Материал: Практикум Составители Л. И. Шевелева, В. И. Максименко, А. Г. Голикова

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
площади от уровня = f(Н), выполняют планиметрирование площадей горизонтальных поверхностей, заключенных между каждой горизонталью и створом плотины. По найденным значениям iи Нi, строят кривуюплощадей.

Зависимость объема воды от уровня называют кривой объемов V = f(Н) и получают расчетом, пользуясь кривой площадей.

Сначала определяют объемы воды Vi-(i+1), заключенные между смежными горизонталями Hiи Hi+1. Этих объемов V будет столько, сколько назначено расчетных интервалов Н. Затем последовательным суммированием этих частичных объемов находят объемы Viсоответствующие каждому уровню Hi.

На рис. 8 представлена схема, в соответствии с которой выполняется расчет. Самый нижний уровень в створе у дна обозначен Н0. Первый от дна уровень – H1, второй – Н2 и т.д. Разность между уровнями Нi-(i+1)= Нi+1 – Hi. Каждому уровню Hiсоответствует измеренная площадь i.

Объем между смежными горизонталями определяется по формуле:

Vi-(i1) 0,5 (Ωi Ωi1) H. (25) Если соотношение между смежными площадями превышает 1,5, то

Vi-(i1)

(Ωi Ωi1

Ωi Ωi1 ) H. (26)

Частичный объем, лежащий ниже уровня H1, вычисляется по формуле усеченного параболоида:

V01 Ω1 H01 . (27)

Последовательно суммируя частичные объемы (от V0-1 до Vi-(i+1)), получают объемы воды, соответствующие каждому уровню Hi.

Например, чтобы найти объем, лежащий ниже уровня Н3, т.е. объем V3, соответствующий уровню Н3, необходимо суммировать нижележащие частичные объемы

V0-1, V1-2 и V2-3.

Кроме кривых площадей и объемов важными характеристиками являются средняяглубина в водохранилище hcpи критерий литорали Li. Значение этих характеристик может быть рассчитано при любом уровне Hi. Средняя глубина определяется отношением объема водохранилища Viк площади iпри заданном уровне Hi:


Ω
ℎср ???? = ????????⁄ . (28)

????




Рис. 8. Схема к расчету объема водохранилища
Средняя глубина является одним из критериев назначения уровня мертвого объема в водохранилищах, предназначенных для водоснабжения. По санитарно-техническим условиям при УМО она должна быть не менее 2,5 м. Средняя глубина с увеличением уровня может то увеличиваться, то уменьшаться. Это зависит от топографических условий.

Критерий литорали (мелководья) Liопределяется отношением площади литорали Li

при уровне Hiк площади водохранилища QHiпри том же уровне:



    1.
      Ω
      ΩLi


H
i

i

. (29)


i
В расчетах водохранилищ литоралью можно считать прибрежную часть с глубиной воды, равной или меньше 2 м. Площадь литорали определяют как разность площади водохранилища QHiпри заданном уровне Hiи площади водной поверхности Q(Hi-2)на глубине двух метров от заданного уровня:


L
H
Ω Ω

i i

Ω(H2) . (30)

Критерий литорали, как и средняя глубина, используется при определении уровня мертвого объема в водохранилищах, предназначенных для водоснабжения. Величина этого критерия показывает долю мелководья в общей площади при заданном уровне. При УМО

критерий Liдолжен быть не более 0,35, чтобы обеспечить приемлемое качество воды, санитарно-технические и гидробиологические требования. Критерий литорали уменьшается с ростом уровня от единицы при глубине 2 м до значений, близких к нулю. Величина критерия зависит от топографии местности.

Построение всех характеристик  = f(Н), V = f(Н), hcp= f(Н) и Li. = f(Н) выполняется на одном графике. При построении кривых масштаб принимается таким, чтобы кривые не пересекались.

Ценность такого построения заключается в том, что по какому-то одному показателю (например, по отметке Н) можно определить другие характеристики водохранилища, не прибегая к непосредственным измерениям.

Пример расчета


Рассчитать координаты кривой объемов, построить батиграфические характеристики и нанести линию средних глубин водохранилища.

Исходными данными являются результаты планиметрирования площадей, приуроченные к створу реки (табл. 16).

Таблица 16

Площади водной поверхности, соответствующие заданным уровням

Уровни, Hi, м
Площади i, км2
Уровни, Hi, м
Площади i, км2

472
0
510
755

475
21,5
515
987

480
67,5
520
1250

485
91,2
525
2500

490
148
530
4800

495
256
535
9400

500
389
540
12200

505
537
–
–

Расчет выполняется в табличной форме, пример которой приведен в табл. 17. Предварительно определяют соотношение площадей и записывают в четвертый столбец табл. 17. Объемы между уровнями рассчитывают по формулам (25) – (27). Формулу выбирают в зависимости от полученного соотношения площадей и результат расчета записывают в пятый столбец. В данном примере 8
частичных объемов определены по формуле (26), 5 – по формуле (25). Объем между уровнями 472 и 475 рассчитан по формуле (27). Следует учесть, что площади заданы в км2, а уровни – в м. Так как объемы составляют миллиарды м3, следует перевести их в км3.

На рис. 9 показана кривая площадей, построенная по исходным данным, взятым из табл. 16.

Среднюю глубину водохранилища hcpопределяют по заданным площадям iи рассчитанным объемам Vi(столбцы 2 и 6) по формуле (28).

По значениям заданных уровней Hi(столбец 1) и рассчитанным объемам Vi(столбец 6) строят кривую объемов (рис. 10). На этот же график наносят кривую площадей и средних глубин. В данном примере графики кривых объемов и площадей построены отдельно. Масштаб площадей, объемов и средних глубин для построения выбирают независимо друг от друга, а масштаб уровней – один для всех. При эксплуатации водохранилища вследствие переработки берегов и отложения наносов характеристики могут меняться, поэтому они уточняются в процессе его эксплуатации.

Таблица 17

Расчет батиграфических характеристик водохранилища

H, м
iкм2
H, м
Ωi1

Ωi
V, км3
Vi, км3
hср , м

1
2
3
4
5
6
7

472
0









0
0







3
0
0,043






475
21,5









0,043
2,00







5
3,14
0,212






480
67,5









0,255
3,78







5
1,35
0,397






485
91,2









0,652
7,14







5
1,62
0,592






490
148









1,244
8,40







5
1,73
0,998






495
256









2,242
8,76







5
1,52
1,601






500
389









3,843
9,88







5
1,38
2,315






505
537









6,158
11,47







5
1,41
3,230






510
755









9,388
12,43







5
1,31
4,355






515
987









13,743
13,92







5
1,27
5,593






520
1250









19,335
15,47







5
2,00
9,196






525
2500









28,531
11,41







5
1,92
17,940






530
4800









46,472
9,68







5
1,96
34,862






535
9400









81,333
8,65







5
1,62
60,922






540
12200









135,182
11,08
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/156655

Смотрите также:

17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы