Гідрологічні та водогосподарські розрахунки (стр. 1 из 4)

Міністерство аграрної політики України.

Державна агроекологічна академія України.

Кафедра моніторингу НПС

Курсова робота

на тему:

“Гідрологічні та водогосподарські розрахунки”

Виконав: студент 2 курсу

1 групи екологічного факультету

Касянчук В.В.

Перевірив: Дорошенко В.В.

Житомир 2001


Завдання курсової роботи

Назва річки Кам’янка
Річка – аналог Уборть
Площа водозабору 260 км2
Роки 1961 – 1975
К-ть голів тварин 2900
К-ть води, використаною однією головою 65 л/добу
М, м3 /га 850
Площа дзеркала 150
Грунт Глина
Зарегульваність стоку 0,01

Зміст

Вступ

1. Гідрографічна характеристика річки

2. Гідрологічні розрахунки

2.1 Визначення норми стоку

2.2 Визначення коефіцієнтів варіації та асиметрії

2.3 Забезпеченість, її визначення і будова кривої забезпеченості при обмежений кількості даних

2.4 Побудова аналітичної кривої забезпеченості

2.5 Побудова кривих повторюваності і забезпеченості рот достатній кількості даних

3. Регулювання стоку

3.1 Визначення місця розташування і притоку води до водосховища

3.2 Складові частини водосховища

3.2.1 Мертвий об'єм

3.2.2 Корисний об'єм

3.2.3 Форсований об'єм

3.3 Проектування греблі

4. Внутрірічний розподіл стоку

5. Визначення скидних витрат з водосховища і розмірів гідроспоруд

Список літературних джерел

Додатки


Вступ

Мета курсової роботи - навчитись давати кількісну оцінку гідрологічним явищам, визначити статистичні характеристики стоку, виконувати водогосподарські розрахунки.

Основою для виконання курсової роботи є фактичні дані річки з певним періодом спостережень за її стоком і гідрографічною характеристикою. Ці відомості отримані з завданням, а також з гідрографічного опису річки.

Курсова робота складається з розрахунково-пояснювальної записки і графічної частини. В пояснювальній записці стисло викладаються необхідні описи і розрахунки, а також розрахункові таблиці. Записка закінчується загальними висновками, списком використаної літератури.

До графічної частини роботи відносяться план, повздовжній переріз водосховища і поперечний — греблі, гістограма розподілу і крива забезпеченості. Усі ці креслення, крім плану водосховища, виконані в масштабі на стандартних аркушах та на міліметрове му папері.


1. Гідрографічна характеристика річки

Річка Камя’нка бере початок на відстані 0,5 км. Захініше с. Ярешки на висоті 235м над рівнем моря і впадає у р. Рось зліва, на 213 км від її гирла біля с. Чмирівка на висоті 152 м над рівнем моря. Довжина річки – 105 км; площа водозбору 840 км2 , середній ухил водної поверхні 0,79%0.

Основна притока: р. Собот (п.б., 18 км).

Басейн річки розміщений в межах Придніпровського підвищення, має грушевидну форму. Довжина його - 83 км, середня ширина - 10 км; у верхній частині ширина його не перевищує 7,5 км, а в нижній - збільшується до 25 км. Поверхня басейну рівнинна. Грунти крупно-пилуваті, легкосуглинкові, чорноземні.

Річкова сітка розвинена добре; коефіцієнт густоти її з врахуванням річок менше 10 км складає 0,37 км, а без урахування їх – 0,18.

Долина слабо звивиста, трапецевидна, і тільки біля сс. Бертники, Фурси – у – подібна. Переважаюча ширина її 0,9 – 1,2 км, найбільша - 3,5 км(с. Дрозди), найменше – 0,3 км(с. Фурси).

Схили висотою – 15 – 25 м переважно випуклі, помірно круті, рідше круті, або пологі, слабо розсічені і тільки між с. Трилеси і с. Мазепинці – правий - сильно розсічений. Складені вони суглинковими ґрунтами, розорені або зарослі степовими травами, біля сс. Парипси, Саверці, Ставище, Кожанка, Червона, і між сс. Дрозди і Безугляки покриті змішаними лісами (дуб, сосна, береза).

Пойма лучна, суха двостороння, місцями чергується по берегам(сс. Зубарі, Кожанка, Корольовка, Дрозди, Велико-Половецьке). Переважаюча ширина її 200 – 400 м, місцями звужується до 100 – 70 м (сс. Дрозди, Безугляки) або розширюється до 1,2 км (верхня околиця с. Парипси).

Поверхня пойми – рівна, перетинається улоговинами і торф’яними кар’єрами; складена вона суглинковими ґрунтами. В верхній течії зустрічається заболочені ділянки, складені торф’яними ґрунтами. В період весняного паводку пойма затоплюється на 1 – 3 неділі шаром води до 2 – 2,5 м.

Русло слабо звивисте, не розгалужене, до с. Трилеси є рядом окремих плесів, місцями воно губиться в заболоченій поймі. Переважаюча ширина річки 5 – 10 м, найбільша – 25 м (с. Трилеси). Глибина близько 0,3 – 0,8 м, найбільша – 3,6 м; швидкість рідко досягає 0,2 м/с.

