Расчет водохозяйственного баланса водохранилища

курсовая работа

1.2.3 Определение максимального расхода при отсутствии данных наблюдения

Q1%=q200*(A1/A)n*b*b2 *b3*ar*A1=0.04*(200/21500)0.3*0.45*0.57*1*1*21500= =54,2 м3/с

2.Расчет водохозяйственного баланса водохранилища

2.1 Расчет расходной части

Объемы водопотребления участников ВХК определяются следующим образом:

Годовой объем водопотребления на орошение:

где площадь участков орошения, га.

оросительная норма участка орошаемых земель, м3/га.

КПД участка оросительной системы,

Годовой объем водопотребления промышленностью

где - годовой объем промышленной продукции на предприятии i-го типа, т;

- удельная норма водопотребления на выпуске i-го вида промышленной продукции, м3/т.;

- КПД системы водоснабжения предприятий, принимаем 0,9.

Энергетические попуски

;

где - годовой объем попусков на нужды ГЭС, м3;

-годовая выработка электроэнергии на ГЭС, кВт-ч;

Н - возможный напор на ГЭС, м,

Объем воды, который должен находиться в водохранилище для разбавления сточных вод:

Таблица 3. Распределение водопотребления на нужды орошения по месяцам:

Месяцы

Доля Водопотребления

Объемы

01-03

0

0

0,00

04

0,05

0,25

0,80

05

0,15

0,75

2,40

06

0,20

1,0

3,20

07

0,25

1,25

4,00

08

0,20

1,0

3,20

09

0,15

0,75

2,40

10-12

0

0

0,00

год

1,00

5

16,00

Расходная часть рассчитывается по формуле:

Таблица 4. Расчет внутригодового распределения объема речного стока.

месяцы

Расход м3/с

Объем стока м3

01

0,07

0,18

02

0,62

1,60

03

1,72

4,45

04

2,41

6,24

05

1,24

3,21

06

0,14

0,36

07

0,10

0,27

08

0,08

0,21

09

0,14

0,37

10

0,15

0,39

11

0,12

0,32

12

0,08

0,21

год

6,88

17,82

Таблица 5.Расчет месячных ВХБ

мес

Приходная часть

Расходная часть

 

 

Wпром

1

0,18

0,25

2,70

-2,27

2

1,60

0,25

2,70

-0,85

3

4,45

0,25

2,70

2,00

4

6,24

0,25

3,75

2,74

5

3,21

0,25

5,85

-2,39

6

0,36

0,25

3,90

-6,29

7

0,27

0,25

0,95

-7,43

8

0,21

0,25

0,90

4,95

9

0,37

0,25

1,85

4,44

10

0,39

0,25

2,70

2,80

11

0,32

0,25

2,70

2,78

12

0,21

0,25

2,70

2,75

год

17,82

3,00

20,82

0

Расчет полезных объемов воды в водохранилище может выполняться табличным способом для водохозяйственного года.

При выполнении расчета год разбивается на два периода: многоводный и маловодный. Периоды определяются на основе анализа найденных месячных ВХБ. Многоводному периоду ВХБ соответствуют периоды, в течении которых, подряд ВХБ будут положительными.

Маловодный начинается сразу же за последним многоводным периодом. С первого месяца маловодного периода начинается водохозяйстванный год.

Таблица 6. Полезные объемы воды в водохранилище

Маловодный период

Многоводный период

месяцы

месяцы

09

-0,37

3,07

3

4,45

14,74

0

10

-0,39

2,7

4

6,24

10,29

0,665

11

-0,32

2,31

5

3,21

4,05

1,5

12

-0,21

1,99

6

0,36

0,84

2,155

1

-0,18

1,78

7

0,27

0,48

2,18

2

-1,60

1,60

8

0,21

0,21

2,265

Расчет санитарного объема осуществляется согласно требованиям санитарно-технических норм. Для нормального санитарного состояния воды в водохранилище критерий литорали (мелководья) должен быть а средняя глубина воды в водохранилище при минимальном его наполнении должна быть менее 2,5 м;

Таблица7.Расчет полных объемов в водохранилище (в млн. м3)

Объем воды в месяце

Месяцы

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

5,51

1,78

1,60

0

0,655

1,5

2,15

2,18

2,26

3,07

2,7

2,31

1,99

7,29

7,11

5,51

6,17

7,01

7,66

7,69

7,77

8,58

8,21

7,82

7,50

За величину мертвого объема принимается наибольшее из найденных значений:

Определяется максимальный расход половодья 0,1% обеспеченности:

Вычисляется сбросной расход при различном слое форсировок по формуле Кочерина:

Вычисляется сбросной расход при различном слое форсировок по формуле Кочерина:

54,2*(1-2,2*106/29*106)=49,9 м3/с

где - объем половодья, определяемый как

- продолжительность половодья, принимаем от 20 до 60 сут.

