Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Расчёт среднегодового расхода воды заданной вероятности превышения

1.1 Расчёт среднегодового расхода воды заданной обеспеченности эмпирическим способом

1.2 Расчёт среднегодового расхода воды заданной обеспеченности теоретическим способом

2. Водохозяйственные расчёты

2.1 Цель и задача расчётов

2.2 Расчёт батиграфических характеристик водохранилища

2.3 Расчёт мертвого объёма водохранилища

2.4 Определение полного объема водохранилища

3. Расчет высоты грунтовой плотины

3.1 Расчет отметки гребня плотины

3.2 Назначение класса водоподпорного сооружения

4. Расчёт максимального расхода расчетной обеспеченности

4.1 Основные определения

4.2 Расчёт эмпирическим способом координат кривой обеспеченности ряда максимальных расходов воды

4.3 Расчёт теоретическим способом координат кривой обеспеченности ряда максимальных расходов воды

4.4 Назначение обеспеченности максимального расхода и определение его величины

Заключение

Список литературы используемой литературы

1. Расчёт среднегодового расхода воды заданной вероятности превышения

1.1 Расчёт среднегодового расхода воды заданной обеспеченности эмпирическим способом

Для заданного ряда необходимо определить средний многолетний расход и среднегодовые расходы с обеспеченностью P=97%.

В первом столбце записываются исходные данные: среднегодовые расходы Qi в м3/c. Во втором столбце расходы те же, что в первом, но в убывающем порядке, для которых рассчитывается средне арифметическое Q0, которое определяется по формуле:

где Qi - среднегодовые расходы; n-число членов ряда.

Тогда среднемноголетний расход равен:

Далее в третьем столбце следуют порядковые номера m расходов в убывающем ряду. Для последнего члена ряда m=n, где m - порядковый номер; n-число членов ряда (как и в предыдущем расчёте).

В четвёртом столбце вычислена эмпирическая обеспеченность P по формуле:

,)

В пятом столбце расходы представлены в модульных коэффициентах Ki, которые определяются по формуле:

Все результаты расчетов сводятся в таблицу 1.1. и строится график зависимости Kp=ѓ(P) ( рисунок 1.).

Таблица 1.1. Расчёты эмпирической обеспеченности среднегодовых расходов и расчет значений lgKi, KilgKi

Qi, м3/c	Qiуб, м3/c	m	P, %	Ki	IgKi	Ki*IgKi
1	2	3	4	5	6	7
50,1	208	1	3,125	4,555	0,659	3,000
25,2	102	2	6,25	2,234	0,349	0,780
18,4	89,5	3	9,375	1,960	0,292	0,573
40,6	80,8	4	12,5	1,770	0,248	0,439
38,4	77,8	5	15,625	1,704	0,231	0,394
45,0	70,6	6	18,75	1,546	0,189	0,293
80,8	63,4	7	21,875	1,388	0,143	0,198
18,9	59,6	8	25	1,305	0,116	0,151
37,5	50,8	9	28,125	1,113	0,046	0,052
30,5	50,1	10	31,25	1,097	0,040	0,044
208	49,7	11	34,375	1,088	0,037	0,040
17,5	45	12	37,5	0,986	-0,006	-0,006
59,6	40,6	13	40,625	0,889	-0,051	-0,045
63,4	38,4	14	43,75	0,841	-0,075	-0,063
49,7	37,5	15	46,875	0,821	-0,086	-0,070
33,4	33,4	16	50	0,731	-0,136	-0,099
25,5	31,6	17	53,125	0,692	-0,160	-0,111
50,8	30,8	18	56,25	0,675	-0,171	-0,115
31,6	30,5	19	59,375	0,668	-0,175	-0,117
102	25,6	20	62,5	0,561	-0,251	-0,141
12,5	25,5	21	65,625	0,558	-0,253	-0,141
25,6	25,2	22	68,75	0,552	-0,258	-0,142
18,8	20,8	23	71,875	0,456	-0,341	-0,156
89,5	19,3	24	75	0,423	-0,374	-0,158
77,8	18,9	25	78,125	0,414	-0,383	-0,159
19,3	18,8	26	81,25	0,412	-0,385	-0,159
11,7	18,4	27	84,375	0,403	-0,395	-0,159
30,8	17,5	28	87,5	0,383	-0,417	-0,160
70,6	12,5	29	90,625	0,274	-0,563	-0,154
11,2	11,7	30	93,75	0,256	-0,610	-0,152
20,8	11,2	31	96,875	0,245	-3,332	-0,150
?=1415,46					?=-3,332	?=3,506

По эмпирическим данным можно определить среднегодовой расход с обеспеченностью Р=97% по формуле:

Вывод: Эмпирический способ не позволяет найти расход обеспеченности Р=97%.

