- •Введение
- •Условные обозначения
- •1. Гидрологические расчеты
- •1.1. Определение нормы стока при наличии ряда наблюдений
- •1.2. Построение эмпирической кривой обеспеченности
- •1.3. Построение аналитических кривых обеспеченности и методы определения их параметров
- •1.3.1. Расчет параметров аналитической кривой обеспеченности трехпараметрического гамма – распределения
- •1.3.2. Построение аналитических кривых обеспеченности
- •1.4. Расчет максимального стока на примере р. Алей, с. Староалейское
- •1.5. Расчет внутригодового распределения стока с расчетной вероятностью превышения 80%
- •1.5.1. Расчет внутригодового распределения стока методом реального года
- •1.5.2. Расчет внутригодового распределения стока методом компоновки
- •2. Регулирование стока
- •2.1. Расчет водопотребления, его дефицита и определение периода начала водохозяйственного расчета.
- •2.1.1. Расчет водопотребления
- •2.1.2. Определение дефицита водопотребления
- •2.1.3. Определение периода начала расчета
- •2.1.4. Построение совмещенного гидрографа стока и водопотребления
- •2.2. Построение батиграфических кривых водохранилища.
- •2.3. Определение мертвого объема и уровня мертвого объема
- •2.4. Расчет водохранилища сезонного регулирования
- •2.4.1. Расчет полезного объема водохранилища графическим способом
- •2.4.2. Определение полезной емкости водохранилища по суммарной интегральной кривой
- •2.4.3. Определение полезной емкости водохранилища по разностной интегральной кривой
- •2.4.4. Режимы работы водохранилища
- •2.4.5. Режим работы водохранилища по суммарным интегральным кривым
- •2.4.6. Режим работы водохранилища по разностным интегральным кривым
- •2.5. Расчет полезного объема водохранилища таблично-цифровым способом
- •2.5.1. Режим работы водохранилища без учета потерь
- •2.5.2. Определение полезного объема водохранилища с учетом потерь
- •2.6. Определение фпу- форсированного подпорного уровня
- •2.6.1. Построение расчетного гидрографа половодья
- •2.6.2. Приближенный способ расчета трансформации половодий
- •2.6.3. Технико-экономическое обоснование выбора фпу
- •2.6.4. Расчет пропуска паводка через водохранилище методом я.Д. Гильденблата
- •2.6.5. Расчет трансформации паводка способом м. В. Потапова
- •3. Расчет водохранилища многолетнего регулирования
- •3.1.1. Расчет сезонной составляющей объема
- •3.1.2. Определение многолетней составляющей
- •Приложения
- •Список литературы
2.6.5. Расчет трансформации паводка способом м. В. Потапова
Предположим, что водосбросным сооружением является водослив.
Весь период паводка разбивают на интервалы, аналогично способу Я.Д. Гильденблата. Уравнение водного баланса представлено в виде:
V2/Δt +q2/2 = Qср + (V1/Δt +q1/2), (45)
выражение V2/Δt +q2/2 - обозначим Z1;
V1/Δt +q1/2 - обозначим Z2.
Тогда уравнение (45) примет простой вид: Z2 = Z1 + Qср,
где Z1 и Z2 - являются функцией сбросного расхода q.
Для расчета Z2 положим, что Qср = qсб , тогда Z2 = Z1 +qсб .
Все данные расчета сводятся в таблицу 22. Расчет сбросных расходов выполняется графическим способом последовательно, начиная с первого интервала времени Δt.
По данным табл. 22. строятся графики зависимости Z = f(q).
Таблица 22
Расчет параметров Z1 и Z2
Слой форсировки, hф |
ФПУ |
Vфпу |
Vф |
qсб |
Vф/ Δt |
qсб/2 |
Z1
|
Z2 |
0,5 |
146,7 |
318 |
41,5 |
66,2 |
159,6 |
33,1 |
192,7 |
258,9 |
1 |
147,2 |
330 |
72,5 |
186 |
278,8 |
93 |
371,8 |
557,8 |
1,5 |
147,7 |
360 |
112,5 |
343 |
432,7 |
171,5 |
604,2 |
947,2 |
2 |
148,2 |
395 |
142,5 |
528 |
548,1 |
264 |
812,1 |
1340,1 |
Рис.11 Схема расчета qсб по способу М. В. Потапова.
