Расчет среднемесячных расходов воды, построение гидрографа притока

 

Полагая, что среди водопотребителей имеются принадлежащие к I категории надежности, в качестве расчетной принимают приточность маловодного года 95% обеспеченности. Средний для такого года расход находят по аналитической кривой обеспеченности годового стока: Q_год.95 = K₉₅ .

Объем стока за расчетный маловодный год определяют по выражению

 

, млн.м³, (2.3)

 

где 31,54 – продолжительность года, млн.с.

Сопоставление этой величины с суммарными потребностями в воде (см.табл.2.1) показывает возможность обеспечения их водными ресурсами. Если суммарные потребности U меньше стока расчетного маловодного года W_год.95, то регулирование стока обеспечивают созданием водохранилища сезонного регулирования.

Для построения гидрографа притока необходимо заполнить табл. 2.2.

 

Таблица 2.2 – Среднемесячные расходы воды в реке в маловодный год р=95%

 

Месяц	Месячный сток от годового стока заданной обеспеченности, wмес.i %	Объем стока за месяц, Wмес.i., млн.м^3	Количество секунд в месяце ti, млн.с.	Среднемесячный расход Qср.мес.i, м^3/с
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II

 

Расчет ведут по водохозяйственному году, за начало которого принимают март – начало многоводного сезона.

Для заполнения гр. 2 исользуют типовое внутригодовое распределение стока (см. приложение 3). Из него в гр.2 переносят относительные значения месячного стока w_мес.i (в %), а затем заносят в гр.3 абсолютные значения, которые вычисляют по выражению

 

, млн.м³ (2.4)

 

Контролем правильности вычисления является совпадение сумм месячных значений за год соответственно со 100% и W_год.95.

 

Для нахождения среднемесячных расходов записывают в гр.4 количество секунд в соответствующем месяце, а затем по формуле Q_{ср.мес.i}=W_мес.i/t_i находят среднемесячный расход Q_{ср.мес.i} (гр.5). По значениям среднемесячного расхода строят гидрограф притока (рис.2.1), который совмещают с гидрографом водопотребления.

 

Q, м^3/с

 

Рис. 2.1 – Гидрограф среднемесячных расходов притока и потребления воды

 

Расчет сезонного регулирования стока без учета потерь воды

 

В разделе выполняются следующие работы: расчет и построение морфометрических кривых водохранилища, расчет полезной емкости водохранилища таблично-цифровым способом без учета потерь воды, определение мертвого объема водохранилища.

 

Методика выполнения расчетов

 

Расчет и построение морфометрических (батиграфических) кривых водохранилища

К основным морфомерическим характеристикам водохранилища относят батиграфические зависимости площади водной поверхности W и объема воды в водохранилище V от уровня H. Кривую W=f(H) называют кривой площадей водной поверхности водохранилища; кривую V=f(H) – кривой объемов водохранилища, а вместе – батиграфическими кривыми. Для построения этих кривых заполняют таблицу 3.1.

 

Для заполнения граф1 и 2 используют данные, приведенные в приложении 4.

 

Таблица 3.1 – Координаты кривых объемов и площадей водохранилища.

 

Отметка уровня водохранилища Нi, м	Площадь зеркала Wi, км^2	Средняя площадь зеркала Wср.i, км^2	Высота слоя DHi, м	Объем слоя DVi, млн.м^3	Объем водохранилища V, млн.м^3
					0,0
3,02	2,5	7,55
137,5	4,53	7,55
7,53	2,5	18,82
		26,37

 

Послойно определяют объемы воды между смежными горизонталями. Объем слоя DV_i (гр.5) находят по формуле:

 

, (3.1)

 

где W_срi – средняя площадь зеркала воды между смежными горизонталями, км².

 

Объем первого придонного слоя речной долины DV₁ определяют по формуле усеченного параболоида:

 

, (3.2)

соответственно .

Для остальных горизонталей значения W_срi (гр.3) вычисляют по формуле усеченной пирамиды:

 

(3.3)

 

Высоту слоя воды DH_i (гр.4) определяют как разность между отметками H_i (гр.1) соседних (верхней и нижней) горизонталей:

 

(3.4)

 

Последовательно суммируя объемы слоев воды DV_i, получают объемы V_i (гр.6), вмещаемые в чаше будущего водохранилища ниже горизонталей с отметками H_i. Для первой горизонтали V₁=DV₁, а для последующих

 

. (3.5)

 

Полный объем воды, находящийся ниже отметки верхней горизонтали последнего слоя, равен сумме всех частных объемов, расположенных ниже этого уровня: V=SDV_i.

 

По данным таблицы 3.1 строят кривые объемов и площадей водохранилища (рис.3.1).

Рисунок 3.1 – Морфометрические кривые водохранилища