Смекни!
smekni.com

Водохозяйственный расчет водохранилища (стр. 1 из 3)

Курсовая работа

Тема:

«Водохозяйственный расчет водохранилища»

Уссурийск, 2010 г.

1. Первичный расчет водохранилища

1.1 Расчет и построение батиграфических характеристик водохранилища

В процессе водохозяйственных расчетов водохранилища использую ряд характеристик. В первую очередь – это батиграфические кривые, по которым: строится график зависимости объема водохранилища от уровня воды в нем Vн=f(H), и график зависимости площади зеркала водохранилища от уровня в нем ω =f(H).

Таблица 1. Расчет координат батиграфических и объемных кривых водохранилища

Уровень воды Н, м Площадь зеркала w, км2 Разность уровней воды ΔН, м Объем воды млн., м3 Средняя глубина воды hср, м Литораль
ΔV Swл, км2 Категории Lw
1 2 3 4 5 6 7 8
56 0 2 1.06 0 0 0 -
58 0.8 2 1.06 1.33 0.8 1
2
60 1.2 2 3.06 2.55 0.4 0.3
3
62 1.8 2 6.06 3.37 0.6 0.33
4.6
64 2.8 2 10.66 3.81 1 0.36
6.8
66 4 2 17.46 4.37 1.2 0.3
9
68 5 2 26.46 5.29 1 0.2
10.6
70 5.6 2 37.06 6.62 0.6 0.11
11.6
72 6 2 48.66 8.11 0.4 0.07

Порядок расчета таблицы:

1) В 1 колонку записываем расчетные уровни Hi;

2) Во 2 колонку записываем площадь зеркала;

3) В 3 колонку записываем разность расчетных уровней;

4) В 4 колонке определяем частичные объемы, заключенные между расчетными уровнями ΔV, т.е. объемы воды заключенные между сложными уровнями воды, при этом для первого слоя:

ΔV1 = ⅔ *ω2*ΔH (млн. м³)

Для остальных слоев ΔV считается:

ΔV = ΔH* ωi + ωi+1 (млн. м³)

5) В 5 колонку записываем объем наполнения водохранилища Vн, путем последовательного суммирования 4 колонки (ΔV).

6) 6 колонку рассчитываем значение средней глубины hср:

hср=Vнi/ωi (м)

7) Определяем характеристики литорали:

Литораль – это мелководная зона водохранилища, в прибрежной полосе (глубина менее 2 метров).

а) Определяем площадь литорали (7 колонка)

ωLi = ωнi –ωнi-2


б) Рассчитываем значение критерия литорали (8 колонка)

Lωi = ωLi/ ωi

По результатам таблицы строится график (рис. 1.)

По данным 1 и 2 колонок чертим кривую площади зеркала ω =f(H).

По данным 1 и 5 колонок чертим кривую объема воды Vн = f(H).

По данным 1 и 6 колонок строим график средних глубин hср = f(H).

По данным 1 и 8 колонок строим график кривой литорали L =f(H).

1.2 Определение мертвого объема водохранилища

Порядок расчета:

1) Определяем параметры мертвого объема исходя из санитарно-технических условий.

Согласно этим условиям средняя глубина должна быть не менее 2,5 метра.

hср > 2,5 м

Hмо = 59,75 м

Vмо =3 млн. м3

2) Проверяем установленные параметры мертвого объема на соблюдение условий по качеству воды Lw ≤ 0,35

В нашем случае Lw=0,39

Вывод: При данных параметрах мертвого объема качество питьевой воды не соблюдается и параметры мертвого объема надо пересчитать.

Мертвый объем V′мо = 3.15 млн. м3, уровень H′мо = 59.9 м.

3) Проверяем величину мертвого объема на заиление.

Для малых водохранилищ срок заиления мертвого объема должен быть не менее 50 лет.

а) Определяем среднегодовой объем отложений наносов


VH =

– мутность воды, она равна 600 г./м. куб.

– средний многолетний объем годового стока, она равна 180 млн., м. куб.

– плотность донных отложений, она равна 0,85 т/м. куб.

