После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода и в период нормальной эксплуатации.
Правила управления существующих и проектируемых гидроузлов включают:
- схема компоновки и функционирования элементов ВХС;
- водохозяйственные балансы характерных по водности лет;
- диспетчерские правила управления водохранилищем (диспетчерский график), в проектном режиме, в период пускового комплекса (до выхода на проектную отметку) и в условиях прохождения высоких паводков и половодий;
- система ограничений по сработке и наполнению водохранилища, обусловленная связанная социально-экологическими обязанностями, режима работы водозаборных сооружений, уровненным режимом, ограничением по прочности и устойчивости, как сооружений, так и береговых примыканий.
Очевидно, разработать правила управления (использования) водных ресурсов водохранилища в рамках курсового, и даже дипломного проекта невозможно. Ядром правил является диспетчерский график, определяющий режим функционирования водохранилища в различных по водности условиях. Построение диспетчерских графиков – одна из важнейших водохозяйственных задач при проектировании водохранилищных гидроузлов. Мы рассмотрим обобщенный метод построения, достаточно наглядный и не требующий сложных объемных вычислений, сопутствующих реальным проектам.
Основные функции диспетчерского графика:
1. обеспечение нормальной гарантированной отдачи;
2. обеспечение сокращенной гарантированной отдачи, недопущение глубоких перебоев благодаря своевременному переходу водохозяйственных установок на пониженное потребление;
3. минимизация холостых сбросов;
4. недопущение или снижение опасности при прохождении высоких половодий (паводков) за счет противопаводочной емкости и водосбросных сооружений.
В курсовом проекте принимаем традиционную структуру диспетчерского графика с включением следующих зон:
1. зона нормальной гарантированной отдачи;
2. зона пониженной отдачи;
3. зона максимальной производительности водохозяйственных установок;
4. зона сбросов.
Зоны графика ограничены характерными линиями, построение которых выполняется на основе представленных ниже расчетов.
ППЛ – противоперебойные линии;
ЛПО – линии пониженной отдачи;
ПСЛ – противосбросовая линия.
При построении диспетчерского графика из многолетнего ряда выбираем годы с низкой меженью и низким половодьем. Объём стока всех этих лет приводим к объёму 
. По каждому году балансовым методом строится противоперебойная линия. Верхнюю огибающую принимаем за ППЛ. В курсовом проекте расчеты ведем по одному модельному году, у которого объём стока равен объёму отдачи брутто 
(суммарная гарантированная отдача водохранилища с учетом потерь на испарение и фильтрацию).
Проектная ситуация обеспечивается после выхода водохранилища на проектную отметку наполнения. Для построения характерных линий диспетчерского графика необходимо выполнить вспомогательные расчеты.
Таблица 18. Расчетное водопотребление характерных зон диспетчерского графика, млн.м3
| Составляющие нормальной отдачи водохранилища | Месяцы | Год
| |||||||||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1 | 2 | 3 | ||
| Уровень нормальной гарантированной отдачи | |||||||||||||
| Амин | 25,747 | 9,905 | 2,954 | 1,675 | 2,042 | 1,639 | 0,747 | 0,847 | 1,347 | 0,847 | 0,747 | 4,347 | 52,85 |
| Аор | 0 | 1,75 | 4,725 | 3,85 | 4,375 | 2,8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 17,5 |
| Lпот | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 4,8 |
| Абр | 26,147 | 12,055 | 8,079 | 5,925 | 6,817 | 4,839 | 1,147 | 1,247 | 1,747 | 1,247 | 1,147 | 4,747 | 75,15 |
| Уровень пониженной водоотдачи | |||||||||||||
| 18,9 | 6,9 | 0,9 | 0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 1,0 | 0,6 | 0,5 | 3,1 | 33,8 |
| БВ | 0,047 | 0,605 | 1,554 | 1,275 | 1,442 | 0,939 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 6,144 |
