Комплексное использование и охрана водных ресурсов бассейнов малых горных рек
Определение понятия и способов использования водохозяйственного комплекса. Составление схематического плана бассейнов рек. Подсчет потенциальных водноэнергетических ресурсов. Вычисление годового энергопотребления. Водохозяйственный баланс территории.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.12.2015 |
Размер файла | 778,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и культуры Кыргызской Республики
Министерство образования Российской Федерации
Кыргызско-Российский славянский университет
Методические указания по выполнению курсового проекта
Комплексное использование и охрана водных ресурсов бассейнов малых горных рек
Н.И. Иванова
Бишкек 2015 г.
Предисловие
Необходимость экономного и рационального использования и охраны водных и сопутствующих им природных ресурсов за счёт преимущественного строительства комплексных гидроузлов, т.е. водохозяйственных комплексов является актуальным в настоящее время.
Под водохозяйственным комплексом (ВХК) следует понимать систему социально-экономических мероприятий по использованию водных и сопутствующих им природных ресурсов в интересах планомерного развития всех отраслей народного хозяйства.
При Советском Союзе на протяжении многих лет осуществлялось строительство крупных гидроузлов, значительная часть которых удовлетворяет запросам гидроэнергетики, судоходства, водоснабжения, орошения и других участников водохозяйственного комплекса. Большое значение придавалось вопросам перераспределения речного стока как внутри отдельных бассейнов, так и между ними, с целью более эффективного его использования.
Знание всех особенностей, присущих комплексному использованию и охране водных ресурсов, является необходимым при подготовке инженеров-гидростроителей.
Основой для изучения курса является программа, утвержденная на заседании кафедры ГТСиВР от 2004 года (программа прилагается отдельным изданием).
Необходимая литература для изучения курса указана в программе и в методических указаниях. С целью ознакомления с водными и водноэнергетическими ресурсами Кыргызстана рекомендуется просмотреть монографии М.Н. Большаков, В.Г. Шпак "Водные и водноэнергетические ресурсы Киргизской ССР" г. Фрунзе, I960 г и Д.М. Маматканов, Л.В. Бажанова, В.В. Романовский "Водные ресурсы горного Кыргызстана на современном этапе" г. Бишкек: Илим, 2006 г.
Данные методические указания предназначены для выполнения курсового проекта по комплексному использованию и охране водных и земельных ресурсов на примере бассейнов 2-х рек.
В настоящих указаниях дана общая методика схемного решения некоторых вопросов комплексного использования водных ресурсов рек для целей энергоснабжения, водоснабжения и орошения.
1. Общие указания по выполнению курсового проекта
Согласно заданию каждый студент получает план бассейнов двух рек, данные по водным и гидроэнергетическими ресурсами этих рек (выписываются из курсовой работы по гидрологии), площадь на которой необходимо организовать орошаемое земледелие, а также наименование и количество водо и энергопотребителей, размещенных на данной площади, которых необходимо обеспечить водой и электроэнергией.
Основной целью курсового проекта является выбор и расчёт наиболее эффективного варианта состава и размещения в плане основных сооружений ВХК. Для этого студент должен рассчитать не менее 3-х вариантов различных схем размещения и размеров сооружений ВХК и из них выбрать наиболее эффективный вариант, обеспечивающий более полное и рациональное использование водных и гидроэнергетических ресурсов рек для целей орошения, водо и энергоснабжения промышленных и животноводческих производств.
В выбранном варианте должны быть обоснованы и предусмотрены мероприятия по охране водных ресурсов от загрязнения и земельных - от заболачивания. Достигается это за счёт увеличения или уменьшения водопотребления наиболее водоёмкими предприятиями, такими как орошение и гидроэнергетика.
1.1 Состав курсового проекта
Курсовой проект включает пояснительную записку в объеме 25-30 страниц текста, написанного на одной странице стандартного писчего листа и оформленного в соответствии с общепринятыми требованиями.
Пояснительная записка должна сопровождаться расчётными таблицами и необходимыми схемами и чертежами.
Пояснительная записка последовательно должна включать разделы:
Введение (постановления и решения о комплексном использовании и охране водных и земельных ресурсов, целевое назначение курсового проекта, данные, положенные в основу проекта).
1. Задание (выдается индивидуально, заполняется студентом и утверждается преподавателем).
2. Водные и водноэнергетические ресурсы бассейнов рек №1 и №2 (расчетные данные по водным источникам, т.е. суммарный приток поверхностных вод обеспеченностью р=75% и р=95%, а также расчет и оценка потенциальных гидроресурсов).
3. Водохозяйственные и водноэнергетические расчеты водопотребителей и энергопотребителей (расчет потребителей воды коммунально-бытовым, промышленным и животноводческим секторами и для орошения).
4. Основные параметры и размеры для трех возможных вариантов распределения воды и планового размещения сооружений: (расчеты основных параметров сооружений для всех вариантов выполняются для года 75% обеспеченности; по укрупненным показателям определяется стоимость ВХК для всех вариантов и производится выбор наиболее экономичного варианта).
