Способ определения динамической регулирующей емкости водохранилища Советский патент 1980 года по МПК E02B1/00 G01F17/00 

1

Изобретение относится к области эксплуатации водохранилища, преимущественно сильно заиляемых, а именно к способу определения их динамической регулирующей емкости, и может быть использовано 5 при оперативном контроле за состоянием указанного объема.

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

Известен способ определения динампче- 90 ской регулирующей емкости водохранилища, заключающийся в использовании даииых топографической съемки местности, где оно расположено ,1.

Иедостатком этого способа, применяемо- 25 го 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

2

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

Через определенные расстоянпя по длине водохранилища выбирают, закрепляют на местностп и нивелируют мерные створы. В каждом створе оиределяют ширину водохранилища и производят измерения глубин (отвесом, лотом, эхолотом или иными приборами). Летом измерения осуществляют с лодки или 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. Полный объем водохранилища находят суммированием объемов участков между створами.

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

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

створов, закреплением их иа местности, нивелировкой, обязательными промерами до всему водохранилищу и иоследующей обработкой результатов.

Особенно сложно нроведеиие измерений заиленных водохранилищ. Малые глубины, отмели, перекаты, острова, особеино при зарастании их осокой, камыщом, кустарником, мешают передвижению на лодке, а иногда практически исключают возможность проведения качествеииых промеров. Кроме того иаличие в иасоспых отложениях протоков, заводей, отдельных замкнутых поиижеиий приводит к тому, что при сработке бьефа часть воды задерживается в них и не может быть иснользоваиа. Величииа этой неиспользуемой емкости может быть зиачительиой. Например, на Чирюртском водохранилище по данным промеров в 1974 г. она составляла свыше 18% от полного регулирующего объема.

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

Цель изобретения - упрощение технологии работ нри оиределеиии динамнческой регулирующей емкости водохраиилища, позволяющего в то же время надежио учитывать замкнутые емкости в толще иаиосиых отложеиий с точки зрения участия их в регулировании стока.

По иредлагаемому способу определеиия дииамической регулирующей емкости водохранилища, заключающемся в натуриом 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 иритока и иотреблеиия иа время изменеиия иоложення уровня воды ири опорожиеиии или наиолнеиии водохраиилпща.

Для этого измеряют расходы воды Q, поступающие в водохранилище и суммарио иотребляемые из него расходы q и иоложение уровия воды во время оиорожнеиия (иаиолиеиия) бьефа (t). Дииамическую емкость водохраиилища в определеииом иитервале отметок АЯ определяют как произведение разности расходов иритока- потреблеиия AQ на время изменения бьефа между этими отметками Д.

На чертеже приведен график зависимости объемов водохранилища в зоие регулироваиия ио скорости его иаиолиения. Способ осуществляется следующим образом.

Сначала определяют расход Q притока к водохранилищу, иаиример по данным гидрометрического поста, расположеииого выще, сиециальиыми . измереииями или

другим методом, а затем суммарный расход q иотреблеиия и сброса воды из водохранилища гидротурбииами ГЭС, водозаборными, водосбросиыми и другими сооружениями.

Расходы воды определяют расходомерами или ио эксилуатациоииым характеристикам турбин и оборудоваиия. Если в иижием бьефе имеется гидрометрический пост, то расход сброса определяют ио кривой

связи уровеиь - расход или другими методами. После чего измеряют положение уровня воды в водохраиилище (Н) и время измеиеиия уровия t и оиределяют объем водохраиилища.

Если за время А/ уровеиь воды водохраиилища изменился на АЯ, то объем этого слоя AW будет составлять

(9 .

Полный объем водохраиилища в зоне регулирования определяют суммированием объемов отдельных слоев:

W-yAWT..

Затем строится кривая объемов, для чего откладывают по оси абсцисс объемы слоев АГ, AlTi+A s, ... АГ1+АГ2+АГ„, а ио оси ордииат иоложеиия уровией воды Н,

Я ... Нп, соответствующие этим объемам; иолучают кривую объемов в зоие регулироваиия.

Оиытиая проверка изобретеиия осуществлеиа иа водохраиилищах Чирюртской ГЭС

на р. Сулак и Головиой ГЭС иа р. Вахш, имеющих полезиые объемы регулироваиия, соответственно 9 и 18 млн. м-, и в иастоящее время сильно заилеииых.

Время измерений каждого водохраиилища составило иесколько часов.

Одиовременно на этих объектах проводилось оиределение емкости измерением глубии с лодки, иа что было затрачено ио

две исдели па каждое водохранилище. В измерениях участвовало всего 2 человека вместо раиее требуемых 3-4. Таким образом, общие трудозатраты ио каждому объекту уменьшились в 30 раз.