Регулирования стока аналитическим способом без учета потерь

Сезонное регулирование стока обеспеченностью в заданном створе водотока возможно при условии, если годовой сток превышает годовое потребление (отдачу), т.е. .

Расчеты выполняются методом водохозяйственного баланса, т.е. путем сопоставления притока и потребления по расчетным интервалам времени,за расчетный интервал принимается один месяц. По заданным расходам притока и потребления q определяется объем притока и потребления U:

; (15)

 

, (16)

где - расчетный интервал времени (месяц в секундах).

 

Сравниваются объемы притока и потребления по расчетным интервалам времени и находится разность , которая может быть положительна (избытки воды) и отрицательна (недостатки притока). Суммируются месячные объемы с одним знаком и определяются объемы избытков () и недостатков (), а также устанавливается тактность и случай работы водоема, вычисляется величина полезного объема и указывается момент опорожнения водохранилища.

 

Момент опорожнения () - это такой период в работе водохранилища, когда полезный объем израсходован на нужды водопотребителя, т.е. .

 

В водоеме остается мертвый объем, который не подлежит сработке.

При однотактной работе водохранилища есть один избыток V₁ и один недостаток V₂. Если , то регулирование возможно и V_плз= V₂.

Двухтактная работа водохранилища характеризуется наличием двух дефицитов (недостатков) в течение года.

Двухтактная работа может быть трех случаев:

 

2а₁ но при

2а – с независимым

циклом 2а₂ но при

Момент опорожнения находится в конце большего недостатка.

2б – с зависимым циклом: но при .

Момент опорожнения находится в конце второго такта.

 

2в – с промежуточно-зависимым циклом: но при

.

 

Момент опорожнения () находится в конце второго такта.

 

В таблице 3 представлена двухтактная работа, случай 2а₁ с независимым циклом.

Графы 8 и 8' отражают графики работы водоема. График работы водохранилища показывает количество воды в водоеме в любой момент времени, может представляться в табличной и графической форме.

 

В графах 8 и 8' условно принимает , т. е. нулевое наполнение, не забывая, что в водоеме имеется мертвый объем.

Графы 9 и 9' отражают работы водоема на сброс.

Расчет граф 8, 9 и 8', 9' производится с учетом варианта регулирования стока.

 

Таблица 3 – Водохозяйственный расчет водохранилища сезонного регулирования стока без учета потерь по I и II вариантам регулирования стока (для целей орошения)

Расчетный интервал (месяц)	Расход,	Объем,
приток	потребление q	приток	отдача U		I вариант регулирования стока	II вариант регулирования стока
+	─	наполнение	сброс	наполнение	сброс
									8'	9'
	1,57 5,31 0,23 0,20 0,12 0,10 0,11 0,19 0,29 0,22 0,17 0,19	0,20 0,20 1,00 1,00 1,00 1,00 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20	4,13 13,97 0,60 0,53 0,32 0,26 0,29 0,50 0,76 0,58 0,45 0,50	0,53 0,53 2,63 2,63 2,63 2,63 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53	3,60 13,44   0,23 0,05	2,03 2,10 2,31 2,37 0,24 0,03 0,08 0,03	0,00 3,60 9,08 7,05 4,95 2,64 0,27 0,03 0,00 0,11 0,11 0,03 0,00	7,96     0,12 0,05	0,00 0,00 9,08 7,05 4,95 2,64 0,27 0,03 0,00 0,06 0,11 0,03 0,00	3,60 4,36     0,17
å			22,89	14,76	17,32	9,19		8,13		8,13
Анализ работы водоема: , двухтактная работа водохранилища	Контроль арифметических действий:

 

 

Существует два варианта регулирования стока.

Первый вариант регулирования характеризуется тем, что водоем наполняется первыми паводковыми водами до ÑНПУ (нормального подпорного уровня). Полезная емкость полностью заполняется.

Объемы, превышающие величину полезного объема, сбрасываются через водосливные и водовыпускные сооружения в нижний бьеф. Расчет наполнения и сбросов начинается с момента опорожнения и производится по ходу времени в году.

Объем воды на конец месяца вычисляется по формуле:

, (17)

где - объем воды на начало расчетного интервала времени;

- объемы избытков или недостатков.

Избытки прибавляются, а недостатки вычитаются. Объемы воды в водоеме для нужд пользователей изменяются в пределах от до .

На начало расчета принимается ,но для упрощения расчета берется .

Если , то этот объем принимается на конец месяца (графа 8).

Если , то в графу 8 записывается объем равный и вычисляется сбросной объем воды:

. (18)

Все остальные объемы, превышающие величину полезного объема, идут на сброс.

Если , то полезный объем водоема израсходован и сработан до Ñ УМО, в водохранилище остается мертвый объем, который не участвует в регулировании стока.

При двухтактной работе водохранилища и момент опорожнени я находится в конце каждого такта, поэтому в первом такте наполнение ведется на , а во втором на .

Контроль расчета сводится к определению суммарного сброса , который равен разности объемов суммарно-годового притока () и плановой отдачи (): . (19)

Второй вариант регулирования стока характеризуется тем, что первые воды половодья (паводка) сбрасываются без задержки в нижний бьеф (НБ). Вначале производятся холостые сбросы, затем водохранилище наполняется до Ñ НПУ, соответствующей полному объему, = = +

Расчет наполнения и сбросов по второму варианту регулирования стока ведется с момента опорожнения водоема против хода времени в году, начиная с объема , и вычисляется объем воды в водоеме на начало каждого месяца по формуле:

. (20)

Так как расчет ведется против хода времени в году, то избытки вычитаются, а недостатки прибавляются.

1) если , то ; (21)

2) если , то . (22)

Сброс записывается в графе 9'. Если - избыток окажется отрицательным числом, то наполнение , а полученный объем идет на сброс

. (23)

 

Контроль арифметических действий по I и II вариантам регулирование стока:

(24)