5. Определение площади заболачивания под воздействием фильтрации воды из каналов и водохранилищ.
6. Водный баланс территории (водный баланс составляется для обеспеченности р=75% и р=95%, в первом случае выясняется объем сброса, во втором - недостаток воды для обеспечения отраслей хозяйства).
7. Мероприятия по охране водных ресурсов от загрязнений (определение степени загрязнения и рекомендации по очистке промышленных и коммунальных стоков).
8. Экономическая эффективность водохозяйственного комплекса (срок окупаемости, эффективность использования 1 м3 воды, оценка ущерба при р=95%).
9. Заключения и выводы.
10. Список использования литературы.
1.2 Задание на выполнение курсового проекта
Схематический план бассейнов рек №1 и №2 - составляется по топографическим картам М 1: 200000.
Внутригодовое распределение стока в % от годового (принимается из курсовой работы по гидрологии или из [24]).
Таблица 1.1.
Номера рек, название |
Норма стока, м3/с |
Cv |
Распределение стока в % от годового |
|||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
За год |
||||
100 |
||||||||||||||||
100 |
Данные для построений продольного профиля и подсчета потенциальных водноэнергетических ресурсов (принимаются по карте М 1: 200000 и из курсовой работы по гидрологии).
Таблица 1.2.
Река |
Номера створов |
Средняя отметка дна реки в створе, м |
Длина участка реки между створами, км |
Средний расход реки на участке, м3/с |
|
Река № 1 |
1 |
||||
2 |
|||||
n |
|||||
Река № 2 |
1 |
||||
2 |
|||||
n |
Состав потребителей и энергопотребителей (задается преподавателем).
Таблица 1.3.
Наименование потребителей |
Единица измерения |
Количество потребителей |
|
Коммунально - бытовой сектор |
1000 чел |
||
Промышленный сектор |
I комплекс |
||
Животноводческий сектор |
I ферма |
||
Орошение |
га |
Данные для построения топографических характеристик водохранилища (задаются преподавателем).
Таблица 1.4.
Глубина, м |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
Объем млн.м3 |
|||||||
Площадь км2 |
Ведомость укомплектованного графика гидромодуля и процентный состав культур (принимается из курсовой работы по мелиорации орошаемых земель).
Таблица 1.5.
Месяц Культура |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
% состав культур |
|
Люцерна |
|||||||
Кукуруза на зерно |
|||||||
Сахарная свекла |
|||||||
Фуражные яровые |
Данные для определения потерь из водохранилища на испарение и фильтрацию (в процентах от объема водохранилища).
Таблица 1.6.
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
Потери %Wполн |
3 |
3 |
4 |
5 |
5 |
7 |
8 |
8 |
8 |
6 |
4 |
3 |
Уклон местности в зоне выклинивания грунтовых вод i = ……….
Примечание: Прежде чем приступить к выполнению курсового проекта, необходимо ознакомиться с материалами задания, уяснить основную цель работы, подготовить необходимую литературу в области гидрологии, сельхозмелиорации, использования водной энергии, сельхозводоснабжения и гидротехнических сооружений, разобраться в примере расчёта, а затем приступить к выполнению своего варианта.
1.3 Пример расчета
Задание и пример расчета приводится с комментариями, выполнение которых обязательно.
Задание на выполнение курсового проекта по теме "Схема комплексного использования и охраны водных и земельных ресурсов бассейнов малых горных рек".
План бассейнов рек №1 и №2
Составляется по топографическим картам М 1: 200000, согласно индивидуальному заданию. На рис.1 приведен пример плана.
Условные обозначения:
- животноводческая ферма;
- поселок и производственный сектор;
- линия водораздела;
- граница площади орошения;
- зона выклинивания подземных вод.
Рис. 1.1. План бассейнов рек №1 и №2
Примечание: На схеме указано распределение наличия земельных ресурсов в % от заданной площади. Площадь фактически орошаемых земель будет определена расчётным путём.
Внутригодовое распределение стока в % от годового
В табл. 1.7 приведен пример внутригодового распределения стока. Студент заполняет таблицу по своим данным, принятым из курсовой работы по гидрологии или по справочным данным [24].
Таблица 1.7
Номера рек |
Норма стока, м3/с |
Cv |
Распределение стока в % от годового, R |
|||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
За год |
||||
1 |
3.12 |
0,22 |
2,7 |
2,4 |
2,3 |
2,4 |
8,8 |
27,9 |
23,1 |
12,3 |
6,6 |
4,8 |
3,6 |
3,1 |
100 |
|
2 |
4.06 |
0,14 |
2,9 |
2,7 |
2,6 |
2,7 |
5,8 |
17,4 |
24,2 |
18,7 |
9,6 |
5,8 |
4,2 |
3,4 |
100 |
Данные для построений продольного профиля и подсчета потенциальных водноэнергетических ресурсов
В табл. 1.8 приведен пример данных для построения продольного профиля и подсчёта потенциальных водноэнергетических ресурсов. Студент заполняет таблицу по данным, принятым из курсовой работы по гидрологии или по справочным данным [1, 2].