Результаты расчета заносятся в таблицу. Окончательный вариант ширины водосливного фронта принимается в результате технико-экономических расчетов с учетом компенсации ущерба от затопления земель при форсировке. В курсовом проекте во избежании затопления значительных площадей при форсировке ширина в принимается по расчету соответствующей слою форсировки

Таблица . Определение сбросного расхода и ширины фронта плотины.

ФПУ, м

Qмax1%

Qфopc

1,5

27,5

54,2

29*106

49,9

2.2 Выбор створа плотины, оси или трассы водопропускных сооружений

Гидроузлом называют группу гидротехнических сооружений, объединенных условиями совместной работы и местоположения.

Гидротехническими называются сооружения, предназначенные для использования природных водных ресурсов (рек, озёр, грунтовых вод) или предотвращения (уменьшения) вредного воздействия воды на окружающую среду (борьбы с наводнением, размывами берегов, защита от селевых потоков).

Проектируемый в курсовом проекте гидроузел с плотиной из грунтовых материалов служит для решения комплекса водохозяйственных задач, в частности это:

- создание водохранилища, в котором происходит аккумулирование избыточных расходов реки, например, в период паводков, что способствует снижению ущерба от наводнений в нижнем бьефе гидроузла;

- осуществление полезных попусков воды в русло реки, обеспечивающие создание живого тока воды в меженный период и улучшающие водообеспечение прилегающих территорий;

- подача воды потребителю (водоснабжение и обводнение, гидротехнические мелиорации и т.д.);

- создание зон рекреации;

- развитие рыбного хозяйства и т.д.

Компоновка гидроузла включает в себя выбор створа плотины, трасс к месторасположения водопропускных сооружений. Она должна быть наиболее простой и удобной для возведения и эксплуатации гидроузла при минимальных затратах. В соответствие с заданием в состав гидроузла входят: плотина из грунтовых материалов, паводковый водосброс и водовыпуск (и) для подачи воды в нижний бьеф. Типы сооружений и их особенности описываются далее в соответствующих разделах.

Выбор створа гидроузла обычно осуществляется на основе технико-экономического сравнения нескольких вариантов компоновки в зависимости от рельефа и других условий района строительства. При выборе створа плотины учитываются многочисленные факторы, в числе которых определяющими являются: топографические характеристики речной долины и ложа водохранилища, инженерно-геологические и гидрологические условия, местоположение и объем карьеров строительных материалов, технология строительства плотины, а также возможность рационального размещения постоянных и временных водопропускных сооружений.

В данном проекте створ плотины выбираем в самом узком месте речной долины, что обеспечит минимальный объем насыпи грунтовой плотины и, соответственно, меньшую стоимость плотины, с учетом рационального размещения водопропускных сооружений гидроузла.

Створ - ось относительно, которой располагается остальные сооружения.

Для этого на топографическом плане речной долины, прилагаемом к заданию, намечаем вариант створа, предусматриваемый в месте сужения долины и трассируемый перпендикулярно преимущественному направлению горизонталей.

При выборе и назначении трассы берегового открытого водосброса необходимо учитывать особенности рельефа местности, а также характер грунтов, залегающих на трассе. Грунты из выемок водосбросных сооружений рекомендуется по возможности укладывать в тело плотины. Обычно выемки грунта на верхнем участке трассы используются в качестве резерва для насыпи плотины. Трассу водосброса следует проектировать таким образом, чтобы основанием его элементов служили достаточно прочные коренные грунты. При прохождении трассы на пучинистых грунтах для обеспечения устойчивости элементов водосбросного сооружения при воздействии сил морозного пучения необходимо принимать дополнительные меры, обеспечивающие надежную работу водосброса, но удорожающие его строительство. Размещение элементов водосброса на насыпных грунтах не рекомендуется.

С точки зрения планового размещения трассы должны соблюдаться следующие критерии:

Наименьшая протяжённость.

Как правило, отсутствие или, в случаях крайней необходимости, наличие минимального количества поворотов.

Расстояние между концевой частью водосброса и подошвой низового откоса плотины не должно быть менее 20…40 м.

Выходящий из водосброса поток должен сопрягаться под возможно более острым углом с осью русла реки.

Трасса водосброса должна проходить перпендикулярно преимущественному направлению горизонталей берегового склона в нижнем бьефе. При прохождении трассы водосброса по косогору ширину водосброса необходимо делать минимально возможной.

Желательно, особенно для регулируемого водосброса, чтобы ось дороги по гребню грунтовой плотины была перпендикулярна оси водосбросного тракта.

Трасса водосброса не должна пересекать формы рельефа с проявлением эрозионных явлений (балки, овраги) и участки с оползнями, а проходить вблизи их. Иногда для уменьшения длины водосброса можно смотреть сброс воды в существующие лощины, балки или овраги.

Для выбора створа плотины строим батиграфическую кривую

Z,м

F, м2

V,м3

20

172,7

697,3

22

561,78

24

6928,74

2064,32

26

61656,05

23017,5

L20c=0.85*9+0.15*15+0.33*22+0.6*14+0.45*5+0.53*10+0.55*15+0.4*10=45.36/0.4825=94 м

Делись добром ;)