3.2 Расчет полезного объема водохранилища без учета потерь воды

Определение параметров проектируемого водохранилища рекомендуется выполняем таблично-цифровым способом. Балансовые расчеты водохранилищ сводятся в таблицу 6, следующей формы:

Таблица 6 – Расчет полезного объема водохранилища без учета потерь воды

Месяц	Расчетный сток Wpi, млн. м3	Потребность в воде (отдача) Ui, млн. м3	Сток минус отдача: Wpi–Ui, млн. м3		∑(Wpi–Ui), млн. м3	Наполнение водохранилища, млн. м3
			Избыток воды Wизб	Дефицит воды Wд		Объем воды в конце месяца VKi	Холостой сброс Vсб.i
1	2	3	4	5	6	7	8
III	121,36	34,08	87,28		87,28	87,28
IV	206,08	27,60	178,48		265,74	189,61	76,15
V	63,78	27,60	36,18		301,92	189,61	36,18
VI	11,42	27,60		16,18	285,74	173,43
VII	8,09	27,60		19,51	266,23	153,92
VIII	5,71	27,60		21,89	244,34	132,03
IX	5,71	27,60		21,89	222,45	110,14
X	6,66	27,60		20,94	201,51	89,20
XI	10,47	34,08		23,61	177,90	65,59
XII	19,04	34,08		15,04	162,86	50,55
I	11,42	34,08		22,66	140,20	27,89
II	6,19	34,08		27,89	112,31	0
∑	475,93	363,6					112,33

Расчет годового регулирования речного стока проводим по водохозяйственному году, за начало которого принимаем начало многоводного сезона, т.е. март месяц.

Из таблиц 3 и 4 данные о расчетном стоке заносим в хронологической последовательности в графы 2 и 3 таблицы 6.

Для заполнения граф 4 и 5, сопоставляем помесячно сток и отдачу и вычисляем избытки и дефициты

W_изб = W_р–U (25)

W_д = –( W_р–U ) (26)

Расчет полезного объема V_плз выполняем в следующей последовательности: выбираем месяц, в конце которого можно полностью сработать весь полезный объем водохранилища (для условий Беларуси это обычно февраль).

Затем, начиная с этого месяца, последовательно прибавляем значения дефицитов воды (ходом «снизу вверх») и определяем объем воды, который может покрыть все дефициты до конца межени. Этот объем воды, представляющий наибольшую сумму дефицитов, и является полезным объемом водохранилищаV_плз (без учета потерь).

Второй этап расчета состоит в вычислении месячных объемов наполнения установленной емкости водохранилища. Он ведется методом «сверху вниз» с месяца, следующего за месяцем полной сработки полезной емкости. Последовательно суммируя избытки графы 4, пополняем запасы воды в пределах полезной емкости. Если сумма избытков превышает полезный объем, то в графу 7 записываем его значение, установленное выше, а остальную часть избытков воды направляем на холостой сброс в нижний бьеф и заносим в графу 8.

Контролем правильности расчетов таблицы является баланс суммы годового притока, годовой потребности (отдачи) и всех объемов холостых сбросов.

475,93-363,6-112,33=0

Полезный объем водохранилища определим как разницу между максимальным и минимальным значением суммы избытков и дефицитов в течение года

V_плз = ∑(W_pi–U_i)_max – ∑(W_pi–U_i)_min. (27)

Подставим в формулу значения

V_плз=301,92-112,31=189,61 млн. м³.

3.3 Определение мертвого объема водохранилища и расчет заиления

Мертвый объем водохранилища определяется из условия заполнения его наносами за расчетный срок эксплуатации. Под заилением водохранилища понимают процесс постепенного заполнения мертвого объема отложениями наносов. Расчетный срок эксплуатации водохранилищ t_сл для целей водоснабжения обычно принимается равным 50-75 лет.

При выполнении расчетов в этом подразделе последовательно определяют количество поступающих и аккумулирующихся в водохранилище взвешенных, а затем и влекомых наносов. Мертвый объем проектируемого водохранилища по условиям заиления принимают равным суммарному объему взвешенных и влекомых наносов, с учетом дополнительного их поступления за счет склоновой и ветровой эрозии и разрушения берегов сразу после строительства водохранилища.

3.3.1 Определение объема взвешенных наносов

По величине средней мутности реки ρ₀ (для равнинных рек Беларуси рекомендуется принять 150–350 г/м³) определяется средний расход взвешенных наносов R_н:

R_н = ρ₀ Q_год / 1000 (28)

где Q_год – среднемноголетний расход воды, м³/с.

Подставим в формулу (28)

R_н кг/с

Далее определяется среднемноголетний объем за год взвешенных наносов:

V_{взв. год} = 31,54 R_н / ρ_взв (29)

где ρ_взв – плотность взвешенных наносов (принимаем в интервале 1200–1500 кг/м³).

Вычислим среднемноголетний объем за год взвешенных наносов по формуле (29):