Годовой объем водопотребления участниками водохозяйственного комплекса

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

водопотребление определение комплекс

Введение

1. Природно-экономическая характеристика административно-хозяйственного района

2. Определение годового объема водопотребления участниками ВХК

2.1 Агропромышленное производство

2.2 Коммунально-бытовое хозяйство

2.3 Сельскохозяйственное производство

2.4 Гидроэнергетика

3. Водно-энергетический расчет

3.1 Построение годового и суточного графика нагрузки энергосистемы

3.2 Определение роли ГЭС в покрытии графика нагрузки энергосистемы

3.3 Определение показателей использования водной энергии

4. Подбор гидросилового оборудования

5. Разработка природоохранных мероприятий

5.1 Прогноз изменения УГВ в зоне влияния водохранилища

5.2 Прогноз выноса биогенных веществ

5.3 Расчет водоохранных зон

6. Экономическое обоснование водохозяйственного комплекса

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

На данном этапе развития сельского хозяйства и промышленности создание экономически эффективных водохозяйственных комплексов является актуальным, т.к. они имеют более низкую стоимость, чем отдельно возводимые сооружения и проводимые мероприятия. Актуальность заключается в том, что использовать и охранять водные ресурсы в комплексе более удобно, это связано с необходимостью разработки и реализации системы мер технического, экономического и правового характера в процессе проектирования, строительства и эксплуатации водохозяйственных объектов.

Также важной является задача по удовлетворению в воде различных участников водохозяйственного комплекса за счет имеющихся в наличии водных ресурсов района. При этом природоохранные мероприятия должны исключить и в максимальной мере уменьшать возможные негативные воздействия на окружающую среду. В таком случае создание водохозяйственного комплекса будет наиболее выгодным и безопасным во всех отношениях.

В работе решаются вопросы по определению годового объёма водопотребления участниками водохозяйственного комплекса (ВХК) и возможности их удовлетворения за счёт водных ресурсов данного района. На основе результатов прогнозных расчётов по подтоплению оценивается изменение уровня грунтовых вод в зоне влияния водохранилища. Технико-экономическое обоснование ВХК осуществляется методом сравнительной экономической эффективности.

1. ПРИРОДНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АДМИНИСТРАТИВНО-ХОЗЯЙСТВЕННОГО РАЙОНА

Река Лужесянка протекает на территории Республики Беларусь в Витебской области. Эта река является притоком Западной Двины.

Климат района определяется как умеренно континентальный. Основные его характеристики обусловлены расположением территории республики в умеренных широтах, отсутствием орографических преград, преобладанием равнинного рельефа, относительным удалением от Атлантического океана. Циркуляция атмосферы вызывает постоянную смену воздушных масс над территорией.

Воздушные массы могут приходить с востока и северо-востока или формироваться на месте, что сопровождается в основном ясной безоблачной погодой. Изредка с юга приходит тропический воздух, обусловливающий значительное повышение температуры воздуха. Господство западного переноса приводит к преобладанию западных циклонов, приносящих влажный воздух. В холодную пору года они вызывают потепление, часто оттепели и осадки, летом -- прохладную с дождями погоду. Значительно реже приходят циклоны с северо-запада. При движении в юго-восточном направлении зимой они вызывают быстрое и значительное потепление, которое после прохождения циклона сменяется резким похолоданием, а летом -- неустойчивую погоду. Равнинный характер Витебской области и окружающей территории способствует проникновению воздушных масс с севера, запада и юга, что увеличивает изменчивость погоды. Возвышенности обусловливают местные климатические особенности -- некоторое понижение температуры воздуха, увеличение количества осадков и частоты туманов.

Термический режим характеризуется теплым летом и не очень холодной зимой.

Средняя годовая температура воздуха составляет +5,1°С, самый тёплый месяц - июль со средней месячной температурой +17,7°С. Наиболее холодный месяц зимы - январь с температурой -7,2°С.

Первый снег в Витебской области обычно выпадает в конце октября. Снежный покров прочно устанавливается в начале декабря. В среднем дней со снежным покровом (по станции Витебск) 119, средняя из наибольших за зиму высот снежного покрова 26 см, максимальная высота - 76 см., минимальная высота - 5 см.

Витебская область относится к зоне достаточного увлажнения. Среднегодовое количество атмосферных осадков с поправками к показаниям осадкомера для Витебского района составляет 739мм. Наибольшее количество осадков наблюдается в июле - 86мм., наименьшее - в апреле - 45мм. Минимальная относительная влажность наблюдается в мае, максимальная в ноябре. В отдельные годы в начале лета отмечается засуха. В среднем за год количество сухих дней (количество осадков - 0 мм.) 19.

