2.6.4. Расчет пропуска паводка через водохранилище методом я.Д. Гильденблата

Порядок выполнения расчета:

• Весь период паводка разбивается на равные промежутки времени. Их продолжительность выбирают такой, чтобы в течение этого интервала как приток Q, так и сбросной расход q можно было считать изменяющимся линейно. При этом одну из границ расчетных интервалов совме­щают с максимальной ординатой расчетного гидрографа поло­водья.

Р ис.9

Расчетный гидрограф половодья и график сбросных расходов.

• Уравнение водного баланса для каждого интервала времени имеет вид:

, (43)

где значения с индексом 1 соответствуют началу периода, с индексом 2 – концу периода. Следует учесть, что значения окончания рассматриваемого периода, соответствуют значениям начала следующего периода.

• Все члены правой части можно найти исходя из заданных параметров. Чтобы определить величину q₂ – сбросной расход на конец расчетного периода необходимо построить вспомогательный график зависимости q и (q Δ t/2+V).

В нашем случае за расчетный интервал времени Δt примем 3 суток или 259200 сек = 0,26 млн.сек.

• В качестве сбросного сооружения принимается водослив практического профиля.

Ориентировочная ширина водослива В = 103 м (см.выше). Для расчета принимается В =100м.

Таблица 20

Расчет координат вспомогательного графика.

Слой форсировки, hф	ФПУ	Vфпу	Vф	q	q Δ t/2	q Δ t/2+Vф
0,5	146,7	318	41,5	66,2	8,6	50,1
1	147,2	330	72,5	186	24,2	96,7
1,5	147,7	360	112,5	343	44,6	157,1
2	148,2	395	142,5	528	68,6	211,1

НПУ = 146,2м; ФПУ = НПУ + h_ф.

V_фпу – определяется по батиграфическим кривым – кривой объемов V=f(H).

V_ф = V_фпу – V_{нпу .}

Сбросной расход: q = mB h_ф ^3/2 ,

Δt = 3 суток = 259200 сек = 0,26 млн.сек.

• Строится вспомогательный график зависимости q =f(q Δ t/2+V_ф)

Рис. 10 Вспомогательный график q =f(q Δ t/2+V_ф)

• Рассчитываются сбросные расходы, данные сводятся в таблицу 21.

Таблица 21

Расчет сбросных расходов по интервалам.

№ интервала	Q1	Qср	QсрΔt	q	qΔt	V2+q2Δt/2
1	2	3	4	5	6	7
1	0	40	10,4	0	0	0
	80			10	2,6	10,4
2		135	35,1
	190			50	13	42,9
3		230	59,8
	270			150	39	89,7
4		325	84,5
	380			280	72,8	135,2
5		420	109,2
	460			385	100,1	171,6
6		500	130
	541			480	124,8	201,5
7		526	136,8
	510			530	137,8	213,5
8		485	126,1
	460			480	124,8	201,8
9		440	114,4
	420					191,4
10		395	102,7
	370
11		355	92,3
	340
12

• Значения Q₁ снимается с гидрографа половодья, схематизированного под треугольник.

Для расчета используется уравнение (43). В начальный момент времени q = 0, Q= 0, V=0.

Подставив эти значения в уравнение, находится значение на конец первого интервала времени (гр.7):

Зная величину по вспомогательному графику определяется значение q = 8 м³/с (гр.5), находится qΔt =2,1 (гр.6). Значения qΔt =2,1; =10,4 – являются конечными для первого интервала и в то же время начальными для второго интервала.

Таким образом, получается, что все члены правой части для расчета параметров на конец второго интервала известны. Расчет выполняется последовательно для каждого интервала времени. Результаты заносятся в таблицу 21.

Полученные сбросные расходы (гр.5) откладывают в конце соответствующих интервалов времени на графике расчетного гидрографа (рис.9) и строят кривую сбросных расходов, соединяя нанесенные точки. Точка пересечения этой кривой с нисходящей частью гидрографа определяет момент максимального сбросного расхода и его величину q_сб =530м³/с.

По формуле: (44)

Находится значение слоя форсировки h_ф = 2,01м,

следовательно ФПУ = 146,2 + 2,01 = 148,21 м.

Значение V_фпу определяется по батиграфической кривой V_фпу =350 млн.м³, объем форсировки V_ф =V_фпу – V_нпу = 350 –278,5 = 71,5 млн.м³ .