| Амин | 18,947 | 7,505 | 2,454 | 1,475 | 1,842 | 1,339 | 0,447 | 0,547 | 1,047 | 0,647 | 0,547 | 3,147 | 39,944 |
| 0 | 0,525 | 1,4175 | 1,155 | 1,3125 | 0,84 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5,25 |
| Lпот | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 4,8 |
| 19,347 | 8,43 | 4,2715 | 3,03 | 3,5545 | 2,579 | 0,847 | 0,947 | 1,447 | 1,047 | 0,947 | 3,547 | 49,994 |
| Уровень максимальной производительности водохозяйственных установок в многоводные годы | |||||||||||||
| 46,5 | 10,1 | 2,1 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,4 | 2,4 | 1,5 | 1,1 | 2,9 | 73,5 |
| БВ | 0,047 | 0,605 | 1,554 | 1,275 | 1,442 | 0,939 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 0,047 | 6,144 |
| Аор | 0 | 1,75 | 4,725 | 3,85 | 4,375 | 2,8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 17,5 |
| Lпот | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 9,6 |
| 47,347 | 13,255 | 9,179 | 7,025 | 8,017 | 6,039 | 2,347 | 2,247 | 3,247 | 2,347 | 1,947 | 3,747 | 106,744 |
Построение противоперебойной линии – это линия графика, ограничивающая сверху зону нормальной гарантированной отдачи, она показывает, что выше можно использовать воду для увеличения водопотребления вплоть до максимальной производительности водохозяйственных обстановок. Ниже этой линии увеличение нормальной водоотдачи недопустимо. Построение выполняется обобщенным методом применительно к условиям многолетнего регулирования стока. В реальных проектах расчет выполняется для группы лет с низкой меженью и низким половодьем, после чего строится верхняя огибающая по всем рассмотренным годам. В учебном проекте расчет выполняется по одному модельному расчетному году, у которого объем стока равен объему отдачи брутто. Абр рассчитано в таблице 18.
Параметры расчетного модельного года.
В основе обобщенного метода формирование расчётного модельного года с объёмом стока равным отдаче брутто. Режим стока внутри года моделируется посредством интерполяции сезонных и интервальных значений стока между средним годом и годом расчетной обеспеченности покрытия.
Объем стока в период половодья для модельного года определяется по формуле:
Þ
Соответственно рассчитывается объем стока в период межени:
.
Таблица 19. Определение сезонных объемов стока модельного года, млн.м3
| Характерные годы | Объем годового стока | Объем половодья | Объем межени |
| Год 75% обеспеченности | 
| П75%=34,4 | М75%=30,5 |
| Модельный год | S(модель)=Абр=75,15 | Пмодель=50,32 | Ммодель=24,83 |
| Средний год | 
| 
| 
|
Координаты противоперебойной линии.
Последовательность определения координат диспетчерского графика противоперебойной линии (КДГ ППЛ):
1. Сопоставляется объем и режим стока расчетного модельного года гидрографа водопотребления.
2. Балансовым методом определяются дефициты и избытки стока, на основании чего строится разностная интегральная кривая стока и водопотребления (V∑)
3. Координаты диспетчерской линии рассчитываются по формуле:
;
- текущее наполнение на конец интервала, рассчитывается «елочкой» обратным ходом;
- диспетчерская сработка, определяется по формуле:
Таблица 20. Расчет координат противоперебойной линии, млн.м3
| Календарные месяцы | Сток модельного года | Водопотребление брутто, Абр | + дефицит - избыток | Ход наполнения водохранилища | КДГ |
| 4 | 40,43 | 26,147 | -14,283 | 17,035 | 48,144 |
| 5 | 14,58 | 12,055 | -2,525 | 19,56 | 50,669 |
| 6 | 2,71 | 8,079 | 5,369 | 14,191 | 45,3 |
| 7 | 0,83 | 5,925 | 5,095 | 9,096 | 40,205 |
| 8 | 1,13 | 6,817 | 5,687 | 3,409 | 34,518 |
| 9 | 1,43 | 4,839 | 3,409 | 0 | 31,109 |
| 10 | 1,28 | 1,147 | -0,13 | 0,13 | 31,239 |
| 11 | 1,58 | 1,247 | -0,33 | 0,46 | 31,569 |
| 12 | 1,95 | 1,747 | -0,203 | 0,663 | 31,772 |
| 1 | 1,28 | 1,247 | -0,033 | 0,696 | 31,805 |
| 2 | 1,12 | 1,147 | 0,027 | 0,669 | 31,778 |
| 3 | 6,83 | 4,747 | -2,083 | 2,752 | 33,861 |
| Год | 75,15 | 75,15 | 0 | 0 |
Линия пониженной отдачи.