Около 70 % осадков выпадает в тёплую пору года (с мая до октября) преимущественно в жидком виде. Суммарная продолжительность выпадения осадков 981 час в год. Около 57% осадков даёт дождь, 30% -- твердых, 13% -- смешанные осадки. Летние осадки по каждому пункту в 25--33 случаях за год сопровождаются грозами, 1--2 раза -- градом. Среднее количество дней с грозой - 21 за год. Наибольшее число дней с грозой 36 в год. Среднее количество дней с градом - 0,7 за год. Наибольшее число дней с градом 3 в год.

Преобладающими ветрами в течение года являются ветры южных направлений. В тёплый период (апрель - сентябрь) преобладают западные и северо-западные ветры. В холодный период (октябрь - март) господствуют ветры юго-западного, западного и юго-восточного направлений. Среднегодовая скорость ветра составляет 3.3м/с. Сильные ветры (15 м/с и более) наблюдаются редко и чаще в холодное время года (ноябрь-март). Изредка отмечаются бури и смерчи.[6]

Таблица 1.1 Природно-экономическая характеристика района

№ п/п	Показатели	Единица измерения	Значения
1.0	Коммунально-бытовое хозяйство	млн.м3	4,68
1.1	Численность населения	чел.	12·104
1.2	Степень благоустроенности		3
1.3	Норма водопотребления	л/сут	40
2.0	Агропромышленное производство	млн.м3	4,2
2.1	Вид выпускаемой продукции		5
2.2	Объём выпускаемой продукции	м3	48·104
2.3	Норма расхода воды на единицу выпускаемой прдукции		7
3.0	Сельскохозяйственное производство	млн.м3	6,873
3.1	Вид животных		3
3.2	Количество голов	голов	27·104
3.3	Удельная норма водопотребления
3.4	Площадь увлажняемых земель	га	1,4·103
3.5	Норма увлажнения	м3/га	5
4.0	Мощность энергосистемы района	кВт	210

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО ОБЪЁМА ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ УЧАСТНИКАМИ ВХК

2.1 АГРОПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Одним из направлений интенсификации сельскохозяйственного производства является создание агропромышленных объединений и предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции. Они потребляют воду в технических целях, для мойки сырья, производства пара и других нужд.[1]

Объём водопотребления предприятиями сельскохозяйственной промышленности определяется в зависимости от объёма и вида выпускаемой продукции, характера использования воды, принятой технологии производства и системы промышленного водоснабжения.

,

где q_пр - удельная норма водопотребления на единицу выпускаемой продукции, 40м³/т; V_пр - годовой объём выпускаемой продукции рассматриваемого промышленного предприятия, 65?10⁴т.

Принимая равномерное распределение годового объёма промышленного водопотребления по месяцам, получим:

.

2.2 КОММУНАЛЬНО-БЫТОВОЕ ХОЗЯЙСТВО

Нормы хозяйственного среднесуточного водопотребления определяются в зависимости от степени благоустроенности городского населения. Для каждого конкретного случая нормы водопотребления на одного жителя и коэффициенты неравности определяются па приложению 3.

Численность населения задана в исходных данных.

Расход воды на хозяйственные нужды (Q_кб) определяются из формулы:

,

где z - численность населения, 17?10⁴чел.; q_н - норма среднесуточного водопотребления на одного жителя, 125 л/сут; k_ч, k_с - коэффициенты часовой и суточной неравномерности, соответственно 1,12 и 1,5.

На основании Q_кбопределяется объем месячного W_кб^м и годового W_кб^гводопотребления на коммунально-бытовые нужды:

,

где t - продолжительность месяца в секундах;

.

2.3 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Объём воды сельскохозяйственного водозабора W_с/х характеризуется объёмами необходимыми для водообеспечения животноводчества W_ж и увлажнения земель W_увл:

м³

В животноводчестве вода применяется для поения животных и птицы, кормоприготовления, санитарного ухода за скотом, гидравлического удаления навоза и других целей. Её годовой объём зависит от количества животных К и удельного показателя водопотребления q_ж:

м³

где t₁ - число суток в году (365 суток).

Принимая равномерное распределение годового объёма по месяцам, определяем среднемесячный объём водопотребления:

м³.

Объём воды, необходимый для увлажнения сельскохозяйственных земель в заданном административно-хозяйственном районе, определяется с использованием исходных данных (F_увл) и результатов водобалансовых расчётов (m), выполненных в курсовом проекте по курсу «Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации» по теме «Гидромелиоративная система на землях неустойчивого увлажнения с разработкой сетевых ГТС. Часть 1. Гидромелиоративные мероприятия по осушению, сельскохозяйственному освоению, сметно-финансовые расчёты и чертежи».