Поэтому дальше расчет ведется теоретическим способом для определения 97% обеспеченности среднегодовых расходов.

1.2 Расчёт среднегодового расхода воды заданной обеспеченности теоретическим способом

Необходимо построить теоретическую кривую обеспеченности способом наибольшего правдоподобия. Для чего необходимо определить коэффициент вариации Cv и коэффициент асимметрии Cs, чтобы определить Cv и Cs вычисляются значения статистик 2 и 3, по формулам:



По номограмме для определения Cv и Сs по 2 и 3: Сs=5Сv и Cv=0,86.

Для Сs и Cv выписывают координаты Kр из таблицы координат трехпараметрического распределения, по этим данным составляется таблица 1.2.

Таблица 1.2. Ординаты Kp кривой трехпараметрического гамма-распределения, при Cv=0,86 и Сs=5Сv.

Р%	Kр
0,1	8,2
1	4,16
10	1,88
25	1,21
50	0,76
90	0,36
99	0,18

Данный способ подходит, так как кривая Kp трехпараметрического гамма распределения сходится с эмпирической кривой Kp.

Среднегодовой расход с заданной обеспеченностью P определяют по формуле.

Тогда среднегодовой расход с обеспеченностью P=97% составит:

Эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности среднегодовых расходов приведены на рисунке 1.

2. Водохозяйственные расчёты

2.1 Цель и задача расчётов

Основной задачей водохозяйственного расчета является определение полного объема водохранилища, способного обеспечить расход воды потребителем, и установление при этом габаритов чаши водохранилища.

Водоисточником является река со следующими характеристиками стока:

Qсут - среднесуточные изменяющиеся расходы в м3/c за n лет.

Qi - среднегодовые расходы за многолетний ряд лет;

Qpmin - минимальный среднесуточный расход расчётной вероятности превышения (обеспеченности) P% в м3/c;

Q0 - средний многолетний расход (норма стока) в м3/c.

При сопоставлении расходов потребления и стока реки возможны следующие варианты.

1. Qпотр<Qpmin - естественного стока реки достаточного для водоснабжения потребителя. В этом случае возможно строительство водозабора.

2. Qпотр>Qpmin и Qпотр<Q0 - естественного стока реки из-за колебания расходов Qi периодически недостаточно для водоснабжения. В этом случае принимается регулирование стока путем устройства водохранилища. Оно перераспределяет сток так, что при Qi<Qпотр недостающая часть стока (дефицит) покрывается из водохранилища, накопившего воду в объёме W млн. м3 в период избытков стока, когда Qi>Qпотр.

2.2 Расчёт батиграфических характеристик водохранилища

Геометрические размеры чаши водохранилища W, млн. м3, влияют на высоту и размеры плотины. Величина площади зеркала водохранилища , км2, определяет потери воды на испарение. Поэтому начинать водохозяйственные расчеты следует с построения объемных характеристик чаши водохранилища:

- кривой объема W=f(H);

- кривой зеркала =f(H).

Все вычисления сводятся в таблицу 2.1. В первом и втором столбцах таблицы записаны исходные данные H1, H2, H3 … - отметки горизонталей (уровней воды), 1, 2, 3… - площади зеркала водохранилища, соответствующие отметкам H1, H2, H3 … В третьем столбце H- высота между смежными горизонталями. В четвертом столбце вычисляется отношение i+1/i площади зеркала водохранилища для последующей горизонтали i+1 к площади зеркала для предыдущей горизонтали i.

В пятом столбце вычисляют значение W объёма, заключенного между смежными горизонталями следующим образом.

Для первой от дна отметка объем определяется как для усеченного конуса по формуле:

,

где - высота между дном и первой горизонталью, - площадь зеркала водохранилища H1.

