Расчеты водохранилища сезонного регулирования стока на реке Омь у створа Куйбышев
Описание природно-климатических условий предполагаемого места строительства водохранилища. Природная зона, в которой находится рассматриваемый водосбор. Геология, климат, рельеф, почвы, растительность региона. Гидрограф катастрофического паводка.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.11.2019 |
Размер файла | 253,6 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 СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.А. СТОЛЫПИНА»
Факультет: Агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования Направление: 20.03.02-Природообустройство и водопользование Кафедра: Кафедра природообустройства, водопользования и охраны водных ресурсов
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Регулирование стока»
по теме: «Расчеты водохранилища сезонного регулирования стока на реке Омь у створа Куйбышев»
Выполнил:
Ткаченко Николай
ОМСК 2019
Введение
Регулированием стока рек называют перераспределение речной воды во времени с помощью водохранилищ.
Водохранилище, образуемое на реке плотиной и бортами долины, представляют собой, проточное искусственное озеро, в котором воду запасают в те промежутки времени, когда ее протекает по реке много, и расходуют на нужды потребителей в маловодные годы. Водохранилища - системы в высшей степени динамичные, так как приток воды по реке меняются в разные годы и в течение одного года. Меняются в течение года запасы и уровни воды, которые зависят не только от притока, но и от изъятия на полезные нужды, сбросов в нижний бьеф.
В настоящей работе будет выполнен расчет объема в/х сезонного региона без учета потерь. Водохранилище предполагается установить на реке Омь у створа Куйбышев.
1. Описание природно-климатических условий предполагаемого места строительства водохранилища
1.1 Природная зона, в которой находится рассматриваемый водосбор
Орографическая и климатическая неоднородность реки Омь у створа Куйбышев обусловило значительное разнообразие природных условий. Основной ландшафт представлен лесостепью.
1.2 Геология, рельеф, почвы, растительность
водохранилище геология гидрограф катастрофический
Исток реки Омь находится на Васюганской равнине, берёт своё начало из озера Омского, которое расположено среди Васюганских болот. Далее река течёт по Барабинской низменности.
Почти во всех природных зонах наблюдается комплексность в размещении почв, т. е. сочетание на относительно небольших площадях нескольких почвенных типов, причем в каждой зоне преобладает свой определенный комплекс генетических типов почв. Особенно ярко это явление отмечается в лесостепной и степной зонах, в микрорельефе которых распространены многочисленные плоские понижения-- западины. В западно-сибирской лесостепи по общему степному фону разбросаны небольшие участки-- колки, приуроченные часто к плоским понижениям рельефа --западинам. Большим распространением здесь пользуются солончаковые почвы и частично болотные. По мере продвижения к югу при выщелачивании почвы солончаки превращаются в солонцы, имеющие густую окраску верхних горизонтов и слабую засоленность. В западинах, под колками, развиты осолодевающие и столбчатые солонцы, солоди или черноземовидные, сильно выщелоченные оподзоленные почвы. Почвы в южной лесостепи -- средние черноземы. Древесная растительность колков состоит из пушистой березы с примесью осины и бородавчатой березы, в подлеске -- ивы. В составе травяного покрова наблюдаются лугово-болотные виды: вейник, осока, смесь лугово-лесных трав -- пырея и чины.
1.3 Гидрография района, наличие рек, озер, болот
Рассматриваемая территория отличается исключительным обилием озер. Всего их насчитывается более 460 тысяч. Озера в основном небольшие. с площадью зеркала менее 1,0 км2 (98% общего количества озер), с глубинами от 2 до 5 м. Встречаются и крупные озера с большой площадью акватории и значительными глубинами. Северная часть территории (лесная зона и зона тундры) характеризуется огромными скоплениями пресных озер. Многочисленные озёра лесостепной и степной зон (Ишим-Иртышское междуречье, бассейн р. Оми) относятся к соленым озерам с различной степенью минерализации.
Река Омь вытекает из оз. Омского, расположенного среди Васюганских болот, впадает в р.Иртыш с правого берега на 1831-м км от его устья, у г. Омска. Длина реки 1091 км, площадь водосбора 52 600 км2. Основные притоки -- реки Ича (Ича Омская), Угурманка, Узакла, Ича, Кама, Тартас. Долина реки в верхнем течении неясно выражена, склоны ее незаметно сливаются с прилегающей местностью. В среднем и нижнем течении -- трапецеидальная, местами асимметричная. Ширина ее колеблется в больших пределах (от 0,2 до 18 км). Склоны ее в верховьях -- пологие, в нижней части -- крутые, иногда обрывистые. Пойма -- преимущественно двусторонняя, местами заболоченная, пересеченная отдельными гривами, в нижней части односторонняя. Наименьшая ширина ее 250 м, наибольшая 16,5 км. Русло реки на протяжении 5 км от истока неясно выражено и представляет ряд небольших озеровидных расширений, соединяющиеся между собой. Ниже русло хорошо выраженное, сильно извилистое, неразветвленное. Ширина реки изменяется от 15--25 м в верховьях, до 150--180 м в среднем течении и до 220 м в нижнем. Глубины колеблются от 0,2 до 3,0 м в верхнем течении и от 0,5 до 5,5 м в нижнем. Средние скорости течения изменяются от 0,1 до 0,6 м/с на плёсах и от 0,3 до 1,0 м/c на перекатах.