м³

где m - норма подпочвенного увлажнения, м³/га; F_увл - площадь увлажняемых земель, га.

Расчёт по определению суммарного годового объёма сельскохозяйственного производства производится в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1 Расчёт годового объёма с/х водозабора

t, мес	qж, л/сут	К, млн. голов	Wжм, млн.м3	m, м3/га	Fувл, га	Wувлм, млн.м3	Wс/хм, млн.м3
1	2	3	4	5	6	7	8
1	10	0,25	0,951	0	1,4·103	0	0,951
2	10	0,25	0,951	0	1,4·103	0	0,951
3	10	0,25	0,951	0	1,4·103	0	0,951
4	10	0,25	0,951	98	1,4·103	0,1715	1,1225
5	10	0,25	0,951	125	1,4·103	0,21875	1,16975
6	10	0,25	0,951	250	1,4·103	0,4375	1,3885
7	10	0,25	0,951	460	1,4·103	0,805	1,756
8	10	0,25	0,951	220	1,4·103	0,385	1,336
9	10	0,25	0,951	100	1,4·103	0,175	1,126
10	10	0,25	0,951	25	1,4·103	0,04375	0,99475
11	10	0,25	0,951	0	1,4·103	0	0,951
12	10	0,25	0,951	0	1,4·103	0	0,951
Год			11,406	1278		2,2365	13,6485

2.4 ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

Для определения долевого участия гидроэнергетики в комплексном использовании водных ресурсов заданного административно-хозяйственного района составляется уравнение водного баланса на каждый расчетный период времени (t):

, м,

где ,W_сбр(t) - ежемесячная гарантированная водоотдача гидроузла и объем сброса, установленные на основании водохозяйственных расчетов.

Объем воды, который может быть использован для получения технической потенциальной мощности гидроэлектростанции, определяется из выражения, считая, что гидроэнергетика является заключительным элементом в уравнении водного баланса:

,

Объем воды, который может быть использован для получения технической потенциальной мощности гидроэлектростанции, будем рассчитывать в табличной форме (таблица 1.4.1) для каждого месяца.

В колонку 2 записываем ежемесячную гарантированную водоотдачу W_вод, в колонку 3 записываем объем сброса W_сбр, в колонку 4 - объем промышленного водопотребления W_пр, в колонку 6 - с/х потребление W_сх. Объем воды для гидроэнергетики рассчитываем по формуле

Таблица 2.4.1 Определение годового объема воды для гидроэнергетики

t, мес	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м
1	2	3	4	5	6	7
1	3,67		0,35	0,39	0,411	2,519
2	3,67		0,35	0,39	0,411	2,519
3	3,67		0,35	0,39	0,411	2,519
4	3,67	13,286	0,35	0,39	0,411	15,805
5	3,67	0,362	0,35	0,39	0,828	2,464
6	3,67		0,35	0,39	1,049	1,881
7	3,67		0,35	0,39	0,957	1,973
8	3,67		0,35	0,39	0,6	2,33
9	3,67		0,35	0,39	0,52	2,41
10	3,67		0,35	0,39	0,453	2,477
11	3,67		0,35	0,39	0,411	2,519
12	3,67		0,35	0,39	0,411	2,519
Всего	44,04	13,648	4,2	4,68	6,873	41,935

Анализ полученных результатов в таблице 2.4.1 показывает, что для некоторых месяцев для гидроэнергетики нехватка. В то же время приходная часть больше расходной части. Поэтому необходимо выполнять внутригодовое распределение стока. На основании полученных результатов производим перерасчет годового объема воды для гидроэнергетики (таблица 2.4.2). Расчеты аналогичны расчетам в таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.2 Определение годового объема воды для гидроэнергетики с учетом перераспределения

t, мес	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м	, млн.м
1	2	3	4	5	6	7
1	4,351		0,35	0,39	0,411	3,2
2	4,351		0,35	0,39	0,411	3,2
3	4,401		0,35	0,39	0,411	3,25
4	4,49	2,376	0,35	0,39	0,411	5,715
5	5,12	0,448	0,35	0,39	0,828	4,00
6	4,969		0,35	0,39	1,049	3,18
7	4,937		0,35	0,39	0,957	3,24
8	4,62		0,35	0,39	0,6	3,28
9	4,47		0,35	0,39	0,52	3,21
10	4,453		0,35	0,39	0,453	3,26
11	4,351		0,35	0,39	0,411	3,2
12	4,351		0,35	0,39	0,411	3,2
Всего	54,864	2,824	4,2	4,68	6,873	41,935

По результатам выполненных расчетов строим результирующий график годового объема водопотребления участниками ВХК.