Таблица 1.8
Река |
Номера створов |
Средняя отметка дна реки в створе, м |
Длина участка реки между створами, км |
Средний расход реки на участке, м3/с |
|
Река № 1 |
I |
2580 |
|||
6,0 |
0,63 |
||||
2 |
2280 |
||||
3,2 |
0,90 |
||||
3 |
2240 |
||||
9,4 |
1,77 |
||||
4 |
1875 |
||||
13,0 |
2,40 |
||||
5 |
1308 |
||||
Река № 2 |
I |
2480 |
|||
6,0 |
0,86 |
||||
2 |
2160 |
. |
|||
6,2 |
I.I6 |
||||
3 |
1920 |
||||
3,6 |
1,28 |
||||
4 |
1606 |
||||
8,2 |
1,40 |
||||
5 |
1360 |
||||
5,0 |
2,63 |
||||
6 |
1270 |
По данным табл. 1.7 выполняются построения продольных профилей для рек. На рис. 1.2 приведен пример построения.
Рис. 1.2. Продольный профиль реки 1
Состав потребителей и энергопотребителей
Таблица 1.9
Наименование потребителей |
Единица измерения |
Количество потребителей |
|
Коммунально - бытовой сектор |
1000 чел |
25,0 |
|
Промышленный сектор |
I комплекс |
1 |
|
Животноводческий сектор |
I ферма |
3 |
|
Орошение |
га |
40000 |
Примечание. Количество потребителей студентам задаётся индивидуально.
Данные для построения топографических характеристик водохранилища
Таблица 1.10
Глубина, м |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
Объем млн.м3 |
0 |
7 |
20 |
43 |
90 |
120 |
|
Площадь км2 |
0 |
5 |
7 |
32 |
70 |
80 |
По данным таблицы 1.10 строим графики (рис. 1.3) для нахождения глубины наполнения в зависимости от объемов воды в водохранилище и площади зеркала водохранилища от глубины. Условно считаем, что эти графики приемлемы для любого запроектированного водохранилища.
Рис. 1.3. Графики зависимости объемов воды в водохранилище и площади зеркала водохранилища от глубины
Ведомость укомплектованного графика гидромодуля и процентный состав культур
Таблица 1.11
Месяц Культура |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
% состав культур |
|
Люцерна |
0,10 |
0,10 |
0,11 |
0,07 |
0,07 |
10 |
|
Кукуруза на зерно |
0,10 |
0,12 |
0,08 |
10 |
|||
Сахарная свекла |
0,14 |
0,16 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
50 |
|
Фуражные яровые |
0,10 |
10 |
|||||
Озимая пшеница |
0,10 |
20 |
|||||
Итого qмес.i |
0,44 |
0,36 |
0,38 |
0,30 |
0,22 |
Данные для определения потерь из водохранилища на испарение и фильтрацию.
Таблица 1.12
Месяц |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
Потери %Wполн |
3,3 |
3,3 |
3,9 |
6,9 |
8,7 |
9,9 |
9,9 |
8,7 |
5,7 |
3,9 |
3,3 |
3,3 |
Уклон местности в зоне выклинивания грунтовых вод i=0,003
Вся площадь, заданная в задании подвержена влиянию фильтрационных вод.
2. Водные и водноэнергетические ресурсы заданных рек
Основной целью раздела является количественное определение водных и водноэнергетических ресурсов рассматриваемых рек.
2.1 Расчёт водных ресурсов рек
Определим объем годового стока при заданных % обеспеченности. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1. Где по заданным нормам годового стока и коэффициентам вариации находим среднегодовые расходы воды по формуле:
Qср.год P% = KP Q0, (2.1)
а, объем годового стока по формуле:
Wгод= 31,54 Qср.год P% (2.2)
Таблица 2.1
P% |
KP |
Q0, м3/с |
Qср.год P% , м3/с |
Объем годового стока Wгод, млн.м3 |
||
Для реки I |
75 |
0,843 |
3,12 |
2,63 |
82,96 |
|
95 |
0,68 |
3,12 |
2,12 |
66,92 |
||
Для реки 2 |
75 |
0,902 |
4,06 |
3,66 |
115,50 |
|
95 |
0,78 |
4,06 |
3,17 |
99,88 |
Затем определяем распределение стока рек по месяцам (внутригодовое распределение стока) для лет 75 и 95 процентной обеспеченности по формуле:
Wi=WгодRi/100 (2.3)
где Wгод - годовой сток принятой обеспеченности, Ri - доля месячного стока в % от годового.
