Обоснование проектирования Водохозяйственного комплекса р. Алатырь – с.Байково, страница 6

По топографическим условиям оптимальная глубина водохранилища достигается при 13 м, что соответствует объему 590 млн. м³. Учитывая, что глубина сработки не должна превышать 1/3 максимальной глубины водохранилища, при НПУ=13 м (V_НПУ=590 млн. м³) УМО=8,40 м (V_УМО=240млн м³). V_полезн=350 млн. м³.

3.2.  Определение параметров водохранилища по экономическим показателям

Согласно проекту использования водных ресурсов р.Алатырь с.Байково,  полезный объем водохранилища должен быть не меньше

V_полез.>V_в +0,1V_в +0,25W_пол.

Объем водохранилища, необходимый для аккумуляции 25% стока половодья 0,25W_пол определяется для года 3% обеспеченности стока (основной расчетный случай) при проектировании ГТС III класса.

Объем стока половодья находится по гидрографу половодья, который может быть построен разными способами. Наиболее простой и рекомендуемый при предварительном проектировании способ построения гидрографа методом Кочерина, при котором гидрограф аппроксимируется треугольником (рис.3.3).

t,сут

Рис.3.3 Схематизированный гидрограф половодья для расчета трансформации расхода

При этом задаются следующие данные: максимальный расход воды расчетной обеспеченности и продолжительность половодья.

W_пол=Q_{max 3%}×t_пол×0,5=480×35×24×60×60×0,5=728,8  млн. м³

V_полез.>V_деф +0,1V_в +0,25W_пол=117,13+11,71+0,25*725,8=310,29 млн. м³.

V_{полезн. мин}=310,29 млн. м³.

3.3.  Сравнение полученных результатов определения параметров водохранилища, предварительное определение полезного и полного объема водохранилища (без учета потерь)

Минимальный полезный объем водохранилища достигается при 310,29 млн. м³, что меньше оптимальной величины полезного объема, определенного по морфометрическим характеристиками 350 млн. м³.

Полученные характеристики НПУ=13 м, полный объем V_НПУ=590 млн.м³, УМО=8,40м, V_полезн=350 млн. м³ принимаем для дальнейших расчетов. Мертвый объем V_НПУ- V_полезн =590-350=240 млн. м³

3.4.  Учет потерь из водохранилища

Учет потерь дает возможность найти тот объем воды, который должен быть накоплен в нем для покрытия не только полезного потребления, но и для возмещения потерь воды на испарение и фильтрацию за период сработки (опорожнения) водохранилища. Учет потерь приводит к необходимости увеличения его полезного объема.

Потери воды из водохранилищ слагаются из потерь на испарение, фильтрацию, льдообразование и пр. При водохозяйственных расчетах они подлежат учету.

Потери воды на испарение с открытой поверхности определяют по данным ближайших метеорологических станций или по расчетным формулам и выражаются высотой слоя испарения. При расчетах высоту слоя испарения уменьшают на величину слоя осадков, выпадающих непосредственно на зеркало водохранилища.

Для предварительных расчетов можно использовать сумму осредненных значений месячных величин слоев испарения за вычетом осадков за период открытого русла с средней площади зеркала водохранилища. Согласно табл.1.1, сумма испарения с водной поверхности за период с апреля по ноябрь за вычетом осадков 78 мм. Площадь зеркала водохранилища при его средней глубине (между НПУ и УМО) h_вод.ср=10,4 м и площади зеркала F_{зерк.ср.}=63 млн. м² при этой глубине. Объем водохранилища, который требуется для компенсации потерь на испарение V_{пот.исп.}=0,078×63×10⁶=4,9×10⁶ м³.

Потери на фильтрацию слагаются из фильтрационных потерь через тело земляной плотины, в обход плотины и под нее и через ложе водохранилища. В предварительных расчетах фильтрационные потери принимают равными слою воды, теряемому в течение года с площади зеркала.

При средних гидрогеологических условиях (супесчаные грунты в ложе водохранилища) этот слой принимается равным 0,5 м в год.

V_пот.ф.=0,5×63×10⁶=31,5×10⁶ м³.

Общий объем потерь V_пот.=4,9×10⁶+31,5×10⁶ м³=36,4 10⁶ м³.

Новая отметка НПУ с учетом потерь из водохранилища определяется по графику рис.3.2 при полном объеме V_пол =590+36,4=626,4 млн. м³,  ÑНПУ=13,8 м.

Полезный объем водохранилища