1.4 Климат, метеорологические характеристики
Таблица 1. Среднемесячные температуры
Данные взяты с метеостанции Барабинск
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
ГОД |
|
-20.2 |
-18.4 |
-11.9 |
-0.2 |
9.8 |
16.1 |
18.3 |
15.8 |
9.8 |
1.2 |
-9.8 |
-17.1 |
-0.6 |
Таблица -2. Абсолютный максимум температур
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
ГОД |
|
5 |
4 |
8 |
28 |
35 |
37 |
38 |
36 |
33 |
24 |
11 |
5 |
38 |
Данные взяты с метеостанции Барабинск
Абсолютный максимум температуры воздуха достигает 36-38о. Самый теплый месяц - июль, средняя температура его составляет 17,0-19,0о.
Таблица - 3 Абсолютный минимум температур
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
ГОД |
|
-48 |
-45 |
-41 |
-29 |
-17 |
-4 |
2 |
0 |
-8 |
-25 |
-41 |
-47 |
-48 |
Данные взяты с метеостанции Барабинск
Абсолютный минимум приходится на декабрь-январь, составляя -47о, -48о
Таблица- 4. Атмосферные осадки с поправками
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
XI-III |
IV-X |
ГОД |
|
28 |
20 |
22 |
26 |
41 |
54 |
72 |
58 |
39 |
41 |
44 |
36 |
150 |
331 |
481 |
Данные взяты с метеостанции Барабинск
Осадки на рассматриваемой территории распределяются крайне не равномерно, что связано с разнообразием форм рельефа. При продвижении от северных районов лесной зоны к южным происходит уменьшение годовых осадков от 400 до 300 мм.
Таблица -5. Влажность воздуха
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
ГОД |
|
82 |
81 |
82 |
74 |
61 |
66 |
72 |
76 |
76 |
79 |
84 |
83 |
76 |
Данные взяты с метеостанции Барабинск
Число дней в году с относительной влажностью в дневные часы 80% и более, на большей части территории составляет 85-95%, а на севере -110-115%.
Таблица -6. Скорость ветра
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
ГОД |
|
6.0 |
6.2 |
6.8 |
6.2 |
6.2 |
5.2 |
4.4 |
4.4 |
5.2 |
6.1 |
6.5 |
6.6 |
5.8 |
Данные взяты с метеостанции Барабинск
Среднегодовая скорость ветра равняется 3-5 м/с. В зимние месяцы скорость ветра наибольшая, в марте она достигает 6-7 м/с. В летний период скорость ветра уменьшается и составляет в июле и августе 4-5 м/с.
Таблица -7. Повторяемость направлений ветра
МЕСЯЦ |
С |
СВ |
В |
ЮВ |
Ю |
ЮЗ |
З |
СЗ |
ШТИЛЬ |
|
I |
4 |
10 |
8 |
14 |
19 |
30 |
11 |
4 |
1 |
|
II |
4 |
9 |
6 |
10 |
20 |
33 |
12 |
6 |
1 |
|
III |
4 |
6 |
5 |
9 |
18 |
35 |
16 |
7 |
1 |
|
IV |
6 |
9 |
6 |
10 |
12 |
28 |
15 |
14 |
1 |
|
V |
11 |
8 |
6 |
8 |
12 |
21 |
17 |
17 |
1 |
|
VI |
14 |
11 |
6 |
10 |
9 |
17 |
16 |
17 |
2 |
|
VII |
14 |
15 |
10 |
10 |
9 |
13 |
14 |
15 |
4 |
|
VIII |
17 |
13 |
7 |
10 |
8 |
12 |
15 |
18 |
4 |
|
IX |
7 |
8 |
6 |
11 |
16 |
23 |
17 |
12 |
3 |
|
X |
4 |
4 |
3 |
8 |
16 |
36 |
19 |
10 |
1 |
|
XI |
7 |
5 |
3 |
10 |
14 |
35 |
17 |
9 |
2 |
|
XII |
5 |
8 |
7 |
9 |
17 |
34 |
14 |
6 |
2 |
|
ГОД |
8 |
9 |
6 |
10 |
14 |
27 |
15 |
11 |
2 |
На большей части рассматриваемой территории в течение всего года преобладают юго-западные и западные ветра.
Таблица 8 Высота снежного покрова
Продолжительная и холодная зима благоприятствует накоплению снега. Температура выпадения первого снега близка к дате перехода среднесуточной температуры через 0о. Устойчивый снежный покров образуется в конце октября - начало ноября, однако в отдельные годы могут наблюдаться значительные отклонения от средних лет.