Для последующих отметок объем определяется как для усеченной пирамиды по формуле:

,

где i и i+1 - площадь соответствующего уровня Hi и Hi+1; - приращение уровня.

В случае если i+1/i>1,5 (значения отношений записаны в четвёртом столбце таблицы), тогда объем определяется по формуле:

,

В шестом столбце вычисляют полный объём от нулевой горизонтали путем суммирования элементарных объёмов

В седьмом столбце вычисляют среднюю высоту hср по формуле:

Таблица 2.1. Результаты расчёта характеристик водохранилища.

, м	i, км2	, км	i+1/i	Wi, км3	Wi, км3	hср, м
1	2	3	4	5	6	7
631	0					0
		0,004		0,0015
635	0,55				0,0015	2,73
		0,005	3,27	0,0056
640	1,8				0,0071	3,94
		0,005	2,14	0,0138
645	3,85				0,0209	5,43
		0,005	1,87	0,0272
650	7,2				0,0481	6,68
		0,005	2,01	0,0532
655	14,5				0,1013	6,99
		0,005	1,49	0,0902
660	21,6				0,1915	8,86
		0,005	1,27	0,1225
665	27,4				0,3140	11,46
		0,005	1,47	0,1690
670	40,2				0,4830	12,01
		0,005	1,36	0,2375
675	54,8				0,7205	13,14
		0,005	1,2	0,3025
680	66,2				1,0230	15,45
		0,005	1,28	0,3775
685	84,8				1,4005	16,52
		0,005	1,24	0,4745
690	105				1,8750	17,86
		0,005	1,35	0,6175
695	142				2,4925	17,55
		0,005	1,3	0,8175
700	185				3,3100	17,89
		0,005	1,24	1,0375
705	230				4,3475	18,90
			1,22	1,2750
710	280	0,005			5,6225	20,08

По характеристикам водохранилища (таблица 2.1) строятся графики кривой объема W=f(H) и кривой зеркала =f(H) рисунок 2.

2.3 Расчёт мертвого объёма водохранилища

Мертвый объём водохранилища представляет собой нижнюю часть емкости водохранилища, которая не участвует в процессах регулирования стока. Емкость мертвого объёма определяется объемом наносов и учетом нормальной эксплуатации водоподпорного сооружения.

,

где - объем наносов, k=3 - коэффициент учёта влекомых наносов, принимается равным 25 (больше для горных районов и меньше для равнинных); с=30 г/м3 - мутность воды (по заданию); Q0=45,66 м3/c - средний многолетний расход (по разделу 1.1); с=0,4 - пористость отложившихся наносов; - удельный вес частиц насосов, принимается равным 2,32,8 т/м3, =2,68 т/м3; T1=100 лет - планируемый срок службы водохранилища (по заданию).

млн м3

При WH=8,06 млн м3 (по графику W=f(H) и =ѓ(H) рисунок 3): H=1,94 км2, HH=640,5 м.

Для того чтобы при мертвом объеме продолжалось водоснабжение нам следует рассчитать запас (рисунок 4) и прибавить его к уровню наносов:

м

При HMO=642,7 м (по графику W=f(H) и =ѓ(H) рисунок 2): Wмо=13,5 млн м3, мо=2,8 км2.

По графику W=f(H) и =ѓ(H) (рисунок 3): hср=4,8 м, что удовлетворяет санитарно-техническим условиям (hср >2,5 м).

Рисунок 4. Водосбросное сооружение.

2.4 Определение полного объема водохранилища

Водохранилище служит для регулирования стока при его хозяйственном использовании. Понятие регулирования стока устанавливается исходя из водобалансового соотношения: , где - изменение запаса воды в водохранилище за интервал времени; k - объём стока за этот же интервал; - водопотребление; u - потери из водохранилища.

Полезная емкость водохранилища получается при изменении за n период лет:

Следовательно, регулирование является процессом искусственного выравнивания водохранилищем колеблющегося стока до величины , одновременно восполняя всевозможные потери из этой емкости u. Величины , k, , u представляются в модульных коэффициентах:

Различают многолетние колебания стока и сезонные. Многолетние колебания происходят из-за циклов солнечной активности, а сезонные из-за смены сезонов года. Сезонные колебания характеризуются гидрографом стока Qсут=ѓ(t), а многолетние - ступенчатым графиком изменения среднегодовых расходов. При наложении графика потребления Qпотр=ѓ(t) на графики стока Qсут=ѓ(t) и Qгод = ѓ(t) образуются дефициты стока (когда Qпотр>Qсут и Qпотр>Qгод). Объёмы дефицитов считаются равными объёмам сезонной и многолетней составляющих полезной емкости водохранилища .

