Забезпеченість водовіддачі при регулюванні стоку

Стік річок, який використовується для потреб різних галузей народного господарства, коливається іноді у великих межах. Регулюванням стоку ці коливання зменшуються. Однак, щоб зовсім їх усунути, потрібні водосховища дуже великих розмірів. Створення таких водосховищ пов'язане з великими матеріальними затратами на будівництво гребель та інших гідротехнічних споруд, із затопленням земель та перенесенням населених пунктів, а інколи стає неможливим у зв'язку з рельєфом та геологічною будовою місцевості. Тому всі водогосподарські установки (комплекс споруд) проектують і будують із розрахунку на якийсь наперед установлений ступінь надійності або гарантію їхньої безперебійної роботи в заданому режимі.

При регулюванні стоку на підвищення мінімальних витрат річки, порушення прийнятого режиму пов'язане із зменшенням водовіддачі, порівняно з гарантованою величиною. Такі порушення гарантованого режиму називаються перебоями. Коли ж йдеться про величину максимальної витрати, яка прийнята для розрахунку пропускної спроможності створів гідротехнічних споруд, порушення режиму пов'язується з перевищенням розрахункової витрати.

У практиці водогосподарських розрахунків гарантійність водовіддачі оцінюється забезпеченістю за числом безперебійних років. При забезпеченості, наприклад, 97%, число перебійних років становить 3%. Тобто для 30-40-річного періоду допускається в середньому лише один перебійний рік.

Норми забезпеченості, що приймаються при проектуванні, приймають у таких межах:

а) об'єкти спеціального призначення – до 99%;

б) крупні промислові центри та окремі підприємства, в тому числі теплові електростанції – 97% і більше;

в) невеликі міста і населені пункти, дрібні промислові підприємства – 95%;

г) гідроелектростанції, коли споживачами енергії є:

- великі промислові підприємства й міста – 85-95%;

- невеликі промислові підприємства і комунальне господарство малих міст та сіл – 75-85%;

д) зрошення сільськогосподарських земель – 75-95%;

е) водний транспорт – 80-99%;

є) рибне господарство – 75-95%.

Точніше забезпеченість водовіддачі встановлюється на основі техніко-економічних розрахунків.

 

Види регулювання стоку

В залежності від задач, характеру і складу водокористувачів і водоспоживачів, використовують різні види регулювання стоку, які можна класифікувати за такими основними ознаками:

- призначення регулювання стоку;

- тривалість регулювання стоку;

- ступінь регулювання стоку.

За тривалістю, регулювання стоку розрізняють:

- добове;

- тижневе;

- сезонне;

- багаторічне;

- змішане.

Перші два види регулювання стоку відносяться до короткотермінових, бо полягають вони в перерозподілі практично рівномірного стоку річки згідно нерівномірного споживання (водовіддачі).

Добове регулювання стоку

Добове регулювання стоку полягає в перерозподілу стоку на протязі доби. Воно дає можливість збільшити кількість споживачів за рахунок накопичення води в години з незначним споживанням і використання її під час піків, що веде до зменшення розмірів водозабірних і водопровідних споруд.

Коефіцієнт нерівномірності добового споживання, який показує у скільки разів збільшується кількість водоспоживачів при добовому регулюванні в порівнянні з нерегульованим стоком, визначається за співвідношенням:

Рис. 18. Добове регулювання стоку

 

де: q_макс – максимальне споживання протягом доби; q_сер – середньодобове споживання.

Добове регулювання стоку ефективно використовується у водопостачанні, зрошенні та енергетиці. Місткість водосховища визначають співставленням добового графіка споживання із графіком постійної середньої витрати водоспоживання.

10.3.2. Тижневе регулювання стоку

Цей вид регулювання полягає в перерозподілі на протязі тижня (декади) рівномірного притоку відповідно до нерівномірного щоденного споживання, що має місце у зв'язку з наявністю спільних вихідних днів. Застосування тижневого регулювання дозволяє використовувати надлишковий стік вихідних днів для підвищення водовіддачі у робочі дні.

Середню величину тижневого споживання стоку визначають за формулою:

де: q₁ – добове споживання в робочі дні; q₂ – добове споживання в вихідні дні; N – загальна тривалість тижня чи декади в днях; n – кількість вихідних днів.

Перевищення об’єму споживання води в робочі дні над середнім (V₁) дорівнює його надлишку у вихідні дні (V₂). Для визначення потрібної для регулювання тижневого стоку ємності водосховища використовуємо формулу:

Рис. 19. Тиждневе регулювання стоку