Расчет пропуска паводка через водохранилище методом Я.Д. Гильденблата

Порядок выполнения расчета:

· Весь период паводка разбивается на равные промежутки времени. Их продолжительность выбирают такой, чтобы в течение этого интервала как приток Q, так и сбросной расход q можно было считать изменяющимся линейно. При этом одну из границ расчетных интервалов совме­щают с максимальной ординатой расчетного гидрографа поло­водья.

Рис.9

Расчетный гидрограф половодья и график сбросных расходов.

 

 

· Уравнение водного баланса для каждого интервала времени имеет вид:

, (43)

где значения с индексом 1 соответствуют началу периода, с индексом 2 – концу периода. Следует учесть, что значения окончания рассматриваемого периода, соответствуют значениям начала следующего периода.

· Все члены правой части можно найти исходя из заданных параметров. Чтобы определить величину q₂ – сбросной расход на конец расчетного периода необходимо построить вспомогательный график зависимости q и (q Δ t/2+V).

В нашем случае за расчетный интервал времени Δt примем 3 суток или 259200 сек = 0,26 млн.сек.

· В качестве сбросного сооружения принимается водослив практического профиля.

Ориентировочная ширина водослива В = 103 м (см.выше). Для расчета принимается В =100м.

Таблица 20

Расчет координат вспомогательного графика.

Слой форсировки, hф	ФПУ	Vфпу	Vф	q	q Δ t/2	q Δ t/2+Vф
0,5	146,7		41,5	66,2	8,6	50,1
	147,2		72,5		24,2	96,7
1,5	147,7		112,5		44,6	157,1
	148,2		142,5		68,6	211,1

НПУ = 146,2м; ФПУ = НПУ + h_ф.

V _фпу – определяется по батиграфическим кривым – кривой объемов V=f(H).

V_ф = V_фпу – V_{нпу .}

Сбросной расход: q = mB h_ф ^3/2,

Δt = 3 суток = 259200 сек = 0,26 млн.сек.

· Строится вспомогательный график зависимости q =f(q Δ t/2+V_ф)

Рис. 10 Вспомогательный график q =f(q Δ t/2+ V_ф)

· Рассчитываются сбросные расходы, данные сводятся в таблицу 21.

Таблица 21

Расчет сбросных расходов по интервалам.

№ интервала	Q 1	Q ср	Q срΔt	q	q Δt	V 2+ q 2Δt/2
			10,4
		2,6	10,4
		35,1
			42,9
		59,8
			89,7
		84,5
		72,8	135,2
		109,2
		100,1	171,6
		124,8	201,5
		136,8
		137,8	213,5
		126,1
		124,8	201,8
		114,4
			191,4
		102,7
		92,3

 

· Значения Q ₁ снимается с гидрографа половодья, схематизированного под треугольник.

Для расчета используется уравнение (43). В начальный момент времени q = 0, Q = 0, V =0.

Подставив эти значения в уравнение, находится значение на конец первого интервала времени (гр.7):

Зная величину по вспомогательному графику определяется значение q = 8 м³/с (гр.5), находится q Δt =2,1 (гр.6). Значения q Δt =2,1; =10,4 – являются конечными для первого интервала и в то же время начальными для второго интервала.

Таким образом, получается, что все члены правой части для расчета параметров на конец второго интервала известны. Расчет выполняется последовательно для каждого интервала времени. Результаты заносятся в таблицу 21.

Полученные сбросные расходы (гр.5) откладывают в конце соответствующих интервалов времени на графике расчетного гидрографа (рис.9) и строят кривую сбросных расходов, соединяя нанесенные точки. Точка пересечения этой кривой с нисходящей частью гидрографа определяет момент максимального сбросного расхода и его величину q_сб =530м³/с.

По формуле: (44)

Находится значение слоя форсировки h_ф = 2,01м,

следовательно ФПУ = 146,2 + 2,01 = 148,21 м.

Значение V_фпу определяется по батиграфической кривой V_фпу =350 млн.м³, объем форсировки V_ф = V_фпу – V_нпу = 350 –278,5 = 71,5 млн.м³ .