2. Описание массива гидрометрических данных за многолетний период наблюдений
Изучим массив данных, которые подробно описывают работу р. Омь у створа Куйбышев с 1945 по 1980 г - таблица 9.
Таблица 9. Среднемесячные, среднегодовые и наибольшие в году расходы воды Q в мі/с р. Омь - створ Куйбышев
Самый многоводный год - 1971 год. Средний расход составил 88.6 мі/с. В многоводный год река Омь у створа Куйбышев собрала с водосбора:
W1971 = 88,6*31,54 = 2794,444 млн мі
Самый маловодный год - 1967 год. Средний расход составил 1,42 мі/с. В маловодный год река Омь собрала с водосбора:
W1967 = 1,42*31,54 = 44,79 млн мі
Норма стока, м3/с, определяется по формуле:
Q0=?Qi/n (м3/с);
Где: Q-количество воды, проходящее через единицу живого сечения за единицу времени.
?Qi - сумма среднегодовых расходов за многолетний период;
n - количество значений (лет)
Q0=?Qуб/n=875,24/36=24,31 м3/с
Объемы годового стока с водосбора, т.е. притока в водохранилище за любой год (средний годовой расход умножаем на число секунд в году (31,54 млн.с)), млн.м3, определены по формуле:
W=Q0*T;
Где Q0 - норма стока, м3/с;
Т - время, T=31,54 млн.с.
млн. мі.
W=24,31*31,54=766,74 млн. мі
3. Значения нормы стока реки в проектном створе, параметров распределения средних годовых расходов и объемов годового притока в маловодные годы заданной обеспеченности
Норма стока - это средняя арифметическая величина из средних годовых расходов за достаточно длительный ряд наблюдений. Это важнейшая характеристика водных ресурсов реки в данном створе - является достаточно устойчивой величиной. Она мало меняется от добавления новых членов ряда, если только климат и условия стока постоянны.
Норма стока, м3/с, определяется по формуле:
Q0=?Qi/n (м3/с);
Где: Q-количество воды, проходящее через единицу живого сечения за единицу времени.
?Qi - сумма среднегодовых расходов за многолетний период;
n - количество значений (лет)
Q0=?Qуб/n=875,24/36=24,31 м3/с
Процентная обеспеченность определена по формуле:
P=m/(n+1) *100;
Где P- процентная обеспеченность
m - порядковый номер
n - число значений
Расчет сведен в таблицу 10.
Таблица 10. - Расчет кривой 80% и 95% обеспеченности среднегодовых расходов воды в р. Омь ст. Куйбышев (1945-1980).
№ |
Qуб. |
K |
K-1 |
(K-1)2 |
P,% |
|
1 |
88,6 |
3,64 |
2,64 |
6,9696 |
2,70 |
|
2 |
74,1 |
3,04 |
2,04 |
4,1616 |
5,40 |
|
3 |
63,6 |
2,62 |
1,62 |
2,6244 |
8,108 |
|
4 |
58,5 |
2,41 |
1,41 |
1,9881 |
10,810 |
|
5 |
56,5 |
2,32 |
1,32 |
1,1424 |
13,51 |
|
6 |
53,0 |
2,18 |
1,18 |
1,3924 |
16,216 |
|
7 |
47,0 |
1,93 |
0,93 |
0,8649 |
18,918 |
|
8 |
40,6 |
1,67 |
0,67 |
0,4489 |
21,62 |
|
9 |
39,1 |
1,61 |
0,61 |
0,3721 |
24,32 |
|
10 |
38,3 |
1,57 |
0,57 |
0,3249 |
27,027 |
|
11 |
29,6 |
1,22 |
0,22 |
0,4484 |
29,729 |
|
12 |
26,3 |
1,08 |
0,08 |
0,0064 |
32,43 |
|
13 |
25,1 |
1,03 |
0,03 |
0,0009 |
35,135 |
|
14 |
21,3 |
0,88 |
-0,12 |
0,0144 |
37,837 |
|
15 |
18,1 |
0,74 |
-0,26 |
0,0676 |
40,54 |
|
16 |
17,7 |
0,73 |
-0,27 |
0,0726 |
43,24 |
|
17 |
15,8 |
0,65 |
-0,35 |
0,1225 |
45,945 |
|
18 |
14,7 |
0,60 |
-0,40 |
0,16 |
48,648 |
|
19 |
13,7 |
0,56 |
-0,44 |
0,1936 |
51,35 |
|
20 |
12,1 |
0,50 |
-0,50 |
0,25 |
54,05 |
|
21 |
11,3 |
0,46 |
-0,54 |
0,2916 |
56,756 |
|
22 |
11,2 |
0,46 |
-0,54 |
0,2916 |
59,459 |
|
23 |
10,7 |
0,44 |
-0,56 |
0,3136 |
62,162 |
|
24 |
10,6 |
0,44 |
-0,56 |
0,3136 |
64,864 |
|
25 |
10,3 |
0,42 |
-0.58 |
0,3364 |
67,567 |
|
26 |
10,2 |
0,42 |
-0,58 |
0,3364 |
70,27 |
|
27 |
8,96 |
0,37 |
-0,63 |
0,3969 |
72,97 |
|
28 |
8,84 |
0,36 |
-0,64 |
0,4096 |
75,67 |
|
29 |
7,80 |
0,32 |
-0,68 |
0,4624 |
78,378 |
|
30 |
6,90 |
0,28 |
-0,72 |
0,5184 |
81,08 |
|
31 |
6,57 |
0,27 |
-0,73 |
0,5329 |
83,78 |
|
32 |
5,85 |
0,24 |
-0,76 |
0,5776 |
86,486 |
|
33 |
5,50 |
0,23 |
-0,77 |
0,5929 |
89,189 |
|
34 |
3,96 |
0,16 |
-0,84 |
0,7056 |
91,89 |
|
35 |
1,44 |
0,06 |
-0,94 |
0,8836 |
94,59 |
|
36 |
1,42 |
0,06 |
-0,94 |
0,8836 |
97,297 |
|
Итого |
875,24 |
35,97 |
-0,03 |
30,0724 |
Коэффициент вариации - это среднее квадратичное отклонение ряда модульных коэффициентов.
