Московский государственный университет природообустройства

Кафедра гидрологии, метеорологии и регулирования стока

РГР №1

Расчет водохранилища сезонного регулирования стока

Выполнил:

студент 320 группы Константинов А.А.

Проверил:

Муращенкова Н.В.

Москва 2011.

Содержание:

1. Определение характеристики водохранилища………………………………………………………………………1

А) Построение батиграфических и объемных характеристик…………………………………………………………….

2. Расчет потерь воды из водохранилища……………………………………………………………………………4

А) Расчет потерь на фильтрацию…………………………………………………………………………………………………………..

Б) Расчет потерь на дополнительное испарение с поверхности водохранилища………………………………

3. Водохозяйственный расчет водохранилища балансовым методом………………………………5

А) Определение мертвого объема водохранилища……………………………………………………………………………

Б) Определение полезного и полного объемов водохранилища сезонного регулирования стока таблично-цифровым балансовым методом без учета потерь воды…………………………………………………….

с учетом потерь воды……………………………………………………..

• Первый вариант правил регулирования речного стока………………………………………………………………

• Второй вариант правил регулирования речного стока……………………………………………………………..

4. Паспорт водохранилища сезонного регулирования стока…………………………………………………9

5. Список используемой литературы………………………………………………………………………………………11

1. Характеристики водохранилища

А) Построение батиграфических и объемных характеристик

Под регулированием речного стока понимают перераспределение во времени объема стока в соответствии с требованиями водопользования, а так же в целях борьбы с наводнениями.

Речной сток регулируют с помощью специальных искусственных водоемов называемых водохранилищами.

Кривую Ω= Ω(Н) или Ω= Ω(h) Ω называют кривой площадей водной поверхности водохранилища; кривую V =V(H) или V =V(h) называют кривой объемов водохранилища с батиграфическими кривыми

Исходные материалы для построения кривой площадей – крупномасштабные топографические карты . принимая поверхность воды горизонтальной планиметром определяем границы площади Ω соответствующие различным уровням воды Н и заключенные между отдельными горизонталями си створом плотины замыкающим у берегов рис(1а)

Объем воды в водохранилище находят обычно последовательным суммированием частичных объемов ∆V_р заключенных между смежными горизонталями М³

∆V_t=0.5 (Ω_i + Ω_i+1) ∆H_p

(3.1)

Где Ω_i и Ω_i+1 – площади соответствующие уровням воды Н_i и Н_i+1 м² ; ∆H_i – приращение уровня воды м, ∆H_i = Н_i+1 + Н_I.

Если зависимость Ω(Н) имеет сложный вид и соотношение между площядей между смежными уровнями воды Ω_i+1/ Ω_i > 1.5 то может быть применена формула усеченной пирамиды

∆VI=1/3 (Ωi + Ωi+1 + √Ωi Ω1 ) ∆Hi

(3.2)

Объем первого природного слоя воды считают по формуле усеченного параболоида

∆V0 =2/3 Ω1 H01

(3.3)

Объем воды в водохранилище соответствующий уровню Н_I получают суммированием частичных объемов расположенных ниже этого уровня

VHi = I (3.4)

При определении динамических объемов учитывают криволинейность свободной поверхности воды в водохранилище, применяя способы построения кривых свободной поверхности которые рассматривают в курсе гидравлики . однако на крупных слабо проточных водохранилищах уклон водной поверхности незначителен поэтому при вычислении объемов воды ее поверхность как правило примыкают к горизонтальной .

По данным расчета строят кривую объемов V =V(H).

Характеристиками водохранилища являются так же средняя глубина

h_ch = V_HI/ Ω_Hi (3.5)

и критерий литорали (мелководья)

L_Ωi =Ω_LI /Ω_Hi (3.6)

Где V_HI Ω_Hi Ω_Li - соответственно оббьем воды М^3. Площадь водной поверхности М² и площадь литорали в водохранилище Н_р м²

К мелководной водохранилища относят его прибрежную часть глубиной h≤2м.

Ω_{LI =}Ω_Hi - Ω_Hi-2 (3.7)

Где Ω_Hi-2 площадь водной поверхности водохранилища соответствующая уровню воды Н=Н_i -2 м

Которую определяют по кривой Ω= Ω(Н) (см. рис. 2.)м²

Из формулы (3.6) и (3.7) следует что если уровень воды у плотины превышает отметку дня водохранилища более чем на 2 метра то Ω_Hi-2=0 и следовательно Ω_{LI =}Ω_Hi а критерий литорали L_Ωi =1 с повышением уровня воды литорали уменьшается .

Кривые h_cр(Н) иL_Ω(Н) обычно совмещают с батиграфическими.

Наряду с h_cр батиграфическими обычно строят так же объемные кривые – кривые наполнения площади водной поверхности и средней глубины водохранилища от объекта воды в нем Ω(V) V(H) и h_cр (V) рис.(3)

Батиграфические кривые и объемные кривые состоят в системе прямоугольных координат на листе миллиметровки стандартного формата. Масштаб построения графика приминают кратным 2.5.10 и. т. д.

Кривые V=V(H) и H=H(V) имеют плавное очертание остальные кривые отражающие особенности топографии местности строят по точкам, которые соединяют отрезками прямых.

Построение батиграфических и объемных кривых водохранилища.

1. В таблицу 1. гр 1 и 2 выписывают отметки уровня воды H_i и соответствующие им площади водной поверхности водохранилища из исходных данных.

2. Объемы слоев воды ∆V_i заключенные между смежными уровнями воды вычисляют по формуле (3.1.)(см. табл.1. гр.4) принимая, что водная поверхность водохранилища горизонтальна.

3. Объем воды в водохранилище V_i (см. талб.1. гр.5), соответствующие заполнению до отметки Н_i определяют, последовательно суммируя элементарные объемы по формуле (3.4) начинают от дна.

4. Средние глубины воды в водохранилище h_cр при соответствующих отметках уровня воды в нем рассчитывают (см. табл. 1. гр.7) по формуле (3.5).

5. Площадь литорали (см .табл. 1. гр. 8) находят по формуле (3.7) а ее критерий (см. табл. 1. гр 8) находят по зависимости (3.6)

По данным таблицы 1 строят батиграфичские Ω= Ω(Н) V=V(H) h_cр= h_cр(V) (см. рис 2) и объемны кривые (рис.3).

Масштаб построения кривых принимают таким, что бы не пересекались а хорды соединяющие концы кривых составляли с ось абсцисс угол 30 ….60 градусов Ω= Ω(Н) H=H(V) Ω= Ω(V)