|
|
|
|
Водохозяйственная система с водохранилищем многолетнего регулирования стока и каналом межбассейновой переброски
·
Отметка
ФПУ=163,5м
·
Площадь
зеркала при НПУ= 4,5км2
·
Гарантированная
полезная отдача водохранилища – 70,875млн.м3
- минимальные требования
ВХК – 52,85млн.м3
- гарантированное
орошение – 17,5млн.м3
·
Объем
переброски 17,5млн. м3
·
Итого
гарантированная полезная отдача ВХС – 88,375млн.м3
·
В
том числе орошение – 35млн.м3
·
Расход
канала (производительность водозабора) 1,91м3/с
·
Расчетная глубина
в канале 0,85м
·
Скорость течения
в канале 0,67м /с
·
Параметры
альтернативного напорного водовода для переброски млн.м3:
- Диаметр водовода – 2м
- Скорость 0,7м
/с
Таблица 14. Технико-экономическое
сопоставление вариантов по результатам оптимизационных расчетов.
|
Прирост гарантированной отдачи на
орошение,
Аор, млн.м3
|
Долевое участие в покрытии
требований орошения
|
Стоимостные показатели
проектируемых водохозяйственных мероприятий, направленных на развитие
орошения, млн.руб.
|
|
Водохранилище, Авдхр,
млн.м3
|
Канал переброски, Апер,
млн.м3
|
Затраты по водохранилищу с учетом
компенсации затопления
|
Канал переброски и водозаборное
сооружение
|
Отраслевые затраты на орошение
|
Суммарные затраты ВХС
|
Площадь орошения, Fор,, тыс.га
|
Стоимость с/х продукции за вычетом
затрат на реализацию
|
Размер ежегодного чистого дохода,
ЕЧД
|
Коэффициент рентабельности, Крн
|
|
К
|
С
|
К
|
С
|
К
|
С
|
К
|
С
|
5,15
|
0
3
5,15
|
5,15
2,15
0
|
0
15,66
28,26
|
0
0,23
0,42
|
182,7
92,1
0
|
5,48
2,76
0
|
86,4
86,4
86,4
|
8,64
8,64
8,64
|
269,1
194,16
114,66
|
14,12
11,63
9,06
|
2,4
|
36
|
21,88
24,37
26,94
|
0,08
0,13
0,23
|
10,3
|
0
5,15
10,3
|
10,3
5,15
0
|
0
28,26
142,5
|
0
0,42
2,14
|
317,88
182,7
0
|
9,54
5,48
0
|
172,8
172,8
172,8
|
17,28
17,28
17,28
|
490,68
383,76
315,3
|
26,82
23,18
19,42
|
4,8
|
72
|
45,18
48,82
52,58
|
0,09
0,13
0,17
|
15,45
|
0
5,45
10
15,45
|
15,45
10
5,45
0
|
0
30,66
132,66
202,98
|
0
0,46
1,99
3,04
|
434,58
308,16
189,78
0
|
13,04
9,24
5,69
0
|
255,6
255,6
255,6
255,6
|
25,56
25,56
25,56
25,56
|
690,18
594,42
578,04
458,58
|
38,6
35,26
33,24
28,6
|
7,1
|
106,5
|
67,9
71,24
73,26
77,9
|
0,10
0,12
0,13
0,17
|
|
20,6
|
0
10,3
15
20,6
|
20,6
10,3
5,6
0
|
0
142,5
192,66
354,6
|
0
2,14
2,89
5,32
|
546
317,88
190,68
0
|
16,38
9,54
5,72
0
|
342
342
342
342
|
34,2
34,2
34,2
34,2
|
888
802,38
725,34
696,6
|
50,58
45,88
42,81
39,52
|
9,5
|
142,5
|
91,92
96,62
99,69
102,98
|
0,10
0,12
0,14
0,15
|
25,75
|
0
10
15,75
25,75
|
25,75
15,75
10
0
|
0
142,5
204,66
606,72
|
0
2,14
3,07
9,10
|
654,78
445,62
308,16
0
|
19,64
13,37
9,24
0
|
428,4
428,4
428,4
428,4
|
42,84
42,84
42,84
42,84
|
1083,18
1016,52
941,22
1035,12
|
62,48
58,35
55,15
51,94
|
11,9
|
178,5
|
116,02
120,15
123,35
126,56
|
0,11
0,12
0,13
0,12
|
35
|
0
15
17,5
25,75
|
35
20
17,5
9,25
|
0
192,66
246,66
606,72
|
0
2,89
3,70
9,10
|
840,96
533,16
481,2
