Министерство образования Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Российский Государственный Гидрометеорологический Университет
Кафедра гидрофизики и гидропрогнозов
Курсовой проект
«Зимний термический и ледовый режим Саратовского водохранилища»
Выполнил: ст.гр. Г-211 Валиев И.Ф.
Проверил: к.т.н., доц. Винников С. Д.
Санкт-Петербург
2012
Оглавление:
Введение……………………………………………………………………………………………………………… 3
Физико-географическое описание объекта……………………………………………………….. 5
2.1 Саратовское водохранилище………………………………………………………………………… 5
2.2 Общие сведения о Саратовской ГЭС……………………………………………………………… 5
2.3 Характеристика Саратовского гидроузла………………………………………………………. 5
2.4 Здание Саратовской ГЭС (руслового типа)........................................................ 6
2.5 Уникальность………………………………………………………………………………………………….. 7
2.6 История строительства ГЭС……………………………………………………………………………. 8
2.7 Значение ГЭС для региона…………………………………………………………………………….. 9
Климат…………………………………………………………………………………………………………………. 10
3.1 Саратовской области…………………………………………………………………………………….. 10
3.2 Ульяновской области…………………………………………………………………………………….. 10
3.3 Самарской области………………………………………………………………………………………… 12
Состояние рыбных ресурсов……………………………………………………………………………….. 13
Существующие методы расчета………………………………………………………………………….. 17
Исходные данные………………………………………………………………………………………………… 19
Расчет характеристики…………………………………………………………………………………………. 23
Расчет толщины ледяного покрова по эмпирической формуле…………………. 23
Расчет толщины льда по универсальной формуле……………………………………… 24
Заключение………………………………………………………………………………………………………….. 27
Список использованной литературы…………………………………………………………………… 28
Введение
Значительную часть года водоемы и водотоки нашей страны находятся под ледяным покровом. Помимо этого в переходные периоды года - от лета к зиме и наоборот - на этих объектах имеют место такие явления, как зажоры и заторы, образование внутриводного льда, навалы льда на берега и гидротехнические сооружения и другие. Поэтому, для успешного ведения народного хозяйства в стране, необходимо знать физику этих явлений и уметь их рассчитывать и прогнозировать (для борьбы с ними, а иногда с целью использования в своей деятельности). Например, рассчитывается толщина и прочность льда для транспортировки по нему тяжелых грузов, или рассчитывается нагрузка на гидротехническое сооружение от воздействия на него льда.
Освоение северных и восточных районов нашей страны повысило актуальность изучения вопросов, касающихся процесса формирования ледяного покрова, пространственного распределения толщины льда и методов ее определения, включая расчетные. Достаточно упомянуть, что ледяной покров широко используется для переправ и ледовых автодорог-зимников, данные о толщине льда в конце зимы необходимы для обеспечения ранней навигации с помощью ледоколов, а также при прогнозах сроков вскрытия, проектировании и эксплуатации гидротехнических сооружений.
Также гидроледотермика (дисциплина, охватывающая термические вопросы воздействия и использования тепла, холода и льда в строительстве и технике) является руководством для инженеров-проектировщиков, научной монографией для исследователей, учебным пособием для инженеров.
В целом вопросы формирования ледяного покрова излагаются применительно к потребностям практики ледотермических расчетов с оценкой погрешности расчетных методов определения толщины льда. При рассмотрении закономерностей пространственного распределения толщины ледяного покрова, кроме всего прочего, выявились недостаточная информативность стандартных наблюдений на гидрологических постах и необходимость регулярного проведения широкомасштабных ледомерных съемок рек, озер и водохранилищ.
Ледовый режим рек, озер, каналов и водохранилищ России изменяется в широких пределах в зависимости от климатических условий. На юге России ледостав продолжается короткое время, как правило, не более одного-двух месяцев, а в северных районах Восточной Сибири продолжительность ледостава достигает 6...8 месяцев. Также значительна изменчивость по территории России толщины ледяного покрова рек, озер и водохранилищ. Мощность льда в течение ледостава не остается постоянной: зимой она возрастает, а весной до начала вскрытия уменьшается вследствие таяния. Толщина ледяного покрова в средней полосе европейской части России в конце умеренно теплой зимы составляет 0,5...0,6м. Максимальное значение толщины льда наблюдается на реках и озерах полярной зоны Сибири (до 3м) и на наледных участках рек – до 4м. Максимальная толщина льда на волжских и камских водохранилищах составляет 0,6...1,0м, на сибирских – 0,8...1,2м. Натурные наблюдения за продолжительностью ледостава на водных объектах страны свидетельствуют о том, что нарастание толщины льда происходит в течение ноября-марта. Интенсивность нарастания льда и характер ее распределения в течение зимнего периода на реках, озерах, каналах и водохранилищах неодинаковы и зависят не только от физико-географического положения водного объекта, но и от его морфометрических и гидродинамических особенностей.
Толщина льда, наряду с прочностью, является одной из основных характеристик, определяющих несущую способность ледяного покрова, возможность его разлома и сопротивления воздействию внешних сил. В зимний период толщину ледяного покрова рек, озер, каналов и водохранилищ необходимо знать для различных технических целей: устройства ледовых переправ, определения нагрузок на сооружения, пропуска льда через гидротехнические сооружения и т.д.
Целью данной работы является оценка различных методов расчета толщины ледяного покрова (анализ влияния гидрометеорологических величин).