Режим работы водохранилища в маловодные и остромаловодные периоды регламентируется одной или несколькими зонами сокращенного водопотребления. Это необходимо, чтобы предотвратить слишком быструю сработку водохранилища и избежать высоких перебоев в водообеспечении.
Зона пониженной отдачи (в курсовом проекте – одна) сверху ограничена линией ЛПО, снизу уровнем мертвого объема, та часть ЛПО, которая проходит выше ППЛ в диспетчере не учитывает. Режим урезки указан в таблице.
Таблица 21. Расчет координат линии пониженной водоотдачи, млн.м3.
| Календарные месяцы | Сток года 95% обеспеченности | Сокращенное водопотребление брутто, Абр | + дефицит - избыток | КДГ |
| 4 | 25,7 | 19,347 | -6,353 | 12,15 |
| 5 | 9,3 | 8,43 | -0,87 | 13,02 |
| 6 | 1,4 | 4,2715 | 2,8715 | 10,1485 |
| 7 | 0,4 | 3,03 | 2,63 | 7,5185 |
| 8 | 0,6 | 3,5545 | 2,9545 | 4,564 |
| 9 | 0,7 | 2,579 | 1,879 | 2,685 |
| 10 | 0,7 | 0,847 | 0,147 | 2,538 |
| 11 | 0,8 | 0,947 | 0,147 | 2,391 |
| 12 | 1,3 | 1,447 | 0,147 | 2,244 |
| 1 | 0,8 | 1,047 | 0,247 | 1,997 |
| 2 | 0,7 | 0,947 | 0,247 | 1,75 |
| 3 | 4,3 | 3,547 | -0,753 | 5,797 |
| Год | 46,7 | 49,994 |
Противосбросовая линия (ПСЛ).
Противосбросовая линия ограничивает сверху зону нормальной гарантированной отдачи и предназначена для того, чтобы минимилизировать непроизвольные сбросы водохранилища. Приуроченная к ней зона максимальной производительности водохозяйственных установок имеет водопотребление согласно таблице . За начало расчета ПСЛ принимается момент полного водохранилища, когда объем стока начинает превышать нормальную водоотдачу. При расчете ПСЛ отбираются годы с высоким половодьем и многоводной меженью с обеспеченностью близкой 100%-Ррасч=20%. В реальных проектах для всех линий диспетчерского графика рассматриваются группы лет, а не отдельные годы, как в учебном проекте.
Таблица 22. Расчет координат диспетчерской линии ПСЛ.
| Месяцы | Сток года 20% обеспеченности | 
| + дефицит - избыток | КДГ |
| 4 | 63,1 | 47,347 | -15,753 | 45,36 |
| 5 | 13,7 | 13,255 | -0,445 | 45,805 |
| 0,1·6 | 12,67 | 12,67 | 0 | 50 |
| 6 | 3,4 | 9,179 | 5,779 | 44,221 |
| 7 | 1,9 | 7,025 | 5,125 | 39,096 |
| 8 | 2,3 | 8,017 | 5,717 | 33,375 |
| 9 | 2,6 | 6,039 | 3,439 | 29,889 |
| 10 | 2,3 | 2,347 | 0,047 | 29,842 |
| 11 | 2,5 | 2,247 | -0,253 | 30,095 |
| 12 | 3,2 | 3,247 | 0,047 | 30,048 |
| 1 | 2,1 | 2,347 | 0,247 | 29,801 |
| 2 | 1,5 | 1,947 | 0,447 | 29,354 |
| 3 | 4,0 | 3,747 | -0,253 | 29,607 |
| Год | 102,6 | 106,744 |
Дата: 2019-12-10, просмотров: 289.
