Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока
Оценка водных ресурсов реки и их использование. Свободные водные ресурсы. Определение пропускной способности водосброса для пропуска максимального расхода. Основные вопросы защиты от наводнения. Определение отметки гребня плотины комплексного гидроузла.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.04.2016 |
Размер файла | 856,1 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/
ИННОВАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ГОРОДА АЛМАТЫ
КУРСОВАЯ РАБОТА
По предмету " Гидроэнергетические установки "
На тему: "Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока"
Выполнил: учащийся гр.14-11к-0903
Кишкенебаев М.П.
Принял: Абдусалямов Н.Н.
Алматы 2016
Оглавление
- 1. Цели и задачи проектирования
- 1.1 Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования
- 1.2 Поверхностные водные ресурсы
- 1.3 Моделирование расчетного гидрологического ряда
- 2. Определение свободных водных ресурсов
- 2.1 Расчетная схема вариантов мероприятия для удовлетворения требований, развивающегося ВХК
- 2.2 Водохозяйственное обоснование выбранного варианта схемы ВХС
- 2.3 Определение расчетной зависимости "емкость водохранилища - гарантированная водоотдача"
- 2.4 Постановка задачи оптимизации и определение оптимального варианта параметров водохозяйственной системы
- 2.5 Водохозяйственные балансы рекомендуемого варианта
- 2.6 Определение пропускной способности водосброса для пропуска максимального расхода. Вопросы защиты от наводнения
- 3. Определение отметки гребня плотины комплексного гидроузла
- 3.1 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования
- 3.2 Оценка продолжительности пускового периода. Режим водопотребления в течение пускового периода
- Выводы
- Список литературы
1. Цели и задачи проектирования
Цель: обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки Рыбница в условиях перспективного развития существующего водохозяйственного комплекса. Динамическое развитие одной из отраслей создает необходимость многолетнего регулирования стока с привлечением дополнительных водных ресурсов смежного речного бассейна. В составе перспективных задач следующее:
1. подготовка гидрологической информации, включая основные гидрологические характеристики на основе данных наблюдений, а также моделирование стока для усиления репрезентативности расчетных данных
2. постворные водохозяйственные балансы с учетом водохозяйственного районирования
3. построение анализирующей зависимости "емкость водохранилища - гарантированная водоотдача" с использованием обобщенного метода расчета, то есть по обобщенным параметрам стока и водопотребления
4. выбор варианта емкости регулирования и объема переброски на основе оптимизационных методов (динамическое программирование)
5. разработка правил управления водохранилища многолетнего регулирования стока
6. определение противопаводочной емкости водохранилища и пропускной способности водосбросных сооружений
7. фрагменты инженерных сооружений в составе водохранилищного гидроузла
8. технико-экономические показатели и качественная оценка влияния водохозяйственного комплекса на окружающую среду
1.1 Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования
Бассейн реки Рыбница расположен в Орловской области. Длина реки составляет 59 км, площадь водосборной площади 709 км2. Основными притоками являются Малая Рыбница, Путимец, Вишневец и Стишь. Рассматриваемая река является одним из притоков реки Оки. Питание у реки грунтовое, снеговое, дождевое, то есть мешанное. Климат формируется под влиянием атлантических и континентальных воздушных масс, таким образом он является умеренно континентальным. Зима умеренно холодная с частыми оттепелями. Средняя температура января около - 10° С. Наиболее низкие температуры воздуха в Орле достигают 44,4° С. Весной нередки возвращение холодов, иногда сопровождающиеся выпадением снега. Лето теплое. Средняя температура воздуха самого теплого месяца - июля составляет +18-+19° С. Продолжительность вегетационного периода 170-185 дней.
Осадков больше всего выпадает в центральных районах области, количество которых составляет 450-580 мм в год. За летний период выпадает 35-40% годовой суммы осадков, а зимой в виде снега 24 - 31%. В данной области преобладают выщелоченные черноземы. Они занимают до 40% территории. На светлосерые, серые и темносерые лесные оподзоленные почвы приходится около 25%, а на типичные черноземы - 5-6%.
В таблице 1 представлено внутригодовое распределение осадков, испарения и температуры воздуха.