289,14
|
25,23
15,99
14,44
8,67
|
583,2
583,2
583,2
583,2
|
58,32
58,32
58,32
58,32
|
1424,16
1309,02
1311,06
1479,06
|
83,55
77,2
76,46
76,09
|
16,2
|
243
|
159,45
165,8
166,54
166,91
|
0,11
0,13
0,13
0,11
|
50
|
0
10
20
25,75
|
50
40
30
24,25
|
0
132,66
330,66
606,72
|
0
1,99
4,96
9,10
|
1127,64
942,24
743,64
625,98
|
33,83
28,27
22,31
18,78
|
831,6
831,6
831,6
831,6
|
83,16
83,16
83,16
83,16
|
1959,24
1906,5
1905,9
2064,3
|
116,99
113,42
110,43
111,04
|
23,1
|
207,9
|
90,91
94,48
97,47
96,86
|
0,05
0,05
0,05
0,05
|
60
|
0
10
20
25,75
|
60
50
40
34,25
|
0
132,66
330,66
606,72
|
0
1,99
4,96
9,10
|
1310,4
1127,64
942,24
824,58
|
39,31
33,83
28,27
24,74
|
997,2
997,2
997,2
997,2
|
99,72
99,72
99,72
99,72
|
2307,6
2257,5
2270,1
2428,5
|
139,03
135,54
132,95
133,56
|
27,7
|
249,3
|
110,27
113,76
116,35
115,74
|
0,05
0,05
0,05
0,05
|
70
|
0
10
20
25,75
|
70
60
50
44,25
|
0
132,66
330,66
606,72
|
0
1,99
4,96
9,10
|
1486,56
1310,4
1127,64
1016,58
|
44,60
39,31
33,83
30,50
|
1166,4
1166,4
1166,4
1166,4
|
116,64
116,64
116,64
116,64
|
2652,96
2609,46
2624,7
2789,7
|
161,24
157,94
155,43
156,24
|
32,4
|
291,6
|
130,36
133,66
136,17
135,36
|
0,05
0,05
0,05
0,05
|
5.3. Водохозяйственные
балансы рекомендуемого варианта
Таким образом, в процессе проектирования выбран
принципиальный вариант схемы инженерно-технических мероприятий и оптимальный
объем суммарной гарантированной водоотдачи. По результатам расчетов
составляются водохозяйственные балансы проектного уровня развития. Следует
отметить, что в условиях многолетнего регулирования стока, выбор года для
демонстрации ВХБ вопрос не всегда простой, поскольку при обоснованном
многолетнем режиме любой год обеспечен необходимым запасом воды в
водохранилище. Для наглядности в учебном проекте для ВХБ ограничимся годом 75 %
по обеспеченности годового стока.
– безвозвратное водопотребление
– приток с вышележащего (i-1)-го водохозяйственного участка
– сток, формируемый
на i-ом участке
– водоотведение на i-ый участок
– регулирование стока в
интервале, «+» сработка; «–» наполнение
– водопотребление на i-ом участке
– комплексный попуск в выходном
створе i-го участка
;
.
Проектный приток к ()-му
водохозяйственному участку не может быть определен без предварительного
распределения дефицита между потребителями и комплексным попуском :
j – индекс участника водохозяйственного комплекса
Распределение дефицита между участниками ВХК –
самостоятельная водохозяйственная задача – решается либо на основе
согласованных приоритетов, либо путем экономического обоснования.
Общая формула для проектного стока в замыкающем створе -го ВХУ (он же проектный приток к -му ВХУ):
Формула справедлива для всех случаев, в том числе при
диспетчерском регулировании, когда величина дефицитов назначается в зависимости
от текущего наполнения.
Таблица 15. Перспективный
ВХБ расчетного водохозяйственного участка по маловодному году 75%.
