4.1 Водохозяйственный расчет водохранилища сезонного

регулирования стока аналитическим способом без учета потерь

Сезонное регулирование стока обеспеченностью в заданном створе водотока возможно при условии, если годовой сток превышает годовое потребление (отдачу), т.е. .

Расчеты выполняются методом водохозяйственного баланса, т.е. путем сопоставления притока и потребления по расчетным интервалам времени,за расчетный интервал принимается один месяц. По заданным расходам притока и потребления q определяется объем притока и потребления U:

; (15)

, (16)

где - расчетный интервал времени (месяц в секундах).

Сравниваются объемы притока и потребления по расчетным интервалам времени и находится разность , которая может быть положительна (избытки воды) и отрицательна (недостатки притока). Суммируются месячные объемы с одним знаком и определяются объемы избытков ( ) и недостатков ( ), а также устанавливается тактность и случай работы водоема, вычисляется величина полезного объема и указывается момент опорожнения водохранилища.

Момент опорожнения ( ) - это такой период в работе водохранилища, когда полезный объем израсходован на нужды водопотребителя, т.е. .

В водоеме остается мертвый объем, который не подлежит сработке.

При однотактной работе водохранилища есть один избыток V₁ и один недостаток V₂. Если , то регулирование возможно и V_плз= V₂.

Двухтактная работа водохранилища характеризуется наличием двух дефицитов (недостатков) в течение года.

Двухтактная работа может быть трех случаев:

2а₁ но при

2а – с независимым

циклом 2а₂ но при

Момент опорожнения находится в конце большего недостатка.

2б – с зависимым циклом: но при .

Момент опорожнения находится в конце второго такта.

2в – с промежуточно-зависимым циклом: но при

.

Момент опорожнения ( ) находится в конце второго такта.

В таблице 3 представлена двухтактная работа , случай 2а₁ с независимым циклом.

Графы 8 и 8' отражают графики работы водоема. График работы водохранилища показывает количество воды в водоеме в любой момент времени, может представляться в табличной и графической форме.

В графах 8 и 8' условно принимает , т. е. нулевое наполнение, не забывая, что в водоеме имеется мертвый объем.

Графы 9 и 9' отражают работы водоема на сброс.

Расчет граф 8, 9 и 8', 9' производится с учетом варианта регулирования стока.

Таблица 3 – Водохозяйственный расчет водохранилища сезонного регулирования стока без учета потерь по I и II вариантам регулирования стока (для целей орошения)

Расчетный интервал (месяц)	Расход,		Объем,
	приток	потребление q	приток	отдача U				I вариант регулирования стока		II вариант регулирования стока
					+		─	наполнение	сброс	наполнение	сброс
1	2	3	4	5	6		7	8	9	8'	9'
03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02	1,57 5,31 0,23 0,20 0,12 0,10 0,11 0,19 0,29 0,22 0,17 0,19	0,20 0,20 1,00 1,00 1,00 1,00 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20	4,13 13,97 0,60 0,53 0,32 0,26 0,29 0,50 0,76 0,58 0,45 0,50	0,53 0,53 2,63 2,63 2,63 2,63 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53	3,60 1 3,44 0,23 0 ,05		2,03 2,10 2,31 2,37 0,24 0 ,03 0,08 0 ,03	0,00 3,60 9,08 7,05 4,95 2,64 0,27 0,03 0,00 0,11 0,11 0,03 0,00	7,96 0,12 0,05	0,00 0,00 9,08 7,05 4,95 2,64 0,27 0,03 0,00 0,06 0,11 0,03 0,00	3,60 4,36 0,17
			22,89	14,76	17,32		9,19		8,13		8,13
Анализ работы водоема: , двухтактная работа водохранилища						Контроль арифметических действий:

Существует два варианта регулирования стока.

Первый вариант регулирования характеризуется тем, что водоем наполняется первыми паводковыми водами до НПУ (нормального подпорного уровня). Полезная емкость полностью заполняется.

Объемы, превышающие величину полезного объема, сбрасываются через водосливные и водовыпускные сооружения в нижний бьеф. Расчет наполнения и сбросов начинается с момента опорожнения и производится по ходу времени в году.

Объем воды на конец месяца вычисляется по формуле:

, (17)

где - объем воды на начало расчетного интервала времени;

- объемы избытков или недостатков.

Избытки прибавляются, а недостатки вычитаются. Объемы воды в водоеме для нужд пользователей изменяются в пределах от до .

На начало расчета принимается ,но для упрощения расчета берется .

Если , то этот объем принимается на конец месяца (графа 8).

Если , то в графу 8 записывается объем равный и вычисляется сбросной объем воды:

. (18)

Все остальные объемы, превышающие величину полезного объема, идут на сброс.

Если , то полезный объем водоема израсходован и сработан до  УМО, в водохранилище остается мертвый объем, который не участвует в регулировании стока.

При двухтактной работе водохранилища и момент опорожнения находится в конце каждого такта, поэтому в первом такте наполнение ведется на , а во втором на .

Контроль расчета сводится к определению суммарного сброса , который равен разности объемов суммарно-годового притока ( ) и плановой отдачи ( ): . (19)

Второй вариант регулирования стока характеризуется тем, что первые воды половодья (паводка) сбрасываются без задержки в нижний бьеф (НБ). Вначале производятся холостые сбросы, затем водохранилище наполняется до  НПУ, соответствующей полному объему, = = +

Расчет наполнения и сбросов по второму варианту регулирования стока ведется с момента опорожнения водоема против хода времени в году, начиная с объема , и вычисляется объем воды в водоеме на начало каждого месяца по формуле:

. (20)

Так как расчет ведется против хода времени в году, то избытки вычитаются, а недостатки прибавляются.

1) если , то ; (21)

2) если , то . (22)

Сброс записывается в графе 9'. Если - избыток окажется отрицательным числом, то наполнение , а полученный объем идет на сброс

. (23)

Контроль арифметических действий по I и II вариантам регулирование стока:

(24)