Таблица 1. Среднемноголетние величины осадков, испарения и температуры воздуха
Фактор |
Месяцы |
Год |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
Ос, мм |
23 |
29 |
32 |
39 |
56 |
73 |
77 |
52 |
46 |
47 |
33 |
36 |
549 |
|
Ес, мм |
||||||||||||||
Ев, мм |
55 |
100 |
120 |
105 |
95 |
65 |
40 |
30 |
610 |
|||||
t°, С |
-10,1 |
-9,7 |
-4,7 |
4,4 |
12,8 |
15,9 |
18,2 |
17,0 |
11,3 |
5,0 |
-1,3 |
-7,2 |
4,3 |
Область расположена в подзонах смешанных и широколиственных лесов и в зоне лесостепи. Основная часть территории области распахана. Леса и кустарники занимают около 8% всей площади области. Наибольшее количество лесов находится в западных районах. Основной лесообразующей породой является дуб обыкновенный; сопутствующие виды: липа, клен, ясень и вяз. Кроме того, растут дикая яблоня, дикая груша, черемуха, рябина, клен полевой, крушина ломкая, бересклет бородавчатый, бересклет европейский, жимолость лесная, калина, шиповник, барбарис, барышник, а восточных и юго-восточных районах - терн и степная вишня. Степная растительность сохранилась главным образом в местах, мало доступных для распашки и выпаса скота - по крутым берегам рек и оврагов. Количество видов степной растительности резко увеличивается с запада на восток. Из характерных представителей северных луговых степей встречаются ковыль узколистный, ковыль перистый, козелец пурпурный, астра дикая. Луговая растительность связана с многочисленными речными долинами, оврагами и балками. Под лугами занято 7% площади, в том числе под заливными 1,2%.
1.2 Поверхностные водные ресурсы
Поверхностные водные ресурсы представлены рекой Рыбница и ее притоками.
Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки, внутригодовое распределение
Водные ресурсы используются для нужд водоснабжения города, сельской местности, рекреации, промышленности, орошения, животноводства.
Модуль среднемноголетнего стока составляет 3,7л/сек. км2, минимальный расход 95% обеспеченности - 1480м3/сек, общий уклон реки - 0,0013, уклон территории водосбора 21‰, норма стока (среднемноголетний объем стока реки) составляет 82,74км3, среднегодовые расходы:
· Q95%=1,480м3/сек
· Q75%=2,05м3/сек
· Q50%=2,54м3/сек
Среднегодовые объемы для тех же лет составляют:
· W95%=46,56млн. м
· W75%=64,52млн. м3
· W50%=79,65млн. м3
Площадь угодий составляет:
· fозер<1%
· fболот<1%
· fлеса=4%
· fпашни=75%
Назначение расчетных балансовых створов
В результате предварительного водохозяйственного районирования в проекте определены границы водохозяйственных участков, которые ограничиваются расчетными водохозяйственными створами (рис.1).
Оценка водообеспеченности в данном проекте выполняется на основе постворного ВХБ. В ответственных масштабных проектах расчет выполняется по многолетним гидрологическим рядам стока и водопотребления. С целью сокращения объемов расчетов используются расчетные маловодные годы с 75% и 95% обеспеченностью. В привязке вышеуказанного хозяйственного участка определены показатели водопотребления и расчетные гидрологические характеристики.
наводнение плотина водосброс гидроузел
Таблица 2. Водохозяйственные показатели
ВХУ |
Водопотребители |
||||||||||||
КБХ |
Промышленность |
Орошение |
Животноводство |
Рекреация |
Итого |
||||||||
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
ПВ |
БВ |
||
0 - 3 |
0,97 |
0,316 |
0,05 |
0,05 |
1,02 |
0,366 |
|||||||
3 - 2 |
0,97 |
0,316 |
0,05 |
0,05 |
0,35 |
0,105 |
1,37 |
0,471 |
|||||
2 - 1 |
0,97 |
0,316 |
0,05 |
0,05 |
6, 205 |
5,58 |
0,09 |
0,09 |
0,35 |
0,105 |
7,665 |
6,141 |
Таблица 3. Основные гидрологические характеристики
№ водохозяйственного створа |
Fводосбора, км2 |
L, км |
, млн. м3 |
Cv |
ra |
Обеспеченные объемы стока |
|||||
10 |
25 |
50 |
75 |
95 |
|||||||
3 |
204,3 |
17 |
23,84 |
0,3 |
0,4 |
33,38 |
28,13 |
23,12 |
18,69 |
13,47 |
|
2 |
314,8 |
26,2 |
36,74 |
0,3 |
0,4 |
51,44 |
43,35 |
35,64 |
28,80 |
20,76 |
|
1 |
709 |
59 |
82,74 |
0,29 |
0,4 |
115,84 |
97,63 |
80,26 |
64,87 |
46,75 |
В реальном проекте для определения гидрологических параметров используются аналоги для тех створов, в которых отсутствуют или недостаточно наблюдений. Экспертная оценка гидрологических характеристик может выполняться на основе зависимости или , но обязательно опираясь на какой-то известный створ данной реки или реки-аналога.
В учебном проекте будем считать, что модуль стока не меняется по длине реки.
Для определения Сv в промежуточных створах используем формулу Воскресенского:
Коэффициент автокорреляции характеризует внутрирядную связь между стоками смежных лет. Принимаем ra в зависимости от модуля стока. Так как q=3,7 л/с км2, то ra=0,4.
По данным таблицы строим совмещенный график кривых обеспеченности в расчетных створах.
Таблица 4. Расчетное внутригодовое распределение стока лет характерной водности.