График сработки и наполнения водохранилища строим по значениям окончательных объемов воды V_окон (таблица 2.4.3), установленных на основании водохозяйственных расчетов с использованием топографических характеристик.

3. ВОДНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Назначением вводно-энергетических расчетов является определение энергетических параметров ГЭС и ее роли в покрытии графиков нагрузки энергосистемы заданного административно-хозяйственного района.

3.1 ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО И СУТОЧНОГО ГРАФИКА НАГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Для характеристики режима электропотребления строят графики нагрузки энергосистемы для данного района. Из них наибольшей неравномерностью отличаются суточные графики. Суточные колебания вызываются в основном резким изменением в расходовании энергии на различные бытовые и коммунальные нужды.

Годовые изменения нагрузки энергосистемы происходят вследствие специфики тех или иных производств, в особенности сезонности их работы.

При построении годового и суточных графиков нагрузки энергосистемы используются распределения мощностей энергосистемы заданного административно-хозяйственного района, выраженные в процентах от максимального значения мощности системы (P) для годового графика, а для суточных - от наибольших значений мощности соответствующего месяца. Все результаты сводим в таблицы 3.1.1 и 3.1.2.

Таблица 3.1.1 Расчет годового графика нагрузки энергосистемы

t,мес	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Pг,%	100	95	90	87	83	78	78	83	87	90	95	100
P,кВт	210	199,5	189	182,7	174,3	163,8	163,8	174,3	182,7	189	199,5	210

По результатам таблицы строим годовой график нагрузки энергосистемы.

Таблица 3.1.2 Расчет суточных графиков нагрузки энергосистемы

Месяцы	t,час	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24
	Pсут,%	55	60	64	75	95	80	85	90	100	95	90	70
1-12	P,кВт	115,5	126	134,4	157,5	199,5	168	178,5	189	210	199,5	189	147
2-11	P,кВт	109,7	119,7	127,7	149,6	189,5	159,6	169,6	179,6	199,5	189,5	179,6	139,6
3-10	P,кВт	104	113,4	121	141,7	179,5	151,2	160,6	170,1	189	179,5	170,1	132,3
4-9	P,кВт	100,5	109,6	116,9	137,0	173,6	146,2	155,3	164,4	182,7	173,6	164,4	127,9
5-8	P,кВт	95,9	104,6	111,6	130,7	165,6	139,4	148,2	156,9	174,3	165,6	156,9	122,0
6-7	P,кВт	90,1	98,3	104,8	122,9	155,6	131,0	139,2	147,4	163,8	155,6	147,4	114,7

Координаты кривой связи уровней воды в нижнем бьефе определяются в табличной форме в зависимости от связи, глубины воды h_НБ и значения:

Q_max=, м³/с

Таблица 3.1.3 Подсчёт координат кривой связи

Q, м3/с	0,1Q	0,2Q	0,3Q	0,4Q	0,6Q	0,8Q
Qнб, м3/с	1,16	2,32	3,48	4,64	6,96	9,28
hНБ, м	0,5	0,8	1,6	1,8	2,0	2,2
НБ, м	99,5	99,8	100,6	100,8	101	101,2

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОЛИ ГЭС В ПОКРЫТИИ ГРАФИКА НАГРУЗКИ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Размещение Р_гэс на годовом графике нагрузки энергосистемы осуществляется из условия максимального вытеснения тепловых электростанций (ТЭС) из пика графика и создание им наиболее равномерного режима работы.

Подсчет интегральной кривой будем производить в таблице 3.2.1. В колонку 2 таблицы записывается мощность из таблицы 3.1.2 в возрастающем порядке. Например для мощности Р=126 кВт продолжительность нагрузки составит 22 часа. Тогда энергия слоя вычисляется, как произведение мощности слоя на продолжительность нагрузки в слое: ДЭ= ДР·Дt. Например, для 2 строки ДЭ=10,5·22=154кВт·ч. Затем вычисляем координаты интегральной кривой путем постепенного суммирования энергии слоя. Например, для мощности 126 кВт координата интегральной кривой будет равна сумме энергии слоя мощностью 115,5 и 126 кВт, т.е.

2772+231=3003 кВт·ч.

Дальнейшие расчеты производятся аналогично. Все расчеты записываем в таблицу 3.2.1.