При (Qпотр+Qпотерь)?Qpгод потребность в многолетней составляющей полного объёма отпадает. Здесь Qpгод - средний расход воды за год со стоками расчетной вероятности превышения, Qпотерь - расход на испарения и фильтрацию.

При (Qпотр+Qпотерь)>Qpгод полезная емкость определяется:

,

где сез и мн - сезонные и многолетние составляющие, которые устанавливаются в результате обработки многолетних рядов дефицитов.

В понятие полезной емкости водохранилища различают объемы «нетто» и «брутто».

Полезная емкость «нетто» не учитывается потери воды из водохранилища u, а брутто учитывает.

Полный объём водохранилища есть сумма мертвого объёма и полезного объёма брутто.

Расчёт сезонной составляющей полного объема

Относительную величину сезонной составляющей полезного объёма определяют по формуле:

,

где Д0сез - среднее значение ряда дефицитов, Д0сез=2,65 (по заданию); kpсез - определяется по графику В.Г. Черненко в зависимости от СvДi и P, (рисунок 5); СvДi =0,36 - коэффициент вариации ряда (по заданию); P=97% - обеспеченность полезной отдачи (по заданию).

Рисунок 5. График зависимости (В.Г.Черненко)

По графику получили =1.8

Абсолютную величину сезонной составляющей полезного объёма вычисляют по формуле:

,

где Q0 - норма стока (по разделу 1.1).

млн м3

Расчет многолетней составляющей полного объема

Абсолютную величину многолетней составляющей полезного объёма «нетто» находят по формуле:

,

где мн - определяют по таблице Д.Я. Ратковича, P=97 % - обеспеченность полезной отдачи (по заданию); =0,7 - водопотребление (по заданию); СvQi=0,86 - коэффициент вариации ряда среднегодовых расходов (по разделу 1.2); M - модуль многолетнего стока находится по формуле:

,

где F=2740 км2 - площадь водосбора, с которой формируются сток в км2 (по заданию).

По таблице Д.Я. Ратковича методом экстраполяции получаем: мн=2,55, при P=97%, СvQi=0,86 и =0,7.

Тогда:

млн м3

Расчет полезной емкости ''нетто"

Общая полезная емкость ''нетто" складывается из суммы сезонной и многолетней составляющих:

млн м3

Определение потерь воды из водохранилища

Потери воды из водохранилища определяются как сумма объемов потерь:

потерь на фильтрацию Wф; потерь на испарение Wисп; потерь на льдообразование WL, по формуле:

Потери на фильтрацию. Эти потери обусловлены утечкой воды через борта и дно водохранилища, под плотину и в обход её, через конструкцию плотины и не плотности затворов. Эти потери зависят от напора воды в водохранилище. водохранилище грунтовой плотина сооружение

Для данного расчета принимаются средние условия - наличие песка, галечника слоями. Для этих условий потери на фильтрацию составляют 15% от полезного объёма «нетто» Wнетто= млн м3

Потери на фильтрацию составляют 15%, получают

млн м3

Потери на испарение. Потери на испарение происходят с испаряющей поверхности зеркала водохранилища. Эти потери определяются по формуле:

где E=3,1мм/сут - среднее испарение воды в районе строительства (по заданию); - площадь зеркала водохранилища при млн м3: =229 км2, (определяется по графику =ѓ(H) рисунок 2); T=201сут - продолжительность периода без льда (по заданию).

