Способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища

Способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1175 I 896

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2640592/29-15 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень Ко 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл.э

E 02 В 1/00

G 01 F 17/00

Государственный комитет (53) УДК 627.84 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

А. С. Воробьев

Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

«Союзтехэнерго» (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ

РЕГУЛИРУЮЩЕЙ ЕМКОСТИ ВОДОХРАНИЛИЩА

Изобретение относится к области эксплуатации водохранилища, преимущественно сильно заиляемых, а именно к способу определения их динамической регулирующей емкости, и может быть использовано при оперативном контроле за состоянием указанного объема.

Многие водохранилища, особенно расположенные на горных реках, подвержены интенсивному заилению. По мере необходи- Ip мости производится их очистка от наносов землечерпалками, земснарядами, путем гидравлического промыва. В результате заиления и последующих очисток объем водохранилища постоянно меняется. Для эф- 1ч фективного и рационального использования водных ресурсов требуется систематический контроль за состоянием водохранилища и уточнение его фактической емкости.

Известен способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища, заключающийся в использовании данных топографической съемки местности, где оно расположено (1).

Недостатком этого спосооа, применяемого в период проектирования, является то, что он не может быть использован в процессе эксплуатации, так как топография ложа водохранилища изменяется из-за отложений наносов. 30

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища, применяемый в эксплуатационных условиях и осуществляемый следующим образом (2j.

Через определенные расстояния по дл)ше водохранилища выбирают, закрепляют на местности и нивелируют мерные створы.

В каждом створе определяют ширину водохранилища н производят измерения глубин (отвесом, лотом, эхолотом плн иными приборами). Летом измерения осуществляIoT с лодки илн катера, зимой — с поверхности льда, в котором делают лунки. По данным измерений определяют площади живого сечения в каждом мерном створе и объем водохранилища между соседними створами, как полусумму площадей живых сечений на расстояние между ними. Полньш объем водохранилища находят суммированием объемов участков между створаMll.

В зависимости от размеров водохранилища и требуемой точности число мерных створов н количество промеров глубин может быть от единиц до десятков плн сотен.

Недостатком натурного способа определения емкости является значительная трудоемкость работ, связанная с разбивкой

751896

Зо

55 створов, закреплением их на местности, нивелировкой, обязательными промерами по всему водохранилищу и последующей обработкой результатов.

Особенно сложно проведение измерений заиленных водохранилищ. Малые глубины, отмели, перекаты, острова, особенно при зарастании их осокой, камышом, кустарником, мешают передвижению на лодке, а иногда практически исключают возможность проведения качественных промеров.

Кроме того наличие в насосных отложениях протоков, заводей, отдельных замкнутых понижений приводит к тому, что при сработке бьефа часть воды задерживается в них и не может быть использована. Величина этой неиспользуемой емкости может быть значительной. Например, на Чирюртском водохранилище по данным промеров в

1974 г. она составляла свыше 18% от полного регулирующего объема.

Выявить емкость прямыми измерениями глубин черезвычайно сложно. Для этого требуется большое число промерных створов, обеспечивающих построение детального плана водохранилища в горизонталях, что усложняет работу и не гарантирует от ошибок, так как не исключена возможность попадания этих емкостей между створами измерений.

Цель изобретения — упрощение технологии работ при определении динамической регулирующей емкости водохранилища, позволяющего в то же время надежно учитывать замкнутые емкости в толще наносных отложений с точки зрения участия их в регулировании стока.

По предлагаемому способу определения динамической регулирующей емкости водохранилища, заключающемся в натурном измерении его характеристик, сначала измеряют расходы притока, потребления и положения уровня воды через заданные интервалы времени, после чего определяют динамическую регулирующую емкость как произведение разности расходов притока и потребления на время изменения положения уровня воды при опорожнении или наполнении водохранилища.

