Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пос.ВХР.4_окт-формат_исправл.doc
Скачиваний:
30
Добавлен:
15.09.2019
Размер:
1.98 Mб
Скачать

8.2. Исходные данные для расчета пропуска высоких половодий и паводков через гидроузел

Для расчета высоких половодий и паводков через гидроузел требуются следующие исходные данные.

1. Зависимости максимальной пропускной способности сооружений гидроузла от уровня воды в верхнем бьефе или от напора.

2. Зависимость объема воды в водохранилище от уровня воды у плотины.

3. Расчетные гидрографы высоких половодий и паводков.

4. Кривая зависимости уровня воды в нижнем бьефе гидроузла от расхода воды.

5. Правила пропуска высоких половодий и паводков через гидроузел [5].

Построение зависимостей между расходами и уровнями воды для входного створа водохранилища и нижнего бьефа гидроузла в различных условиях рассмотрены в главе 3. В данном случае эти зависимости удобно представлять в виде функций ZВ = ZВ(Q) и ZН = ZН(QН).

Расход воды QГЭС, поступающий в нижний бьеф гидроузла через ГЭС, зависит от напора, мощности и коэффициента полезного действия турбин. Напор брутто Hб определяется как разность ZZН уровней воды в водохранилище у плотины и в нижнем бьефе гидроузла. Максимальная пропускная способность турбин ГЭС определяется по эксплуатационным характеристикам гидроагрегатов в зависимости от напора нетто [5]. Напор нетто определяется в зависимости от напора брутто и потерь напора, которые зависят от расхода воды QГЭС.

Расход холостого сброса воды QХ, то есть поступления воды через водосливные и водосбросные отверстия, рыбоходы и прочие сооружения определяется по кривым максимальной пропускной способности каждого отверстия с учетом числа отверстий и степени открытия затворов. На рис. 8.1. представлена зависимость расхода воды QХ, пропускаемого через один пролет водосливной плотины Чебоксарского гидроузла от уровня воды в верхнем бьефе Z и ширины открытия водосливных отверстий a [5].

Рис. 8.1. Зависимость пропускной способности одного пролета водосливной плотины Чебоксарского гидроузла от уровня Z в верхнем бьефе.

Суммарную максимальную пропускную способность гидроузла характеризует максимальный сбросной расход воды Qсбр, который достигается при максимальной производительности турбин ГЭС и полном открытии всех водопропускных и водосливных отверстий. Его слагаемые – пропускаемый через ГЭС расход QГЭС и суммарный расход холостого сброса QХ – как правило являются функциями напора брутто Hб = ZZН. Уровень воды в нижнем бьефе определяется зависимостью ZН = ZН(QН), то есть суммарным расходом воды, сбрасываемым в нижний бьеф. При пропуске высоких половодий и паводков поступающий в нижний бьеф расход воды QН равен максимальному сбросному расходу Qсбр. Графики функций ZН(Qсбр) и Qсбр(ZZН) позволяют получить расчетный график функции Qсбр = Qсбр(Z), определяющей максимальную пропускную способность проектируемого гидроузла, что соответсвует максимальному сбросному расходу воды Qсбр в зависимости от уровня воды у плотины Z.

Морфометрические зависимости между объемом V и уровнем Z воды у плотины соответствуют горизонтальному положению водного зеркала водохранилища. Зависимость V(Z) определяет статический объем водохранилища, который оно может иметь в условиях относительно небольших значений расхода Q притока воды к входному створу. При прохождении высоких половодий или паводков поступающие в верхний бьеф расходы воды Q могут быть весьма большими. На рис. 8.2 показано распределение уровней воды в водохранилище на различном расстоянии s от плотины (s = 0) до границы зоны выклинивания подпора во входном створе (s = sВ) в зависимости от величины Q. Варианты такого распределения Z(s, Q) даны для нескольких значений приточных расходов Q0 < Q1 < Q2 < Q3. При этом нулевому расходу Q0 притока воды соответствует горизонтальное положение водного зеркала водохранилища [1].

Рис. 8.2. Распределение уровня воды в водохранилище при различных значениях его притока

Графики Z(s, Q) определяют систему кривых свободной поверхности водохранилища и показывают, что при достаточно больших значениях Q объем воды в водохранилище (динамический объем) может значительно превосходить статический объем V(Z) [5].