3.2.2. Определение многолетней и сезонной составляющих водохранили-ща многолетнего регулирования

Определение многолетней составляющей полезной ёмкости водохранилища многолетнего регулирования выполняется с помощью ССК для наиболее мало-водного периода лет. Относительная ёмкость многолетней составляющей водо-хранилища β_мн равна расстоянию по вертикали между касательными, проведённы-ми в точках верхнего и нижнего касания при том или ином значении α

β_мн=W₁'–W₂'– n(1– α), [3.17]

где W₁' и W₂' – ординаты точек верхнего и нижнего касания;

n – расстояние (в годах) между точками касания.

Для определения сезонной составляющей водохранилища β_сез устанавлива-ют доли годового стока в паводок K₁ и в межень K₂, продолжительность этих фаз t₁ и t₂ в расчётном году.

и . [3.18]

При этом K₁+K₂=1 и t₁+t₂=12.

В данном случае t₁=2 месяца, t₂=12–2=10 месяцев.

, а K₂=1–K₁=1–0,78=0,22.

Схема распределения годового стока (зависимости K₁(t) и K₂(t)) изображена на рис. 1 приложения 3.

Сезонная составляющая объёма водохранилища многолетнего регулирова-ния определяется по формулам

[3.19]

или

. [3.20]

Окончательно полезная ёмкость водохранилища многолетнего регулирова-ния равна

β_по=β_мн+β_сез. [3.21]

Расчёт ёмкостей водохранилища сведён в таблицу 3.6. Графические зависи-мости β_мн(α) и β_по(α) представлены на рис. 2 приложения 3.

Таблица 3.6 – Определение ёмкостей β_мн, β_сез и β_по в зависимости от α

	α4–13
	0,96	0,98	1,00
W1'	0,75	0,75	0,75
W2'	-0,27	-0,27	-0,27
n	13	13	13
βмн	0,50	0,76	1,02
βсез	0,59	0,60	0,61
βпо	1,09	1,36	1,63

3.2.3. Расчёт потерь и полезных отдач, обеспеченность основных водо-хозяйственных показателей

Ёмкость водохранилища многолетнего регулирования определяется по зави-симости

V_пол=V_по+V_МО=W₀(β_по+β_МО), [3.22]

в которой и принимается по результатам расчётов V_МО для водохра-нилища сезонного регулирования (см. п. 3.1.1), а W₀ (в млн. м³) определяется сле-дующим образом:

W₀=31,54·Q₀, [3.23]

где Q₀ – норма стока, млн. м³.

W₀=31,54·Q₀=31,54·19,9=627,646 млн. м³.

.

Норма потерь S' устанавливается по результатам расчётов водохранилища сезонного регулирования (см. таблицу 3.4)

, [3.24]

где S_О – сумма потерь из водохранилища за год, млн. м³;

V_ср – средняя ёмкость водохранилища сезонного регулирования, млн. м³, оп-ределяемая по формуле

. [3.25]

Расчёт потерь и полезных отдач выполняется для всех возможных значений α и соответствующих им параметров β_по, β_пол, V_по, V_пол, V_ср. Потери S рассчитыва-ются по зависимости

S=S'·V_ср. [3.26]

Полная отдача (брутто) равна W=α·W₀=q_бр, отдача-нетто q_нет=q_бр–S.

По значениям V_пол с помощью батиграфических характеристик устанавлива-ются возможные значения НПУ водохранилища многолетнего регулирования.

Расчёты выполнены в табличной форме (таблица 3.7), по данным которой принимается наиболее целесообразный вариант водохранилища с параметрами α, β_по, V_по, V_пол, q_нет и НПУ.

Таблица 3.7 – Расчёт потерь и полезных отдач

α	βпо	Vпо, млн. м3	Vпол, млн. м3	Vср, млн. м3	S, млн. м3	qбр, млн. м3	qнет, млн. м3	НПУ, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0,96	1,09	419,63	684,13	342,07	82,10	602,54	520,44	24,4
0,98	1,36	589,10	853,60	426,80	102,43	615,09	512,66	26,4
1,00	1,63	758,56	1023,06	511,53	122,77	627,65	504,88	28,3

млн. м³.