Таблица 3.2.1 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за январь - декабрь месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	115,5	115,5	24	2772	2772
2	126	10,5	22	231	3003
3	134,4	8,4	20	168	3171
4	147	12,6	18	226,8	3397,8
5	157,7	10,5	16	168	3565,8
6	168	10,5	14	147	3712,8
7	178,5	10,5	12	126	3838,8
8	189	10,5	10	105	3943,8
9	199,5	10,5	6	63	4006,8
10	210	10,5	2	21	4027,8

Таблица 3.2.2 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за февраль - ноябрь месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	109,7	109,7	24	2632,8	2632,8
2	199,7	10	22	220	2852,8
3	127,7	8	20	160	3012,8
4	139,6	11,9	18	214,2	3227
5	149,6	10	16	160	3387
6	159,6	10	14	140	3527
7	169,6	10	12	120	3647
8	179,6	10	10	100	3747
9	189,5	10	6	60	3807
10	199,5	10	2	20	3827

Таблица 3.2.3 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за март - октябрь месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	104	104	24	2496	2496
2	113,4	9,4	22	206,8	2702,8
3	121	7,6	20	152	2854,8
4	132,3	11,3	18	203,4	3058,2
5	141,7	9,4	16	150,4	3208,6
6	151,2	9,4	14	131,6	3340,2
7	160,6	9,4	12	112,8	3453
8	170,1	9,4	10	94	3547
9	179,5	9,4	6	56,4	3603,4
10	189	9,4	2	18,8	3622,2

Таблица 3.2.4 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за апрель - сентябрь месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	100,5	100,5	24	2412	2412
2	109,6	9,1	22	200,2	2612,2
3	116,9	7,3	20	146	2758,2
4	127,9	11	18	198	2956,2
5	137,0	9,1	16	145,6	3101,8
6	146,2	9,2	14	128,8	3230,6
7	155,3	9,1	12	109,2	3339,8
8	164,4	9,1	10	91,0	3430,8
9	173,6	9,2	6	55,2	3486
10	182,7	9,1	2	18,2	3504,2

Таблица 3.2.5 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за май - август месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	95,9	95,9	24	2301,6	2301,6
2	104,6	8,7	22	191,4	2493
3	111,6	7	20	140	2633
4	122,0	10,4	18	187,2	2820,2
5	130,7	8,7	16	139,2	2959,4
6	139,4	8,7	14	121,8	3081,2
7	148,2	8,8	12	105,6	3186,8
8	156,9	8,7	10	87	3273,8
9	165,6	8,7	6	52,2	3326
10	174,3	8,7	2	17,4	3343,4

Таблица 3.2.6 Подсчет координат интегральной кривой суточного графика нагрузки энергосистемы за июнь - июль месяцы

№ п/п	Мощность в возрастающем порядке, Р, кВт	Мощность слоя, ДР, кВт	Продолжительность нагрузки в слое, Дt, час	Энергия слоя ДЭ, кВт·ч	Координаты интегральной кривой, Э, кВт·ч
1	2	3	4	5	6
1	90,1	90,1	24	2162,4	2162,4
2	98,3	8,2	22	180,4	2342,8
3	104,8	6,5	20	130	2472,8
4	114,7	9,9	18	178,2	2651
5	122,9	8,2	16	131,2	2782,2
6	131,0	8,1	14	113,4	2895,6
7	139,2	8,2	12	98,4	2994
8	147,4	8,2	10	82	3076
9	155,6	8,2	6	49,2	3125,2
10	163,8	8,2	2	16,4	3141,6

На основании этих расчетов строятся интегральные кривые.

Расчет по определению роли ГЭС в покрытии годового графика нагрузки начинается с момента времени, когда уровень воды в водохранилище находится на отметке НПУ, т.е. ЎВБ_н= НПУ.

Отметку уровня воды на конец расчетного периода (месяца) ЎВБ_к определяем по графику сработки и наполнения водохранилища. Тогда средняя отметка уровня воды в ВБ определяется по формуле:

, м.

Отметка уровня воды в НБ определяется по графику (рисунок 3.1.2) в зависимости от расхода:

, м³/с,

где t - продолжительность сработки, t=2,6·10⁶c.

Расход воды в НБ не должен быть меньше Q_{НБ min}, который устанавливается по допустимой отметке воды в НБ (ЎНБ_доп), принятой из условий обеспечения общего экологического равновесия в нижнем бьефе водохранилища.

Напор определиться как разность уровней верхнего и нижнего бьефов:

, м

Рабочая мощность ГЭС (N_ГЭС) и энергия (Э_ГЭС), определяются из выражений:

, кВт;

, кВт,

где Ю- коэффициент полезного действия гидросилового оборудования, Ю =0,8.

Проведем расчет для года 80%-ной обеспеченности. W_ГЭС из таблицы 2.4.2 будет равен 5,12 млн.м³, тогда

Q_ГЭС=5,12/2,6=1,97м³/с.