Для этого измеряют расходы воды Q, поступающие в водохранилище и суммарно потребляемые из него расходы q и положение уровня воды во время опорожнения (наполнения) бьефа (t) . Динамическую емкость водохранилища ЛВ в определенном интервале отметок ЛБ определяют как произведение разности расходов притока— потребления AQ на время изменения бьефа между этими отметками Л1.

На чертеже приведен график зависимости объемов водохранилища в зоне регулирования по скорости его наполнения.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала определяют расход Q притока к водохранилищу, например по данным гидрометрического поста, расположенного выше, специальными измерениями или другим методом, а затем суммарный рас..од ц потребления и сброса воды пз водохранилища гидротурбпнами ГЭС, водозаборными, водосброспыми и другими сооружениями.

Расходы воды определяют расходомерами илн по эксплуатационным характеристикам турбин и оборудования. Если в нижнем бьефе имеется гидрометрпческий пост, то расход сброса определяют по кривой связи уровень — расход или другими методами. После чего измеряют положение уровня воды в водохранилище (Н) и время изменения уровня (и определяют объем

В одохр а н ил и щB.

Если за время Л1 уровень воды водохранилища изменился на ЛН, то объем этого слоя A W будет составлять

ЬК = (H — q) At.

Полный объем водохранилища в зоне регулирования определяют суммированием объемов отдельных слоев: т= ХЛГ .

t-1

Затем строится кривая объемов, для чего откладывают по осп абсцисс объемы слоев

ЛУ, AW>+A W>, ... A W>+A Wz+A W, осп ординат положения уровней воды Н, Hi ... О, соответствующие этим объемам; получают кривую объемов в зоне регулирования.

Опытная проверка изобретения осуществлена на водохранилищах Чирюртской ГЭС на р. Сулак и Головной ГЭС на р. Вахш, имеющих полезные объемы регулирования, соответственно 9 и 18 млн. м, и в настоящее время сильно заиленных.

Время измерений каждого водохранилища составило несколько часов.

Одновременно на этих объектах проводилось определение емкости измерением глубин с лодки, па что было затрачено по две недели па каждое водохранилище. В измерениях участвовало всего 2 человека вместо ранее требуемых 3 — 4. Таким образом, общие трудозатраты по каждому объекту уменьшились в 30 раз.

751896

Глубина сработкп (иаполиеи. водохранилища), ЛИ

Расход сработки (иаполиеиия) водохранилища, ЛQ

Расход потреблеиия, напол. водохраиил: ща, Д

Режим работы водохранилища

Объем слоя сработ. (иаполиеиия) водохранилища

Л)Р— ÜQ t>.t

Время сработки водохраиилища, Ьг

Расход притока к водохрзиил ищу, Положение уровня воды водохранилища, Н

Время, Н, О2

//з

Нз

Qt

Qs

Q. (;1 — Ч

Q2 Чз

0з — Vs

H2 Hi

Оз — Оз и — и

ЛР; )р2 )аз

t — t, гз гз

Г> — з

Дз и — I г„— t„ i

Qn 7л

Чп и

w=rдw

Формула изобретения и„ нз нг

d w л wt+ лнв л + +«g+ "а п

Составитель Л. Ваксеибург

Техред В. Серякова

Редактор Г. Улыбииа

Корректоры: Н. Федорова и Л. Орлова

Заказ 1466/16 Изд. ¹ 384 Тираж 729 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища, заключающийся в натурном измерении его характеристик, о т л и ч а ю щ ti и с я тем, что, с целью упрощения технологии работ, сначала измеряют расходы притока, потребления и положения уровня воды через заданные интервалы времени, после чего определяют динамическую регулирующую емкость как произведение разности расходов притока и потребления на время изменения положения уровня воды при наполнении или опорожнении водохранилища.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Наставление гидрометеорологическим с1анциям и постам, вып. 7, ч. 1, Гидрометеоиздат, Л., 1973, с. 353, 354, 358 †3, 392 †4.

2. Инструкция по производству инженер10 но-гидрографических изысканий на реках, озерах и водохранилищах для строительства. ВСН 4 — 74, Изд-во «Мин-ва Минречфлот, РСФСР», 1974.