№ ВХС |
P |
Календарные месяцы водохозяйственного года |
|||||||||||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
||||
3 |
50 |
23,1 |
14,2 |
3,1 |
0,8 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
0,8 |
|
75 |
18,7 |
10,1 |
3,6 |
0,7 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
1,6 |
||
95 |
13,5 |
7,4 |
2,7 |
0,4 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
1,3 |
||
2 |
50 |
35,6 |
21,9 |
4,8 |
1,2 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
0,7 |
0,6 |
1,3 |
|
75 |
28,8 |
15,5 |
5,6 |
1,1 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
2,7 |
||
95 |
20,8 |
11,5 |
4,1 |
0,6 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
1,9 |
||
1 |
50 |
80,3 |
49,4 |
10,8 |
2,6 |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
1,8 |
1,9 |
2,5 |
1,6 |
1,3 |
3,1 |
|
75 |
64,9 |
34,9 |
12,6 |
2,3 |
0,7 |
1,0 |
1,2 |
1,1 |
1,4 |
1,7 |
1,1 |
1,0 |
5,9 |
||
95 |
46,7 |
25,7 |
9,3 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
0,8 |
0,7 |
4,3 |
Внутригодовое распределение стока несколько различается даже для лет одной обеспеченности, а для разных по водности лет оно различается очень существенно.
1.3 Моделирование расчетного гидрологического ряда
Используется искусственная гидрологическая информация в следующих случаях:
· наблюденных данных недостаточно для получения репрезентативной базы данных, а аналоги отсутствуют
· проектируемые ВХС охватывают значительную территорию, поэтому надежная водохозяйственная оценка возможна при учете всех функциональных и корреляционных связей между водотоками, которые затрагиваются в проекте
Для моделирования искусственных рядов стока используются различные стохастические модели, в частности для моделирования годового стока существует несколько модификаций простой цепи Маркова. Эта цепь предусматривает линейную корреляцию между объемами стока смежных лет, либо между их нормализации, либо между их обеспеченностями.
В данном проекте рассматривается методика моделирования отдельного стокового ряда на основе авторегрессии первого порядка между обеспеченностями стока смежных лет. Используется уравнение:
Pi+1 - искомая обеспеченность
Pi - обеспеченность предшествующего года
- случайная независимая равномерно распределенная величина
Моделирование выполняется для замыкающего створа по бассейну.
Таблица 5.
№ года |
Обеспеченность года Р |
Объем стока |
Календарные месяцы водохозяйственного года |
||||||||||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
||||
1 |
49,51 |
80,3 |
49,4 |
10,8 |
2,6 |
1,5 |
1,8 |
2,0 |
1,8 |
1,9 |
2,5 |
1,6 |
1,3 |
3,1 |
|
2 |
3,13 |
135,7 |
|||||||||||||
3 |
24,96 |
97,6 |
|||||||||||||
4 |
20,80 |
102,6 |
|||||||||||||
5 |
83,59 |
61,6 |
33,1 |
12,0 |
2,2 |
0,7 |
0,9 |
1,2 |
1,0 |
1,3 |
1,6 |
1,0 |
0,9 |
5,7 |
|
6 |
32,86 |
93,5 |
|||||||||||||
7 |
6,53 |
127,4 |
|||||||||||||
8 |
67,03 |
68,1 |
|||||||||||||
9 |
65,30 |
74,3 |
|||||||||||||
10 |
93,57 |
46,7 |
25,7 |
9,3 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
0,8 |
0,7 |
4,3 |
|
11 |
99,84 |
26,4 |
|||||||||||||
12 |
68,15 |
68,1 |
|||||||||||||
13 |
96,35 |
42,8 |
|||||||||||||
14 |
1,85 |
150,6 |
|||||||||||||
15 |
42,43 |
86,9 |
|||||||||||||
16 |
73,39 |
64,9 |
|||||||||||||
17 |
95,34 |
46,7 |
|||||||||||||
18 |
83,96 |
61,6 |
|||||||||||||
19 |
59,62 |
74,3 |
|||||||||||||
20 |
57,11 |
74,3 |
|||||||||||||
21 |
85,52 |
53,0 |
|||||||||||||
22 |
76,84 |
61,6 |
|||||||||||||
23 |
75,29 |
64,9 |
|||||||||||||
24 |
72,54 |
64,9 |
|||||||||||||
25 |
64,91 |
74,3 |
|||||||||||||
256 |
9,15 |
115,8 |
|||||||||||||
27 |
27,9 |
93,5 |
|||||||||||||
28 |
33,76 |
93,5 |
|||||||||||||
29 |
24,34 |
97,6 |
|||||||||||||
30 |
59,98 |
74,3 |
Продолжительность расчетных гидрологических рядов определяется из условия не превышения среднеквадратичных ошибок среднего и коэффициента вариации. При этом сам ряд должен быть репрезентативным, то есть содержать примерно одинаковое число маловодных и многоводных циклов. Среднеквадратичная ошибка среднего:
Тогда n?33,6. Наш расчетный ряд должен иметь длину в 34 года.
