1. Расчетное задание №1 «Исследование основных категорий потенциала открытого водотока с учетом требований социально-экологического характера»

1.1. Исходные данные

1. Рассматривается участок открытого водотока, который разбит на 10 створов (i=1,…, 10). По каждому i–ому створу задана информация:

-_i, м - отметка естественного уровня воды в i-ом створе;

- L_i, км – расстояние от начала створа;

- Q_i, м³/с – расход воды в i -ом створе, соответствующий условиям маловодного года (Р=95%);

- Z_i^max, м – максимально допустимое поднятие уровня воды в i -ом створе;

- Z_i^min, м – ограничение по минимальному уровню воды в i -ом створе.

Все указанные исходные данные для «0» варианта приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Исходные данные по водотоку для «0» варианта

Створ реки	i	Li	Qi-0	Zi-0max	Zimin
I	М	км	м3/с	м	м
1	202,0	30	4,55	217,1	204,0
2	194,0	40	6,55	208,1	194,0
3	181,0	50	7,05	193,1	181,0
4	174,0	65	10,05	184,1	174,0
5	170,0	70	10,55	180,1	172,0
6	157,0	80	14,05	167,1	159,0
7	141,5	95	14,55	151,6	143,5
8	125,0	115	24,05	135,1	127,0
9	111,0	135	48,05	121,1	113,0
10	100,0	180	53,05	110,1	102,0

Для остальных вариантов меняются только значения Q_i-0 и Z_i-0^max, которые определяются для каждого створа по формулам:

Q_i = Q_i-0+0,05n, (1.1)

Z_i^max = Z_i-0^max+0,05n, (1.2)

где n – номер варианта.

2. На участке между створами 2-4 расположен заповедник, и не допускается нарушение естественного режима водотока.

3. Для участка водотока, приходящегося на заповедник, заданы следующие условия:

- скорость течения воды:

• участок 2-3 : V_расч^зап 0=3.5 м/с;

• участок 3-4 : V_расч^зап =2.5 м/с.

- минимальные глубины водотока по фарватеру:

• участок 2-3 : h_зап^min =1.0 м;

• участок 3-4 : h_зап^min =1.8 м.

4. Заданы основные технические параметры бесплотинных свободно-поточных гидроагрегатов и условия применения для тех участков водотока, где недопустимо изменение естественного режима (заповедник между створами 2-4) (см. табл. 1.2):

- D₁, м - диаметр рабочего колеса свободнопоточного агрегата;

- h_доп, м - минимально допустимая глубина потока для установки свободнопоточного агрегата;

- V_р, м/с – скорость потока;

- L_min, м - минимально-допустимое расстояние между погружными свободнопоточными агрегатами, расположенными друг за другом по фарватеру (центру) реки;

- Коэффициент полезного действия (КПД) указанных агрегатов определяем:

КПД =0.2+0,005*n. (1.3)

Таблица 1.2

Параметры погружных свободнопоточных агрегатов

Вариант	D1	hдоп	Na			Lmin
			Vр = 3,5 м/с	Vр = 2,5 м/с
	м	М	кВт			м
1	0,50	1,5	0,836	0,304	10,0
2	1,12	2,0	4,29	1,56	22,4

5. Параметры унифицированного оборудования МГЭС для размещения на водотоке:

- русловые МГЭС;

- K_N=7,8 – коэффициент мощности;

- рабочий диапазон напоров для вариантов Н^min - H^max:

• n= 1 ÷ 6 - Н^min =2 м и H^max =8 м;

• n= 6 ÷ 12 - Н^min =3 м и H^max =8,5 м;

• n= 13 ÷ 20 - Н^min =5 м и H^max =9 м.