Календарные месяцы
|
Приходная часть баланса
|
Расходная часть баланса
|
Результаты водохозяйственного
баланса
|
|
Расчетные требования
|
Расчетные требования
брутто
|
|
Проектный приток сверху
|
Сток, формирующийся на участке
|
Итого располагаемые ресурсы
|
На ВХУ
|
Дефицит вышерасположенных участков
|
Дефицит водных ресурсов
|
Резервы стока, холостые сбросы
|
Проектный сток в нижнем бьефе
|
|
КП
|
Орошение
|
|
4
|
15,6
|
19,4
|
35
|
25,7
|
0
|
0
|
25,7
|
0
|
9,3
|
35
|
|
5
|
5,7
|
7,0
|
12,7
|
9,3
|
3,5
|
0
|
12,8
|
0,1
|
0
|
9,3
|
|
6
|
1,2
|
1,2
|
2,4
|
1,4
|
9,45
|
0,464
|
11,314
|
8,914
|
0
|
1,4
|
|
7
|
0,4
|
0,4
|
0,8
|
0,4
|
7,7
|
0,385
|
8,485
|
7,685
|
0
|
0,4
|
|
8
|
0,5
|
0,6
|
1,1
|
0,6
|
8,75
|
0,452
|
9,802
|
8,702
|
0
|
0,6
|
|
9
|
0,6
|
0,7
|
1,3
|
0,7
|
5,6
|
0,249
|
6,549
|
5,249
|
0
|
0,7
|
|
10
|
0,6
|
0,6
|
1,2
|
0,7
|
0
|
0
|
0,7
|
0
|
0,5
|
1,2
|
|
11
|
0,7
|
0,8
|
1,5
|
0,8
|
0
|
0
|
0,8
|
0
|
0,7
|
1,5
|
|
12
|
0,8
|
1,0
|
1,8
|
1,3
|
0
|
0
|
1,3
|
0
|
0,5
|
1,8
|
|
1
|
0,6
|
0,6
|
1,2
|
0,8
|
0
|
0
|
0,8
|
0
|
0,4
|
1,2
|
|
2
|
0,5
|
0,6
|
1,1
|
0,7
|
0
|
0
|
0,7
|
0
|
0,4
|
1,1
|
|
3
|
2,8
|
3,2
|
6
|
4,3
|
0
|
0
|
4,3
|
0
|
1,7
|
6
|
|
Год
|
30
|
36,1
|
66,1
|
46,7
|
35
|
1,55
|
83,25
|
30,65
|
13,5
|
60,9
|
Таблица 16. Перспективный
ВХБ расчетного водохозяйственного участка по маловодному году 75% с учетом
мероприятий.
|
Водохозяйственный баланс реки
Рыбница в створе водохранилища
|
Календарные месяцы
|
Приходная часть баланса
|
Расходная часть баланса
|
Результаты ВХБ
|
|
Расчетные требования
|
Потери на дополнительное испарение
и фильтрацию
|
Расчетные требования брутто
|
|
Проектный приток сверху
|
Сток, формирующийся на участке
|
Дотация стока из
бассейна реки
Донора
|
Регулирование стока,
+ сработка
- наполнение
|
Итого располагаемые ресурсы
|
На ВХУ
|
Дотация к дефицитным створам
|
Дефицит водных ресурсов
|
Проектный сток в нижнем бьефе
|
Наполнение
водохранилища на конец месяца
|
Попуск
|
Орошение
|
|
4
|
15,6
|
19,4
|
0
|
-8,9
|
26,1
|
25,7
|
0
|
0
|
0,4
|
26,1
|
0
|
25,7
|
16,9
|
|
5
|
5,7
|
7,0
|
1,75
|
-1,25
|
13,2
|
9,3
|
3,5
|
0
|
0,4
|
13,2
|
0
|
9,3
|
18,15
|
|
6
|
1,2
|
1,2
|
4,725
|
4,589
|
11,714
|
1,4
|
9,45
|
0,464
|
0,4
|
11,714
|
0
|
1,4
|
13,561
|
|
7
|
0,4
|
0,4
|
3,85
|
4,235
|
8,885
|
0,4
|
7,7
|
0,385
|
0,4
|
8,885
|
0
|
0,4
|
9,326
|
|
8
|
0,5
|
0,6
|
4,375
|
4,727
|
10,202
|
0,6
|
8,75
|
0,452
|
0,4
|
10,202
|
0
|
0,6
|
4,599
|
|
9
|
0,6
|
0,7
|
2,8
|
2,849
|
6,949
|
0,7
|
5,6
|
0,249