Как видно из рисунка 6 замоделированный ряд располагает как маловодными, так и многоводными циклами, и является репрезентативным.
2. Определение свободных водных ресурсов
При обосновании водохозяйственных проектов, содержащих элементы перераспределения стока, необходимо оценивать реальные возможности бассейна-донора:
· водохозяйственная способность бассейна и реальные объемы изъятия, не вызывающие истощения и деградацию этого водного объекта
· исследование возможностей технического водозабора
· пропускная способность тракта-переброски, трактом может быть канал, туннель
В данном проекте будем считать, что параметры стока реки-донора по среднему стоку в 2 раза превышают ресурсы нашего водотока, а все остальные параметры аналогичны.
Таблица 6.
ВХП |
Календарные месяцы водохозяйственного года |
|||||||||||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
Год |
||
Сток года 75% |
69,8 |
25,2 |
4,6 |
1,4 |
2,0 |
2,4 |
2,2 |
2,8 |
3,4 |
2,2 |
2,0 |
11,8 |
129,8 |
|
РВ |
13,96 |
5,04 |
0,92 |
0,28 |
0,40 |
0,48 |
0,44 |
0,56 |
0,68 |
0,44 |
0,40 |
2,36 |
25,96 |
|
СЭП |
34,9 |
12,6 |
2,3 |
0,7 |
1,0 |
1,2 |
1,1 |
1,4 |
1,7 |
1,1 |
1,0 |
5,9 |
64,9 |
|
Резервуар для переброски |
20,94 |
7,56 |
1,38 |
0,42 |
0,60 |
0,72 |
0,66 |
0,84 |
1,02 |
0,66 |
0,60 |
3,54 |
38,94 |
|
8,1 |
2,8 |
0,5 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
03, |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
1,3 |
14,7 |
||
БП ВЗБ |
13,96 |
5,04 |
0,92 |
0,28 |
0,40 |
0,48 |
0,44 |
0,56 |
0,68 |
0,44 |
0,40 |
2,36 |
25,96 |
|
ПВ ВЗБ |
20,94 |
7,56 |
1,38 |
0,42 |
0,60 |
0,72 |
0,66 |
0,84 |
1,02 |
0,66 |
0,60 |
3,54 |
38,94 |
Таким образом, потенциальный объем стока для водопотребления в зону проектирования ВХС составляет в случае бесплотинного водозабора 25,96 млн. м3, а при плотинном водозаборе - 38,94 млн. м3.
2.1 Расчетная схема вариантов мероприятия для удовлетворения требований, развивающегося ВХК
Цель проекта может быть достигнута при разных схемах водообеспечения, например:
· независимое регулирование с переброской извне
· компенсированное регулирование на притоке
· каскадное регулирование
· подпитка ВХС с подземных водозаборов во время глубоких дефицитов
Водоподача из других бассейнов в сочетании с регулированием собственного стока.
В результате технико-экономического обоснования в качестве основного варианта схемы ВХС принята ВХС в составе водохранилищного гидроузла многолетнего регулирования стока в сочетании с переброской из внешнего речного бассейна.
Предварительный ВХБ привязки к расчетной схеме водохозяйственных участков.
Постворные предварительные балансы выполняются с целью выявления дефицитов воды по длине реки и общего анализа водообеспеченности в средне-маловодных условиях.