Расчет начинается с первого интервала времени Δt. По исходному гидрографу определяют среднее значение Q (табл. 21) и откладывают его величину по оси Z, получают точку С1. От нее проводят вертикаль С1D1 до пересечения с кривой Z1 = f(q). Ордината D1 определит сбросной расход qсб1 на конец первого интервала времени. Для того, чтобы найти qсб2 на конец второго интервала на кривой Z2= f(q) фиксируют точку В2. От точки В2 откладывают вправо среднее значение Q для второго интервала. От нее проводят вертикаль до пересечения с кривой Z1 = f(q) и фиксируют точкой D2. Ее ордината определит сбросной расход qсб2 на конец второго интервала времени. Аналогично рассчитывают сбросные расходы для остальных интервалов времени. Расчеты продолжают до тех пор, пока среднее значение Q не будет располагаться левее кривой Z1 = f(q), что свидетельствует о том, что сбросные расходы начинают убывать, т.е. максимум уже пройден.
Полученные значения qсб откладывают на гидрографе половодья (рис. 9) и соединяют точки плавной линией. Точка пересечения кривой сбросных расходов с нисходящей частью гидрографа определит момент сбросного расхода и его величину qсб = 445м3/с.
Значение слоя форсировки находят по формуле (44); hф = 1,79м.
Следовательно ФПУ = 146,2 + 1,79 = 147,99 м.
Значение Vфпу определяют по батиграфической кривой: Vфпу = 320млн.м3.
Объем форсировки Vф =Vфпу – Vнпу = 320 –278,5 = 41,5 млн.м3 .
Метод М.В. Потапова применяется при любом гидрографе паводка и любом типе водосбросного сооружения. Если водосбросное сооружение представлено донными отверстиями, то для расчета сбросного расхода используют формулу:
q = m2ω√2g hф ½ . (46)
Все основные показатели по расчету сезонного регулирования водохранилища сводятся в таблицу 23.
Таблица 23
Сводка основных показателей водохранилища сезонного регулирования
Показатели |
Обозначения |
Един. измерения |
Величина |
Период наблюдений |
n |
лет |
25 |
Норма стока |
Q0 |
м3/с |
19,2 |
Среднемноголетний сток |
W0 |
млн.м3 |
604 |
Коэффициент вариации |
Cv |
|
0,31 |
Коэффициент ассиметрии |
Cs |
|
3,5 Cv |
Максимальный сток, 1% |
Qmax.1% |
м3/с |
541 |
Коэффициент вариации максимального стока |
Cv.max |
|
0,46 |
Сток воды 80% обеспеченности |
W |
млн.м3 |
422,2 |
Суммарный водоотбор, отдача |
U |
млн.м3 |
315,6 |
Суммарные потери |
Vпот |
млн.м3 |
27,3 |
Уровень мертвого объема |
УМО |
м |
144,2 |
Нормальный подпорный уровень |
НПУ |
м |
146,2 |
Форсированный уровень |
ФПУ |
м |
148,21 |
Мертвый объем |
Vм.о. |
м |
140 |
Полезный объем |
Vплз |
млн.м3 |
138,5 |
Полный объем |
Vнпу |
млн.м3 |
278,5 |
Форсированный объем |
Vфпу |
млн.м3 |
350 |
Объем форсировки |
Vф |
млн.м3 |
71,5 |
Слой форсировки |
hф |
м |
2,01 |
Сбросной расход |
q сб |
м3/с |
530 |
Ширина водослива |
В |
м |
100 |
Площадь зеркала при НПУ |
ωнпу |
км2 |
60 |
Площадь зеркала при ФПУ |
ωфпу |
км2 |
92 |