ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 460
Скачиваний: 6
интеграторами, дающими суммарный расход (объем) воды за определенный промежуток времени.
Расходомеры могут устанавливаться как на крупных, так и па малых ГЭС.
Определение расходов воды через водопропускные отверстия плотин. Вода сбрасывается из водохранилища через водопропуск
|
ные |
отверстия |
|
плотин |
|||||
|
обычно |
в |
периоды |
поло |
|||||
|
водий |
и |
паводков. |
|
Рас |
||||
|
ход |
воды |
через |
|
плотину |
||||
|
определяется |
по |
гидрав |
||||||
|
лическим |
формулам |
в за |
||||||
|
висимости |
|
от |
величины |
|||||
|
напора, |
типа |
водослива и |
||||||
|
характера |
истечения. |
Ре |
||||||
|
комендуемые |
формулы |
|||||||
|
для |
расчета |
сбросных |
||||||
|
расходов |
обычно |
указы |
||||||
|
ваются |
в |
проекте |
|
гидро |
||||
|
узла. Для |
уточнения |
рас |
||||||
|
четных |
формул |
проводят |
||||||
|
модельные |
|
исследования |
||||||
|
истечения |
воды |
через |
от |
|||||
|
верстия |
плотины. |
Натур |
||||||
|
ное тарирование |
водопро |
|||||||
|
пускных отверстий |
осуще |
|||||||
|
ствляется |
редко |
|
ввиду |
|||||
|
большой |
сложности |
и |
||||||
|
трудоемкости. |
|
|
|
|
||||
|
Для |
|
практического |
||||||
|
применения |
обычно |
со |
||||||
|
ставляют |
графики |
|
про |
|||||
|
пускной |
способности |
от |
||||||
|
верстий |
плотины, по кото |
|||||||
Рис. 19.9. Расположение отверстии расходо |
рым |
расход |
определяется |
||||||
мера в спиральной камере турбины. |
в зависимости от |
напора |
|||||||
|
или |
отметки |
уровня |
верх |
|||||
него бьефа при различной величине открытия |
затворов. |
|
|
|
|
||||
Расход воды через водопропускные отверстия специального на значения— шугосбросы, промывные отверстия и пр. — определяется аналогично.
Определения расходов воды через шлюзы. Расход воды на каж дое шлюзование определяется по объему сливной призмы, который равен объему воды в камере шлюза, сбрасываемому в нижний бьеф.
Средний суточный расход воды на шлюзование равен
Qu |
Vn |
(19.16) |
||
86 |
400 |
|||
|
|
|||
254
где V — объем сливной призмы; |
п — число шлюзований |
в сутки; |
|||
86 400 — число секунд в сутках. |
|
|
|
|
|
Объем сливной призмы для однокамерного |
шлюза равен |
||||
|
1/ = |
ш//с р , |
|
|
|
где со — площадь |
камеры шлюза; |
Я с р — напор |
(средний за сутки). |
||
Расход воды |
через плотоходы |
типа шлюзов рассчитывается |
|||
аналогично. |
|
|
|
|
|
Определение расходов фильтрации и утечек. Расходы |
фильтра |
||||
ционных вод измеряются по выходе их из сооружения |
объемным |
||||
методом или по производительности |
насосов, откачивающих филь |
||||
трационные воды, а иногда с помощью мерных водосливов.
* |
|
|
|
|
о |
|
Рис. 19.10. График зависимости |
Q=K У АЛ |
|
||||
Фильтрация воды в теле бетонных плотин может также учиты |
||||||
ваться в потерне, |
т. е. галерее, |
проходящей внутри плотины. |
||||
Расход воды |
на фильтрацию |
предусматривается |
в проекте. |
|||
Обычно он мал. При значительном |
увеличении фильтрационного |
|||||
расхода требуется принять меры к его уменьшению. |
|
|||||
Расход воды через неплотности затворов и направляющих |
||||||
аппаратов неработающих турбин |
(утечка) |
обычно |
очень мал. |
|||
Учитывается он |
приближенно, |
чаще |
всего |
путем |
визуальной |
|
оценки. |
|
|
|
|
|
|
Расчет расхода воды через рыбоходы. Расход воды через рыбо ходы зависит от их конструкции и обычно невелик. Так, напри мер, в случае рыбоходов-лотков (Кегумская и Нижне-Туломская ГЭС) расход колеблется в пределах 0,5—1,5 м3 /с. При расчете расхода учитывается продолжительность работы рыбохода.