Коэффициент вариации CV определен по формуле:
Cv=;
Cv= =0,92
Где Сv - Коэффициент вариации, характеризующий изменчивость ряда среднегодовых расходов относительно его нормы.
Cs - Коэффициент асимметрии, характеризующий симметричность ряда среднегодовых расходов.
K= Qi/Q0
Q0=?Qуб/n=875,24/36=24,31 м3/с
Таблица 11 - Ординаты теоретической кривой обеспеченности при Cs=Cv
P% |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
95 |
99 |
|
K |
3,46 |
3,01 |
2,76 |
2,35 |
1,80 |
1,39 |
1,050 |
0,76 |
0,512 |
0,309 |
0,151 |
0,045 |
0,013 |
0,001 |
Таблица 12 - Ординаты теоретической кривой обеспеченности при Cs=2Cv
P% |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
95 |
99 |
|
K |
4,15 |
3,21 |
2,78 |
2,19 |
1,58 |
1,22 |
0,955 |
0,748 |
0,568 |
0,424 |
0,28 |
0,154 |
0,082 |
0,019 |
Таблица 13 - Ординаты теоретической кривой обеспеченности при Cs=3Cv
P% |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
95 |
99 |
|
K |
4,41 |
3,21 |
2,70 |
2,06 |
1,47 |
1,14 |
0,915 |
0,741 |
0,597 |
0,471 |
0,354 |
0,235 |
0,166 |
0,083 |
Таблица 14. - Расчет параметров кривой обеспеченности максимальных расходов воды в р. Омь ст. Куйбышев (1945-1980)
№ |
Qmax |
Kmax |
Kmax-1 |
(Kmax-1)2 |
P,% |
|
1 |
(467) |
2,72 |
1,72 |
2,9584 |
2,70 |
|
2 |
427 |
2,48 |
1,48 |
2,1904 |
5,40 |
|
3 |
(425) |
2,47 |
1,47 |
2,1609 |
8,108 |
|
4 |
(405) |
2,36 |
1,36 |
1,8496 |
10,810 |
|
5 |
400 |
2,33 |
1,33 |
1,7689 |
13,51 |
|
6 |
299 |
1,74 |
0,74 |
0,5476 |
16,216 |
|
7 |
(258) |
1,50 |
0,50 |
0,25 |
18,918 |
|
8 |
(228) |
1,33 |
0,33 |
0,1089 |
21,62 |
|
9 |
(198) |
1,15 |
0,15 |
0,0225 |
24,32 |
|
10 |
197 |
1,15 |
0,15 |
0,0225 |
27,027 |
|
11 |
194 |
1,13 |
0,13 |
0,0169 |
29,729 |
|
12 |
192 |
1,12 |
0,12 |
0.0144 |
32,43 |
|
13 |
189 |
1.10 |
0,10 |
0,01 |
35,135 |
|
14 |
184 |
1,07 |
0,07 |
0.0049 |
37,837 |
|
15 |
172 |
1,00 |
0 |
0 |
40,54 |
|
16 |
159 |
0,93 |
-0,07 |
0,0049 |
43,24 |
|
17 |
152 |
0,88 |
-0,12 |
0,0144 |
45,945 |
|
18 |
133 |
0,77 |
-0,23 |
0,0529 |
48,648 |
|
19 |
132 |
0,77 |
-0,23 |
0,0529 |
51,35 |
|
20 |
130 |
0,76 |
-0,24 |
0,0576 |
54,05 |
|
21 |
128 |
0,75 |
-0,25 |
0.0625 |
56,756 |
|
22 |
122 |
0,71 |
-0,29 |
0,0841 |
59,459 |
|
23 |
112 |
0,65 |
-0,35 |
0,1225 |
62,162 |
|
24 |
105 |
0,61 |
-0,39 |
0,1521 |
64,864 |
|
25 |
99.7 |
0,58 |
-0,42 |
0,1764 |
67,567 |
|
26 |
97,4 |
0,57 |
-0,43 |
0,1849 |
70,27 |
|
27 |
91,5 |
0,53 |
-,0,47 |
0,2209 |
72,97 |
|
28 |
80,4 |
0,47 |
-0,53 |
0,2809 |
75,67 |
|
29 |
76,0 |
0,44 |
-0,56 |
0,3136 |
78,378 |
|
30 |
75,8 |
0,44 |
-0,56 |
0,3136 |
81,08 |
|
31 |
75,0 |
0,44 |
-0,56 |
0,3136 |
83,78 |
|
32 |
70,0 |
0,40 |
-0,60 |
0,36 |
86,486 |
|
33 |
47,7 |
0,27 |
-0,73 |
0,5329 |
89,189 |
|
34 |
37,7 |
0,22 |
-0,78 |
0,6084 |
91,89 |
|
35 |
13,9 |