Таблица 7. Предварительный ВХБ маловодного года 75% обеспеченности водохозяйственных участков 0 - 3
Календарные месяцы года |
Приток сверху |
Сток, формирующийся на участке |
Подземный водозабор |
? ресурсов |
Расчетные требования |
Дефицит ВР |
Резерв ВР |
Проектный сток |
||||||
БВ |
Комплексные попуски |
Ущерб РС |
? |
Отраслевой |
Попуска |
? |
||||||||
4 |
0 |
10,1 |
0,081 |
10,181 |
0,0305 |
7,4 |
0,011 |
7,4415 |
0 |
0 |
2,74 |
2,74 |
10,14 |
|
5 |
0 |
3,6 |
0,081 |
3,681 |
0,0305 |
2,7 |
0,011 |
2,7415 |
0 |
0 |
0,94 |
0,94 |
3,64 |
|
6 |
0 |
0,7 |
0,081 |
0,781 |
0,0305 |
0,4 |
0,011 |
0,4415 |
0 |
0 |
0,34 |
0,34 |
0,74 |
|
7 |
0 |
0,2 |
0,081 |
0,281 |
0,0305 |
0,1 |
0,011 |
0,1415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,24 |
|
8 |
0 |
0,3 |
0,081 |
0,381 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,34 |
|
9 |
0 |
0,4 |
0,081 |
0,481 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,24 |
0,24 |
0,44 |
|
10 |
0 |
0,3 |
0,081 |
0,381 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,34 |
|
11 |
0 |
0,4 |
0,081 |
0,481 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,24 |
0,24 |
0,44 |
|
12 |
0 |
0,5 |
0,081 |
0,581 |
0,0305 |
0,4 |
0,011 |
0,4415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,54 |
|
1 |
0 |
0,3 |
0,081 |
0,381 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,34 |
|
2 |
0 |
0,3 |
0,081 |
0,381 |
0,0305 |
0,2 |
0,011 |
0,2415 |
0 |
0 |
0,14 |
0,14 |
0,34 |
|
3 |
0 |
1,6 |
0,081 |
1,681 |
0,0305 |
1,3 |
0,011 |
1,3415 |
0 |
0 |
0,34 |
0,34 |
1,64 |
|
Год |
0 |
18,7 |
0,972 |
19,672 |
0,366 |
13,5 |
0,132 |
13,998 |
0 |
0 |
5,68 |
5,68 |
19,18 |
Таблица 8. Предварительный ВХБ маловодного года 75% обеспеченности водохозяйственных участков 3 - 2
Календарные месяцы года |
Приток сверху |
Сток, формирующийся на участке |
Подземный водозабор |
? ресурсов |
Расчетные требования |
Дефицит ВР |
Резерв ВР |
Проектный сток |
||||||
БВ |
Комплексные попуски |
Ущерб РС |
? |
Отраслевой |
Попуска |
? |
||||||||
4 |
10,14 |
5,4 |
0,11 |
15,65 |
0,039 |
11,5 |
0,011 |
11,55 |
0 |
0 |
4,1 |
4,1 |
15,6 |
|
5 |
3,64 |
2,0 |
0,11 |
5,75 |
0,039 |
4,1 |
0,011 |
4,15 |
0 |
0 |
1,6 |
1,6 |
5,7 |
|
6 |
0,74 |
0,4 |
0,11 |
1,25 |
0,039 |
0,6 |
0,011 |
0,65 |
0 |
0 |
0,6 |
0,6 |
1,2 |
|
7 |
0,24 |
0,1 |
0,11 |
0,45 |
0,039 |
0,2 |
0,011 |
0,25 |
0 |
0 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
|
8 |
0,34 |
0,1 |
0,11 |
0,55 |
0,039 |
0,2 |
0,011 |
0,25 |
0 |
0 |
0,3 |
0,3 |
0,5 |
|
9 |
0,44 |
0,1 |
0,11 |
0,65 |
0,039 |
0,3 |
0,011 |
0,35 |
0 |
0 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
|
10 |
0,34 |
0,2 |
0,11 |
0,65 |
0,039 |
0,3 |
0,011 |
0,35 |
0 |
0 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
|
11 |
0,44 |
0,2 |
0,11 |
0,75 |
0,039 |
0,4 |
0,011 |
0,45 |
0 |
0 |
0,3 |
0,3 |
0,7 |
|
12 |
0,54 |
0,2 |
0,11 |
0,85 |
0,039 |
0,6 |
0,011 |
0,65 |
0 |
0 |
0,2 |
0,2 |
0,8 |
|
1 |
0,34 |
0,2 |
0,11 |
0,65 |
0,039 |
0,4 |
0,011 |
0,45 |
0 |
0 |
0,2 |
0,2 |
0,6 |
|
2 |
0,34 |
0,1 |
0,11 |
0,55 |
0,039 |
0,3 |
0,011 |
0,35 |
0 |
0 |
0,2 |
0,2 |
0,5 |
|
3 |
1,64 |
1,1 |
0,11 |
2,85 |
0,039 |
1,9 |
0,011 |
1,95 |
0 |
0 |
0,9 |
0,9 |
2,8 |
|
Год |
19,18 |
10,1 |
1,32 |
30,6 |
0,470 |
20,8 |
0,132 |
21,4 |
0 |
0 |
9,2 |
9,2 |
30 |
Таблица 9. Предварительный ВХБ маловодного года 75% обеспеченности водохозяйственных участков 2 - 1
Календарные месяцы года |
Приток сверху |
Сток, формирующийся на участке |
Подземный водозабор |
? ресурсов |
Расчетные требования |
Дефицит ВР |
Резерв ВР |
Проектный сток |
||||||
БВ |
Комплексные попуски |
Ущерб РС |
? |
Отраслевой |
Попуска |
? |
||||||||
4 |
15,6 |
19,4 |
0,118 |
35,118 |
0,047 |
25,7 |
0,028 |
25,775 |
0 |
0 |
9,343 |
9,343 |