Расчёт сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2. Водные ресурсы рек, млн.м3
Номера рек |
QP% |
P, % |
Распределение стока |
|||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
За год |
||||
1 |
2,63 |
75 |
2,24 |
1,99 |
1,91 |
1,99 |
7,30 |
23,14 |
19,16 |
10,20 |
5,48 |
3,98 |
2,99 |
2,57 |
82,96 |
|
2,12 |
95 |
1,81 |
1,61 |
1,54 |
1,61 |
5,89 |
18,67 |
15,46 |
8,23 |
4,42 |
3,21 |
2,41 |
2,07 |
66,92 |
||
2 |
3,66 |
75 |
3,35 |
3,12 |
3,00 |
3,12 |
6,70 |
20,10 |
27,95 |
21,60 |
11,09 |
6,70 |
4,85 |
3,93 |
115,50 |
|
3,17 |
95 |
2,90 |
2,70 |
2,60 |
2,70 |
5,79 |
17,38 |
24,17 |
18,68 |
9,59 |
5,79 |
4,19 |
3,40 |
99,88 |
2.2 Расчет потенциальных водноэнергетических ресурсов рек
Расчёт потенциальных водноэнергетических ресурсов для года 95% обеспеченности сводим в таблицу 2.3, где расчетные значения определяются по следующим формулам:
Nр.уч. = 9,81 Qуч.Н/1000 (тыс. квт) (2.4)
Nуд=Nр/L, (тыс.квт/км) (2,5)
Эуч = 31,54 Nр.уч (млн.квт.ч/год) (2,6)
Таблица 2.3.
Потенциальные водноэнергетические ресурсы рек
Река |
Номера створов |
Средняя отметка дна реки в створе, м |
Падение, Н |
Длина участка реки между створами L, км |
Уклон участка |
Расход в створе Q, м3/с |
Средний расход реки на участке Qуч , м3/с |
Расчетная мощность на участке Nр. уч , тыс. квт |
Удельная мощность Nуд, тыс. квт/км |
Энергия Эуч., млн. квт.ч/год |
|
Река № 1 |
I |
2580 |
0 |
||||||||
300 |
6 |
0,050 |
0,56 |
1,65 |
0,27 |
52,7 |
|||||
2 |
2280 |
1,12 |
|||||||||
40 |
3,2 |
0,013 |
1,185 |
0,46 |
0,15 |
14,9 |
|||||
3 |
2240 |
1,25 |
|||||||||
365 |
9,4 |
0,039 |
1,53 |
5,48 |
0,58 |
175,2 |
|||||
4 |
1875 |
1,81 |
|||||||||
567 |
13 |
0,044 |
1,965 |
10,93 |
0,84 |
349,5 |
|||||
5 |
1308 |
2,12 |
|||||||||
Итого |
18,52 |
592,2 |
|||||||||
Река № 2 |
I |
2480 |
0 |
||||||||
320 |
6 |
0,053 |
0,62 |
1,95 |
0,32 |
62,2 |
|||||
2 |
2160 |
. |
1,24 |
||||||||
240 |
6,2 |
0,039 |
1,63 |
3,84 |
0,62 |
122,7 |
|||||
3 |
1920 |
2,02 |
|||||||||
314 |
3,6 |
0,087 |
2,27 |
6,99 |
1,94 |
223,6 |
|||||
4 |
1606 |
2,52 |
|||||||||
246 |
8,2 |
0,030 |
2,635 |
6,36 |
0,78 |
203,3 |
|||||
5 |
1360 |
2,75 |
|||||||||
90 |
5 |
0,018 |
2,96 |
2,61 |
0,52 |
83,6 |
|||||
6 |
1270 |
3,17 |
|||||||||
Итого |
21,75 |
695,4 |
Итоговые данные расчёта по водным и водноэнергетическим ресурсам по данным таблиц 2.1. и 2.2. сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3. Итоговые данные расчёта водноэнергетических ресурсов рек
Река |
Водные ресурсы рек, млн.м3 |
Энергетические ресурсы |
|||
Р=75% |
Р=95% |
Мощность N, тыс.квт |
Энергия, млн.квт.ч/год |
||
Река № 1 |
82,96 |
66,92 |
18,52 |
592,2 |
|
Река № 2 |
115,50 |
99,88 |
21,75 |
695,4 |
|
Итого |
198,46 |
166,80 |
40,27 |
1287,6 |
3. Расчет годового и внутригодового водо- и эенргопотребления
3.1 Расчёт годового водопотребления и энергопотребления
Расчёт годового водопотребления и энергопотребления выполним в табличной форме, где потребность в воде и электроэнергии принимается по справочным данным.
Таблица 3.1
Наименование водопотребителей |
Ед. измерения |
Количество потребителей |
Потребность в воде. л/с |
Потребность в электроэнергии, млн. квт.ч/год |
|||
на единицу (прил.5) |
Всего |
на единицу |
Всего |
||||
Коммунально - бытовой сектор |
1000 чел |
25 |
2,5 |
62,5 |
0,73 |
18,25 |
|
Промышленный сектор |
I комплекс |
1 |
3,5 |
3,5 |
1,7 |
1,7 |
|
Животноводческий сектор |
I ферма |
3 |
2,5 |
7,5 |
0,15 |
0,45 |
|
73,5 |
20,4 |
Из расчёта видим, что на водоснабжение в течение года необходима подача 73,5 л/с или 0,0735 м3/с.
Потребность в энергии за год составляет Эгод = 20,4 млн.квт.ч/год. Для выработки этой энергии необходимо запроектировать гидроэлектростанцию с установленной мощностью:
Nуст=Эгод/Т=20,4 106/8760= 2328,8 (квт) (3.1)
где Т - количество часов в году.