0,08 |
-0,92 |
0,8464 |
94,59 |
|
36 |
7,22 |
0,04 |
-0,96 |
0,9216 |
97,297 |
|
Итого |
171,675 |
35,96 |
-0,04 |
17,603 |
Q0max=?Qimax/36=6180,32/36=171,675 м3/с
Q 1%= Q0 max * K1%
Q1%=Q0max*K1%=171,675*3,29=564,81 м3/с
Распределение параметров кривой стока при соотношениях CS=CV, CS=2CV, CS=3CV приведено в таблице 15.
Таблица 15 - Распределение параметров кривой стока при соотношениях CS=CV, CS=2CV, CS=3CV
Cv==0,7
Объем воды, млн.м3, определяется по формуле:
W=Q*T
Где W-объем стока м3
Q-расход (м3/с)
T- Время (с)
W=564,81075*69*86400/2=1683 * 106 м3
Внутригодовое распределение стока р. Омь створ Куйбышев 80-95 % обеспеченностью.
Для расчета внутригодового распределения стока применяем метод реального года. Суть метода - выделить из ряда лет водохозяйственный год наиболее близкий к заданной вероятности превышения как за год так и за лимитирующий период (сезон). Затем, зная процентное распределение месячных расходов внутри этого реального года, по аналогии выполнить внутригодовое распределение для заданного года.
Приток воды в водохранилище определен по формуле Расчет внутригодового распределения стока удобнее вести в табличной форме и сведен в таблицу 16
Таблица 16 Внутригодовое распределение стока р. Омь створ Куйбышев 80-95 % обеспеченностью.
Qp%=Q0*Kp%
Q80%=Q0*K80%=24,31*0,280=6,8068 м3/с
F80%=6,81/6,90=0,986
Q95%=24,31*0,082=1,99 м3/с
F95%=1,99/1,44=1,381
4. Гидрограф катастрофического паводка
Средние суточные расходы воды в годы с большими максимальными расходами сведены в таблицу 17.
Таблица 17 - Средние суточные расходы воды в годы с большими максимальными расходами.
Омь - Куйбышев 1948 год. Средние суточные расходы в м3/с
№ |
Апрель |
Май |
Июнь |
|
1 |
195 |
278 |
||
2 |
236 |
267 |
||
3 |
255 |
262 |
||
4 |
252 |
251 |
||
5 |
252 |
246 |
||
6 |
255 |
237 |
||
7 |
261 |
228 |
||
8 |
173 |
207 |
||
9 |
284 |
188 |
||
10 |
306 |
159 |
||
11 |
350 |
138 |
||
12 |
415 |
118 |
||
13 |
454 |
103 |
||
14 |
464 |
96,2 |
||
15 |
467 |
86,4 |
||
16 |
452 |
78,8 |
||
17 |
452 |
73,2 |
||
18 |
444 |
68,4 |
||
19 |
436 |
64,6 |
||
20 |
413 |
60,6 |
||
21 |
4,09 |
390 |
58,3 |
|
22 |
5,22 |
385 |
56,7 |
|
23 |
8,4 |
381 |
59,9 |
|
24 |
56,7 |
366 |
72,3 |
|
25 |
72,6 |
352 |
78,5 |
|
26 |
90,6 |
340 |
77,7 |
|
27 |
112 |
320 |
76,9 |
|
28 |
135 |
320 |
76,1 |
|
29 |
153 |
310 |
72,6 |
|
30 |
175 |
300 |
69,1 |
|
31 |
290 |
Гидрограф катастрофического паводка представлен на рисунке 1.
5. Определяем месячные нормы потерь на испарение и назначаем в зависимости от гидрогеологических условий месячные норму на фильтрацию
Зная положение центра тяжести водосбора, по карте путем интерполяции определено испарение с водной, а затем выполнен расчет внутригодового распределения этой величины согласно данным таблицы 18.
