Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Гидравлика, водоснабжение, водные ресурсы и экология»
Дисциплина «Гидрология»
Контрольная работа №1
Вариант №7
Выполнил: ст.
Соколова Анна
12-вв-07
Проверил: ст. пр.
Соболева Ольга Викторовна
Новосибирск 2013
Исходные данные.
Оформление расчетов.
Исходные данные:
Координаты центра тяжести бассейна – СШ=59, ВД=75;
Площадь бассейна – F=1000 км2;
Средняя ширина бассейна – В=14,2 км;
Озерность бассейна в долях от площади бассейна – f0=0,014;
Уклон реки – I=0,10 0/00.
Расчетная обеспеченность – Р=90%;
Класс капитальности сооружений – III;
Полезное потребление воды из водохранилища - Qнетто= 1,16 м3/с;
Срок службы водохранилища – n= 150 лет.
Требуется:
а) мертвый объем и уровень мертвого объема (УМО);
б) полный объем и нормальный подпорный уровень (НПУ).
4) Определить максимальные расходы талых и дождевых вод при нормальных и чрезвычайных условиях эксплуатации и строительства гидроузла.
5) Определить расчетный сбросные расходы через гидроузел при нормальных и чрезвычайных условиях его эксплуатации.
2.Расчет характеристик годового стока, построение гидрографа и интегральной кривой стока.
а) Средний многолетний модуль стока
М0=5,5 л/(с*км2)
б) Среднемноголетний расход
Q0= (М0*F)/1000=(5,5*1000)/1000= 5,5 м3/с
в) Среднемноголетний объем стока
W0= 31,54*106*Q0= 31,54*106*5,5=173,47*106 м3/год
г) Коэффициент вариации
Cv=0,78-0,29lgМ0-0,063lg(F+1)=0,78-29lg5,5-0,063lg(1000+1)=0,78-0,21-0,19=0,38
д) Коэффициент асимметрии
Cs=2* Cv=2*0,38=0,76
P%=90%
Cs=0,7 Ф=-1,18
Cs=0,8 Ф=-1,17
(1,18-1,17)/10=0,001*6=0,006
Cs=0,76
Ордината отклонения от середины кривой обеспеченности
Ф=-=-1,174
е) Модульный коэффициент стока для маловодного года заданной обеспеченности P%
kp%=Ф *Cv+1= -0,38*1,174+1=0,55
ж) Среднемноголетний расход заданной обеспеченности
Qp%=kp%*Q0=0,55*5,5=3,03 м3/с
3. Водохозяйственные расчеты. Определение вида регулирования стока.
Годовой объем отдачи воды из водохранилища
Wбрутто= k*Qнетто*31,54*106=1,1*1,16*31,54*106= 40,25*106 м3/год=40250000 м3/год
K=1,1 - коэффициент, учитывающий потери воды из водохранилища
4.Определение характеристик водохранилища и потерь воды.
а) Среднегодовой объем насосов
Wн=(ρ*W0)/106*(1/ɣ1+α0/ɣ2)= (45*173,47*106)/106*(1/1+0,1/1,5)=7806,15*1,07=8352,58 м3/год
W0=173,47*106 м3/год;
ɣ1=1 т/м3 и ɣ2=1,5т/м3 – объемные веса взвешенных и донных насосов;
α0=0,1 –отношение объема взвешенных насосов к объему донных насосов;
ρ=45 г/м3 – мутность.
б) Мертвый объем
Wмо=n*Wн=150*8352,58=1252887,08 м3
в) Средняя глубина воды в водохранилище при уровне мертвого объема
hср=Wмо/ωмо=1252887,08/550000=2,28 м
г) Полный объем водохранилища
Wнпу=Wмо+Wплз= 1252887,08+6000000=7252887,08 м3
Wплз=6000000 м3 – полезный объем.
д) Ориентировочные потери воды из водохранилища на испарение
Wисп=(ωмо+ ωнпу)/2*hисп=(550000+2700000)/2*0,33=536250 м3/год
ωмо=550000 м2 и ωнпу=2700000 м2 – площади зеркала воды при УМО и НПУ;
hисп – средний годовой слой дополнительных потерь на испарение с водной поверхности.
hисп=zB-zC=43-10=33 см/год=0,33 м/год
zB=43 см/год – средний годовой слой испарения с водной поверхности;
zC=100 мм/год=10 см/год – средний годовой слой испарения с поверхности суши.
е) Среднегодовые потери воды из водохранилища на фильтрацию
Wф= (ωмо+ωнпу)/2*hф=(550000+2700000)/2*0,5=812500
hф=0,5 м – годовой слой потерь воды на фильтрацию.
