3.4.Батиграфічні характеристики водосховища

Чаша водосховища характеризується конфігурацією, площею, об'ємами, глибинами та іншими показниками при різних відмітках рівня води.

Вихідними для визначення всіх цих показників є залежність площі водосховища від позначки рівня води в ньому , наведена у завданні (Додаток 7).

Елементарні об'єми водосховища між суміжними рівнями визначаються рівнянням:

, (18)

де _і, та _і+1 - площі водосховища при суміжних рівнях води;

- різниця відміток рівнів води.

Об'єм водосховища до певної позначки визначається підсумовуванням елементарних об'ємів, являє собою залежність між об'ємом і глибиною і має вигляд плавної кривої параболічного типу, це основна характеристика чаші водосховища, .

Площа мілководдя (літоралі) глибиною  2.0 м при заданій позначці води Н визначається кривою , як різниця площ дзеркала при даній позначці та при позначці на 2.0 м нижче.

Площі мілководь з підвищенням рівня можуть збільшуватися та зменшуватися. Ці дані використовуються, наприклад, для проектування протималярійних заходів на водосховищах.

Всі розрахунки по чаші водосховища зводяться в табл. 5, за даними якої будуються графіки , , , що суміщаються на одному рисунку (рис.4), де Н та h - абсолютні та відносні відмітки рівнів водосховища.

По графіках та значеннях об'ємів водосховища визначаються нормальний підпірний рівень (NPL – normal pressure level) та рівень мертвого об'єму (DZL – dead zero level), що із санітарних міркувань приймається не менше 3 - 4 м.

Таблиця 5

Визначення батиграфічних характеристик водосховища

Н, м	h, м	h, м	, км2	сер, км2	V, млн.м3	V, млн.м3	L
							км2	% від 
1	2	3	4	5	6	7	8	9
38 40 42	0 2 4	2 2	0 2 4	0-2 2-4	V0-2 V2-4	V2 V4	L0 L2 L4

Рис. 4. Батиграфічні характеристики водосховища

3.5. Розрахунки максимальних витрат та рівнів [1,2]

При проектуванні постійних річкових гідротехнічних споруд розрахункові максимальні витрати води належить приймати, виходячи із щорічної імовірності перевищення (забезпеченості), що встановлюється в залежності від класу споруд для трьох розрахункових випадків – основного, перевірочного та періоду пускового комплексу, згідно із таблицею 6.

Таблиця 6

Розрахункові щорічні імовірності перевищення максимальних витрат води

Розрахункові випадки	Щорічна імовірність перевищення р, %, розрахункових максимальних витрат води в залежності від класу споруд
	ІІ	ІІІ	IV
Основний	1,0	3,0	5,0
Перевірочний	0,1	0,5	1,0
Період пускового комплексу 1-2-3 роки	3,0	10,0	10,0

3.6. Максимальні витрати талої води

(за наявності даних гідрометричних спостережень)

Вважається, що є ряд багаторічних спостережень за максимальними витратами у повінь, а в завданні наводяться опрацьовані дані цього ряду: середньобагаторічна витрата повені та коефіцієнт варіації максимальних витрат повенейС’_v,max (Додаток 1, 2). Для повені приймається С’_s = 2 С’_v,max . Тоді максимальні розрахункові витрати:

, (19)

де К_р% - ордината кривої гамма - розподілу.

Розрахунок максимальних витрат для періоду весняної повені виконується для трьох розрахункових випадків.

З.7.Максимальні витрати води дощових паводків

(за відсутності або недостатності даних гідрометричних спостережень)

При відсутності даних гідрометричних спостережень гідрологічні розрахунки ведуться за даними річок-аналогів, за допомогою карт ізоліній характеристик, що розглядаються, або за емпіричними залежностями.

Максимальні миттєві витрати води дощових паводків визначаються за формулою, м³/с:

, (20)

де q₂₀₀ - модуль максимальної миттєвої витрати води,, щорічної ймовірності перевищення Р = 1%, приведений до площі водозбору, що дорівнює 200 км², визначається інтерполяцією, основаною на сукупності даних гідрологічних спостережень сусідніх річок у досліджуваному районі (Додаток 1, 2);

λ_р% - перехідний коефіцієнт від 1% до максимальної миттєвої витрати води іншої імовірності перевищення: λ _о,і% ⁼ 2.5; λ _0,5% ⁼ 1.25; λ _/% = 1; λ _з% = 0.58; λ _5% = 0.42, λ _10% = 0.26;

п₃ - коефіцієнт редукції модуля максимальної миттєвої витрати води зі збільшенням площі водозбору, приймається за додатком 16 [4], п₃ = 0,8 - для Т_с -2, З, п₃ = 0,22 - для Т_с -І, п₃ = 0,6 - для Т_с - 4 (Додатки 1, 2).

Розрахункові витрати для кожного випадку приймаються за найбільшими значеннями (весняної повені або дощового паводку).

3.8. Рівні проходження розрахункових витрат, крива Q=f(Н)

Визначаються рівні проходження витрат для основного та перевірочного випадків для гідравлічних розрахунків сполучаючих споруд та розрахункової витрати на період пускового комплексу.

Вказані рівні визначають побудовою кривої зв'язку витрат та рівнів у відповідності з формулою:

(21)

де ω - площа живого перерізу водотоку, м²;

W - швидкісна характеристика, приймається в залежності від R та п, що наводяться в додатку 8;

R - гідравлічний радіус;

(22)

χ - змочений периметр; для природних русел може прийматися рівним В - ширині русла по урізу води, м;

п - коефіцієнт шорсткості, приймається за завданням;

і - уклон поверхні води (приймається рівним поздовжньому уклону дна русла за завданням).

Швидкість визначається за формулою:

(23)

Побудувавши переріз русла в створі проектованої греблі, задаючись глибинами через 1.0 м, визначають при різних горизонтах Н значення В, ω, R, W, v, Q. Розрахунки ведуться до значення витрати, що перевищує максимальну.

Розрахунки зводять в таблицю 7, на підставі якої будують криві Q=f(Н), v = f(Н). За цими кривими визначають рівні та швидкості проходження розрахункових витрат у нижньому б'єфі гідровузла.

Таблиця 7

Визначення ординат кривої Q=f(Н) для створу греблі

Н, м	h, м	Δh, м	В, м	Всер, м	Δω, м2	ω, м2	R, м	W, м/с	V, м/с	Q, м3/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Рис. 4. Визначення рівнів проходження розрахункових витрат