10427

80

3) Параметр асимметрии CS для расходов талых вод равнинных рек принимается

Используя данные табл. 8 и [5, табл. 4], находятся ординаты ki теоретической кривой биномиального распределения максимальных расходов воды, которые записываются в табл. 9.

По результатам табл. 9 строится теоретическая кривая обеспеченности на клетчатке вероятности с умеренной асимметричностью в координатах модульного коэффициента ki и процента обеспеченности р

(рис.3). На теоретическую кривую наносятся наблюденные точки из табл.8.

Для большей достоверности проводится оценка его погрешности: а) По расходу. Величина относительной средней квадратической

ошибки средней многолетней величины ряда вычисляется по формуле

εQ = 0,2018 100 =4,03%.

б) По параметру вариации. Величина относительной средней квадратической ошибки коэффициента изменчивости при определении CV методом моментов

недостаточно для достоверности расчета. Необходимо определить число лет наблюдений.

n= 50∙(1+0,18)2 = 70 лет.

Далее для определения параметров кривой обеспеченности следует заполнить табл.8 (первые три столбика) для 70-ти лет наблюдений n = 70,

если таковые имеются в [1] и пересчитать величины Qi , CV, CS , εQ , εCV .

Если число лет наблюдений недостаточно, расчет проводится иначе, по [3, 6]. В настоящих методических указаниях этот расчет не рассматривается.

81

Таблица 8 – Вспомогательные вычисления к определению параметров кривой обеспеченности

82

Таблица 9 – Ординаты теоретической кривой биномиального распределения максимальных расходов воды

83

84

Вывод: как видно из рис. 3, наблюденные точки достаточно близко расположены к теоретической кривой, что говорит о надежности проведенного расчета и кривая обеспеченности может служить для достоверного определения расчетных максимальных расходов. Если же наблюденные точки окажутся за пределами теоретической кривой, то необходимо проверить расчет и выяснить причину отклонения. В случае, если ошибки не будет обнаружено, произвести перерасчет теоретической кривой обеспеченности, изменяя значение CS, а в некоторых случаях и CV

по [3, 6].

3.3 Определение расчетных расходов воды

Расчетные ежегодные вероятности превышения максимальных расходов воды устанавливаются для двух расчетных случаев - основного и поверочного в зависимости от класса гидротехнического сооружения в соответствии со СНиП [4, табл. 2]:

Ежегодные вероятности p %, превышения расчетных максимальных расходов воды

* С учетом гарантийной поправки в соответствии с СП 33-101.

В задании данной работы определен IV класс гидроузла. По табл. 9 выписываются расчетные расходы воды:

Qð=5% = 170 м3/с – основной случай;

Qð=1% = 190 м3/с – поверочный случай.

3.4 Расчет твердого стока

Твердый сток определяется движением донных и взвешенных наносов. Взвешенные наносы характеризуются содержанием взвешенных частиц в единице объема воды. Весовой сток взвешенных наносов воды определяется по среднемноголетнему стоку выражением:

где ρ = 800 г/м3 – мутность (по п. 2.2); V = 3980,0∙106 м3 – объем стока воды за расчетный год по табл.7.

РВ =800∙3980,0∙106 = 3185520,3∙106 г = 3185520,3 т.

85

Общий объем годовых наносов определяется по формуле Б.П. Полякова [7]:

где γ – удельный вес взвешенных наносов γ = 0,7÷0,9 т/м3, принимается для расчета γ = 0,8 т/м3; γÄ – удельный вес донных наносов γÄ = 1,5÷1,7

4Водохозяйственные расчеты

4.1Построение кривых площадей и объемов водохранилища

Кривая площадей F = f(Н) зеркала водохранилища строится путем планиметрирования плана водохранилища в горизонталях (рис. 4). Площадь зеркала вычисляется для каждой горизонтали.

Кривая объемов V = f(Н) водохранилища строится на основании суммирования частных объемов между смежными горизонталями. Частные объемы определяются между смежными горизонталями по формуле трапеций:

горизонталями в масштабе; ∆Н – расстояние по высоте между горизонталями.

Результаты вычислений сводятся в табл. 10.

По данным табл. 10 строятся графики кривых площадей F = f(Н) зеркала водохранилища и его объемов V = f(Н), рис. 5.

86

Таблица 10 – Значение площадей зеркала воды и объемов водохранилища для заданных отметок в горизонталях

4.2 Годичное регулирование стока воды водохранилищем аналитическим методом без учета потерь

Регулирование стока аналитическим методом без учета потерь на фильтрацию, испарение и льдообразование является предварительным и производится в табличной форме, табл. 11.

Сток за каждый месяц берется из табл. 7.

По условию задания (см. бланк задания п.2.4) годовой объем потребления воды из водохранилища определяется выражением:

Vïîòðãîä = 0,9 Vгод ,

где Vгод = 3980,0∙106 м3 – объем стока воды за расчетный год по табл.7.

Vïîòðãîä = 0,9∙3980,0∙106 = 3615,6∙106 м3.

87

Рисунок 4 – План участка реки

88

89

Считается, что потребление воды по месяцам равномерное, поэтому величина годового потребления разделена на 12 месяцев:

Регулирование должно осуществляться так, чтобы объем недостатка воды мог покрыть его избытком. Водохранилище заполняется водой в период наибольшего притока (в половодье или паводок) на сумму всего объема недостатка воды.

Объем воды в колонке недостаток (∑5-го столбика) определяет полезный объем водохранилища, который требуется для регулирования. В случае если ожидается большой осенний паводок, то полезный объем водохранилища принимается меньше на величину избытка в этих осенних месяцах.

Таблица 11 – Аналитический расчет годичного регулирования стока без учета потерь

Проводится проверка расчета:

∑2-го столбика - ∑3-го столбика = ∑4-го столбика - ∑5-го столбика. 3980 - 3615,6 = 1558,3 - 1193,9.

364,4 = 364,4.

Полезный объем водохранилища равен VПЛЗ = 1193,9∙106 м3.