Определение емкости водохранилища

Введение

 

Водохранилище - это искусственный водоем, созданный для накопления и последующего использования воды и регулирования стока.

Сооружение водохранилищ - пример техногенного вмешательства в природу в условиях неравномерного, естественного распределения водных ресурсов в пространстве и особенно во времени. Водохранилища решают целый ряд важнейших социально-экономических задач, удовлетворяя потребности человека в воде или защищая его от водной стихии.

Гидрологический режим водохранилищ управляется человеком, который выбирает заранее нужные параметры водоема и технические приемы его эксплуатации. Многие черты гидрологического режима водохранилищ определяются хозяйственными потребностями и регулируются. Вместе с тем искусственно созданные водоемы начинают участвовать в круговороте воды в речных системах, оказываются под влиянием комплекса природных факторов и подчиняются закономерностям, свойственным естественным водным объектам - рекам и особенно озерам.

Водохранилища своеобразные водные объекты, новый природно-техногенный компонент ландшафта. Они преобразуют режим рек, влияют на окружающую среду. Потребности практики заставляют изучать режим водохранилищ, разрабатывать стратегию рационального управления ими, принимать меры на предотвращение негативных факторов сооружений этих водоемов. Поэтому вполне правомочно говорить о разделе новом, т.е. о возникновении нового раздела в гидрологии - гидрология водохранилищ.

 

Определение емкости водохранилища

Кривые объема и площадей

 

Характеристика водохранилища определяется графически кривыми зависимости площади зеркала (щ) и объема воды (W) от уровня подпора (H), т. е. щ =f(H) и W=f(H) (рис. 1).

Площади зеркала устанавливаются путем планиметрирования горизонталей, характеризующих на картах рельеф местности. В этом случае берутся карты масштаба от 1: 5000 до 1: 50 000 с сечением горизонталей через 1,0-5,0 м.

Объем водохранилища подсчитывается путем последовательного суммирования отдельных слоев, заключенных между двумя смежными горизонталями, идя от более низких к более высоким слоям (рис. 1).

 

Рисунок 1 Схема продольного профиля водохранилища

 

Объем слоя воды

 

ДW(1-2) = ДH(1-2)щср(1-2),

 

где H(1-2) - высота слоя между отметками подпора z1 и z2;

 

щср = (щ1 - щ2)/2,

 

где щ1 и щ2 - площади зеркала водохранилища на двух смежных

уровнях подпора H1 и H2.

 

Определение емкости водохранилища без учета потерь стока

 

Рассмотрим основной - табличный - способ балансового расчета емкости водохранилища.

Необходимый объем водохранилища определим путем сопоставления данных по притоку воды с ее потреблением (табл.1 Построение топографических характеристик водохранилища).

С этой целью вычисляем значения расходов притока воды Q по формуле

 

Qп = (Псут К)/86400, [м3/с],

 

где Псут - условное суточное потребление воды без учета его неравномерности, м3/с,

- число секунд в сутках,

а затем заносим эти значения в графу 4 табл.2.

Значения графы 3 находим по формуле

 

Qр = aiQср,

где Qср = 1.79 м3/с.

 

Для каждого месяца находим суммарный приток S и ее потребление П в млн. кбм. (графы 5 и6 табл.2), используя выражения:

 

Пi = (Qп·86400·ni)/106= (Qp·86400·ni)/106,

 

где ni - число дней в месяце.

После проведенных вычислений определяем объемы избытка или недостатка стока воды за каждый месяц (графы 7 и 8 табл.2).

Полезный объем водохранилища будет равен сумме недостатков воды:

 

Wплз. нетто = 7.484 млн. м3.

 

Построение кривых обеспеченности

Определение кривой обеспеченности по методу Фостера-Рыбкина

 

Для получения теоретических точек кривой обеспеченности следует пользоваться таблицей Фостера - Рыбкина, в которой приведены отклонения ординат кривой обеспеченности от середины Ф при Хср=1 и

 

Сv = 1.

 

Пользуясь таблицей, можно подсчитать значения модульных коэффициентов по формуле

 

К = Ф· Сv + 1.

 

Затем определить значения расходов разной обеспеченности:

 

Qi = Кi∙Qo.

 

Введение

 

Водохранилище - это искусственный водоем, созданный для накопления и последующего использования воды и регулирования стока.

Сооружение водохранилищ - пример техногенного вмешательства в природу в условиях неравномерного, естественного распределения водных ресурсов в пространстве и особенно во времени. Водохранилища решают целый ряд важнейших социально-экономических задач, удовлетворяя потребности человека в воде или защищая его от водной стихии.

Гидрологический режим водохранилищ управляется человеком, который выбирает заранее нужные параметры водоема и технические приемы его эксплуатации. Многие черты гидрологического режима водохранилищ определяются хозяйственными потребностями и регулируются. Вместе с тем искусственно созданные водоемы начинают участвовать в круговороте воды в речных системах, оказываются под влиянием комплекса природных факторов и подчиняются закономерностям, свойственным естественным водным объектам - рекам и особенно озерам.

Водохранилища своеобразные водные объекты, новый природно-техногенный компонент ландшафта. Они преобразуют режим рек, влияют на окружающую среду. Потребности практики заставляют изучать режим водохранилищ, разрабатывать стратегию рационального управления ими, принимать меры на предотвращение негативных факторов сооружений этих водоемов. Поэтому вполне правомочно говорить о разделе новом, т.е. о возникновении нового раздела в гидрологии - гидрология водохранилищ.

 

Определение емкости водохранилища

Кривые объема и площадей

 

Характеристика водохранилища определяется графически кривыми зависимости площади зеркала (щ) и объема воды (W) от уровня подпора (H), т. е. щ =f(H) и W=f(H) (рис. 1).

Площади зеркала устанавливаются путем планиметрирования горизонталей, характеризующих на картах рельеф местности. В этом случае берутся карты масштаба от 1: 5000 до 1: 50 000 с сечением горизонталей через 1,0-5,0 м.

Объем водохранилища подсчитывается путем последовательного суммирования отдельных слоев, заключенных между двумя смежными горизонталями, идя от более низких к более высоким слоям (рис. 1).

 

Рисунок 1 Схема продольного профиля водохранилища

 

Объем слоя воды

 

ДW(1-2) = ДH(1-2)щср(1-2),

 

где H(1-2) - высота слоя между отметками подпора z1 и z2;

 

щср = (щ1 - щ2)/2,

 

где щ1 и щ2 - площади зеркала водохранилища на двух смежных

уровнях подпора H1 и H2.