3.Водогосподарські та гідрологічні розрахунки по гідровузлу

3.1.Створ греблі, узгодження, вишукувальні роботи

План створу греблі наведений у завданні (Додатки 1, 2, 6) на підставі проведених узгоджень та вишукувальних робіт.

3.2.Водогосподарські розрахунки по водосховищу

Об’єм водосховища може бути розрахований таблично-цифровим або графічним методом. Останній є простішим і наочнішим, але він не дозволяє врахувати втрати води з водосховища на випаровування, фільтрацію та льодоутворення в зимовий період. Для їх врахування введемо умовну величину:

Q_br - сумарна водовіддача із водосховища

, (9)

де 1.1 - 1.2 - коефіцієнт, що враховує втрати на випаровування, фільтрацію, льодоутворення.

Для визначення типу регулювання стоку порівнюють Q_br з Q_р% та , після чого з'ясовується достатність водотоку для забезпечення водопостачання. Якщо досить сезонного регулювання стоку, якщо, необхідне багаторічне регулювання стоку, якщо , необхідне також багаторічне регулювання, але стік може бути зрегульованим тільки на 80%.

Коефіцієнт 0,8 приймається для забезпечення в нижньому б'єфі за греблею в маловодний період витрат, достатніх для задовільного біологічного та санітарного стану річки.

Результати вище проведених розрахунків наводяться у вигляді діаграми:

Рис 2. Діаграма обґрунтування необхідності та достатності сезонного регулювання стоку

Крім того, слід проаналізувати варіанти вирішення питання водопостачання (надати рекомендації) при збільшенні витрати водоспоживання на 25, 50, 100, 150% (q’_u =1,25q_u; q’’_u =1,5q_u; q’’’_u =2,0q_u; ^qIV_u =2,5q_u) і зробити висновок про регулювання стоку в цьому випадку. На діаграмі показати межі можливого використання сезонного, багаторічного регулювання стоку та переходу до іншого джерела.

3.3. Розрахунки об'єму водосховища сезонного (впродовж року) регулювання стоку

Покриття водоспоживання забезпечується за рахунок стоку маловодного року розрахункової забезпеченості р%, а об'єм водосховища розраховується за допомогою інтегральної кривої стоку.

Середньомісячні витрати визначаються для маловодного року за модульним коефіцієнтомК (Додаток 5):

. (10)

Потім визначаються ординати інтегральної кривої стоку, що виражають залежність між об'ємом стоку V та часом Т, за який цей об'єм пройшов через розрахунковий створ річки.

Об’єм стоку, млн. м³, за кожен місяць визначається за формулою:

, (11)

де 2,6298 – кількість мільйонів секунд у місяці.

Об’єм стоку за певний проміжок часу Т:

, (12)

де t₀ та t – відповідно початковий та кінцевий момент часу.

Всі розрахунки зводяться в табл. 4.

Перевірка:

, (13)

До 12 місяців року, що розглядається, “добудовують” 4 – 5 місяців наступного року таким чином, щоб охопити кінець наступної повені.

За даними таблиці 4 будують графіки гідрографа та інтегральної кривої стоку (рис. 2).

Таблиця 4

Обчислення ординат гідрографа та інтегральної кривої стоку

Місяць	Модульний коефіцієнт К	Середньомісячна витрата Qm.m, м3/с	Об’єм стоку V, млн. м3
			Місячний	Зростаючим підсумком
1	2	3	4	5
І ... ХVII

Для визначення корисного об’єму водосховища співставляються графіки припливу води (інтегральна крива стоку) і водоспоживання, знаходиться максимальний дефіцит стоку. Для цього будується променевий масштаб V_br в точці, що відповідає 12-й місяцям:

. (14)

V_br - річний об’єм водоспоживання з врахуванням втрат води з водосховища на випаровування і фільтрацію.

В точці перегину (максимуму) інтегральної кривої проводиться дотична, паралельна лінії променевого масштабу Q_br. Праворуч від точки дотику сумарна лінія водоспоживання проходить вище сумарної лінії стоку. Найбільше розходження між ними по вертикалі становить в масштабі осі ординат річний корисний об'єм водосховища V_USE, (Дивись рис. 3).

Мертвий об'єм , призначений для осідання і акумуляції наносів, визначається млн.м³:

, (15)

де  - середньо багаторічна каламутність, г/м³;

_sed - густина наносів, _sed = 1.1-1.2 т/м³;

- середньо багаторічний річковий стік, млн.м³:

(16)

Т - період експлуатації водосховища - 50, 100, 200 років відповідно для IV, ІІІ, П класу капітальності споруд.

Рис.3. Графіки гідрографа та інтегральної кривої стоку

Клас капітальності водосховищної греблі приймається за нормативними положеннями [1, п. 5.81, прим.2], тобто:

II клас - для І категорії надійності подачі води;

3. клас - для II категорії надійності подачі води;

4. клас - для III категорії надійності подачі води.

Повний об'єм водосховища V_full:

, (17)

- звичайно в декілька разів менше .