Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейн (стр. 2 из 10)

В учебном проекте будем считать, что модуль стока не меняется по длине реки.

Для определения С_v в промежуточных створах используем формулу Воскресенского:

Коэффициент автокорреляции характеризует внутрирядную связь между стоками смежных лет. Принимаем r_a в зависимости от модуля стока. Так как q=3,7 л/с км², то r_a=0,4.

По данным таблицы строим совмещенный график кривых обеспеченности в расчетных створах.

Таблица 4. Расчетное внутригодовое распределение стока лет характерной водности.

№ ВХС	P		Календарные месяцы водохозяйственного года
№ ВХС	P		4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	3
3	50	23,1	14,2	3,1	0,8	0,4	0,5	0,6	0,5	0,6	0,7	0,5	0,4	0,8
	75	18,7	10,1	3,6	0,7	0,2	0,3	0,4	0,3	0,4	0,5	0,3	0,3	1,6
	95	13,5	7,4	2,7	0,4	0,1	0,2	0,2	0,2	0,2	0,4	0,2	0,2	1,3
2	50	35,6	21,9	4,8	1,2	0,7	0,8	0,9	0,8	0,9	1,0	0,7	0,6	1,3
	75	28,8	15,5	5,6	1,1	0,3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,7	0,5	0,4	2,7
	95	20,8	11,5	4,1	0,6	0,2	0,2	0,3	0,3	0,4	0,6	0,4	0,3	1,9
1	50	80,3	49,4	10,8	2,6	1,5	1,8	2,0	1,8	1,9	2,5	1,6	1,3	3,1
	75	64,9	34,9	12,6	2,3	0,7	1,0	1,2	1,1	1,4	1,7	1,1	1,0	5,9
	95	46,7	25,7	9,3	1,4	0,4	0,6	0,7	0,7	0,8	1,3	0,8	0,7	4,3

Внутригодовое распределение стока несколько различается даже для лет одной обеспеченности, а для разных по водности лет оно различается очень существенно.

2.1.2 Моделирование расчетного гидрологического ряда

Используется искусственная гидрологическая информация в следующих случаях:

· наблюденных данных недостаточно для получения репрезентативной базы данных, а аналоги отсутствуют

· проектируемые ВХС охватывают значительную территорию, поэтому надежная водохозяйственная оценка возможна при учете всех функциональных и корреляционных связей между водотоками, которые затрагиваются в проекте

Для моделирования искусственных рядов стока используются различные стохастические модели, в частности для моделирования годового стока существует несколько модификаций простой цепи Маркова. Эта цепь предусматривает линейную корреляцию между объемами стока смежных лет, либо между их нормализации, либо между их обеспеченностями.

В данном проекте рассматривается методика моделирования отдельного стокового ряда на основе авторегрессии первого порядка между обеспеченностями стока смежных лет. Используется уравнение:

P_i₊₁ – искомая обеспеченность

P_i – обеспеченность предшествующего года

- случайная независимая равномерно распределенная величина

Моделирование выполняется для замыкающего створа по бассейну.

Таблица 5.

№ года	Обеспеченность года Р	Объем стока	Календарные месяцы водохозяйственного года
№ года	Обеспеченность года Р	Объем стока	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	3
1	49,51	80,3	49,4	10,8	2,6	1,5	1,8	2,0	1,8	1,9	2,5	1,6	1,3	3,1
2	3,13	135,7
3	24,96	97,6
4	20,80	102,6
5	83,59	61,6	33,1	12,0	2,2	0,7	0,9	1,2	1,0	1,3	1,6	1,0	0,9	5,7
6	32,86	93,5
7	6,53	127,4
8	67,03	68,1
9	65,30	74,3
10	93,57	46,7	25,7	9,3	1,4	0,4	0,6	0,7	0,7	0,8	1,3	0,8	0,7	4,3
11	99,84	26,4
12	68,15	68,1
13	96,35	42,8
14	1,85	150,6
15	42,43	86,9
16	73,39	64,9
17	95,34	46,7
18	83,96	61,6
19	59,62	74,3
20	57,11	74,3
21	85,52	53,0
22	76,84	61,6
23	75,29	64,9
24	72,54	64,9
25	64,91	74,3
256	9,15	115,8
27	27,9	93,5
28	33,76	93,5
29	24,34	97,6
30	59,98	74,3

Продолжительность расчетных гидрологических рядов определяется из условия не превышения среднеквадратичных ошибок среднего и коэффициента вариации. При этом сам ряд должен быть репрезентативным, то есть содержать примерно одинаковое число маловодных и многоводных циклов. Среднеквадратичная ошибка среднего:

Тогда n≥33,6. Наш расчетный ряд должен иметь длину в 34 года.

Как видно из рисунка 6 замоделированный ряд располагает как маловодными, так и многоводными циклами, и является репрезентативным.

3. Определение свободных водных ресурсов бассейна реки-донора

При обосновании водохозяйственных проектов, содержащих элементы перераспределения стока, необходимо оценивать реальные возможности бассейна-донора:

· водохозяйственная способность бассейна и реальные объемы изъятия, не вызывающие истощения и деградацию этого водного объекта

· исследование возможностей технического водозабора

· пропускная способность тракта-переброски, трактом может быть канал, туннель

В данном проекте будем считать, что параметры стока реки-донора по среднему стоку в 2 раза превышают ресурсы нашего водотока, а все остальные параметры аналогичны.

Таблица 6.

ВХП	Календарные месяцы водохозяйственного года
ВХП	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1	2	3	Год
Сток года 75%	69,8	25,2	4,6	1,4	2,0	2,4	2,2	2,8	3,4	2,2	2,0	11,8	129,8
РВ	13,96	5,04	0,92	0,28	0,40	0,48	0,44	0,56	0,68	0,44	0,40	2,36	25,96
СЭП	34,9	12,6	2,3	0,7	1,0	1,2	1,1	1,4	1,7	1,1	1,0	5,9	64,9
Резервуар для переброски	20,94	7,56	1,38	0,42	0,60	0,72	0,66	0,84	1,02	0,66	0,60	3,54	38,94
Резервуар для переброски	8,1	2,8	0,5	0,2	0,2	0,3	0,2	03,	0,4	0,2	0,2	1,3	14,7
БП ВЗБ	13,96	5,04	0,92	0,28	0,40	0,48	0,44	0,56	0,68	0,44	0,40	2,36	25,96
ПВ ВЗБ	20,94	7,56	1,38	0,42	0,60	0,72	0,66	0,84	1,02	0,66	0,60	3,54	38,94

Таким образом, потенциальный объем стока для водопотребления в зону проектирования ВХС составляет в случае бесплотинного водозабора 25,96 млн.м³, а при плотинном водозаборе – 38,94 млн.м³.