Hисп.= ZB20% - X80%
Где ZB20% - испарение с водной поверхности в жаркий маловодный год.
Х80% - атмосферные осадки с поправками в маловодный засушливый год.
ZB20% = К20% * ZB
Х80% = К80% * Х
ZB и Х - месячные нормы испарения с воды и осадков
ZB = Е20 * Кн * Кзащ. * ?
ZB = 657*0,98*0,51*1,26=567,88 мм.
Е20 = 657 - испарение с водной поверхности
Кн = 0,98 - поправочный коэффициент на глубину
Кзащ.= 0,51 - поправочный коэффициент на защищенность водоема от ветра древесной растительностью, строениями, крутыми берегами и другими препятствиями.
? = 1,26 - поправочный коэффициент на площадь водоема.
Таблица 18. -Испарение с поверхности водоемов южной половины Западной Сибири в процентах от годовой суммы.
Месяц |
IV |
V |
VI |
VI |
VIII |
XI |
X |
XI |
|
% |
3 |
16 |
22 |
21 |
19 |
12 |
6 |
1 |
Расчет обеспеченных значений испарения с водной поверхности и общего увлажнении, а также их разности hИСП, мм удобнее вести в табличной форме и сведен в таблицу 19.
Таблица 19. - Расчет обеспеченных значений испарения с водной поверхности и общего увлажнения, а также их разности hисп, мм.
Месяц |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
Год |
|
Месячная норма осадков КХ |
26 |
41 |
54 |
72 |
58 |
39 |
41 |
44 |
481 |
|
Испарение в средний год ZB |
17 |
90 |
124 |
119 |
107 |
68 |
34 |
5 |
567 |
|
Слой потерь hисп. |
0 |
49 |
70 |
47 |
49 |
29 |
0 |
0 |
86 |
|
%расп |
3 |
16 |
22 |
21 |
19 |
12 |
6 |
1 |
100 |
|
KX80=KX*K80 |
19 |
30 |
40 |
53 |
43 |
29 |
30 |
32 |
358 |
|
ZB20=ZB*K80 |
17 |
94 |
130 |
125 |
112 |
71 |
35 |
5 |
598 |
|
hисп.=ZB20-KX80 |
0 |
64 |
90 |
72 |
69 |
42 |
5 |
0 |
240 |
В водохозяйственных расчетах полезного объема в данном проекте потери на фильтрацию приняты в размере 1% в месяц от среднего объема воды в водохранилище.
6. Производим расчет объема заиления водохранилища за расчетный срок службы
Расчет твердого стока.
Водохранилище, создаваемое на реке, характеризуется малыми скоростями движения в нем воды и представляет собой отстойник, в котором накапливаются наносы (ил, песок, камни). Постепенно за несколько лет или десятилетий чаша, образованная плотиной и бортами долины и предназначенная для хранения воды, заполняется твердым материалом.
Объем заиления за срок службы определяем по формуле:
Vз = VI * T (м3), где:
VI -объем заиления водохранилища за 1 (средний) год.
Т - время заиления.
Vз = VI * T = 27383,48*40 =1?095?339,2 м3
Если известен объем годового стока воды в реке в средний по водности год W0 (млн м3) и мутность р (г/м3), то масса наносов, накопленных в водохранилище за один год, получится g = p * W0 (т/год), а объем, который займут наносы при их плотности г = 1,4 (т/м3), будет равен VI = g / г, м3/ год.
Расчетный срок службы водохранилища Т принимаем равным 40 годам.
Мутность определяем по карте «Мутность потока по Шамову»:
С = 50 мг/л
W0 = Q0 * T, млн/м3;
W0 =24.31*31,54 = 766.74 млн/м3;
Определяем вес наносов по формуле:
g = С W0, м3/год
g - вес наносов;
p - мутность воды;
g = 50 * 766.74 = 38337 м3/год
Таким образом объем заиления за один год равняется:
V1 = g / г = 38337 / 1.4 = 27383.57 м3/год
По санитарно-гигиеническим требованиям отметку уровня мертвого объема назначают таким образом, чтобы средняя глубина была не менее 2,5 м.
ЎУМО = ЎДно + 5 м = 36,0 + 5,0 = 41,0 м.
Следовательно, находим Vмо по батиграфической характеристике равен 42,5 м3.
Определяем время заиления мертвого объема:
Тзмо = Vmo/ VI = 42,5*106/27383,48 = 1553 года
За период срока эксплуатации водохранилища - заиления мертвого объема не ожидается. Следовательно, очистка за срок службы не нужна.
7. Батиграфическая характеристика
На рисунке 2 приведен план чаши водохранилища в горизонталях, проведенных через 2,5 м. Для того чтобы составить батиграфические кривые возьмем планиметр и прежде всего определим цену его деления, обведя несколько раз на миллиметровке квадрат со стороной 10 см. F=100 см2 500м/см. 500м/см=25 км2. Расчет удобнее вести в табличной форме и сведен в таблицу 20.
