. ф} < h_{ср. опт}, то делается вывод о целесообразности осуществления полного годичного регулирования стока, если h_{ср. ф} > h_{ср. опт}, то принимается неполное годичное регулирование стока. В этом случае за полезный принимается объем водохранилища, соответствующий оптимальной величине сработки h_{ср. опт}.

5.3. Определение зарегулированного расхода и расчетного напора при полном (неполном) годичном регулировании стока

Величина зарегулированного расхода (м³/с) при полном годичном регулировании стока равна среднегодовому расходу избыточного стока:

Q_зар = W_{г. изб} / Т, (5.2)

где W_{г. изб} – суммарный избыточный годовой сток, м³;

Т – число секунд в году (Т = 31,536 · 10⁶ с).

Вертикальные отрезки между нижней касательной и интегральной кривой притока характеризуют полезные объемы воды в водохрани­лище в данный момент времени, т. е. режим работы водохранилища.

Для определения возможных напоров ГЭС строится график ко­лебаний уровней воды в верхнем и нижнем бьефах (график напоров). Положение уровней воды в верхнем бьефе (W_вб) определяется по то­пографической характеристике в соответствии с объемами воды в во­дохранилище на конец каждого расчетного периода, объем воды в водохранилище за каждый расчетный период (W_вх) – как сумма мертвого объема (W_{м. о}) и избыточного за соответствующий расчетный период (W_{изб. i}).

При полном годичном регулировании стока уровень воды в нижнем бьефе (∇Н_нб) будет постоянным в течение всего года. Он определяется по расходу нижнего бьефа (м³/с):

Q_нб = Q_зар + Q_{с. п} , (5.3)

где Q_{с. п} – санитарные попуски, или расход на разбавление возвратных вод (большая величина).

Разность уровней бьефов дает напор за соответствующий расчетный период.

Все расчеты выполняются в табличной форме (табл. 5.2) и изображаются графически [7, рис. 20].

Т а б л и ц а 5.2. Определение возможных напоров ГЭС

Расчетные периоды	Объем воды в водохранилище (Wвх = Wм. о + Wi), тыс. м3	Уровень ВБ, м	Расход НБ, м3/с	Уровень НБ, м	Напор, Нi, м
1…12

За расчетный принимается средневзвешенный напор (м):

Н_р = Н_{ср. взв.} = ΣН_i / 12. (5.4)