3.2 Расчёт внутригодового водопотребления
Расчет внутригодового водопотребления воды на коммунально-бытовые, производственные и животноводческие нужды и водопотребления на орошение сведем в табл. 3.2. Где среднегодовой расход воды на коммунально-бытовые, производственные и животноводческие нужды составляет 73,5 л/с. Внутри года в период апреля - сентябрь водопотребление увеличивается на 20% от среднегодового а, в период октябрь - март водопотребление уменьшается на 20% от среднегодового.
Внутригодовое водопотребление на орошение зависит от состава культур и их оросительной нормы (qмес.i), для чего определяем среднемесячные расходы воды на орошение заданной площади (Fор) для всех месяцев вегетационного периода по формуле:
Qi= qмес.i Fор/1000 (м3/с), (3.2)
где qмес.i - средневзвешенная месячная ордината гидромодуля л/с, га.
Таблица 3.2
Водопользователь |
Ед. измерения |
Внутригодовое распределение |
|||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
За год |
|||
Водоснабжение |
м3/с |
0,059 |
0,059 |
0,059 |
0,088 |
0,088 |
0,088 |
0,088 |
0,088 |
0,088 |
0,059 |
0,059 |
0,059 |
||
млн. м3 |
0,16 |
0,14 |
0,16 |
0,23 |
0,24 |
0,23 |
0,24 |
0,24 |
0,23 |
0,16 |
0,15 |
0,16 |
2,32 |
||
Орошение |
м3/с |
17,6 |
14,4 |
15,2 |
12 |
8,8 |
|||||||||
млн. м3 |
47,14 |
37,32 |
40,71 |
32,14 |
22,81 |
180,13 |
Примечание: потребность в воде для работы гидроэлектростанций будет определяться для каждого конкретного варианта в зависимости от схемы размещения ГЭС.
4. Выбор рационального варианта размещения сооружений на реках и распределения воды между потребителями
При проектировании большинства объектов возникает необходимость вариантной проработки, т.е. необходимость расчета нескольких вариантов размещения сооружений и последующего выбора из них наиболее целесообразного варианта.
Распределение воды между потребителями и выработки необходимой электроэнергии могут быть обеспечены при различных вариантах размещения водозаборов из рек и водохранилищ ирригационного и энергетического назначения. Поэтому при проектировании ВХК необходимо предварительно рассмотреть не менее трех вариантов размещения сооружений, сопоставить стоимость ВХК для различных вариантов и выбрать наиболее рациональный вариант. Последующие разделы (5, 6, 7 и 8) выполняются применительно к выбранному варианту размещения.
4.1 Целесообразные варианты схем размещения сооружений ВХК
Учитывая что водохранилища являются наиболее дорогостоящими объектами ВХК и, кроме того, строительство водохранилищ, как правило, имеет много отрицательных последствий, поэтому в рассматриваемых вариантах должно быть не более двух водохранилищ. Ниже приводятся три схемы возможного размещения сооружений ВХК в плане рис. 4.1. (студент по своему усмотрению, обеспечивая потребителей водой и энергией, может предложить другие компоновки размещения сооружений).
Первый вариант (рис. 4.1.А): водохранилище энергетического назначения размещения на одной из рек в створе "а" (створ перед участком с наибольшей удельной энергией потока), а ниже по реке в створе "б" перед орошаемым массивом размещается ирригационное водохранилище из которого вода подаётся на орошение и по каналу переброски в соседний бассейн. На второй реке предусматривается строительство водозаборов для водоснабжения "в" и орошения "г".
Рис. 4.1. Предлагаемые варианты схем размещения ВХК
Второй вариант (рис. 4.1.Б): на многоводной реке (например, на реке № I) в створе "б" строим водохранилище энергоирригационного назначения. ГЭС размещаем перед массивом орошения с таким расчетом, чтобы воду, прошедшую через турбины ГЭС, забирать на орошение. Водохранилище размещается выше по течению реки на расстоянии необходимом для создания напора ГЭС.
На маловодной реке (например, река № 2) в створе "в" размещаем водозабор для водоснабжения, а ниже по течению реки перед массивом орошения (в створе "г") строим водозаборное сооружение для подачи воды на орошение.
Третий вариант (рис. 4.1. В) отличается от второго только тем, что на маловодной реке в створе "г" вместо водозаборного сооружения строится водохранилище ирригационного назначения.
4.2 Расчёт основных параметров сооружений для первого варианта их размещения в плане.
4.2.1 Определение параметров энергетического водохранилища в створе "а"
Створ плотины энергетического водохранилища (створ "а") выбираем на основании анализа данных таблицы 2.3. из условия, что ниже расположенный участок реки имеет наибольшую удельную мощность, а потенциальная мощность потока на нижних участках рек больше установленной. В нашем случае таким участком является участок 3-4 на реке 2 (Nуд. = 1,94 тыс.квт/км, а Nпот. = 2328,8 квт.).