Таблица - 20. Расчет площадей и объемов воды в водохранилище на р. Омь
Отметка горизонтали |
F зеркала |
Fcp |
V между горизонталями |
V воды под горизонталью |
|
Дно 36 |
0 |
0 |
|||
0,102 |
0,0765 |
||||
37,5 |
0,102 |
0,0765 |
|||
5,616 |
14,04 |
||||
40,0 |
11,13 |
14,12 |
|||
14,83 |
37,075 |
||||
42,5 |
18,53 |
51,195 |
|||
20,465 |
51,16 |
||||
45,0 |
22,40 |
102,355 |
|||
25,535 |
63,84 |
||||
47,5 |
28,67 |
166,195 |
|||
37,91 |
94,775 |
||||
50,0 |
47,15 |
260,97 |
|||
51,51 |
128,85 |
||||
52,5 |
55,93 |
389,82 |
|||
60,76 |
151,91 |
||||
55,0 |
65,601 |
541,73 |
|||
70,26 |
175,66 |
||||
57,5 |
74,93 |
717,39 |
Fзер. считаем в программе «AutoCAD» или палеткой.
ЎДно = ЎПГ - 1,5 = 37,5 - 1,5 = 36 м.
Объем призм воды между двумя соседними горизонталями ДV, имеющими шаг Дh, определяют как произведение полусуммы соседних площадей на Дh:
ДV = (Fi + Fi+1)/2 * Дh, Дh = 2.5 м.
Результаты определения площадей и объемов в зависимости от отметки поверхности воды вынесены на рисунок 3.
8. Определение водоема водохранилища табличным методом по первому и второму варианту
Расчет наполнения водохранилища без учета потерь по первому и второму варианту на р. Омь с. Куйбышев сведен в таблицу 21.
Устанавливаем возможность и необходимость регулирования стока, составив, при этом, схему чередования избытков и недостатков стока и выбираем начало расчета. Далее производим расчет графика работы водохранилища табличным способом без учета потерь (стр. 27.), и определяем полезный объем и отметку НПУ.
По первому варианту - вода накапливается в водохранилище с появлением избытков, после заполнения водохранилища до отметки НПУ лишняя вода сбрасывается в нижний бьеф.
По второму варианту - с появлением избытков вода сбрасывается из водохранилища в нижний бьеф до тех пор, пока не останется на водосборе столько воды., сколько нужно на заполнение водохранилища до отметки НПУ.
Таблица 21 - Наполнение водохранилища без учета потерь по первому и второму варианту на р Омь ст. Куйбышев
Месяц |
W,млн м3 |
щ, млн м3 |
+ |
- |
1 вариант |
2 вариант |
|||
V |
R |
V |
R |
||||||
48,98 |
42,5 |
||||||||
I |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
||||||
50,88 |
42,5 |
||||||||
II |
1,47 |
1,47 |
1,47 |
||||||
52,35 |
42,5 |
||||||||
III |
1,74 |
1,74 |
1,74 |
||||||
54,09 |
42,5 |
||||||||
IV |
48,43 |
48,43 |
43,0572 |
||||||
102,52 |
47,8728 |
||||||||
V |
130,78 |
32,4 |
98,38 |
54,6472 |
|||||
146,2528 |
146,2528 |
||||||||
VI |
15,02 |
48,6 |
33,58 |
||||||
112,6728 |
112,6728 |
||||||||
VII |
9,112 |
48,6 |
39,488 |
||||||
73,1848 |
73,1848 |
||||||||
VIII |
1,7152 |
32,4 |
30,6848 |
||||||
42,5 |
42,5 |
||||||||
IX |
2,02 |
2,02 |
2,02 |
||||||
44,52 |
42,5 |
||||||||
X |
1,87 |
1,87 |
1,87 |
||||||
46,39 |
42,5 |
||||||||
XI |
0,56 |
0,56 |
0,56 |
||||||
46,95 |
42,5 |
||||||||
XII |
2,03 |
3,03 |
2,03 |
||||||
48,98 |
42,5 |
||||||||
ГОД |
216,65 |
162 |
54,65 |
54,65 |
Vпо = Vпол - Vмо = 146,25 - 42,5 = 103,75 млн м3
По батиграфическим характеристикам при Vпол. = 146,25 млн. м3, получим отметку нормального подпорного уровня ЎНПУ = 51,8 м.
Правильность расчетов проверяем с помощью уравнения водного баланса.
W = 216.65 млн м3
W = щ + R
W = 162 + 54.65 = 216.65 млн м3
216.65=216.65 млн.м3
Условие выполняется, и расчеты выполнены правильно
9. Определение объема водохранилища табличным методом по первому и второму способу (наполнение по первому варианту).
