Комплексного использования водных ресурсов В. Н. Маркин, Раткович Л. Д., Соколова С. А - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
В. Н. Маркин, Л. Д. Раткович, С. А. Соколова 23 2097.59kb.
Закон саха јРЈСПҐҐБҐЛҐкэтин республики саха (якутия) сокуон а о рыболовстве... 1 118.9kb.
Ооо «эководпроект» 1 127.96kb.
Охрана и восстановление водных ресурсов России 1 56.54kb.
Охрана и восстановление водных ресурсов России 1 59.46kb.
Охрана и восстановление водных ресурсов России 1 51.37kb.
Охрана и восстановление водных ресурсов России 1 62.36kb.
Проект «Трансграничное сотрудничество и стабильное управление бассейном... 1 162.69kb.
Семинар «Вода и атом» 1 22.19kb.
Приложение Структура органов исполнительной власти 1 46.71kb.
Гтс обследованы Обследование гидротехнических сооружений 1 18.18kb.
Эксплуатация P116/ru op/A11 12 763.68kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Комплексного использования водных ресурсов В. Н. Маркин, Раткович Л. Д., Соколова - страница №13/14



III.Водно-энергетические расчеты
Определение основных характеристик ГЭС:

годовая выработка электроэнергии Эгод;

Эгод = g*Qср*Hср**T, кВт*ч (III.1)

установленная мощность ГЭС – Nуст.

Nуст = Nпик. + Nбаз. + Nрез., (III.2)

где  - плотность воды, 1т/м3; g =9.81 м/с2 – ускорение свободного падения; Qср – среднегодовой расход воды пропускаемый через турбины ГЭС; Hср - среднегодовой напор воды на ГЭС;  = 0.85 – к.п.д. агрегатов ГЭС; T =3000час – количество одновременной работы всех агрегатов ГЭС; Nпик. – пиковая мощность агрегатов ГЭС; Nбаз. – базовая мощность ГЭС; Nрез = 0.2*(Nпик +Nбаз) – мощность резервных агрегатов.


III.1 Определение обеспеченных напоров
Величина напора в I – ый месяц определяется как разность отметок вода в верхнем и нижнем бьефах: Нi = ВБi - НБi.

Отметки воды в верхнем бьефе определяются по графику зависимости уровней воды в водохранилище от объемов воды (Vi): ВБi = f(Vi) Величина Vi = Vплзi + Vмо, где Vi – объем воды в водохранилище в I –ый месяц; Vплзi – полезная составляющая объема воды в водохранилище в i-ый месяц; НПУ принимается на отметке 15м, Vмо = 80млн.м3 - мертвый объем воды в водохранилище; Vпол = Vплз + Vмо = 135.81 + 80 =215.81 млн.м3



Рис.III.1 Батиграфическая кривая объемов воды в водохранилище



Рис.III.2 Зависимость расходов воды в реке от глубины.


Табл.III.1

Расчет обеспеченных напоров.




Месяц

Vплзi, млн.м3

Vi,

млн.м3



ВБi,

м


Qпопi,

м3



Qсбрi,

м3



Q’попi,

м3



НБi,

м


Hi,

м


Hi,

м


Р,

%


1

37.19

117.19

13.1

20.34




20.34

2.5

10.6

12.4

8

2

0

80

12.0

20.34




20.34

2.5

9.5

12.3

17

3

82.36

162.36

14.0

20.34




20.34

2.5

11.5

11.9

25

4

290.45

370.45

15.0

20.34

40.41

60.75

3.4

11.6

11.7

33

5

290.45

370.45

15.0

20.34

1.00

21.35

2.6

12.4

11.6

42

6

264.6

344.6

14.8

20.34




20.34

2.5

12.3

11.6

50

7

234.49

314.49

14.4

20.34




20.34

2.5

11.9

11.5

58

8

201.59

281.59

14.2

20.34




20.34

2.5

11.7

11.5

67

9

167.64

247.64

14.1

20.34




20.34

2.5

11.6

11.2

75

10

134.41

214.41

14.0

20.34




20.34

2.5

11.5

11.0

83

11

103.98

183.98

13.7

20.34




20.34

2.5

11.2

10.6

92

12

73.35

153.35

13.5

20.34




20.34

2.5

11.0

9.5

100

Среднегодовые значения

23.79

 

11.4








III.2 Определение установленной мощности ГЭС

Установленная мощность складывается их пиковой, резервной и базовой мощности. Базовая мощность вырабатывается за счет использования расходов воды Qбаз = 10м3/с:

Nбаз= g* Qбаз *Hср* = 1*9.81*10*11.4*0.85=951кВт (III.2)

Nгар = g*(Qр - Qбаз )*Hр*=1*9.81*(20.34-10)*11.2*0.85=966квт

Определение суточной выработки электроэнергии Эсут

Эсут = Nгар*24=966*24/1000=23.18, МВт*ч (III.3)

Рис.III.3 График нагрузки на энергосистему и анализирующая кривая.