В створе "а" принимаем внутригодовое процентное распределение стока в соответствии с заданием (таблица 1.2.2.) для данной реки. При известном среднегодовом расходе реки на участке перед створом "a" (Q = 1,16 м3/с) и процентном внутригодовом распределении стока (Рi) вычисляем ежемесячные объемы притока к створу "а".
, млн.м3 (4.1)
Среднегодовой расход QГЭС принимаем на 20% меньше расхода реки перед створом плотины (резервируем на будущие потери из водохранилища)
QГЭС =0,8*Qуч (м3/с), (4.2)
Внутригодовое распределение подачи воды на ГЭС назначаем с учетом уменьшения потребности энергии в летние и увеличением в зимние месяцы на 10%,т.е.
QIV-IX =0,9* QГЭС (м3/с), QX-III =1.1* QГЭС (м3/с). (4.3)
Расчет по определению параметров водохранилища сводим в таблицу 4.1
Таблица 4.1.
Определение параметров водохранилища, млн.м3
№ п/п |
Месяцы |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Итого |
|
1 |
Приток |
2,33 |
1,91 |
2,03 |
2,09 |
7,83 |
11,2 |
20,9 |
18,5 |
9,26 |
3,89 |
2,67 |
2,49 |
85,1 |
|
2 |
Потребление ГЭС |
5,78 |
5,2 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
68,02 |
|
3 |
Недостаток |
3,45 |
3,29 |
3,75 |
3,5 |
1,89 |
2,92 |
3,29 |
22,09 |
||||||
4 |
Избыток |
2,05 |
5,61 |
15,12 |
12,72 |
3,67 |
39,17 |
||||||||
5 |
Объем водохр. |
12,74 |
9,45 |
5,7 |
2,2 |
4,25 |
9,86 |
24,29 |
24,29 |
24,29 |
22,4 |
19,48 |
16,19 |
||
6 |
Сброс |
0,69 |
12,72 |
3,67 |
17,08 |
||||||||||
7 |
Потери |
0,42 |
0,31 |
0,22 |
0,15 |
0,37 |
0,98 |
2,41 |
2,11 |
1,39 |
0,87 |
0,64 |
0,53 |
10,4 |
|
8 |
Недостаток + потери |
3,87 |
3,6 |
3,97 |
3,65 |
2,76 |
3,56 |
3,82 |
25,23 |
||||||
9 |
Избыток - потери |
1,68 |
4,63 |
12,71 |
10,61 |
2,28 |
31,91 |
||||||||
10 |
Объем водох. с учетом потерь |
13,7 |
10,1 |
6,15 |
2,5 |
4,18 |
8,81 |
21,52 |
27,73 |
27,73 |
24,9 |
21,4 |
17,6 |
||
11 |
Сброс - потери |
4,4 |
2,28 |
6,68 |
|||||||||||
12 |
Попуски вниз по реке |
6,34 |
5,76 |
6,34 |
6,15 |
6,34 |
6,15 |
6,34 |
6,34 |
6,15 |
6,34 |
6,15 |
6,3 |
74,7 |
Параметры водохранилища без учета потерь: Полезный объем водохранилища W=22,09 млн. м3. Мертвый объем Wm.o.= 2,2 млн м3. Полный объем Wп=24,29 млн м3
Параметры водохранилища c учетом потерь: Полезный объем водохранилища W = 25,23 млн. м3. Мертвый объем Wm.o.= 2,5 млн м3. Полный объем Wп=27,73 млн м3
Примечание. Полезный объем принят равным сумме недостатков. Мертвый объем принят равным 10% от полезного Wм.о.=0,1 Wполез. Ежемесячные потери воды из водохранилища приняты согласно пункта 1.2.7. При наполнении водохранилища принят первый вариант регулирования с тем, чтобы длительное время поддержать наибольший напор на ГЭС. Попуски вниз по реке определены с учетом равномерного распределения сбросного расхода в течение года.
4.2.2 Определение параметров ирригационного водохранилища в створе "б"
Расчет параметров ирригационного водохранилища на реке 1 производится с учетом переброски воды для орошения территории 2. Расчет сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2.
Расчет ирригационного водохранилища на реке1.
Месяцы Параметры, млн м3 |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Итого |
|
Приток на р Дже с учетом водоснабж. |
1,7 |
1,27 |
1,81 |
1,82 |
2,43 |
5,02 |
5,86 |
6,29 |
3,28 |
2,48 |
2,37 |
1,84 |
36,17 |
|
Приток переброски с р Сок |
6,26 |
5,49 |
6,05 |
5,9 |
0 |
0,2 |
6,94 |
7,68 |
3,8 |
7,39 |
6,12 |
6,39 |
62,22 |
|
Общий приток |
7,96 |
6,76 |
7,93 |
7,72 |
2,43 |
5,22 |
12,8 |
13,97 |
7,08 |
9,87 |
8,49 |
8,23 |
98,46 |
|
Эко сброс |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
19,2 |
|
Объем вод. |
6,36 |
5,16 |
6,33 |
6,12 |
0,83 |
3,62 |
11,2 |
12,37 |
5,48 |
8,27 |
6,89 |
6,63 |
79,26 |
Расчет возможного орошения земли водохранилищем:
X=q1+q2+…+qn=X?(qi*ti)*?=0,8W
X=0,8W/ ?(qi*ti)*? =0,8*79,26/0,65*5,59*10-3= 17468 га
Необходимая площадь орошения F=21000 га, возможное орошение F=17468 га
4.2 Расчёт основных параметров сооружений для первого варианта их размещения в плане
4.2.1 Определение параметров энергетического водохранилища в створе "а" на реке Сокулук
Створ плотины энергетического водохранилища (створ "а") выбираем на основании анализа данных таблицы из условия, что ниже расположенный участок реки имеет наибольшую удельную мощность, а потенциальная мощность потока на нижних участках рек больше установленной.
