10216

90

4.3 Определение мертвого объема водохранилища

Мертвый объем водохранилища определяется по заданному периоду заиления

где VH =4230769,2 м3 – объем стока наносов вычисленный по формуле 15; n3 – время предполагаемого заиления водохранилища в годах, n3=130 лет.

VМ = 4230769,2 ∙130=550,00∙106 м3.

По кривой объемов водохранилища V = f(Н) (рис. 5) определяется уровень мертвого объема:

УМО = 31,0 м.

4.4 Определение потерь воды из водохранилища

Потери воды из водохранилища ∑∆Vпотерь складываются из потерь

на фильтрацию, на испарение и на льдообразование. Результаты расчетов сводятся в табл. 12.

Потери воды на фильтрацию за каждый месяц вычисляются приближенно по рекомендациям М.В. Потапова [7], поскольку эти потери по гидрологическим характеристикам района проектируемого сооружения определить довольно сложно. М.В. Потапов рекомендует оценивать потерю на фильтрацию за каждый месяц в виде процента от общего объема воды в водохранилище. Значение указанного процента дано в задании. Величина месячной потери на фильтрацию определится:

где VМ = 17,18∙106 м3 – мертвый объем по формуле 17; VÏËÇìåñ - полезный объем водохранилища за каждый месяц по табл. 11; р = 0,65 % - процентные потери на фильтрацию по заданию.

Потери воды на испарение с водохранилища, выраженные высотой слоя, определяются разностью испарения с водной поверхности и с поверхности суши до образования водохранилища, вычисляются только для месяцев с положительной температурой:

где ∆Z = Zв - Zс , м – испарение с водной поверхности, где сначала была суша. Принимается для каждого месяца по данным табл. 2 и табл. 3;

91

92

Fвод– площадь зеркала водохранилища, соответствующая объему водохранилища за указанный месяц с учетом мертвого и полезного объемов. Определяется по графикам V = f(Н) и F = f(Н) (рис. 5) при значении месячного объема воды в водохранилище из табл. 12 (2-ой столбик).

Потери на льдообразование определяются только для месяцев с отрицательной температурой.

4.5 Проверка возможности дальнейшего регулирования

Для проведения регулирования стока с учетом заданного потребления необходимо выполнение условия – сумма годового потребления и потерь должна быть меньше среднемноголетнего стока:

Если условие (20) не выполняется, это будет означать, что среднемноголетний сток не обеспечит потребление и потери, тогда необходимо будет выполнить перерасчет потребления, не изменяя объем вычисленных потерь.

В нашем случае:

(3615,6+153,15) ∙106 м3 ≤ 3980,0∙106 м3. 3768,75∙106 м3 < 3980,0∙106 м3.

Условие выполняется, следовательно, регулирование можно продолжить без изменения потребления.

4.6 Годичное регулирование стока с учетом потерь

Регулирование выполняется в табличной форме (табл. 13) аналогично рассматриваемому случаю без учета потерь (табл. 11). Проводится проверка расчета:

∑2-го столбика - ∑5-го столбика = ∑6-го столбика - ∑7-го столбика. 3980 - 3768,75= 1500,28 - 1289,03.

211,25 = 211,25.

93

Таблица 13 – Регулирование стока с учетом потерь

94

Полезный объем водохранилища равен VПЛЗ=1289,03∙106 м3.

4.7 Определение уровня НПУ

Нормальный подпорный уровень определяется в виде призмы сработки от отметки уровня мертвого объема. В качестве объема призмы сработки принимается сумма недостатков из табл.13.

VПЛЗ = 1289,03∙106 м3

Определение отметки НПУ проводится на рис.5 по кривой объемов водохранилища V = f(Н).

НПУ = 50,0 м.

В п. 4.3 было определено:

VМ =∆550,00∙106 м3, УМО = 31,0 м. = 50,0 – 31,0 = 19,0 м.

Полный объем водохранилища складывается из мертвого и полезного:

Заключение

В результате выполненных гидрологических расчетов установлена отметка нормального подпорного уровня, мертвого объема. Определены объемы водохранилища (полезный, мертвый, полный), площади зеркала водохранилища при этих объемах, а также выполнено регулирование стока.

Полученные данные являются исходными материалами для проектирования основных сооружений гидроузла.

95

Список литературы

1.Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. - Л.: Гидрометеоиздат.

2.СНиП 2-01-01-82. Строительная климатология и геофизика.

3.СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик.

4.СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные по-

ложения.

5.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Справочные материалы для выполнения курсовых работ и проведения практических занятий по дисциплине «Инженерная гидрология» для студентов специальности 290400 «Гидротехническое строительство» и 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» / А.К. Битюрин, В.Н. Бобко. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011 – 27 с.