млн м3

Потери на льдообразование. Объем потерь на ледообразование допускается определять по формуле:

где - площадь зеркала водохранилища при Wнетто= млн м3: =229 км2; мо - площадь зеркала при Wмо=13,5 млн м3 (по разделу 3.3); мо=2,8 км2 (значение определяется по графику =ѓ(H) рисунок 3); h - средняя площадь льда водоёмов района строительства в м, задана равной 1м

млн м3

Определение потерь воды из водохранилища:

млн м3

Расчёт полного объёма водохранилища

Полный объём водохранилища определяется по формуле:

где Wмо - мертвый объём; Wбрутто - полезный объём «брутто», определяемый как

млн м3

Полный объём водохранилища вычисляют по формуле

млн м3

Назначение отметок НПУ и УМО

Отметки НПУ и УМО определяют по рисунку 2, по кривой объемов W=ѓ(H) в соответствии с объёмами Wмо=15,8 млн м3 и Wполн=5283,55 млн м3

Получают отметку НПУ=709,5 м и отметку УМО=642,7 м.

3. Расчет высоты грунтовой плотины

3.1 Расчет отметки гребня плотины

Расчет отметки гребня плотины при НПУ

Отметка гребня плотины рассчитывается при двух уровнях (НПУ и ФПУ) и выбирается большее значение (расчеты производятся согласно СНиП 2.06.05-84* и 2.06.04-82*).

Отметка дна=631 м , НПУ=709,5 м , L=1,5 км, m=1,75, d=78,5

W2%=25 м/с; W4%=20 м/с; W20%= 15 м/с; W30%= 10 м/с; W50%= 8 м/с

Нескальный грунт, I класс сооружения.

-превышение отметки гребня на расчетный уровень.

a?0,5м, -ветровой нагон, -высота наката волны обеспеченностью 1%.

Т.к. I класс сооружения используем W2%=25 м/с; kw=3*10-6

м, т.к 0,0037<0,01 =0

=

Kr и Kp определяют по таблице 6; Ksp по таблице 7*; Krun по рис. 10*(в зависимости от пологости волны ); h1%=, где средняя высота волны опр. по рис.1 прил. 1; =2,01(по графику 2); Kr=0,8 (железобетонные плиты); Kp=0,7;Ksp=1,4; t=6ч=21600сек.

23,544

8475,84

По значениям безразмерных величин и , и верхней огибающей кривой необходимо определять значения и по меньшим их величинам принять среднюю высоту и средний период волн

=0,0095 =1,5

=0,59 м =3,75 c

h1%==1,22 м

=22,39 м Krun =2,75

= =2,63 м

=3,13 м

=712,63 м

Расчет отметки гребня плотины при ФПУ

ФПУ= НПУ+0,8 м=709,5+0,8=710,3 м

Отметка дна=631 м , ФПУ=710,3 м , L=1,5 км, m=1,75, d=79,3

W2%=25 м/с; W4%=20 м/с; W20%= 15 м/с; W30%= 10 м/с; W50%= 8 м/с

Нескальный грунт, I класс сооружения.

-превышение отметки гребня на расчетный уровень, находится по формуле.

-ветровой нагон находится по формуле.

Т.к. I класс сооружения используем W20%=15 м/с; kw=2.1*10-6

м, т.к 0,001<0,01 =0

находится по формуле, а h1% - по формуле

r и Kp определяют по таблице 6; Ksp по таблице 7*; Krun по рис. 10*(в зависимости от пологости волны ); h1%=, где средняя высота волны опр. по рис.1 прил. 1; =2,1 (по графику 2); Kr=0,8 (железобетонные плиты); Kp=0,7;Ksp=1,25; t=6ч=21600сек.

По формуле:

65.3

По формуле:

14112

По значениям безразмерных величин и , и верхней огибающей кривой необходимо определять значения и по меньшим их величинам принять среднюю высоту и средний период волн

=0,0135 =1.43

=0,31 м =2,19 c

h1%==0,65 м

по формуле:

=7,48 м krun =2,25

= =1.02 м

=2,75 м

=713,05 м

3.2 Назначение класса водоподпорного сооружения

Гидротехнические сооружения в зависимости от их высоты и типа грунтов основания, социально-экономической ответственности и последствий возможных гидродинамических аварий подразделяют на классы.

Назначать класс гидротехнического сооружения следует в соответствии с обязательным приложением Б, СНиПа 33-01-2003 Гидротехнические сооружения.

Заказчик проекта гидротехнического сооружения вправе своим решением повысить класс сооружения по сравнению с указанным в приложении Б.

Плотину считаем грунтовой.

Грунты нескальные.