В створе "а" принимаем внутригодовое процентное распределение стока" в соответствии с заданием (таблица 1.2) и расчета (таблица 2.3.) для данной реки. Расчетные параметры для энергетического водохранилища:
N=20,2/8760=2,3 мВт, Q=3,91*0,85*0,8=2,7 м3/с, H=2306/1*9,81*2,7*0,7=124,5м
Расчет по определению параметров водохранилища сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.3.
Расчетные данные энергетического водохранилища на реке Сокулук.
Месяцы Параметры, млн м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Итого |
|
Приток |
2,33 |
1,91 |
2,03 |
2,09 |
7,83 |
11,2 |
20,9 |
18,5 |
9,26 |
3,89 |
2,67 |
2,49 |
85,1 |
|
Потребность |
5,78 |
5,2 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
5,59 |
5,78 |
68,1 |
|
Недостаток |
3,45 |
3,29 |
3,75 |
3,5 |
1,89 |
2,92 |
3,29 |
22,1 |
||||||
Избыток |
2,05 |
5,6 |
15,2 |
12,7 |
3,67 |
39,2 |
||||||||
График работы |
12,8 |
9,46 |
5,71 |
2,2 |
4,25 |
9,85 |
24,3 |
24,3 |
24,3 |
22,4 |
19,5 |
16,2 |
||
Сброс |
0,71 |
12,7 |
3,67 |
17,1 |
||||||||||
Потери |
0,42 |
0,31 |
0,22 |
0,15 |
0,37 |
0,98 |
2,41 |
2,11 |
1,39 |
0,87 |
0,64 |
0,53 |
10,4 |
|
Недостаток + потери |
3,87 |
3,6 |
3,97 |
3,65 |
2,76 |
3,56 |
3,82 |
25,2 |
||||||
Избыток + потери |
1,68 |
4,62 |
12,8 |
10,6 |
2,28 |
31,9 |
||||||||
График работы |
13,7 |
10,1 |
6,15 |
2,5 |
4,2 |
16,95 |
27,7 |
27,7 |
27,7 |
24,9 |
21,4 |
17,6 |
||
Сброс |
1,97 |
10,6 |
2,28 |
14,9 |
||||||||||
Попуски В НБ |
6,98 |
6,5 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
82,9 |
Параметры водохранилища без учета потерь:
Объем водохранилища W=22,1 млн м3
Мерт объем Wm.o.= 2,2 млн м3
Полезный объем Wп=24,3 млн м3
Параметры водохранилища c учетом потерь:
Объем водохранилища W\=25,23 млн м3
Мерт объем W\ m.o.= 2,5 млн м3
Полезный объем W\ п=27,73 млн м3
4.2.2 Расчет водозаборного узла на реке Сокулук ниже станции ГЭС
Весь расчет сведен в таблицу 4.4.
Таблица 4.4.
Расчет водозаборного узла на реке Сокулук.
Месяцы Параметры, млн м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Итого |
|
Приток в ств а |
2,33 |
1,91 |
2,03 |
2,09 |
7,83 |
11,2 |
20,9 |
18,5 |
9,26 |
3,89 |
2,67 |
2,49 |
85,1 |
|
Приток в ств с |
4,01 |
3,3 |
3,5 |
3,6 |
13,5 |
19,3 |
36,1 |
31,9 |
15,97 |
6,7 |
4,6 |
4,3 |
146,5 |
|
Приток дополни ас |
1,68 |
1,39 |
1,47 |
1,51 |
5,67 |
8,11 |
15,2 |
13,4 |
6,71 |
2,81 |
1,73 |
1,81 |
61,37 |
|
Гидрограф в ств б |
6,98 |
6,5 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
6,79 |
6,98 |
82,9 |
|
Гидрограф в ств с |
8,66 |
7,89 |
8,45 |
8,3 |
12,65 |
14,9 |
22,14 |
20,38 |
13,5 |
9,79 |
8,52 |
8,79 |
144,53 |
|
Потребность в воде БРС |
10,25 |
12,3 |
12,8 |
10,3 |
7,4 |
53,05 |
||||||||
Эко сброс |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
Подобные документы
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 03.02.2011Виды бассейнов и фонтанов, системы их водоснабжения. Классификации бассейнов по их принадлежности, по назначению, строительным и конструктивным характеристикам и по санитарно-техническому устройству. Системы водоотведения, канализации и водостоков.