Снимаем отметки ВБ на начало и конец расчетного периода: м;м и записываем в графу 4 и 5.В графу 6 записываем среднюю отметку уровня воды в ВБ=124,1м. В зависимости от расхода Q_ГЭС снимаем отметку в НБ = 99,74 м и записываем в графу 7. В графу 8 записываем напор Н, который определяется по формуле:

Н=124,1-99,74=24,36 м.

В графу 9 записываем N_ГЭС, вычисляемую по формуле:

N_ГЭС= 9,81·1,97·24,36·0,8=376,6 кВт.

В графу 10 запишем

Э_ГЭС=376,6·24=9038,4 кВт·ч

В графу 11 запишем Э_СИСТ, согласно таблицам 2.2.1-2.2.6. В графу 14 запишем Р_СИСт. Поскольку расчеты аналогичны для следующих месяцев, расчет целесообразно производить в табличной форме (таблица 3.2.7).

По таблице 3.2.7 видно, что все нагрузки не покрываются за счет гидроэнергетики, поэтому есть необходимость в применении ТЭС. Для определения мощности РТЭС строим суточные графики нагрузки и интегральные кривые для февраля и марта месяцев.

3.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНОЙ ЭНЕРГИИ

Для возможности различной оценки использования водной энергии вводятся показатели и коэффициенты.

Продолжительность использования максимальной нагрузки hмакс определяется отношением полной потребляемой энергии к суточному максимуму нагрузки:

.

Степень использования водной энергии реки в покрытии годового графика нагрузки энергосистемы определяется коэффициентом использования:

Коэффициент заполнения (полноты, плотности) графика нагрузки (t) определяется отношением:

Коэффициент заполнения зависит от состава энергопотребителей, сменности производства, совпадения типов и провалов нагрузки потребителей. Он не является постоянным и изменяется в течение недели и сезона.

Коэффициент использования установленной мощности:

.

Продолжительность использования установленной мощности:

4. ПОДБОР ГИДРОСИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Гидросиловое оборудование ГЭС представлено гидравлическими турбинами, преобразующими энергию движущейся воды в механическую энергию вращения его рабочего колеса и генератора. Последний преобразует механическую энергию, получаемую от турбины, в электрическую, которая передается в энергосистему. За исходные данные для выбора числа агрегатов и типа турбин принимается величина установленной мощности режим изменения мощностей, напоров и уровней в течение расчетного периода. Мощность агрегата определяется по формуле:

,

где - установленная мощность; - число агрегатов, принятое равным 2; - КПД генератора, равный 0,90.

N_уст=1,2·Р_max

Значение расчетного напора принимаем для русловых ГЭС

При небольших установленных мощностях (N_уст до 6 МВт) принимают оборудование, характерное для малых ГЭС.

Принимаем гидротурбину фирмы «Flygt» (Швеция) типоконструкции EL7600 с диаметром рабочего колеса D_к=100 см, частотой вращения n_обор=228-503 об/мин и расходом через турбину Q_гэс=1,5-6,0 м³/с.

Таблица 4.1 Кривые продолжительности водноэнергетических характеристик ГЭС при НПУ

№п/п	NГЭС, кВт	QГЭС, м3/с	Н,м
1	2	3	4	5
1	376,6	1,97	24,36	7,69
2	358,3	1,91	23,9	15,38
3	337	1,9	22,6	23,08
4	293,6	1,78	21,02	30,77
5	261,7	1,73	19,39	38,46
6	232,7	1,72	17,34	46,15
7	219	1,71	16,15	53,85
8	211,7	1,69	16,13	61,54
9	199,9	1,67	15,25	69,23
10	171,7	1,67	13,1	76,92
11	104,8	1,67	8	84,62
12	79,4	1,67	5,99	92,31

По полученным результатам строим кривые продолжительности водноэнергетических характеристик ГЭС.

5. РАЗРАБОТКА ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

5.1 ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЯ УГВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩА

Расчет подпора грунтовых вод сводится к определению положения уровня грунтовых вод в прибрежной зоне водохранилища в определенные моменты времени в зависимости от положения горизонтов воды в водохранилище. На основании расчета определяют возможные зоны подтопления, в пределах которых УГВ при подпоре может оказаться на небольшой глубине, исключающей возможность с/х использования этой территории.

Расчет выполняется по методике Н.Н. Веригина для случая неустановившегося потока при неограниченном расстоянии до области питания. Ординаты кривой подпора вычисляются по формуле:

,

где y_x - искомая ордината кривой депрессии в сечении, расположенном на расстоянии x от уреза водохранилища через время t считая от момента заполнения, м; h_x - мощность потока в расчетном сечении до подпора, м; h₁, y₁ - мощность потока на урезе водохранилища до и после подпора;Ф(л) - специальная функция (интеграл вероятности Гаусса), значение которой определяется в зависимости от величины безразмерного аргумента л.