ж) Суммарные потери воды из водохранилища
x= (Wисп+Wф)/(Qнетто*31,54*106)*100%=( 536250+812500)/(1,16*31,54*106)*100% = 3,69 %
5.Определение максимальных расходов талых и дождевых вод. Вычисление сбросного расхода воды.
а) Средний максимальный расход талых вод:
Qмакс=(0,278*A*F)/(F+1)0,25=(0,278*2,1*1000)/(1001)0,25=583,8/5,62=103,88 м3/с
A=2,1 мм/ч – географический параметр.
Сv=0,4 Cs=0,8
Pну=2% Рчу=0,5%
Фну=2,45 Фчу=3,31
б) Максимальный расходы весеннего половодья расчетной обеспеченности
Qмакс,Р%=kP%*Qмакс
Kp% = Cv*Ф+1 - модульный коэффициент расчетной обеспеченности
Для н.у.:
K2% = 0,4*2,45+1=1,98
Для ч.у.:
K0,5% = 0,4*3,31+1=2,32
Для н.у.:
Qмакс,Р%=1,98*103,88=205,68 м3/с
Для ч.у.:
Qмакс,Р%=2,32*103,88=241 м3/с
в) Максимальные расходы расчетной обеспеченности дождевых паводков:
Qливн,р%= 0,08*J4/9*b4/3*hp%4/3*r4/3
J=0,10%o – уклон реки в промилях;
b= 14,2 км – средняя ширина бассейна;
hp%ну=10мм – слой стока за паводок расчетной обеспеченности при нормальных условиях;
hp%чу=12мм – слой стока за паводок расчетной обеспеченности при чрезвычайных условиях;
r= 0,73 – коэффициент зарегулирования озерами.
Для н.у.:
Qливн,р%= 0,08*0,104/9*14,24/3*104/3*0,734/3=0,08*0,9*34,39*21,54*0,66=35,2 м3/с
Для ч.у.:
Qливн,р%= 0,08*0,104/9*14,24/3*124/3*0,734/3=0,08*0,9*34,39*27,47*0,66=44,89 м3/с
г) Коэффициент зарегулирования озерами:
r=(1-f0)/(1+25*f0)=(1-0,014)/(1+25*0,014)=0,986/1,35=0,73
f0=0,014 – озерность бассейна в долях от площади бассейна.
Сбросные сооружения рассчитывают на максимальный сбросной расход заданной расчетной обеспеченности. Для этого сравним максимальный расход талых вод расчетной обеспеченности и максимальный расход расчетной обеспеченности дождевых паводков, для большего их них и рассчитаем сбросные сооружения.
Qмаксну=205,68 м3/с > Qливнну=35,2 м3/с
Qмаксчу=241 м3/с > Qливечу=44,89 м3/с
д) Максимальные сбросные расходы при расположении порога водослива на отметке НПУ с учетом регулирующего объема водохранилища в период половодья:
Qсбр=Qмакс,р%*(1-Wрег/Wпол)
Для н.у.:
Qсбр=Qмакс,р%ну*(1-Wрег/Wполну)=205,68*(1-16247112,92/241603464,96)=191,85 м3/с
Для ч.у.:
Qсбр=Qмакс,р%чу*(1-Wрег/Wполчу)=241*(1-16247112,92/206864362,76)=222,07 м3/с
е) Регулирующий объем:
Wрег=Wфу – Wнпу=23500000-7252887,08=16247112,92 м3
Wфу=23500000 м3 - объем водохранилища при уровне форсировки .
ж) Объем стока в период половодья:
Wпол=kp%*W0*(1-rмеж/100)
Для 2%: Сv=0,38
Для 0,5%: Cs=0,76
Для 0,5%: Cs=0,7 – 3,22
Cs=0,8 – 3,31
(3,31-3,22)/10*6=0,009*6=0,054
Cs=0,76 Ф=3,22+0,054=3,28
Для 2%: Сs=0,76
Сs=0,7 – 2,40
Сs=0,8 – 2,45
(2,45-2,40)/10*6=0,03
Ф=2,40+0,03=2,43
Kp%ну=Cv*Фну+1=0,38*3,28+1=2,2464
Kp%чу= Cv*Фчу+1=0,38*2,43+1=1,9234
Kp%ну=2,2464 – модульный коэффициент стока расчетной обеспеченности при нормальных условиях;
Kp%чу=1,9234 – модульный коэффициент стока расчетной обеспеченности при чрезвычайных условиях;
rмеж=38% - процент стока за межень от годового стока для данных бассейнов.
Для н.у.:
Wпол=kp%ну*W0*(1-rмеж/100)=2,2464*173470000*(1-38/100)=241603464,96 м3
Для ч.у.:
Wпол=kp%чу*W0*(1-rмеж/100)=1,9234*173470000*(1-38/100)=206864362,76 м3