Ординаты графика анализирующей кривой определяются в табличной форме (табл. III.2).

Табл.III.2

Определение ординат анализирующей кривой


№ полосы

Nполосы,

мвт


Tполосы,

час


Эполосы,

мвт*ч


 Эполосы,

мвт*ч


1

2

24

48

48

2

3.2

18

57.6

105.6

3

3.2

10

32

137.6

4

3.2

6

19.2

156.8

5

3.2

4

12.8

169.6

Годовая выработка электроэнергии и установленная мощность ГЭС составят:


Эгод = g*Qср*Hср**T=1*9.81*19.71*12.1*0.85*3000/1000 = 5966 МВт*ч

Nуст = Nоб пик +Nбаз +0.2*(Nоб пик +Nбаз) =

=1.8 + 0.951+0.2*(1.8+0.951) = 3.3 Мвт,


IV Противопаводковые мероприятия
Предусматриваются следующие противопаводковые мероприятия:


  • Перехват части половодья противопаводковым водохранилищем;

  • Устройство дамб обвалования;

Расчетная обеспеченность принимается в соответствии с классом защищаемых сооружений. Защищается селитебная территория с численностью населения 500 человек проживающих в 200 домах (до 1800чел), что соответствует IV . В этом случае основная расчетная обеспеченность 5%.

IV.1 Противопаводковое водохранилище

Расчеты месячных водохозяйственных балансов показали, что необходимо устройство водохранилища. Данное водохранилище предполагается использовать для различных целей, в том числе и как противопаводковое.

IV.1.1 Определение параметров плотины

Плотина земляная, однородная на водопроницаемом основании. Отсыпка тела плотины ведется из супесчаного грунта. Ширина гребня плотины 10м, так как плотина высотой более 10м относится к 3-му классу сооружений. Заложение откосов принимается равным: для верхового откоса mв = 2.5, для низового откоса mн = 2. Отметка гребня плотины определяется по формуле:

Гр = НПУ + hнагон + hнакат + 0.5 (IV.1)



Величины нагона и наката волн определяются по графикам 4.1 и 4.2 в зависимости от уклона реки Iр = 0.35%о и максимальной глубины воды в водохранилище Н = 15м (расчетная скорость ветра 20м/с, верховой откос плотины крепится бетоном)

hнагон = 0.035 м hнакат =1. 6 м Гр = 15 + 0.035 + 1.6 + 0.5  17.14 м

IV.1.2 Расчет водосброса

Зная глубину воды в реке hмах = 8 м (при расходе Qмах = 1928м3/ с рис. III.2) и допустимую на размыв скорость течения воды vдоп =1.15 м/с для супесчаных грунтов русла реки, определяется допустимый удельный расход

qдоп = hмах * vдоп = 8*1.15=9.2, м2/с (IV.2)

Во время половодья через водосброс, для сооружений 3-го класса, пропускается максимальный расход воды обеспеченностью 3% (основная расчетная обеспеченность – расход пропускается при уровне воды находящемся на НПУ Qмах3% 1400 м3/с) и 0.5% (проверочная обеспеченность – расход пропускается при уровне воды находящемся на ФПУ Qмах0.5% = 1928 м3/с). Расход водосброса определяется с учетом аккумуляции части стока половодья в объеме форсировки водохранилища. Этот объем принимается равным 25 млн.м3 исходя из того, что уклоны водосборной площади водохранилища не большие и повышение уровня воды приводит к резкому увеличению площади затопления (см. рис.III.1)

Q’мах3% = Qмах3% *(1 – Vф/ (Qмах3%*tпол)) = (IV.3)

=Q’мах3% = 1400*(1-25/(1400*30*0.0864)) = 1391 м3

Q’мах0.5% = Qмах0.5% *(1– Vф/ (Qмах 0.5%*tпол)) =

= 1928*(1-25/(1928*30*0.0864)) = 1919 м3

- коэффициент 0.0864 представляет собой количество миллионов секунд в сутках;

- Vф – объем форсировки.

Ширина водосливной части открытого регулируемого водосброса B определяется по формуле:

B = Q’мах3% /qдоп = 1391/9.2 = 151 м (IV.4)

Принимается стандартная ширина секции водослива вст = 16 м определяется количество секций n = В/ bст = 10.

Отметка порога водослива:

П = НПУ – hНПУ = 15 – 1.63 = 13.37 м




hНПУ = (qдоп /m* )2/3 = (9.2 /0.35* )2/3 = 3.24 м (IV.5)
По значению Q’мах0.5% определяется отметка ФПУ:

ФПУ = НПУ + hФПУ = 15 + 0.31= 15.31 м

hФПУ = h - hНПУ = 1.94 – 1.63 = 0.31 м (IV.6)

h = (Q’мах0.5%/Bст*m ) 2/3 = (1919/160 *0.35* )2/3 = 3.85 м

С учетом стандарта, высота пролета принимается равной hст=4 м
IV.1.3 Расчет гасителя энергии воды в НБ

В нижнем бьефе предусматривается водобойный колодец для гашения энергии воды, поэтому необходимо рассчитать глубину hкол и длину lкол колодца.

