Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Введение

регулирование речной сток водохранилище

Регулирование речного стока – перераспределение во времени объема речного стока в замыкающем створе, выражается в его увеличении или уменьшении в отдельные периоды по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора.

Для обоснования надежной работы водохозяйственных сооружений, наиболее эффективной их эксплуатации и рационального использования водных ресурсов необходимо выполнение расчетов речного стока. Расчет регулирования стока обычно сводится к определению потребной (полезной) емкости водохранилища, а также объема сброса излишней воды, поступающей в водохранилище во время паводка.

Иногда приходится решать обратную задачу, т.е. находить зарегулированный расход по установленному техническими или экономическими условиями объему водохранилища. На практике определение необходимой емкости водохранилища выполняют с помощью интегральной (суммарной) кривой стока.

Задача регулирования сводится к обеспечению рационального использования запасов воды водохранилища в зависимости от водности того или иного года.

Управление работой водохранилища заключается не только расчетной полезной отдачи в пределах проектных подпорных отметок, но и максимально полного использования стока сверх расчетного потребления.

Анализ исходных данных

Анализируя данные о стоке по р. Шуя за период 1971-1975 гг. увидим:

1. наибольший месячный расход Q=242 м³/с, наблюдался в мае 1971г.,

2. наименьший месячный расход Q=11,9 м³/с, наблюдался в сентябре 1973г.,

3. наибольший среднегодовой расход Q=64 м³/с, в 1971г.,

4. наименьший среднегодовой расход Q=36,6 м³/с, в 1973г.,

5. наибольший среднегодовой расход за весь ряд наблюдений 1946-1975гг Q=105 м³/с.,

6. наименьший среднегодовой расход за весь ряд наблюдений 1946-1975гг Q=19,3 м³/с.,

7. среднегодовой расход за весь ряд наблюдений 1946-1975гг Q=57,4 м³/с.,

Площадь водосбора р. Шуя – д. Салменица 5610 км².

Расчет сезонного регулирования стока. Построение гидрографа за один год Q=f(t)

Для построения гидрографа заполняем таблицу 1, данные об объеме стока получаем расчетом по известным расходам за 1971 год.

Таблица 1.

№	Δ t, месяц	Q, м3/с	объем стока за интервал, W=Q*Δt*109 , м3	объем стока на конец интервала W, *109 м3
1	III	35,1	0,092	0,092
2	IV	27,8	0,073	0,165
3	V	242	0,636	0,802
4	VI	139	0,366	1,167
5	VII	52	0,137	1,304
6	VII	27,5	0,072	1,376
7	IX	29,7	0,078	1,454
8	X	38,6	0,102	1,55
9	XI	62,1	0,163	1,719
10	XII	48,1	0,127	1,846
11	I	29,5	0,078	1,923
12	II	36,3	0,095	2,019

График изменения расхода воды Q=f(t) за 1971 год представлен на рисунке 1. Гидрограф имеет двухпиковый характер: в весеннее половодье и осеннюю межень.

Построение интегральной кривой стока в прямоугольных координатах W=f(t). Анализ свойств интегральной кривой

Интегральная кривая стока W=f(t) за 1971 год представлен на рисунке 2.

1. Каждая ордината кривой дает суммарный сток за время от начала учета до момента, которому соответствует данная ордината.

2. Разность ординат двух точек кривой равна объему стока за интервал времени между ними.

3. При Q=const в некотором интервале времени объем стока изображается уравнением прямой W=Q*t, а интегральная кривая ступенчатого гидрографа будет иметь вид ломаной линии.

4. Соединяем начало и конец интегральной кривой прямой линией и определяем угол ее наклона к оси абсцисс.

Тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс, секущей интегральную кривую, равен величине среднего расхода Qср в интервале времени между этими точками:

Qср = tanα = ΔW/Δt.

Qср= (2,019*10⁹)/(2,63*12*10⁶)=64 м³/с.

5. С приближением конечной точки интегральной кривой к начальной и при совмещении с ней секущая превращается в касательную. Тангенс ее наклона к оси абсцисс равен расходу в точке касания, с учетом масштабов.

Q=(tanα*m_W)/m_t ,

где m_W – масштаб объема,

m_t – масштаб времени.

Таким образом подсчитав угол наклона касательной в любой точке интегральной кривой стока, можно получить значение расхода воды.

На этом свойстве основано построение лучевого масштаба расходов. Для удобства пользования им интервалы расходов выбирают одинаковым. Полюсное расстояние вычисляется по формуле:

P = m_W /(m_t * m_Q )/

P= 0.2*10⁹ /(20*2.63*10⁹)=3.8 (см).

где m_W – масштаб объема в м³,

m_t – масштаб времени в с,

m_Q - масмтаб расхода в м³/с.