Річка протікає через ряд ставків – водосховищ довжиною від 0,2 до 4,9 км, шириною від 20 до 450 м. гглибиною від 0,5 – 4,0м, біля берегів (місцями по всій ширині) русло заростає водною рослинністю. Дно рівне замулене або торф’янисте, місцями кам’яне.

Берега висотою 0,5 – 1,5 м, круті, обривисті, зрідка плоскі, порослі очеретом та осокою, місцями – чагарником і окремими деревами. Складені вони торф’янистими ґрунтами, в с. Фурси – кам’яне. Внаслідок зарегульованості річки її природний режим значно порушений. Гирлова ділянка річки знаходиться у змінному підпорі від річки Рось.


2. Гідрологічні розрахунки

Гідрологічні розрахунки мають різну мету. В залежності від кількості спостережень (довжини ряду) методи розв’язання завдань не зовсім однакові. Спочатку визначаємося основні характеристики стоку6 середньоаріфметична величина або норма стоку, коефіцієнти варіації і асиметрії.

Слід пам’ятати, що стік може бути представлений у вигляді різних параметрів і одиниць.

Це витрати Q, модуль q, шар h, об’єм V3 відповідними одиницями м3 /c, л /с км2 , мм і м3 . Всі вони переводяться з одних в інші за допомогою простіших залежностей.

2.1 Визначення норми стоку

При достатній кількості даних (біля 300 років) норма стоку визначається як середня арифметична даного ряду, тобто

∑ Qi

Q = --------- (2)

n

де n – число членів ряду.

При нестачі даних (n < 30 років) виникає потреба в продовженні ряду по більш довгому ряду річки – аналогу. Для цього може бути використаний метод парної регресії.

Відібравши річку-аналог, або створ даної річки, з довгим періодом спостережень (в нашому випадку річка-аналог вказана в завданні), і використовуючи короткий ряд по основній річці, яка також вказана в завданні (додаток 2), одержують рівняння регресії, що має такий вигляд:


Qi - Qcp = r (QAI – QAcp ) (3)

Де Qi і Qai – витрати даної річки і річки-аналогу в будь-який рік спостережень;

Qcp i QAcp – cередні значення витрат за загальний період спостережень;

уQ i уQA – середньоквадратичні відхилення рядів даної річки і аналогу від середнього значення;

r – коефіцієнт кореляції.

№№ п/п Рік Q, м3 QA , м3 ДQ ДQА ДQ2 ДQА 2 ДQДQА
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1961 5,4 13,0 -4,9 -0,7 24,01 0,49 3,93
2 1962 18,6 20,9 8,3 7,2 68,89 51,84 59,76
3 1963 4,7 6,0 -5,6 -7,7 31,36 59,29 43,12
4 1964 5,1 6,2 -5,2 -7,5 27,04 56,25 39,00
5 1965 6,0 7,8 -4,3 -5,9 18,49 34,81 25,37
6 1966 12,3 17,8 2,0 4,1 4,00 16,81 8,2
7 1967 10,4 13,4 0,1 -0,3 0,01 0,09 -0,03
8 1968 13,6 17,6 3,3 3,9 10,89 15,21 12,87
9 1969 14,9 21,5 4,6 7,8 21,16 60,84 35,88
10 1970 19,6 28,4 9,3 14,7 86,49 216,09 136,81
11 1971 17,5 21,0 7,2 7,3 51,84 53,29 52,56
12 1972 6,1 8,3 -4,2 -5,4 17,64 2916 22,68
13 1973 5,9 7,4 -4,4 -6,3 19,36 39,69 27,72
14 1974 4,0 7,0 -6,3 -6,7 39,69 44,89 42,21
15 1975 6,4 9,3 -3,9 -4,4 15,21 19,36 17,16
S 154,5 205,5 436,08 698,11 526,64

Розрахунки починають з визначення коефіцієнта кореляції за формулою:

(4)


де ДQ і ДQА – різниця між будь-якими і середніми значеннями даної річки і аналогу.

=0,95

Середні квадратичні відхилення, в свою чергу, визначаємо за формулами

(5)

(6)

= 5,58

= 7,06

У всіх випадках використовують ряди з одночасним періодом спостережень.

Знаходимо за формулою (3) всі недостаючі дані, вивчаючої річки в роки, коли не було спостережень.

Q1976 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (21,0 - 13,7) = 15,78

Q1977 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (24,7 - 13,7) = 18,56

Q1978 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (17,7- 13,7) = 13,3

Q1979 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (9,6- 13,7) = 7,22

Q1980 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (13,7 - 13,7) = 10,3

Q1991 = 10,3 + 0,95 * 0,79 * (8,8 - 13,7) = 6,62

Одержавши тим самим довгий ряд, знаходять норму стоку за формулою (2).

2.2 Визначення коефіцієнтів варіації та асиметрії

Для порівняння мінливості окремих рядів, які відрізняються своїми значеннями, використовуються коефіцієнти варіації (Сн ), яки визначаємося за формулою:

=
= 0,5 (7)