.

При V_пол=527,94 млн. м³ НПУ=22,6 м. Наиболее близкими к этим значениям явля-ются параметры α=0,96, β_по=1,09, V_по=419,63 млн. м³, V_пол=684,13 млн. м³, q_нет= =520,44 млн. м³ и НПУ=24,4 м.

Расчёт обеспеченности основных водохозяйственных показателей (отдачи α, наполнения β, сбросов R) выполняется по среднегодовым значениям притока K_i в заданном хронологическом ряду (таблица 3.8).

Приток K_i, отдача α и сброс R относятся к соответствующему году, а напол-нение – на начало (β₁) и конец (β₂) года. В любом году должно соблюдаться равен-ство

β₁+K_i–α–β₂–R=0. [3.27]

В начале расчёта (для первого календарного года) значение β принимается равным β_по (предполагается, что водохранилище наполнено до НПУ), а отдача α назначается равной проектной (то есть α_р=0,96). Наполнение в конце первого года и последующих лет (β₂) рассчитывается по уравнению

β₂=β₁+K_i–α. [3.28]

При β₁=β_по и (K_i–α)>0 значение β₂ будет больше β_по, что недопустимо. Вели-чина сброса в этом году будет равна

R=β₁+K_i–α–β_по. [3.29]

В маловодные годы, когда (K_i–α)<0, сброс равен нулю, а β₂ будет меньше β₁ (происходит сработка полезной ёмкости водохранилища). Если в хронологичес-ком ряду встретятся несколько последовательно чередующихся маловодных лет, то сумма (β₁+K_i) может оказаться меньше проектной отдачи α_р, а β₂ – меньше ну-ля. В этом случае принимают β₂=0, а отдачу α уменьшают, принимая её равной (β₁+K_i).

С учётом этих замечаний рассчитываются α, β_1,2 и R за все годы хронологи-ческого ряда (таблица 3.8). Если в конце последнего ряда β₂ равна β₁ на начало первого года, то расчёты прекращаются.

В целом для всего ряда должно соблюдаться равенство

ΣK_i=Σα+ΣR. [3.30]

На начало первого календарного года берётся β₁=β_по=1,25, тогда наполнение в конце первого года β₂=β₁+K_i–α=1,09+1,01–0,96=1,14. Так как β₂>β_по, то β₂ назна-чается равным 1,25 и сброс R=1,14–1,09=0,05.

Обеспеченность отдач P_α, наполнения P_β и сбросов P_R рассчитываются по формулам

, %; [3.31]

, %; [3.32]

, %, [3.33]

где n – число лет в хронологическом ряду;

R_max – максимальное значение сбросов в хронологическом ряду.

Таблица 3.8. – Расчёт обеспеченности основных водохозяйственных по-

казателей

Годы	Приток Ki	Отдача α	Наполнение β1,2	Сброс R
1	2	3	4	5
1948	1,01	0,96	1,09	0,05
1949	1,35	0,96	1,09	0,39
1950	1,08	0,96	1,09	0,12
1951	0,99	0,96	1,09	0,03
1952	0,67	0,96	0,80
1953	1,06	0,96	0,90
1954	0,87	0,96	0,81
1955	0,82	0,96	0,67
1956	0,89	0,96	0,60
1957	1,05	0,96	0,69
1958	1,04	0,96	0,77
1959	0,95	0,96	0,76
1960	1,30	0,96	1,09	0,01
1961	1,16	0,96	1,09	0,20
1962	0,92	0,96	1,05
1963	0,66	0,96	0,75
1964	1,56	0,96	1,09	0,26
1966	1,36	0,86	1,09	0,50
1967	0,66	0,86	0,89
1968	0,61	0,81	0,69
1969	1,21	0,81	1,09
1970	0,76	0,76	1,09

Проверка: ΣK_i=21,98, Σα+ΣR=20,42+1,56=21,98.

%.

%.

%.