|
0,4
|
6,949
|
0
|
0,7
|
1,75
|
|
10
|
0,6
|
0,6
|
0
|
-0,1
|
1,1
|
0,7
|
0
|
0
|
0,4
|
1,1
|
0
|
0,7
|
1,85
|
|
11
|
0,7
|
0,8
|
0
|
-0,3
|
1,2
|
0,8
|
0
|
0
|
0,4
|
1,2
|
0
|
0,8
|
2,15
|
|
12
|
0,8
|
1,0
|
0
|
-0,1
|
1,7
|
1,3
|
0
|
0
|
0,4
|
1,7
|
0
|
1,3
|
2,25
|
|
1
|
0,6
|
0,6
|
0
|
0
|
1,2
|
0,8
|
0
|
0
|
0,4
|
1,2
|
0
|
0,8
|
2,25
|
|
2
|
0,5
|
0,6
|
0
|
0
|
1,1
|
0,7
|
0
|
0
|
0,4
|
1,1
|
0
|
0,7
|
2,25
|
|
3
|
2,8
|
3,2
|
0
|
-1,3
|
4,7
|
4,3
|
0
|
0
|
0,4
|
4,7
|
0
|
4,3
|
3,55
|
|
Год
|
30
|
36,1
|
17,5
|
4,45
|
88,05
|
46,7
|
35
|
1,55
|
4,8
|
88,05
|
0
|
46,7
|
|
Таблица 16а.
Вспомогательная таблица.
Календарные месяцы
|
Приходная часть баланса
|
Расходная часть баланса
|
Дефицит
|
|
|
Расчетные требования
|
Потери на дополнительное испарение и фильтрацию
|
Расход
|
|
Проектный приток сверху
|
Сток, формирующийся на участке
|
Дотация стока из бассейна реки
Донора
|
Приход
|
На ВХУ
|
Дотация к дефицитным створам
|
Резерв
|
Попуск
|
Орошение
|
|
4
|
15,6
|
19,4
|
0
|
35
|
25,7
|
0
|
0
|
0,4
|
26,1
|
0
|
8,9
|
|
5
|
5,7
|
7,0
|
1,75
|
14,45
|
9,3
|
3,5
|
0
|
0,4
|
13,2
|
0
|
1,25
|
|
6
|
1,2
|
1,2
|
4,725
|
7,125
|
1,4
|
9,45
|
0,464
|
0,4
|
11,714
|
4,589
|
0
|
|
7
|
0,4
|
0,4
|
3,85
|
4,65
|
0,4
|
7,7
|
0,385
|
0,4
|
8,885
|
4,235
|
0
|
|
8
|
0,5
|
0,6
|
4,375
|
5,475
|
0,6
|
8,75
|
0,452
|
0,4
|
10,202
|
4,727
|
0
|
|
9
|
0,6
|
0,7
|
2,8
|
4,1
|
0,7
|
5,6
|
0,249
|
0,4
|
6,949
|
2,849
|
0
|
|
10
|
0,6
|
0,6
|
0
|
1,2
|
0,7
|
0
|
0
|
0,4
|
1,1
|
0
|
0,1
|
|
11
|
0,7
|
0,8
|
0
|
1,5
|
0,8
|
0
|
0
|
0,4
|
1,2
|
0
|
0,3
|
|
12
|
0,8
|
1,0
|
0
|
1,8
|
1,3
|
0
|
0
|
0,4
|
1,7
|
0
|
0,1
|
|
1
|
0,6
|
0,6
|
0
|
1,2
|
0,8
|
0
|
0
|
0,4
|
1,2
|
0
|
0
|
|
2
|
0,5
|
0,6
|
0
|
1,1
|
0,7
|
0
|
0
|
0,4
|
1,1
|
0
|
0
|
|
3
|
2,8
|
3,2
|
0
|
6
|
4,3
|
0
|
0
|
0,4
|
4,7
|
0
|
1,3
|
|
Год
|
30
|
36,1
|
17,5
|
83,6
|
46,7
|
35
|
1,55
|
4,8
|
88,05
|
16,4
|
11,95
|
5.4 Определение
пропускной способности водосброса для пропуска максимального расхода. Вопросы
защиты от наводнения
Оценку влияния
максимальных расходов на водохозяйственную обстановку ниже узла выполняем,
используя методику Д.Ч. Качерина. В соответствии с этой методикой, если принять
гидрограф максимального стока в виде треугольника, то емкость форсировки
определяется следующей формулой:
Vф – объем призмы форсировки
qmax – зарегулированный максимальный
расход
Qmax – естественный
максимальный расход расчетной обеспеченности
Принимаем обеспеченность Qmax 0,5%, так как III класс сооружений.
