Определение мертвого объема водохранилища и расчет заиления

3.3 Определение мертвого объема водохранилища и расчет заиления

Мертвый объем водохранилища определяется из условия заполнения его наносами за расчетный срок эксплуатации. Под заилением водохранилища понимают процесс постепенного заполнения мертвого объема отложениями наносов. Расчетный срок эксплуатации водохранилищ t_сл для целей водоснабжения обычно принимается равным 50-75 лет.

При выполнении расчетов в этом подразделе последовательно определяют количество поступающих и аккумулирующихся в водохранилище взвешенных, а затем и влекомых наносов. Мертвый объем проектируемого водохранилища по условиям заиления принимают равным суммарному объему взвешенных и влекомых наносов, с учетом дополнительного их поступления за счет склоновой и ветровой эрозии и разрушения берегов сразу после строительства водохранилища.

3.3.1 Определение объема взвешенных наносов

По величине средней мутности реки ρ₀ (для равнинных рек Беларуси рекомендуется принять 150–350 г/м³) определяется средний расход взвешенных наносов R_н:

R_н = ρ₀ Q_год / 1000, кг/с, где Q_год – среднемноголетний расход воды, м³/с (принимается из раздела 1.2).

Далее определяется среднемноголетний объем за год взвешенных наносов:

V_{взв. год} = 31,54 R_н / ρ_взв , млн. м³ , где ρ_взв – плотность взвешенных наносов (принять в интервале 1200–1500 кг/м³).

Затем определяется объем взвешенных наносов, заполняющий ложе водохранилища за проектный срок его эксплуатации:

V_взв = V_{взв. год} (1– δ) t_сл , млн. м³ , где δ – транзитная часть взвешенных наносов, выносимых из водохранилища в нижний бьеф, принимается  δ = 0,20–0,30. Тогда (1– δ) – та часть взвешеных наносов, которая аккумулируется в чаше водохранилища.

3.3.2 Определение объема влекомых наносов

Расчет ведется из условия, что между массой взвешенных и влекомых наносов существует определенное соотношение – для равнинных рек β – отношение массы влекомых наносов к массе взвешенных можно принять равным 0,05–0,10.

Объем влекомых наносов определяется по формуле:

V_вл = 31,54 R_н β t_сл / ρ_вл , млн. м³

ρ_вл – плотность влекомых наносов: 1400–1700 кг/м³.

3.3.3 Определение мертвого объема водохранилища

Определяется объем водохранилища, занимаемый взвешенными и влекомыми наносами, с учетом коэффициента φ – учитывающего дополнительное их поступление за счет склоновой и ветровой эрозии и разрушения берегов сразу после строительства водохранилища: 

V_н = φ(V_взв + V_вл), млн. м³,

φ = 1.10–1,15.

Тогда из условия заиления мертвый объем водохранилища принимается равным:  V_мо =V_н .

Полученную величину мертвого объема водохранилища проверяют на соответствие санитарно-техническим требованиям.

С учетом опыта эксплуатации водоемов Беларуси мертвый объем принимается равным 0,25 V_плз. Если полученный по условиям заиления мертвый объем оказался меньшим, чем 0,25 V_плз, то окончательно за расчетный принимают  V_мо = 0,25 V_плз.