Регулирование стока реки Обь. Водно-энергетические расчеты

Минобрнауки России

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Возобновляющиеся источники энергии и гидроэнергетика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Регулирование стока реки

по дисциплине «Теоретические основы нетрадиционной и возобновляемой энергетики»

Выполнил студент гр.43101/14                                         Н.Э. Беллендир

Руководитель

Доцент, к.т.н.                                                    И.Г. Кудряшева

«___» __________ 2013 г.

Санкт-Петербург

2013

Оглавление

1.     Анализ графических данных и определение параметров водохранилища. 5

1.1.  Определение среднего многолетнего расхода. 6

1.2.  Определение среднегодового объема стока за многолетний период и их отношения. 6

1.3.  Определение объемов стока за каждый водохозяйственный год. 7

1.4.  Определение максимального и минимального расходов за весь многолетний период и их отношения. 7

1.5.  Многоводный, средний и маловодный года по объему годового стока. 8

2.     Определение полезных объемов водохранилища для полного регулирования стока. 8

2.1.  Определение для всего многолетнего периода (полное многолетнее регулирование) на постоянный расход . 8

2.2.  Определение полезного объема для каждого водохозяйственного года (полное годичное регулирование) 9

2.3.  Сравнение заданного полезного объема водохранилища  со средним многолетним стоком . 9

2.4.  Сравнение заданного полезного объема водохранилища  со среднегодовым стоком 10

3.     Регулирование стока по интегральной кривой при заданных условиях и заданном полезном объеме водохранилища. 10

3.1.  Построение хронологических графиков для трех характерных лет наблюдений. 11

3.2.  Построение кривой обеспеченности зарегулированной мощности водотока. 13

4.     Вывод. 16

Список использованных источников. 17

ВВЕДЕНИЕ

Сток реки в течение года характеризуется значительной неравномерностью. Для наиболее полного и экономичного использования водных ресурсов необходимо регулирование стока водохранилища с целью приспособления режима выработки электрической энергии к требованиям потребителей и режима водоотдачи к потребностям орошения, водоснабжения, рыбного хозяйства, судоходства и т.д.

Для выяснения оптимальных условий использования водных ресурсов производят  расчёты, которые должны характеризовать возможный режим работы водохранилищ и гидроэлектростанций. В области гидроэнергетики задача сводится к получению наибольших величин гарантированной мощности, гарантированной и полной выработки энергии гидроэлектростанции.

Простейший способ водноэнергетического расчёта заключается в установлении режима работы проектируемых ГЭС непосредственно по календарным рядам стока периода гидрометрических наблюдений. Расчёты, проведённые по данным о стоке за прошедший период, когда сток известен на одиннадцать лет вперёд, позволяют определить идеальные показатели работы водохранилищ и гидроэлектростанции. Такие расчёты годичного и многолетнего регулирования стока проводятся табличным способом или по интегральной кривой. Первый способ даёт большую точность, второй характерен наглядностью. В данной курсовой работе регулирование стока производится графическим способом.

Общие данные о реке Обь:

Обь, одна из крупнейших рек России и земного шара; третья по водоносности (после Енисея и Лены). Образуется слиянием Бия и Катунь на Алтае, пересекает с Ю. на С. территории Западной Сибири и впадает в Обскую губу Карского моря. Длина Оби 3650 км (от истока Иртыша 5410 км). Площадь бассейна 2990 тыс. км2 (включая внутренние бессточные области площадь 528 тыс. км2).

По характеру речной сети, условиям питания и формирования водного режима Обь делится на 3 участка: верхний (до устья Томи), средний (до устья Иртыша) и нижний (до Обской губы).

Общие потенциальные гидроэнергоресурсы бассейна Оби оцениваются до 250 млрд. квт ×ч. В эксплуатации находятся 3 ГЭС - Новосибирская на Оби, Бухтарминская и Усть-Каменогорская на Иртыше. Обь - основная транспортная магистраль Западной Сибири. Судоходна на всём протяжении от истока до устья. Навигационный период от 190 сут в верхнем течении до 150 сут в низовьях. Транспортная роль Оби и притоков выросла с начала 60-х гг. в связи с освоением месторождений газа и нефти. Главные порты и пристани бассейна: Новосибирск, Томск, Сургут, Лабытнанги, Павлодар, Омск, Тобольск, Тюмень.

Основные цели работы:

1.  Определение характеристик стока реки в естественном состоянии;

2.  Определение (графически) по интегральной кривой необходимых полезных объёмов водохранилища для полного регулирования;

3.  Выполнение регулирования стока при заданном полезном объёме водохранилища;

4.  Окончательно принятый вариант регулирования стока показывается на интегральной кривой и на хронологическом графике естественных расходов воды.

5.  Построение кривой обеспеченности зарегулированной мощности и определение значения гарантированной мощности водотока.

1.  Анализ графических данных и определение параметров водохранилища

Полный и мертвый объёмы водохранилища и соответствующие им уровни воды (НПУ и УМО) определяются из графика зависимости объема водохранилища в зависимости от его уровня.