Исходя из того, что ряды
наблюдений отсутствуют для определения максимального естественного расхода,
используем империческую формулу для максимального стока, формируемого весенним
половодьем.
К0 –
коэффициент дружности половодья
hp – слой стока расчетной
обеспеченности
µ - коэффициент несовпадения
максимального стока и максимальных расходов
n – коэффициент редукции
Определение зависимости
емкости форсировки от максимального расхода водосброса.
При решении задач,
связанных с трансформацией стока через гидроузел в период высоких половодий и
паводков, следует учитывать следующие факторы:
·
Показатели
затопления в верхнем бьефе гидроузла с выходом на площади затопляемых
территорий и соответственные ущербы для населения и экономики
·
Показатели
затопления в нижнем бьефе с определением высоты и протяженности защитных дамб
и соответствующей стоимости этих сооружений, а также тех ущербов, которые не
покрываются мероприятиями по аккумуляции стока и уже указанными дамбами
·
Определение
функций пропускной способности водосбросных сооружений от принимаемой емкости
форсировки
На основании
перечисленных факторов определяются области оптимальных решений с точки зрения
затопления бьефов гидроузла, параметров водосброса и величины емкости
форсировки.
Будем считать, что
территории в нижнем бьефе, которые подлежат защите, фиксированы и должны быть
защищены в любом случае либо посредством аккумуляции стока, либо по средствам
защитных дамб обвалования. Очевидно, что в разных вариантах будет меняться
длина и протяженность дамб.
Таблица 17.
|
|
qmax
|
Vф
|
|
qв=ƒ(z)
|
|
b1=2
|
b2=6
|
b3=10
|
b4=14
|
|
0
|
0
|
64,20
|
8
|
82,19
|
246,56
|
410,93
|
575,30
|
|
0,15
|
17,87
|
54,57
|
7
|
67,27
|
201,80
|
336,34
|
470,88
|
|
0,30
|
35,73
|
44,94
|
6
|
53,38
|
160,14
|
266,91
|
373,67
|
|
0,50
|
59,55
|
32,10
|
5
|
40,61
|
121,83
|
203,04
|
284,26
|
|
0,60
|
71,46
|
25,68
|
4
|
29,06
|
87,17
|
145,29
|
203,40
|
|
0,70
|
83,37
|
19,26
|
3
|
18,87
|
56,62
|
94,37
|
132,11
|
|
0,85
|
101,24
|
9,63
|
2
|
10,27
|
30,82
|
51,37
|
71,91
|
|
0,90
|
107,19
|
6,42
|
1
|
3,63
|
10,90
|
18,16
|
25,43
|
|
1,00
|
119,10
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Таким образом, получена
зависимость qmax от величины противопаводочной
емкости. По величине емкости оценивается затопление территории в верхнем бьефе,
по qmax – в нижнем бьефе. После чего
рассчитывается и проектируется мероприятие, которое компенсирует ущербы от
затопления. На основании технико-экономического сопоставления вариантов
определяется рациональное сочетание затрат, связанных с обвалованием территории
и увеличением отметки ФПУ. В результате технико-экономического обоснования в
проекте приняты следующие показатели:
·
qmax=94,5м3/с
·
Vф=13,3млн.м3
·
▼ФПУ=163,5м
·
▼Гр=165м
6. Уточнение
параметров ВХС и определение режимов регулирования стока для рекомендуемого
проектного варианта
6.1 Определение
отметки гребня плотины комплексного гидроузла
Страницы: 1, 2, 3, 4
|
|
|
|
|