35,043 |
|
5 |
5,7 |
7,0 |
0,118 |
12,818 |
0,605 |
9,3 |
0,028 |
9,933 |
0 |
0 |
2,885 |
2,885 |
12,185 |
|
6 |
1,2 |
1,2 |
0,118 |
2,518 |
1,554 |
1,4 |
0,028 |
2,982 |
0 |
0,464 |
-0,464 |
0 |
0,936 |
|
7 |
0,4 |
0,4 |
0,118 |
0,918 |
1,275 |
0,4 |
0,028 |
1,703 |
0 |
0,385 |
-0,385 |
0 |
0,015 |
|
8 |
0,5 |
0,6 |
0,118 |
1,218 |
1,442 |
0,6 |
0,028 |
2,07 |
0 |
0,452 |
-0,452 |
0 |
0,148 |
|
9 |
0,6 |
0,7 |
0,118 |
1,418 |
0,939 |
0,7 |
0,028 |
1,667 |
0 |
0,249 |
-0,249 |
0 |
0,451 |
|
10 |
0,6 |
0,6 |
0,118 |
1,318 |
0,047 |
0,7 |
0,028 |
0,775 |
0 |
0 |
0,543 |
0,543 |
1,243 |
|
11 |
0,7 |
0,8 |
0,118 |
1,618 |
0,047 |
0,8 |
0,028 |
0,875 |
0 |
0 |
0,743 |
0,743 |
1,543 |
|
12 |
0,8 |
1,0 |
0,118 |
1,918 |
0,047 |
1,3 |
0,028 |
1,375 |
0 |
0 |
0,543 |
0,543 |
1,843 |
|
1 |
0,6 |
0,6 |
0,118 |
1,318 |
0,047 |
0,8 |
0,028 |
0,875 |
0 |
0 |
0,443 |
0,443 |
1,243 |
|
2 |
0,5 |
0,6 |
0,118 |
1,218 |
0,047 |
0,7 |
0,028 |
0,775 |
0 |
0 |
0,443 |
0,443 |
1,143 |
|
3 |
2,8 |
3,2 |
0,118 |
6,118 |
0,047 |
4,3 |
0,028 |
4,375 |
0 |
0 |
1,743 |
1,743 |
6,043 |
|
Год |
30 |
36,1 |
1,416 |
67,516 |
6,14 |
46,7 |
0,336 |
53,18 |
0 |
1,55 |
14,336 |
15,136 |
61,836 |
2.2 Водохозяйственное обоснование выбранного варианта схемы ВХС
В результате предварительного ВХБ получены следующие данные:
1. резерв стока по участкам:
· ВХУ 0 - 3 резерв ВР=5,68, ВХУ 3 - 2 резерв ВР=9,2
· ВХУ 2 - 1 резерв ВР=15,136,
2. дефициты по ВХУ:
· ВХУ 0 - 3 Д=0, ВХУ 3 - 2 Д=0
· ВХУ 2 - 1 Д=1,55
3. современный ВХБ сводится без дефицита с учетом комплексных водохозяйственных мероприятий по экономии водных ресурсов и регулирования качества воды
4. названные выше резервы используются при проектировании дальнейшего перспективного развития доминирующей отрасли - орошения
5. водохозяйственные расчеты выполняются для створа размещения гидроузла в привязке к расчетным объемам водопотребления (таблица 2)
Используется методика расчета по обобщенным параметрам стока и водопотребления.
После завершения водохозяйственного обоснования выполняется:
· ВХБ рекомендуемого варианта с учетом оптимизации проектных решений
· Разрабатываются правила управления запроектированного водохранилища для условий нормальной эксплуатации и в течение пускового периода
· Определяется пропускная способность тракта - переброски
· Технико-экономическая оценка запроектированной ВХС
· Разрабатываются элементы инженерных сооружений в составе ВХС (конструкция гребня плотины, грунтовая плотина)
2.3 Определение расчетной зависимости "емкость водохранилища - гарантированная водоотдача"
Расчет проектного водопотребления обобщенным методом.
Таблица 10. Минимальные расчетные требования Амин, предъявляемые в створе №2, млн. м3
Месяцы |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
2 |
3 |
Год |
|
Попуски |
25,7 |
9,3 |
1,4 |
0,4 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
1,3 |
0,8 |
0,7 |
4,3 |
46,7 |
|
БВ |
0,047 |
0,605 |
1,554 |
1,275 |
1,442 |
0,939 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
0,047 |
6,144 |
|
Амин |
25,747 |
9,905 |
2,954 |
1,675 |
2,042 |
1,639 |
0,747 |
0,847 |
1,347 |
0,847 |
0,747 |
4,347 |
52,85 |
Под Амин понимается суммарное расчетное водопотребление, которое понимается, как базовая величина для дальнейшего развития отрасли.
Определяем возможности максимального развития отрасли по объему Амакс.
Таблица 11.
Cv |
?0,3 |
0,3 - 0,5 |
>0,5 |
|
Ш |
0,95 |
0,85 - 0,9 |
0,8 |
Расчетное водопотребление любой ВХС складывается из полезного водопотребления и потерь стока на дополнительное испарение, фильтрацию как самого водохранилища, таки на сооружения ВХС. Суммарные потери складываются вместе с полезной отдачей, определяя будущую ситуацию хозяйственного использования вод.