Таблица 22 - Расчет наполнения водохранилища с учетом потерь по второму способу (наполнение по первому варианту) на р Омь ст. Куйбышев
Месяц |
W |
щ |
+ |
- |
Vпред |
Vиспр |
Vср |
Fср |
hисп |
Потери млн. куб. м. |
Vокон. |
R |
|
Подобные документы
Особенности построения батиграфических и объемных кривых водохранилища. Определение среднего многолетнего годового стока воды (норма стока) в створе плотины. Характеристика мертвого объема водохранилища. Анализ водохранилища сезонного регулирования.
курсовая работа [119,5 K], добавлен 17.06.2011Расчет 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 20.02.2011Построение батиграфических кривых водохранилища. Определение минимального уровня воды УМО. Расчет водохранилища сезонно-годичного и многолетнего регулирования стока. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом.
курсовая работа [152,5 K], добавлен 23.05.2008История 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 24.05.2012Построение батиграфических кривых водохранилища. Определение минимального уровня воды УМО. Сезонное регулирование стока. Балансовый таблично–цифровой, графический расчет. Построение графиков работы водохранилища по I и II вариантам регулирования.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 21.11.2011Основные особенности регулирования речного стока. Этапы построения графика наполнения водохранилища. Способы решения задач сезонного регулирования с помощью интегральной кривой. Причины изменения гидрогеологической ситуации в зоне влияния водохранилищ.
контрольная работа [55,9 K], добавлен 07.01.2013Географическое положение Старооскольского водохранилища, его морфологические и гидрологические особенности. Рельеф, почвы, растительный и животный мир водохранилища. Его гидротехнические сооружения, рыбохозяйственное значение и рекреационный потенциал.
курсовая работа [852,7 K], добавлен 06.10.2012Географическое положение Березовского водохранилища. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия участка реконструкции. Определение объемов земляных работ и организация строительства проектируемых сооружений при реконструкции водохранилища.
курсовая работа [47,4 K], добавлен 25.01.2015Природно-климатические условия территории водохранилища Краснодарского края. Его уровенный режим, поступление и сброс воды. Русловые процессы в нижнем бьефе водохранилища. Механический рыбоподъемник и водосбросное сооружение. Загрязнение реки Кубань.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.12.2014Обоснование мероприятий по регулированию стока р. Учебной и привлечению дополнительных водных ресурсов соседнего бассейна р. Донора. Анализ регулирующей емкости водохранилища. Определение параметров водохозяйственной системы. Решение задачи оптимизации.
курсовая работа [504,4 K], добавлен 04.04.2014Гидрологические 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 04.06.2015Рельеф, геологическое строение, состав почвенного покрова и разнообразия растительности бассейна реки Оки; гидрометеорологическая характеристика территории. Разработка методики прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети для створа г. Касимов.
курсовая работа [182,2 K], добавлен 24.09.2014Единичный гидрограф, его функции и составляющие. Определение объема стока, сформированного отдельным ливнем. Расчетная единица времени для единичного гидрографа, его максимальная ордината. Формулы для расчета стандартной продолжительности дождя.
презентация [116,5 K], добавлен 16.10.2014Графический способ определения нормы среднегодового модуля стока реки с коротким рядом наблюдений. Расчет нормы мутности воды и нормы твердого стока взвешенных наносов. Параметры водохранилища и время его заиления, определение минимального стока реки.
курсовая работа [1011,4 K], добавлен 16.12.2011Этапы преобразования осадков в сток. Влияние растительного покрова, типа почв, а также других характеристик водосбора и времени года, при выборе значения коэффициента спада. Использование базисного стока грунтовых вод в качестве показателя условий стока.
лекция [309,8 K], добавлен 16.10.2014Характеристика компонентов природной среды: геология, климат, рельеф, гидрогеография, почвы, растительность, население, транспорт, физико-георгафическое (ландшафтное) районирование Убытьского ландшафта. Оценка устойчивости к техногенным нагрузкам.
курсовая работа [67,9 K], добавлен 19.07.2008Географическое положение бассейна, физико-географические условия реки Оскол. Изучение ее гидрологического режима и биологических ресурсов. Описание Червонооскольского водохранилища, экологическая ситуация на нем. Зейское и Бурейское водохранилища р. Амур.
дипломная работа [691,2 K], добавлен 13.09.2015Физико-географические условия работ: рельеф, климат, геология местности, растительность, животный мир и гидрография. Топографо-геодезическая изученность района. Триангуляция, полигонометрия, нивелирование. Уравнивание геодезического четырехугольника.
курсовая работа [138,0 K], добавлен 28.10.2013Настройка системы координат и проекции, используемых в работе. Вырезание требуемых фрагментов растровых карт. Выборка участка проектирования водохранилища в соответствии с требованиями. Осуществление оцифровки картографической информации с растровых карт.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 28.04.2015Физико-географическое описание района работ. Административная принадлежность, рельеф, грунты и почвы, климат, гидрография, растительность. Разграфка съемочных планшетов и подрасчет площадей съемки. Проект развития планового геодезического обоснования.
контрольная работа [364,6 K], добавлен 18.01.2016