Определяют высоту плотины по формуле:

где,гр2=713,05 м - отметка гребня при ФПУ=710,3 м; дна=631 м.

м

По расчетным данным и приложению Б, СНиПа 33-01-2003 Гидротехнические сооружения подбираем класс сооружения. Рассчитываемая грунтовая плотина I класса.

4. Расчёт максимального расхода расчетной обеспеченности

4.1 Основные определения

Гидравлические характеристики относятся к случайным величинам, которые в природе формируются при очень большом числе факторов. Для таких величин созданы методы их расчета, главной целью которых является определение расчётной, конкретной их характеристики, удовлетворяющей условиям расчёта. В основе получения расчётной характеристики положены ряды наблюдавшихся в природе их значений Qmax, рассматриваемые как ежегодные случаи их возникновения. За максимальный расход i-года берут ту величину расхода, который был наибольшим за данный год.

Ряды расчётных ординат Qimax представляют собой вариацию случившихся в реке максимальных расходов, измеренных в одном из поперечных сечений её русла на водомерном посту. Чем больше ряд наблюдений, тем лучше и надежнее вычисление расчетной характеристики. В гидрологии считается ряд достаточным, если число лет наблюдений n25.

Мерой учитывающей многочисленные случайные факторы гидравлических характеристик и особо - экономическую сторону сооружений, их способность противостоять гидрологическим воздействиям, является обеспеченность P. Она с одной стороны характеризует заложенную в расчёт частоту случающейся характеристики, а с другой - учитывает гарантию того, что это сооружение выдержит данное гидрологическое воздействие без ущерба.

Обеспеченность показывает число лет в процентах от общего числа случаев, для которого наблюдались значения той или иной гидрологической величины больше данного значения, или равного ему.

Строительные нормы назначают обеспеченность по классу капитальности сооружений.

4.2 Расчёт эмпирическим способом координат кривой обеспеченности ряда максимальных расходов воды

Эмпирический способ построения кривой обеспеченности используют при рядах наблюдений Qimax 36 лет и более лет. Все результаты вычислений сведены в таблицу 4.1.

Методика расчета берется из пункта 1.1.

Таблица 4.1. Расчет эмпирической обеспеченности максимальных расходов и расчет значений lg Ki и KilgKi для р. Дальняя - п. Глубинный.

Год	Qi	Q iуб	m	P	Ki	lgKi	Ki*lgKi
1932	800	927	1	2,7	2,43	0,39	0,948
1933	237	820	2	5,4	2,15	0,33	0,710
1934	251	804	3	8,1	2,11	0,32	0,675
1935	323	800	4	10,8	2,10	0,32	0,672
1936	293	612	5	13,5	1,60	0,20	0,320
1937	432	538	6	16,2	1,41	0,15	0,212
1938	804	492	7	18,9	1,29	0,11	0,142
1939	612	468	8	21,6	1,23	0,09	0,108
1940	160	453	9	24,3	1,19	0,08	0,094
1941	330	446	10	27,0	1,17	0,07	0,082
1942	468	432	11	29,7	1,13	0,05	0,057
1943	302	429	12	32,4	1,12	0,049	0,055
1944	207	426	13	35,1	1,12	0,049	0,055
1945	209	412	14	37,8	1,08	0,033	0,036
1946	426	368	15	40,5	0,97	-0,013	-0,013
1947	197	364	16	43,2	0,96	-0,018	-0,017
1948	492	330	17	45,9	0,87	-0,06	-0,052
1949	108	323	18	48,6	0,85	-0,07	-0,059
1950	927	302	19	51,3	0,79	-0,1	-0,079
1951	279	297	20	54,0	0,78	-0,11	-0,086
1952	222	293	21	56,8	0,77	-0,11	-0,085
1953	297	289	22	59,5	0,76	-0,12	-0,091
1954	446	279	23	62,2	0,73	-0,14	-0,102
1955	412	272	24	64,9	0,71	-0,15	-0,107
1956	453	267	25	67,6	0,70	-0,15	-0,105
1957	429	251	26	70,3	0,66	-0,18	-0,119
1958	267	246	27	72,9	0,65	-0,19	-0,123
1959	538	237	28	75,7	0,62	-0,21	-0,130
1960	289	230	29	78,4	0,60	-0,22	-0,132
1961	368	222	30	81,1	0,58	-0,24	-0,139
1962	246	209	31	83,8	0,55	-0,26	-0,143

По результатам столбцов пять и шесть таблицы 4.1. строится график зависимости Kp=ѓ(P), который называется эмпирической кривой обеспеченности максимальных расходов (рис.6).