Таблица 12. Результаты водохозяйственных расчетов обобщенным методом
Полезная отдача |
Потери из водохранилища |
Отдача Брутто |
Относительная отдача Брутто бр |
Приведенная обеспеченность P, % |
Составляющие емкости водохранилища |
||||||||
Сверх Амин |
? |
Фильтрация |
Дополнительное испарение |
? |
Многолетняя Vмн |
Сезонная Vсез |
Полезная Vплз |
Мертвый объем Vмо |
Полная емкость Vполн |
||||
0 |
52,85 |
0,5 |
0,5 |
1,0 |
53,85 |
0,65 |
77,1 |
0 |
1,99 |
1,99 |
0,9 |
2,89 |
|
5,15 |
58,0 |
1,0 |
1,0 |
2,0 |
60 |
0,73 |
78,5 |
0 |
6,70 |
6,70 |
0,9 |
7,60 |
|
10,3 |
63,15 |
1,5 |
1,5 |
3,0 |
66,15 |
0,80 |
79,6 |
12,4 |
13,24 |
25,64 |
1,0 |
26,64 |
|
15,45 |
68,3 |
2,0 |
2,0 |
4,0 |
72,3 |
0,87 |
80,6 |
16,5 |
18,72 |
35,22 |
1,5 |
36,72 |
|
20,6 |
73,45 |
2,5 |
2,5 |
5,0 |
78,45 |
0,95 |
81,4 |
37,2 |
22,79 |
59,99 |
2,0 |
61,99 |
|
25,75 |
78,6 |
3,0 |
3,0 |
6,0 |
84,6 |
1,02 |
82,1 |
74,5 |
27,01 |
101,51 |
2,5 |
104,01 |
|
17,5 |
70,88 |
2,4 |
2,4 |
4,8 |
75,38 |
0,91 |
80,0 |
26,85 |
20,76 |
48,00 |
1,75 |
50,00 |
Потери на фильтрацию обусловлены:
1. фильтрация через тело плотины и другие сооружения в составе напорного фронта
2. потери через уплотнение затворов
3. фильтрация через основание и береговые примыкания водохранилищного гидроузла
Фильтрационные потери рассчитываются на основе гидрогеологических изысканий и специальных расчетов с учетом гидромеханических свойств грунтов основания. Исходной зависимостью для последующих расчетов является зависимость для момента стабилизации гидравлического режима.
В проекте фильтрационные потери определим в зависимости от свойств основания экспертным методом.
Таблица 13.
Гидрогеологические условия |
Величина потерь, см/год |
|
благоприятные условия |
50 |
|
суглинки |
50 - 100 |
|
Неблагоприятные условия |
>100 |
Потери на льдообразование определяется по толщине льда, нарастающего в период намерзания. Кроме того, лед, осевший на берегах, сокращает и саму величину регулирующей емкости, снижая эффект регулирования.
Потери на дополнительное испарение.
В практике расчет дополнительного испарения в ряде случаев заменяют расчетом видимого испарения.
i - индекс отрасли
Рi - расчетная обеспеченность i-го потребителя
Определение емкости водохранилища обобщенным методом.
при
t - водопотребление лимитирующего периода в долях годового стока
m - объем стока лимитирующего периода в долях годового стока
По данным таблицы 12 строим график зависимости суммарной полезной гарантированной отдачи и ее перспективного прироста от полного объема водохранилища.
2.4 Постановка задачи оптимизации и определение оптимального варианта параметров водохозяйственной системы
В соответствии с постановкой проектной задачи определяется оптимальное сочетание регулирования стока и дотации воды из внешнего бассейна. При этом возможны следующие варианты:
1. вода подается из внешнего бассейна в равномерном режиме, в этом случае требуется буферное водохранилище для перерегулирования графика водопотребления
2. переброска ведется в графике водопотребления
3. вода перебрасывается по каналу
4. вода подается по трубопроводу в соответствующей пропускной способности
Потери по трассе водоподачи принимаем в размере 5% от объема переброски. Окончательно получаем функциональную зависимость между требуемым объемом водоподачи и пропускной способностью канала:
Площадь сечения находим из уравнения неразрывности:
,
Где - расчетная скорость в канале
Скорость...
Подобные документы
Расчет простого трубопровода, методика применения уравнения Бернулли. Определение диаметра трубопровода. Кавитационный расчет всасывающей линии. Определение максимальной высоты подъема и максимального расхода жидкости. Схема центробежного насоса.
презентация [507,6 K], добавлен 29.01.2014Перспективы использования водных ресурсов. Способы преобразования энергии приливов. Классификация и принцип работы гидроэлектростанций. Типы и классы гидротурбин. Оборудование и устройство деривационных туннелей. Требование при строительстве плотины.
