6.3. Оценка продолжительности пускового периода. Режим водопотребления в течение пускового периода
7. Выводы
8. Список литературы
1. Цели и задачи проектирования
Цель: обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки Рыбница в условиях перспективного развития существующего водохозяйственного комплекса. Динамическое развитие одной из отраслей создает необходимость многолетнего регулирования стока с привлечением дополнительных водных ресурсов смежного речного бассейна. В составе перспективных задач следующее:
1. подготовка гидрологической информации, включая основные гидрологические характеристики на основе данных наблюдений, а также моделирование стока для усиления репрезентативности расчетных данных
2. постворные водохозяйственные балансы с учетом водохозяйственного районирования
3. построение анализирующей зависимости «емкость водохранилища - гарантированная водоотдача» с использованием обобщенного метода расчета, то есть по обобщенным параметрам стока и водопотребления
4. выбор варианта емкости регулирования и объема переброски на основе оптимизационных методов (динамическое программирование)
5. разработка правил управления водохранилища многолетнего регулирования стока
6. определение противопаводочной емкости водохранилища и пропускной способности водосбросных сооружений
7. фрагменты инженерных сооружений в составе водохранилищного гидроузла
8. технико-экономические показатели и качественная оценка влияния водохозяйственного комплекса на окружающую среду
2. Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования
Бассейн реки Рыбница расположен в Орловской области. Длина реки составляет 59км, площадь водосборной площади 709км2. Основными притоками являются Малая Рыбница, Путимец, Вишневец и Стишь. Рассматриваемая река является одним из притоков реки Оки. Питание у реки грунтовое, снеговое, дождевое, то есть мешанное. Климат формируется под влиянием атлантических и континентальных воздушных масс, таким образом он является умеренно континентальным. Зима умеренно холодная с частыми оттепелями. Средняя температура января около -10° С. Наиболее низкие температуры воздуха в Орле достигают
-44,4° С. Весной нередки возвращение холодов, иногда сопровождающиеся выпадением снега. Лето теплое. Средняя температура воздуха самого теплого месяца - июля составляет +18-+19° С. Продолжительность вегетационного периода 170 - 185 дней.
Осадков больше всего выпадает в центральных районах области, количество которых составляет 450 - 580мм в год. За летний период выпадает 35 - 40% годовой суммы осадков, а зимой в виде снега 24 - 31%. В данной области преобладают выщелоченные черноземы. Они занимают до 40% территории. На светлосерые, серые и темносерые лесные оподзоленные почвы приходится около 25%, а на типичные черноземы - 5 - 6%.
В таблице 1 представлено внутригодовое распределение осадков, испарения и температуры воздуха.
Таблица 1. Среднемноголетние величины осадков, испарения и температуры воздуха
Фактор
Месяцы
Год
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Ос, мм
23
29
32
39
56
73
77
52
46
47
33
36
549
Ес, мм
Ев, мм
55
100
120
105
95
65
40
30
610
t°, С
-10,1
-9,7
-4,7
4,4
12,8
15,9
18,2
17,0
11,3
5,0
-1,3
-7,2
4,3
Область расположена в подзонах смешанных и широколиственных лесов и в зоне лесостепи. Основная часть территории области распахана. Леса и кустарники занимают около 8% всей площади области. Наибольшее количество лесов находится в западных районах. Основной лесообразующей породой является дуб обыкновенный; сопутствующие виды: липа, клен, ясень и вяз. Кроме того, растут дикая яблоня, дикая груша, черемуха, рябина, клен полевой, крушина ломкая, бересклет бородавчатый, бересклет европейский, жимолость лесная, калина, шиповник, барбарис, барышник, а восточных и юго-восточных районах - терн и степная вишня. Степная растительность сохранилась главным образом в местах, мало доступных для распашки и выпаса скота - по крутым берегам рек и оврагов. Количество видов степной растительности резко увеличивается с запада на восток. Из характерных представителей северных луговых степей встречаются ковыль узколистный, ковыль перистый, козелец пурпурный, астра дикая. Луговая растительность связана с многочисленными речными долинами, оврагами и балками. Под лугами занято 7% площади, в том числе под заливными 1,2%.
2.1 Поверхностные водные ресурсы
Поверхностные водные ресурсы представлены рекой Рыбница и ее притоками.
2.1.1 Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки, внутригодовое распределение
Водные ресурсы используются для нужд водоснабжения города, сельской местности, рекреации, промышленности, орошения, животноводства.
Модуль среднемноголетнего стока составляет 3,7л/сек.км2, минимальный расход 95% обеспеченности - 1480м3/сек, общий уклон реки - 0,0013, уклон территории водосбора 21‰, норма стока (среднемноголетний объем стока реки) составляет 82,74км3, среднегодовые расходы:
· Q95%=1,480м3/сек
· Q75%=2,05м3/сек
· Q50%=2,54м3/сек
Среднегодовые объемы для тех же лет составляют:
· W95%=46,56млн.м
· W75%=64,52млн.м3
· W50%=79,65млн.м3
Площадь угодий составляет:
· fозер<1%
· fболот<1%
· fлеса=4%
· fпашни=75%
Назначение расчетных балансовых створов
В результате предварительного водохозяйственного районирования в проекте определены границы водохозяйственных участков, которые ограничиваются расчетными водохозяйственными створами (рис. 1).
Оценка водообеспеченности в данном проекте выполняется на основе постворного ВХБ. В ответственных масштабных проектах расчет выполняется по многолетним гидрологическим рядам стока и водопотребления. С целью сокращения объемов расчетов используются расчетные маловодные годы с 75% и 95% обеспеченностью. В привязке вышеуказанного хозяйственного участка определены показатели водопотребления и расчетные гидрологические характеристики.
Таблица 2. Водохозяйственные показатели
ВХУ
Водопотребители
КБХ
Промышленность
Орошение
Животноводство
Рекреация
Итого
ПВ
БВ
ПВ
БВ
ПВ
БВ
ПВ
БВ
ПВ
БВ
ПВ
БВ
0 - 3
0,97
0,316
0,05
0,05
1,02
0,366
3 - 2
0,97
0,316
0,05
0,05
0,35
0,105
1,37
0,471
2 - 1
0,97
0,316
0,05
0,05
6,205
5,58
0,09
0,09
0,35
0,105
7,665
6,141
Таблица 3. Основные гидрологические характеристики
№ водохозяйственного створа
Fводосбора,
км2
L, км
, млн.м3
Cv
ra
Обеспеченные объемы стока
10
25
50
75
95
3
204,3
17
23,84
0,3
0,4
33,38
28,13
23,12
18,69
13,47
2
314,8
26,2
36,74
0,3
0,4
51,44
43,35
35,64
28,80
20,76
1
709
59
82,74
0,29
0,4
115,84
97,63
80,26
64,87
46,75
В реальном проекте для определения гидрологических параметров используются аналоги для тех створов, в которых отсутствуют или недостаточно наблюдений. Экспертная оценка гидрологических характеристик может выполняться на основе зависимости или , но обязательно опираясь на какой-то известный створ данной реки или реки-аналога.
В учебном проекте будем считать, что модуль стока не меняется по длине реки.
Для определения Сv в промежуточных створах используем формулу Воскресенского:
Коэффициент автокорреляции характеризует внутрирядную связь между стоками смежных лет. Принимаем ra в зависимости от модуля стока. Так как q=3,7 л/с км2, то ra=0,4.
По данным таблицы строим совмещенный график кривых обеспеченности в расчетных створах.
Таблица 4. Расчетное внутригодовое распределение стока лет характерной водности.