6.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Методические указания к выполнению курсовой работы по гидрологии для студентов специальности 270104.65 «Гидротехническое строительство» и проведения практических занятий специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы»: Метод.указания / А.К. Битюрин, В.В. Агеева. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011 – 29 с.

7.Сучкин, А.Л. Гидрологический расчет водохранилища. Методические указания к выполнению курсовой работы по инженерной гидрологии для студентов специальности 1203 «Гидротехническое строительство речных сооружений и гидроэлектростанций»: Метод.указания / А.Л. Сучкин, В.Н. Козин. – Горький: ГИСИ, 1983 – 73 с.

97

Приложение 2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный архитектурно -строительный университет»

ННГАСУ

Кафедра гидравлики

Задание к курсовой работе по дисциплине «Гидрология»

Гидрологические расчеты реки в створе проектируемого гидроузла

1 Цель работы

Закрепление знаний в области гидрологических расчетов, полученных при изучении курса «Гидрология»; получение опыта по подбору необходимой литературы и обобщение имеющихся материалов.

2Исходные данные

2.1План в горизонталях места создания водохранилища с указанным

створом гидроузла, расположенного у __д.Подбобыка____ на реке___Колве_ (выдается преподавателем).

2.2Класс гидроузла IV .

2.3Процент потерь на фильтрацию от месячного объема воды в

водохранилище p = 0,65 %.

3Т ребуется

3.1Систематизировать гидрологические характеристики реки в створе

проектируемого гидроузла по разделам:

-расход воды;

-твердый сток;

-зимний режим.

3.2 Произвести гидрологические расчеты реки в створе проектируемого гидроузла:

3.2.1Выбрать расчетный год и выполнить распределение стока по

месяцам за средний по водности год;

3.2.2Построить кривую распределения ежегодных вероятностей пре-

вышения максимальных расходов на клетчатке вероятностей с умеренной асимметричностью (выдается преподавателем) и найти расчетные расходы, соответствующие заданному классу гидроузла;

3.2.3Вычислить твердый сток реки.

98

3.3Выполнить водохозяйственные расчеты:

3.3.1 Построить кривые площадей зеркала воды и объемов

водохранилища;

3.3.2Произвести расчет годичного регулирования стока водо-

хранилищем по данным среднего многолетнего стока реки. Расчет выполнить без учета потерь при условии равномерного водопотребления в течение года;

3.3.3Определить потери воды из водохранилища на испарение,

фильтрацию и льдообразование;

3.3.4Выполнить расчет годичного регулирования стока водохрани-

лищем с учетом потерь;

3.3.5Определить отметки нормального подпорного уровня (НПУ) и

уровня мертвого объема (УМО).

4 Отчетный материал

Отчетный материал представляется в виде пояснительной записки, снабженной чертежами, графиками и оформленной согласно действующим стандартам СТП ННГАСУ 1-1-98 ÷ 1-6-98.

Пояснительная записка представляется на белой бумаге формата А4 (без рамки и основной надписи, соблюдая поля сверху, снизу, справа – 15 мм, слева – 25 мм). Оформление выполняется одним из способов: рукописным или компьютерным (текстовый процессор Microsoft Word, шрифт Times New Roman Cyr № 12 или 14).

Рекомендуемая литература

1.Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические харак-

теристики. Т. 11 . Вып. 1 . – Л. : Гидрометеоиздат.

2.СНиП 2-01-01-82. Строительная климатология и геофизика.

3.СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик.

4.СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения.

5.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Справочные материалы для выполнения курсовых работ и проведения практических занятий по дисциплине «Инженерная гидрология» для студентов специальности 290400 «Гидротехническое строительство» и 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы» / А.К. Битюрин, В.Н. Бобко. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011 – 27 с.

6.Битюрин, А.К. Расчет максимальных расходов воды. Методические указания к выполнению курсовой работы по гидрологии для студентов специальности 270104.65 «Гидротехническое строительство» и проведения практических занятий специальности 270205.65 «Автомобильные дороги и аэродромы»: Метод.указания / А.К. Битюрин, В.В. Агеева. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2011 – 29 с.

7.Сучкин, А.Л. Гидрологический расчет водохранилища. Методические указания к выполнению курсовой работы по инженерной гидрологии для студентов специальности 1203 «Гидротехническое строительство речных сооружений и гидроэлектростанций»: Метод.указания / А.Л. Сучкин, В.Н. Козин. – Горький: ГИСИ,

1983 – 73 с.

Задание выдал _________________________

99

РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ ВОДОТОКОВ

Методические указания к выполнению лабораторных работ