презентация [27,3 M], добавлен 11.10.2019Определение мощности тяговой подстанции и количества тяговых трансформаторов. Характеристика сечения проводов контактной сети для двух схем питания. Анализ перегонной пропускной способности участка. Эффективный ток обмотки понизительного трансформатора.
курсовая работа [279,7 K], добавлен 06.01.2012Рассмотрение основных вопросов электроснабжения потребителей на базе подстанции 110/10 кВ. Определение расчётных нагрузок с учётом перспективного развития на ближайшие 7 лет. Проверка пропускной способности электрической сети с проверкой трансформаторов.
дипломная работа [240,6 K], добавлен 25.10.2013Расчёт пропускной способности сложного газопровода. Построение зависимости давления в эквивалентном газопроводе от продольной координаты. Распределение давления по участкам трубопроводной системы. Определение диаметра участков распределительной сети.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.03.2014Определение электрической нагрузки цеха для углубленной проработки. Выбор трансформаторов и типа трансформаторной подстанции. Расчет пропускной способности трансформаторов. Автоматическое включение резерва. Сигнализация и учёт электрической энергии.
курсовая работа [668,8 K], добавлен 01.02.2014Определение максимального расхода теплоты на отопление, вентиляцию и водоснабжение промышленных предприятий, общественных и жилых зданий. Подсчет капитальных вложений в сооружение конденсационной электростанции и котельной. Выбор сетевой установки.
курсовая работа [945,2 K], добавлен 05.07.2021Определение годового и часового расхода тепла на отопление и на горячее водоснабжение. Определение потерь в наружных тепловых сетях, когенерации. График центрального качественного регулирования тепла. Выбор и расчет теплообменников, котлов и насосов.
дипломная работа [147,1 K], добавлен 21.06.2014Выбор типа и мест установки защит. Расчет защиты синхронного двигателя, кабельной линии и специальной защиты нулевой последовательности. Автоматическое включение резерва. Определение максимального напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока.
курсовая работа [587,0 K], добавлен 20.05.2014Построение распределения вероятности занятия линий в пучке в соответствии с распределениями Бернулли, Пуассона и Эрланга. Расчет пропускной способности однозвенных полнодоступных включений при обслуживании простейшего потока вызовов по системе с потерями.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 11.12.2012Сопоставление сопротивлений и проводимостей линии электропередачи, расчет ее волновых и критериальных параметров. Определение типов проводов. Работа системы электропередачи в режиме максимальных и минимальных нагрузок, повышение ее пропускной способности.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2012Определение тепловых потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, максимального расхода сетевой воды. Гидравлический расчет тепловых сетей. Параметры насосов и их выбор. Расчет толщины теплоизоляции трубопроводов, объема подачи теплоносителя.
курсовая работа [85,6 K], добавлен 18.10.2014Расчет гидрографов маловодного и средневодного года при заданной обеспеченности стока. Построение суточных, месячных, годовых графиков нагрузки энергосистемы. Определение заглубления рабочего колеса гидротурбины для обеспечения ее бескавитационной работы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.10.2011Расчет процесса расширения и расхода пара на турбину энергоблока. Определение расхода питательной воды на котельный агрегат. Особенности расчета регенеративной схемы, технико-экономических показателей тепловой схемы. Определение расчетной нагрузки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2011Расчетная тепловая нагрузка на горячее водоснабжение. Определение расхода пара внешними потребителями. Определение мощности турбины, расхода пара на турбину, выбор типа и числа турбин. Расход пара на подогреватель высокого давления. Выбор паровых котлов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 26.01.2016Описание принципа действия системы автоматического регулирования (САР) для стабилизация значения давления газа в резервуаре. Составление структурной схемы с передаточными функциями. Определение запасов устойчивости системы по различным критериям.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 22.10.2012Определение числовых значений первичного объема нефти, плотности, значения удельного веса и объема при различных температурах хранения. Вычисление объема нефти в условиях падения ее уровня после расхода с использованием полученных вычислением значений.
задача [4,1 M], добавлен 03.06.2010Расчет технологической системы, потребляющей тепловую энергию. Расчет параметров газа, определение объемного расхода. Основные технические параметры теплоутилизаторов, определение количества выработанного конденсата, подбор вспомогательного оборудования.
курсовая работа [112,1 K], добавлен 20.06.2010Характеристика метода определения параметров циркуляционных насосов ЯЭУ АЭС. Определение расхода электроэнергии на собственные нужды. Определение номинальных параметров насосов. Определение энергозатрат на их функционирование на эксплуатационных режимах.
контрольная работа [413,4 K], добавлен 18.04.2015Политика России в сфере энергообеспечения и энергосбережения. Использование местных и альтернативных видов топливно-энергетических ресурсов. Энергетические ресурсы России: топливные ресурсы, энергия рек, ядерная энергия. Мероприятия по энергосбережению.
реферат [25,1 K], добавлен 19.12.2009