– доля донных наносов, она равна 0,18

– транзитная часть наносов, она равна 0,25

б) Определяем срок заиления.

tз = VMO/VH = 3,15*106/0,12=26,25 (лет)

При этих параметрах условия на заиление не выполняются и параметры мертвого объема нужно уточнить.

Vмо = Vн *50=0,12*50= 6 млн. м3

Определяем уровень мертвого объема.

Hмо = 62 м.

Vмо = 6 млн. м3

За основу расчета мертвого объема принимаю: Hмо=67,5 м

Vмо =6 млн. м3

1.3 Определение суммарного объема потерь воды из водохранилища

Суммарные потери воды из водохранилища состоят из потерь на фильтрацию и на дополнительное испарение.

П = Ф+Eд, (мм./мес.),

Где Ф – потери на фильтрацию,

Ед – потери на дополнительные испарения.

Годовая величина дополнительных потерь на испарение (Ед год).

Едг = Кре* Ед – Крх* Хв (мм/год)

Ев – средне многолетнее испарение с водной поверхности за год

Хв – средне многолетнее годовое количество осадков 500 мм.

Кре и Крх – модульные коэффициенты испарения и осадков.

Расчет Ев – производится по формуле: Ев = Е20*Кнд*К (мм./год)

Е20 – годовое испарение с испарительного бассейна площадью

Эту величину определяем по карте и она равна 500 мм.

Кн – поправочный коэффициент на глубину водоема Кн =0,98

Кд – поправочный коэффициент на защищенность водоема Кд = 0,7

К ω – поправочный коэффициент на площадь водоема К ω=1

При обеспеченности осадков Кр%=90%, Крх = 731 мм.

Ев = 500*0,98*0,7*1=343 мм.

Ре = 100-Рх = 100–90=10%

Кре=1,19

Ед = Кре* Ев* Крх* Хв = 1,19*343 – 0,731 * 500 = 42.67 мм.

П = Ф+Ед =90+42,67=132,67, мм

Дальнейший расчет ведем в табличной форме, таблица 2.

Таблица 2. Вычисление суммарного слоя воды из водохранилища

Месяц Слой потерь на фильтрацию Ф, мм. Слой испарений Слой осадков Слой дополнительных испарений Ед= Е100-р – Хр Суммарный слой потерь П, мм
Ер, % Е100-р, мм Х, мм Хр, мм
1 2 3 4 6 7 8
01 90 - - 6 4 - 90
02 90 - - 8 6 - 90
03 90 - - 12 9 - 90
04 90 3 12 30 22 - 90
05 90 16 75 40 29 36 126
06 90 22 90 70 51 39 129
07 90 21 86 90 66 20 110
08 90 19 78 100 73 5 95
09 90 12 49 100 73 - 90
10 90 6 24 90 66 - 90
11 90 1 4 40 29 - 90
12 90 - - 20 15 - 90
За год 1080 100 418 606 443 100 1210

Таблица 3. Расчет объемов потерь из водохранилища (Vп)

Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
П, мм 90 90 90 90 126 129 110 95 90 90 90 90
П, млн., м 0.54 0.54 0.54 0.54 0.76 0.77 0.66 0.57 0.54 0.54 0.54 0.54

П = 0,001* П * w, (млн. м3)

По данным этой таблицы чертится график (рис. 2.)


2. Расчет водохранилища сезонно-годового регулирования стока балансовым методом

2.1 Установление режима работы водохранилища

Расчет регулирования по методу прямой задачи начинаем с предварительных расчетов, которые должны установить:

– необходимость и возможность сезонного регулирования;

– режим работы водохранилища и величину полезного объема;

– начало водохозяйственного года.

Установление необходимости, возможности режима работы водохранилища и сезонного регулирования стока.

Для этого строим вспомогательную таблицу 4.

Таблица 4. Данные для определения режима работы водохранилища

месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Год
Wр, млн. м. куб 3 2 3 8 12 10 8 7 6 4 4 3 70
U, млн. м. куб. 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 48
Wр-U -1 -2 -1 4 8 6 4 3 2 0 0 -1

1) Устанавливаем необходимость сезонного регулирования стока, так как в январе, феврале, марте, ноябре, декабре отдача превышает сток, то необходимо сезонное регулирование стока.