Величина аргумента л определяется выражением:

где К_ф- коэффициент фильтрации, равный 0,5 м/сут;м - водоотдача грунта, равная 0,05;h_ср - средняя мощность потока в зоне подпора, м.

Средняя мощность потока в зоне подпора определяется по формуле:

Расчет подпора УГВ проводят по поперечникам, ориентированным к берегу водохранилища от сечения к сечению, т.е. каждое предыдущее сечение является исходным для каждого последующего.

Затем находим отметку ординаты кривой подпора:

.

Все расчеты будем сводить в таблицы 5.1.1 и 5.1.2. Для поперечников I-Iи II-II. Расчеты будем производить на расстояниях 100; 300; 700; 1200м от берега водохранилища в интервалы времени 0; 50; 100; 200 суток и для стационарного подпора. Расчеты проводим по вышеизложенной методике. По результатам расчетов строим кривые подпора.

Таблица 5.1.1 Определение положений кривой депрессии в процессе развития подпора (поперечник I-I)

Расст. от берега вод-охр., м	Время от начала наполнения водохранилища t, суток
	0	50	100	200	Стационарный подпор
	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
100	-	-	18	0,517	0,517	18,49	0,366	0,366	18,64	0,259	0,259	18,75	0	0	-
300	-	-	17,4	1,551	0,944	17,46	1,097	0,832	17,58	0,766	0,704	17,71	0	0	-
700	-	-	18	3,620	1	18	2,560	1	18	1,810	0,976	18,02	0	0	-
1200	-	-	18,4	6,205	1	18,4	4,388	1	18,4	3,103	1	18,4	0	0	19,37

Таблица 5.1.2 Определение положений кривой депрессии в процессе развития подпора (поперечник II-II)

Расст. от берега вод-охр., м	Время от начала наполнения водохранилища t, суток
	0	50	100	200	Стационарный подпор
	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух	л	Ф(л)	Ўух
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10<...

Подобные документы

• Формирование структуры водохозяйственного комплекса на существующем водохранилище реки Дон

  Физико-географическая и гидрологическая характеристика бассейна реки Дон. Антропогенное воздействие на Донской бассейн. Использование вод и структура планируемого водохозяйственного комплекса. Гидрологические данные гидрографа расходов воды в реке Дон.
  
  курсовая работа [424,8 K], добавлен 30.05.2009
  

• Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейновой переброски

  Обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки в условиях перспективного развития водохозяйственного комплекса. Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования. Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки.
  
  курсовая работа [472,5 K], добавлен 03.02.2011
  

• Расчет водохозяйственного баланса водохранилища

  Гидрологические характеристики района проектирования. Определение полезного, форсированного и мертвого объемов водохранилища. Выбор створа плотины, трассы водопропускных сооружений. Построение плана и поперечного профиля плотины. Расчет входного оголовка.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.06.2015
  

• Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора подземных вод

  Гидрогеологические условия разведанного месторождения подземных вод. Определение размеров водопотребления. Оценка качества воды, мероприятия по его улучшению. Анализ природных условий, их схематизация и обоснование расчетной гидрогеологической схемы.
  
  курсовая работа [295,4 K], добавлен 24.06.2011
  

• Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора подземных вод трещиноватых известняков эоценового возраста

  Обеспечение водоснабжения конкретных водопотребителей. Геолого-гидрогеологические условия района работ. Обоснование количества, схемы и требования к конструкции расположения водозаборных скважин. Определение максимальных размеров водопотребления.
  
  курсовая работа [153,9 K], добавлен 21.04.2009
  

• Экономическое обоснование мероприятий по ликвидации скважин в условиях ЗАО ПГМ "М-ГЕОС"

  Применение комплекса мероприятий по интенсификации добычи нефти, пути увеличения коэффициента продуктивности скважин. Обоснование ликвидации добывающих и нагнетательных скважин, выбор необходимых материалов и оборудования, расчет эксплуатационных затрат.
  
  курсовая работа [32,1 K], добавлен 14.02.2010
  

• Выбор механизированного комплекса применительно к условиям Печорского угольного бассейна

  Техническая характеристика комбайна 1ГШ68Е, расчет параметров его работы. Определение производительности комплекса. Выбор механизированного комплекса: конвейер скребковый СП87ПМ, насосная станция СНТ32, система орошения в комбайновых лавах ТКО-СО.
  
