Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейн (стр. 8 из 10)
Будем считать, что территории в нижнем бьефе, которые подлежат защите, фиксированы и должны быть защищены в любом случае либо посредством аккумуляции стока, либо по средствам защитных дамб обвалования. Очевидно, что в разных вариантах будет меняться длина и протяженность дамб.
Таблица 17.
 | qmax | Vф |  | qв=ѓ(z) | |||
| b1=2 | b2=6 | b3=10 | b4=14 | ||||
| 0 | 0 | 64,20 | 8 | 82,19 | 246,56 | 410,93 | 575,30 |
| 0,15 | 17,87 | 54,57 | 7 | 67,27 | 201,80 | 336,34 | 470,88 |
| 0,30 | 35,73 | 44,94 | 6 | 53,38 | 160,14 | 266,91 | 373,67 |
| 0,50 | 59,55 | 32,10 | 5 | 40,61 | 121,83 | 203,04 | 284,26 |
| 0,60 | 71,46 | 25,68 | 4 | 29,06 | 87,17 | 145,29 | 203,40 |
| 0,70 | 83,37 | 19,26 | 3 | 18,87 | 56,62 | 94,37 | 132,11 |
| 0,85 | 101,24 | 9,63 | 2 | 10,27 | 30,82 | 51,37 | 71,91 |
| 0,90 | 107,19 | 6,42 | 1 | 3,63 | 10,90 | 18,16 | 25,43 |
| 1,00 | 119,10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Таким образом, получена зависимость qmax от величины противопаводочной емкости. По величине емкости оценивается затопление территории в верхнем бьефе, по qmax – в нижнем бьефе. После чего рассчитывается и проектируется мероприятие, которое компенсирует ущербы от затопления. На основании технико-экономического сопоставления вариантов определяется рациональное сочетание затрат, связанных с обвалованием территории и увеличением отметки ФПУ. В результате технико-экономического обоснования в проекте приняты следующие показатели:
· qmax=94,5м3/с
· Vф=13,3млн.м3
· ▼ФПУ=163,5м
· ▼Гр=165м
6. Уточнение параметров ВХС и определение режимов регулирования стока для рекомендуемого проектного варианта
6.1 Определение отметки гребня плотины комплексного гидроузла
Расчет отметки гребня плотины выполняется в соответствии со «Строительными нормами и правилами» СНиП 2.06.05 – 84 «Плотины из грунтовых материалов» для двух расчетных уровней воды в верхнем бьефе водоема: НПУ и ФПУ.
Превышение отметки гребня плотины hs над расчетным статическим уровнем воды в водохранилище определяется по формуле:
Δhset – высота ветрового нагона воды, м
hrun1% - высота наката ветровых волн обеспеченностью 1%, м
а – конструктивный запас гребня, м
высота ветрового нагона Δhset устанавливается по формуле:
Н1 – глубина водоема, м (при НПУ: Н1=▼НПУ-▼дна; при ФПУ:
Н1=▼ФПУ-▼дна)
Kw – коэффициент, принимаемый равным 2,1ּ10-6 при скорости ветра Vw=20м/с
Таблица 17а. Определение параметров волн и отметки гребня плотины.
| Исходные данные | ||||
| № | Параметры | НПУ | ФПУ | УМО |
| 1 | Отметка расчетного уровня (▼РУ), м | 161 | 163,5 | 142 |
| 2 | Отметка дна, м | 140 | 140 | 140 |
| 3 | Длина разгона ветровой волны L, м | 1700 | 2000 | 800 |
| 4 | Угол между продольной осью водоема и направлением ветра α, град | 0 | 0 | 0 |
| 5 | Расчетная скорость ветра Vw, м/с | 20 | 17 | 18 |
| 6 | Обеспеченность по накату, % | 1 | 1 | 1 |
| Расчет | ||||
| 1 |  | 41,69 | 67,89 | 24,22 |
| 2 |  | 10594,8 | 12464,5 | 11772 |
| 3 |  | 0,01 | 0,015 | 0,009 |
| 4 |  | 1,2 | 1,4 | 1,05 |
| 5 |  | 2,45 | 2,43 | 1,93 |
| 6 |  | 9,38 | 9,22 | 5,82 |
| 7 |  | выполняется | выполняется | не выполняется |
| 8 |  | 0,41 | 0,44 | 0,30 |
| 9 |  | 2,07 | 2,07 | 2,07 |
| 10 |  | 0,84 | 0,91 | 0,62 |
| 11 |  | 11,17 | 10,13 | — |
| 12 |   | 0,7 | 0,7 | — |
| 13 |  | 0,5 | 0,5 | — |
| 14 |  | 1,5 | 1,38 | — |
| 15 |  | 1,23 | 1,2 | — |
| 16 |  | 1 | 1 | — |
| 17 |  | 1 | 1 | — |
| 18 |  | 0,54 | 0,53 | — |
| 19 |  | 0,00693 | 0,00527 | — |
| 20 | Конструктивный запас а, м | 0,5 | 0,5 | — |
| 21 | | 1,05 | 1,04 | — |
| 22 |  | 162,05 | 164,54 | — |
Таким образом, для дальнейшего проектирования с учетом округления принимаем ▼Гр=165м
6.2 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования
После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода и в период нормальной эксплуатации.
Правила управления существующих и проектируемых гидроузлов включают:
- схема компоновки и функционирования элементов ВХС;
- водохозяйственные балансы характерных по водности лет;
- диспетчерские правила управления водохранилищем (диспетчерский график), в проектном режиме, в период пускового комплекса (до выхода на проектную отметку) и в условиях прохождения высоких паводков и половодий;
- система ограничений по сработке и наполнению водохранилища, обусловленная связанная социально-экологическими обязанностями, режима работы водозаборных сооружений, уровненным режимом, ограничением по прочности и устойчивости, как сооружений, так и береговых примыканий.
Очевидно, разработать правила управления (использования) водных ресурсов водохранилища в рамках курсового, и даже дипломного проекта невозможно. Ядром правил является диспетчерский график, определяющий режим функционирования водохранилища в различных по водности условиях. Построение диспетчерских графиков – одна из важнейших водохозяйственных задач при проектировании водохранилищных гидроузлов. Мы рассмотрим обобщенный метод построения, достаточно наглядный и не требующий сложных объемных вычислений, сопутствующих реальным проектам.
Основные функции диспетчерского графика:
1. обеспечение нормальной гарантированной отдачи;
2. обеспечение сокращенной гарантированной отдачи, недопущение глубоких перебоев благодаря своевременному переходу водохозяйственных установок на пониженное потребление;
3. минимизация холостых сбросов;
4. недопущение или снижение опасности при прохождении высоких половодий (паводков) за счет противопаводочной емкости и водосбросных сооружений.
В курсовом проекте принимаем традиционную структуру диспетчерского графика с включением следующих зон:
1. зона нормальной гарантированной отдачи;
2. зона пониженной отдачи;
3. зона максимальной производительности водохозяйственных установок;
4. зона сбросов.
Зоны графика ограничены характерными линиями, построение которых выполняется на основе представленных ниже расчетов.
ППЛ – противоперебойные линии;
ЛПО – линии пониженной отдачи;