Глубина потока воды на выходе с плотины есть первая сопряжённая глубина, и она принимается равной глубине воды в сжатом сечении hc = 0.8 м, которая определяется по графику рис. 4.6 в зависимости от величины удельного расхода

qмах = Q’мах/В = 1919/(160+9*2) = 10.78м2

В - ширина потока в сжатом сечении, равная ширине водослива с учетом толщины всех бычков (9-ть бычков по 2 м толщиной).

Вторая сопряжённая глубина, принимая, что h’ = hс, определяется по формуле:

= = 3.13 м (IV.7)

где hкр = 2.2 м (рис.4.7)

В соответствии с расчетом на расход заданной обеспеченности вторая сопряженная глубина меньше чем глубина воды в нижнем бьефе hмах =8 м, поэтому гаситель кинетической энергии потока воды не требуется, но не исключено, что гаситель энергии потребуется для других режимов пропуска расходов воды в нижний бьеф. Поэтому параметры водобойного колодца принимаются конструктивно:

Глубина водобойного колодца определяется dк = 2 м

Длина водобойного колодца определяется

Длина прыжка: lпр = 5*(h’’ –h’) = 5*(2.2 – 0.8) = 7 м

После водобойного колодца вода выходит на рисберму, сложенную их железобетонных плит. Длина рисбермы принимается равной lрисб. = 0.9*lпр = 6.3 м
IV.2 Обвалование территории

Высота дамбы обвалования (hд) определяется в створе 3-3 . Максимальный расход, который приводит к затоплению земель, снижается за счет перехвата части стока в противопаводковом водохранилище.



Отметка гребня определяется по формуле:

Гр = h’мах + hзап. = 1.28 + 0.5 = 1.78 м



h’мах - определяется с учетом ширины ВОЗ принятой равной 400м, глубине русла реки 5м и при уклоне поверхности земли 0.0043. h’мах = 8 - 5+0.0043*400 = 1.28 м Ширина дамбы по гребню принимаем с учетом устройства автодороги 6м. Верховой откос крепится камнем, низовой – одерновкой или посевом трав.

Расчетные расходы ливнесточной сети, расчетной обеспеченности Р=10%, определяются по формуле:

Qmax лив. = М1% * 10% * *F= 0.3*0.55*1*0.6 = 0.1м3/с (IV.8)

где М1% =0.3 м3/с*км2 ; 10% = 0.55 ,  =1; F = 0.6 км2 , Впоселка =300 м ,Lпоселка =2 км Дома в поселках располагаются в четыре ряда.

Ливневая сеть может выполняться в виде трубчатой сети и водопоглощающих колодцев. Стоки лотков и трубчатой сети сливаются в водосборную емкость с объемом Vв = 0.1*3600 =360 м3.
V. ПРОВЕДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ, ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
Экологическая эффективность водоохранных мероприятий подтверждается на основе проведения расчетов концентрации загрязняющих воду веществ по длине реки. В качестве загрязняющего вещества рассматривается Фосфор, как биогенное и характерное для всех водопотребителей загрязняющее вещество.


Расчетная схема

V.1 Определение объема загрязняющего вещества

Источник поступления веществ

Формула

Значения параметров

объем вещества

кг


Лес

Gл = gл*Fл

gл = 0.05кг/га

Fл =657 км2


3285


Луг

Gлуг = gлуг*Fлуг

Gлуг=0.1кг/га

Fлуг=1231 км2


12310


Сельскохозяйственные угодья**

Gс/х = ***У*F*

*(1-Эвоз)*(1-Эл.п.)*(1-Эрасп.)* (1-Этрав)*(1-Эуд.)

Эвоз=0.7 Эл.п.=0.4

Эрасп.=0.5 Этрав=0.4

Эуд.=0.7


=0.2

=1


= 0.9 кг/ц

У = 20ц/га.

Fл =5747 км2

33516


Город

Gг=ПДК*Wвв г

ПДК =0.03 мг/л

Wвв г=89.2млн.м3


2676


Село

Gс=Nс*gс**(1-Эвоз)*(1-Эотс)*(1-Эком.)*(1-Эуд.)

Эотс=0.7 Эком=0.5



Nс = 180620 чел

gс=0.5кг/чел. *год


1219


* В данном примере отдельно вынос веществ с орошаемых угодий не определяется.

V.2 Расчет распределения объемов воды в реке

Источник воздействия

Учитываемый объем

сточных вод



Учитываемый объем водопотребления

Город

Wвв г = 89.2млн.м3

-

Промышленность

-

W пр –W вв пр = 91.47 млн.м3

Село

Wвв c =4 млн.м3

Wс*=5.72 млн.м3

Животноводство

-

Wж* = 1.47 млн.м3


<< предыдущая страница   следующая страница >>



Самое главное — выглядеть совершенно естественно; но для этого нужно очень много косметики. Калвин Клейн
ещё >>