  курсовая работа [76,5 K], добавлен 30.11.2014
  

• Проект проведения подземной горной выработки

  Обоснование выбора комплекса проходческого оборудования. Оценка устойчивости пород на контуре сечения выработки, обоснование формы сечения и конструкции крепи. Разработка паспорта буровзрывных работ и взрывной сети. Расчет подачи свежего воздуха.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 04.12.2010
  

• Организация комплекса работ по созданию планово-высотной основы для изыскания и строительства жилого комплекса и съемке участка застроенной территории в масштабе 1:500

  Голицыно как второй по величине город Одинцовского района Московской области. Особенности организации комплекса работ по созданию планово-высотной основы для строительства жилого комплекса и съемке участка застроенной территории в масштабе 1:500.
  
  курсовая работа [2,7 M], добавлен 15.01.2015
  

• Регулирование речного стока

  История и этимология реки Обь. Характеристики водности рек. Определения вида регулирования стока и объема водохранилища. Построение интегральных кривых стока и потребления, определения по этим кривым полезного объема водохранилища. Расчёт годового стока.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.05.2012
  

• Принципы современных геотехнологий

  Геологическое описание района работ, особенности климата и рельефа. Расчет параметров скважинной гидродобычи. Подбор оборудования для бурения скважины, добычи и транспортировки полезного ископаемого. Выбор и обоснование выбора водозаборных сооружений.
  
  курсовая работа [829,4 K], добавлен 04.02.2015
  

• Сооружение штольни в горной местности

  Выбор комплекса основного проходческого оборудования. Оценка устойчивости пород на контуре сечения выработки, обоснование формы сечения и конструкции крепи, расчет сечения выработки в свету. Расчет прочных размеров крепи, составление паспорта крепления.
  
  дипломная работа [7,4 M], добавлен 11.12.2010
  

• Работа в шахтном поле

  Расчет промышленных запасов шахтного поля, а также годовой мощности исследуемой шахты, определение и оценка срока ее службы. Выбор и обоснование способа и схемы вскрытия и подготовки поля. Технология очистных работ, их технико-экономическое обоснование.
  
  курсовая работа [435,2 K], добавлен 20.01.2016
  

• Процессы открытых горных работ

  Обоснование комплекса оборудования грузопотока. Подготовка горных пород к выемке. Техническая характеристика экскаватора. Способы переукладки железнодорожного пути на отвале. Определение количества отвальных тупиков при экскаваторном отвалообразовании.
  
  курсовая работа [351,0 K], добавлен 13.07.2012
  

• Геологическое описание района карты

  Орографическая, гидрографическая и экономо-географическая характеристика, стратиграфия и литология района Жарык. Анализ магматического и тектонического комплекса. История геологического развития территории. Полезные ископаемые. Типы складчатости.
  
  курсовая работа [255,5 K], добавлен 08.01.2016
  

• Запасы месторождения Денгизского района

  Физико-географическая и экономическая характеристика Денгизского района Атырауской области Республики Казахстан. Геолого-геофизическая изученность. Тектонические элементы по виду фундамента. Анализ строения надсолевого комплекса. Подсчет запасов нефти.
  
  дипломная работа [68,8 K], добавлен 24.11.2010
  

• Водосбор реки Западный Маныч

  Оценка состояния малой реки Западный Маныч. Определение ее расчетных гидрологических характеристик. Определение приоритетных видов водопользования р. Западный Маныч. Расчет объемов водопотребления и водоотведения. Сезонно-годичное регулирование стока.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.05.2010
  

• Проектирование поискового бурения на Терновской площади, расположенной в Энгельском районе Саратовской области

  Географо-экономические условия района работ. Проектный литолого-стратиграфический разрез. Характеристика тектоники и нефтегазоносности. Методика и объем проектируемых работ. Система расположения поисковых скважин. Обоснование типовой конструкции скважины.
  
  курсовая работа [47,7 K], добавлен 06.03.2013
  

• Инженерно-геодезические изыскания

  Краткая характеристика организации ЗАО "Тюменьгеопроект". Физико-географическое описание района. Методика работы с геодезическим прибором и съемки кустовой площадки. Обоснование выгодных мест для вынесения двух базисных точек съемочного оборудования.
  
  отчет по практике [3,1 M], добавлен 16.09.2014
  

• Эффективность комплекса ГИС при решении нефтепромысловых задач на Кущевской ПХГ

  Геолого-геофизическая и литолого-стратиграфическая характеристики района Кущевского ПХГ в России. Определение текущей и остаточной газонасышенности объектов закачки и отбора газа в наблюдательных скважинах. Аппаратура и методика проведенных исследований.
  
  дипломная работа [7,5 M], добавлен 08.04.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам