3.2 Постановка задачи оптимизации и определение оптимального варианта параметров водохозяйственной системы.
Зависимость, полученная в 3.1, позволяет сформулировать задачу оптимизации. Определить набор проектных решений , обеспечивающих максимальный экономический эффект при условии обеспечения санитарно-экологических и отраслевых требований народного хозяйства к водным ресурсам.
Каждое из значений гарантированной водоотдачи может быть получено при разных сочетаниях емкости водохранилища и параметрах дотации стока из бассейна Донора. При фиксированном объёме суммарной гарантированной отдачи и той её части, которая покрывается из водохранилища, объём переброски Апер находится по разности(А-Авод-ща). Пропускная способность тракта переброски, определяется по максимальной ординате гидромодуля с учётом потерь при транспортировке. При наличии буферного водохранилища для перерегулирования расходов в график орошения, режим переброски будет равномерный, что позволяет существенно снизить пропускную способность, но при этом добавляются затраты на создание упомянутой емкости. В рассматриваемом примере будем считать, что буферной емкости нет. В этом случае, зная объём переброски не то А пер, и отношение d максимального месячного объёма водоподачи на орошение к оросительной норме, несложно найти расход канала(d принимается в соответствии с графиком гидромодуля, в проекте d=0.30)
Qбр=φпот*d*Апер/2.63
φпот- коэффициент, учитывающий потери по трассе канала
Vвыемки= L∙ω,
где L – протяженность трассы в км
ω – площадь поперечного сечения канала
4 Водоснабжение из соседнего бассейна (из реки донора) Расчёт параметров канала переброски
Водохозяйственная система в качестве источника воды предусматривает: регулирование стока главной реки, водохранилище и переброску части стока из соседнего бассейна. Величина водозабора из р. Донор в условиях маловодного года с учётом асинхронности стока возможна в объёме 50% среднемноголетнего стока главной реки т.о. Umax водохозяйственной системы составит Umin+Uдоп+ Апереброски.
Поперечное сечение канала предполагается трапецеидальной формы.
Длина канала переброски 15 км, уклон дна канала i = 0,0005,грунт в основании канала – лёгкие суглинки.
В зависимости от грунтов, для каналов глубиной менее 10 м, коэффициент заложения откосов m=1,5. Коэффициент шероховатости примем как для оросительного канала в глинистом русле n=0,0225.
βmax = b/h = 2,45
Рис. 2 Расчетная схема трапецеидального водослива
,
где ω
– площадь живого поперечного сечения,
-
смоченный периметр,
R- гидравлический радиус,
С - коэффициент Шези, определяется по формуле Манинга
К – расходная характеристика
K=ω*C*R1/2=3.95*h2*41.39*(0.65h)1/6=163.49*(0.65)0.167*h2.,17=152,14* h2.,17
Параметры сечения канала определяем с помощью уравнения
K*i1/2=Qбр K*i1/2=152,14*h2.17*0.0225=3.42*h2.17
Lgh=(lg(0.033*Апер))/2,17 h=10(Lg(0.033*Апер))/2.17
V = L∙ω,
где L – протяженность трассы в км
ω – площадь поперечного сечения канала
Длина канала L = 15км.
Расчёты сводим в таблицу 7.
Таблица №7