4.3 Расчёт теоретическим способом координат кривой обеспеченности ряда максимальных расходов воды

Методика расчета берется из пункта 1.2.

Для расчетов статистик используются данные из таблицы 4.1

Значение статистик и определяются по формулам (1.5) и (1.6):

По номограмме получают: Сs=4Сv и Cv=0,53.

Для Сs и Cv выписывают координаты Kр из таблицы координат трехпараметрического распределения, по этим данным составляется таблица 4.2

Таблица 4.2 Ординаты Kp кривой трехпараметрического гамма-распределения, при Cv=4Cs и Сv=0,53

Р%	Ki
0,01	6,26
0,1	4,374
1	2,85
10	1,632
50	0,882
90	0,496
99	0,326

Эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности максимальных расходов приведены на рисунке 6.

4.4 Назначение обеспеченности максимального расхода и определение его величины

При проектировании постоянных речных гидротехнических сооружений расчетные максимальные расходы воды надлежит принимать исходя из ежегодной вероятности превышения (обеспеченности), устанавливаемой в зависимости от класса сооружений для двух расчетных случаев - основного и поверочного. При этом расчетные гидрологические характеристики следует определять по СП 33-101.

Примечание - при проектировании речных гидротехнических сооружений, особенно размещаемых в районах активной циклонической деятельности, рекомендуется в качестве расхода поверочного расчетного случая принимать расход, определенный по методике вероятного максимального паводка.

Максимальный расход с назначенным процентом обеспеченности Р определяется по формуле:

Тогда максимальный расход воды назначенного процента обеспеченности Р=0,1% и Р=0,01% составит:



Заключение

В данной курсовой работе производились гидрологические и водохозяйственные расчеты.

В соответствии с гидрологическими расчётами получены следующие результаты:

- определены коэффициент вариации Cv=0,86 и коэффициент асимметрии Сs=5Сv теоретической кривой обеспеченности для ряда среднегодовых расходов;

- определен среднегодовой расход заданного процента обеспеченности

- построены эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности среднегодовых расходов приведены на рисунке 1.

В соответствии с водохозяйственными расчетами получены следующие результаты:

- по характеристикам водохранилища (таблица 2.1) построены графики кривой объема W=f(H) и кривой зеркала =f(H) рисунок 2;

- определены емкость мертвого объема водохранилища Wмо=13,5 млн м3;

- вычислен полезный объем водохранилища «нетто» млн м3, который определяется как сумма сезонной млн м3 и многолетней млн м3.

- определена величина потерь на фильтрацию, которая составляет 15% от полезного объема водохранилища: млн м3

- определена величина потерь на испарение млн м3

- определена величина потерь на ледообразование млн м3

- вычислен полный объем водохранилища млн м3

- назначены отметки НПУ=709,5 м и отметку УМО=642,7 м.

- определены коэффициент вариации Cv=0,53 и коэффициент асимметрии Сs=4Сv теоретической кривой обеспеченности для ряда максимальных расходов;

- построены эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности максимальных расходов приведены на рисунке 6;

-определен максимальный расход назначенного процента обеспеченности

Список литературы используемой литературы

1. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Госстрой России. М.; 2004.

2. Справочник. Ресурсы поверхностных вод. СССР. т. 18. Дальний; Восток, вып..З. Приморье, /Под .ред. М.Г.Васьковского. Л.: Гидрометеоиздат 1972

3. СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. М.: 2003.

4. Гидрология: метод. указания / Л.И. Шевелева, А.Г. Голикова.- Владивосток: Изд-во ДВФУ, 2012.

5. СНиП 2.06.05 - 84*. Плотины из грунтовых материалов/ Госстрой СССР -М.: АПП ЦИТП, 1991.

6 СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М., Стройиздат, 1995.

7. СНиП 2.06.06 - 85. Плотины бетонные и железобетонные/ Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

8. Плешков Я.Ф. Регулирование речного стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

Размещено на Allbest.ru

...