Расчет пропуска паводка через водохранилище методом Я.Д. Гильденблата

Порядок выполнения расчета:

· Весь период паводка разбивается на равные промежутки времени. Их продолжительность выбирают такой, чтобы в течение этого интервала как приток Q, так и сбросной расход q можно было считать изменяющимся линейно. При этом одну из границ расчетных интервалов совме­щают с максимальной ординатой расчетного гидрографа поло­водья.

Рис.9

Расчетный гидрограф половодья и график сбросных расходов.

 

 

· Уравнение водного баланса для каждого интервала времени имеет вид:

, (43)

где значения с индексом 1 соответствуют началу периода, с индексом 2 – концу периода. Следует учесть, что значения окончания рассматриваемого периода, соответствуют значениям начала следующего периода.

· Все члены правой части можно найти исходя из заданных параметров. Чтобы определить величину q2 – сбросной расход на конец расчетного периода необходимо построить вспомогательный график зависимости q и (q Δ t/2+V).

В нашем случае за расчетный интервал времени Δt примем 3 суток или 259200 сек = 0,26 млн.сек.

· В качестве сбросного сооружения принимается водослив практического профиля.

Ориентировочная ширина водослива В = 103 м (см.выше). Для расчета принимается В =100м.

Таблица 20

Расчет координат вспомогательного графика.

Слой форсировки, hф ФПУ Vфпу Vф q q Δ t/2 q Δ t/2+Vф  
0,5 146,7 41,5 66,2 8,6 50,1
147,2 72,5 24,2 96,7
1,5 147,7 112,5 44,6 157,1
148,2 142,5 68,6 211,1

НПУ = 146,2м; ФПУ = НПУ + hф.

Vфпу – определяется по батиграфическим кривым – кривой объемов V=f(H).

Vф = Vфпу – Vнпу .

Сбросной расход: q = mB hф 3/2 ,

Δt = 3 суток = 259200 сек = 0,26 млн.сек.

· Строится вспомогательный график зависимости q =f(q Δ t/2+Vф)

Рис. 10 Вспомогательный график q =f(q Δ t/2+Vф)

· Рассчитываются сбросные расходы, данные сводятся в таблицу 21.

Таблица 21

Расчет сбросных расходов по интервалам.

№ интервала Q1 Qср QсрΔt q qΔt V2+q2Δt/2  
 
10,4  
2,6 10,4  
35,1  
42,9  
59,8  
89,7  
84,5  
72,8 135,2  
109,2  
100,1 171,6  
 
124,8 201,5  
136,8  
137,8 213,5  
126,1  
124,8 201,8  
114,4  
    191,4  
102,7  
       
92,3  
       
     
         

 

· Значения Q1 снимается с гидрографа половодья, схематизированного под треугольник.

Для расчета используется уравнение (43). В начальный момент времени q = 0, Q= 0, V=0.

Подставив эти значения в уравнение, находится значение на конец первого интервала времени (гр.7):

Зная величину по вспомогательному графику определяется значение q = 8 м3/с (гр.5), находится qΔt =2,1 (гр.6). Значения qΔt =2,1; =10,4 – являются конечными для первого интервала и в то же время начальными для второго интервала.

Таким образом, получается, что все члены правой части для расчета параметров на конец второго интервала известны. Расчет выполняется последовательно для каждого интервала времени. Результаты заносятся в таблицу 21.

Полученные сбросные расходы (гр.5) откладывают в конце соответствующих интервалов времени на графике расчетного гидрографа (рис.9) и строят кривую сбросных расходов, соединяя нанесенные точки. Точка пересечения этой кривой с нисходящей частью гидрографа определяет момент максимального сбросного расхода и его величину qсб =530м3/с.

По формуле: (44)

Находится значение слоя форсировки hф = 2,01м,

следовательно ФПУ = 146,2 + 2,01 = 148,21 м.

Значение Vфпу определяется по батиграфической кривой Vфпу =350 млн.м3,объем форсировки Vф =Vфпу – Vнпу = 350 –278,5 = 71,5 млн.м3 .