реферат [1,7 M], добавлен 06.04.2011Изучение характерных особенностей рифтового класса нефтегазоносных бассейнов. Рассмотрение географического положения, геологическое строение, литологию и стратиграфию, нефтегазоносность бассейнов. Описание Тургайского и Подмосковного угленосных бассейнов.
дипломная работа [40,5 M], добавлен 06.03.2021Основные этапы развития учения о нефтегазоносных бассейнах. Принципиально новый этап изучения осадочных бассейнов. Элементы районирования нефтегазоносных бассейнов. Очаги нефтегазообразования и зоны нефтегазонакопления. Литогенез глубоководных осадков.
реферат [39,3 K], добавлен 24.01.2011Сравнительная таблица крупнейших рек Евразии. Характеристика рек бассейнов внутреннего стока, Атлантического, Северного Ледовитого, Тихого и Индийского океанов, их хозяйственное применение. Проблемы, в результате неразумного использования речных ресурсов.
реферат [49,3 K], добавлен 09.04.2014Гидрогеологическое районирование Чаткало-Кураминской (Узбекистан) группы бассейнов трещинных вод, рельеф водораздельных частей хребтов. Водоносные горизонты и подземные воды трещинных зон, водообильность пород. Степени и типы минерализации подземных вод.
контрольная работа [38,0 K], добавлен 31.03.2014Физико-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 30.05.2009Формирование геологических тел осадочного происхождения. Вещественно-генетические составляющие осадочных пород. Аутигенная природа минералов. Первичный и вторичный минеральный состав осадочных пород. Формирование отшнурованных и остаточных бассейнов.
курсовая работа [230,1 K], добавлен 13.11.2011Экспертные методы прогнозирования начальных ресурсов нефти и газа. Построение геологических моделей отдельных перспективных зон в сочетании с вероятностным распределением потенциальных ресурсов. Процедура оценки нефтегазоносности поисковой территории.
презентация [417,2 K], добавлен 17.07.2014Гидрографические характеристики река Лена. Определение для строительства ГЭС створа с наибольшим энергетическим потенциалом. Расчет напора и значения мощности потока на каждом участке. Построение кадастровых графиков гидроэнергетических ресурсов реки.
контрольная работа [119,4 K], добавлен 01.03.2015Расчет и построение батиграфических характеристик водохранилища, определение мертвого объема. Вычисление водохранилища сезонно-годового регулирования стока балансовым методом. Расчет методом Крицкого – Менкеля, трансформации паводка способом Качерина.
курсовая работа [63,0 K], добавлен 20.02.2011Разработка методики обоснования эффективности хозяйственного освоения территории водного объекта на основе кадастровой оценки. Схемы комплексного использования и охраны искусственного водоема. Формирование перечня потенциальных видов водопользования.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 13.10.2017Выбор методов съемки и создания геодезической основы. Планово-высотная подготовка аэроснимков и их дешифрирование. Составление плана повышения эффективности работ. Определение плановых показателей полевого подразделения. Подсчет объемов работ по объекту.
курсовая работа [40,7 K], добавлен 06.03.2009Составление водных балансов по отдельным объектам. Расчёт концентраций добавочных загрязнений. Выбор источников водоснабжения. Разработка 1-ой и 2-ой схемы комплексного водоснабжения. Критерии выбора методов очистки и расчёт соответствующих сооружений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 17.01.2011Вычисление исходных дирекционных углов сторон теодолитного хода; определение координаты точки. Обработка угловых измерений, составление топографического плана участка местности между двумя пунктами полигонометрии ПЗ 8 и ПЗ 19 по данным полевых измерений.
контрольная работа [544,2 K], добавлен 08.11.2011Построение температурного профиля горного массива по глубине (в гелиотермозоне, криолитозоне) и оценка мощности распространения вечномерзлых горных пород. Вычисление годового изменения температуры пород на разных глубинах в пределах гелиотермозоны.
контрольная работа [82,4 K], добавлен 14.12.2010Физические свойства минералов и их использование в качестве диагностических признаков. Понятие о горных породах и основные принципы их классификации. Охрана природы при разработке месторождений полезных ископаемых. Составление геологических разрезов.
контрольная работа [843,1 K], добавлен 16.12.2015Требования для функционирования культурных ландшафтов. Принципы рационального природопользования. Инвентаризация природных ресурсов. Проблема сбалансированного соотношения между формами использования территории и формирования природно-технических систем.
реферат [18,2 K], добавлен 24.03.2009Выявление роли и место техногенных месторождений в современной экономике. Определение направления использования ресурсов техногенных месторождений на примере низконапорного газа. Анализ роли локальных рынков в формировании спроса на данную продукцию.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.11.2015Определение и понятие флюидодинамики осадочных бассейнов. Анализ существующих гипотез происхождения нефти и формирования месторождений углеводородов. Критика осадочно-миграционной теории происхождения нефти и взгляды современных ученых на эту проблему.
реферат [58,4 K], добавлен 28.06.2009