При оборудовании гидроузла рыбоподъемниками расход воды зависит от величины рыбоподъемника и запроектированного рас хода (от 1 до 10—20 м3 /с).
В случае рыбоходов-шлюзов расход воды рассчитывается по числу шлюзований.
Учет расхода воды на водоснабжение городов и промышлен ности. Водозабор на нужды коммунального хозяйства и промыш-
255
лен мости учитывается отделами Водкоммуихоза на основе харак теристик пропускной способности насосов и числа часов их работы или с помощью водомеров.
Учет расхода воды на орошение. Учет водозабора на орошение производится отделами эксплуатационной гидрометрии водхозов по водопропускным характеристикам головных сооружений на магистральных каналах.
Сводка данных о водном режиме реки на ГЭС. Все сведения о величине расхода воды через отдельные сооружения ГЭС, вклю
чая данные о заборе воды |
из |
водохранилища для водоснабжения |
|||||
и |
орошения, поступают |
в |
производственно-технический |
(или |
|||
эксплуатационный) |
отдел |
управления |
ГЭС. Если |
в указанном |
от |
||
деле производится |
расчет |
водного |
баланса |
водохранилища, |
|||
то |
дополнительно |
собирают |
(в управлениях |
Гидрометслужбы, |
|||
гидрометеорологических обсерваториях пли других организациях) сведения о водомерной сети постов на водохранилище для расчета режима его уровня, о боковой приточностн, испарении с водной поверхности, осадках, толщине ледяного покрова, а также об осе дании и всплывании льда. Данные о расходах воды в створе гидротехнических сооружений заносятся в ведомость водноэнергетических показателей (характеристик) и месячный отчет. В послед нем даются сведения о месячном объеме притока, общего стока через ГЭС, об объеме воды на выработку энергии, холостые сбросы, утечки, собственные нужды ГЭС и пр. Этот отчет еже месячно представляется в районное энергоуправление.
РАЗДЕЛ VI
О П Р Е Д Е Л Е Н ИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ РАСХОДАМИ И УРОВНЯМИ И ПОДСЧЕТ СТОКА ВОДЫ
Глава 20
ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ РАСХОДОВ ПРИ ОДНОЗНАЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ РАСХОДАМИ И УРОВНЯМИ
20.1. Основные понятия
Зависимость между расходами и уровнями выражается гра фически кривой расходов, которая строится для определения стока воды. Стоком называется количество воды, протекшей через по перечное сечение водотока за определенное время. Вычисление стока производится, как правило, ежегодно за прошедший год. Внутри годового цикла обычно выделяют отдельные периоды, для которых величина стока вычисляется различными методами, на пример период ледостава, период развития водной раститель ности и др.
Между расходом |
протекающей в |
реке воды и уровнем |
суще |
||
ствует определенная |
гидравлическая |
зависимость, которая |
в об |
||
щем |
случае приобретает очень |
сложный вид. Особенно сложной |
|||
эта |
зависимость становится при |
неустановившемся движении воды |
|||
в деформируемом, заросшем или зашугованном русле реки. Наи более простой вид она приобретает в случае равномерного движе ния воды в недеформируемом русле с постоянной формой попе речного сечения, чего в естественных реках практически не бывает.
Рассмотрение гидравлических |
основ |
зависимости между расходом |
и уровнем выходит за рамки |
этого |
учебника; для ознакомления |
с ними рекомендуется книга Г. В. Железнякова [29]. Практически определение зависимости между расходом и уровнем произво дится на основе материалов наблюдений; таким путем получается коррелятивная зависимость.
В гидрометрии принято определять зависимость Q=f(H), т. е. зависимость расходов от уровней, хотя физически независимым переменным является расход воды, а уровень — функцией. Так при нято потому, что измерения уровней на гидрологических постах производятся ежедневно в стандартные сроки, а измерения расходов
17 |
Гидрометрия |
257 |
вследствие большой трудоемкости делаются значительно реже. Частота измерения расходов различна для разных сезонов года и неодинакова для рек с различными режимами. Более часто из
меряют |
расходы |
в |
периоды |
наибольших |
их |
изменений — в |
поло1 |
|||||||||
водья и паводки. В весеннее |
|
половодье |
делают |
4—5 |
|
измерений |
||||||||||
на |
подъеме |
и 5—8 |
на спаде; |
в межень — одно |
измерение |
через |
||||||||||
7—10 суток; |
при |
прохождении |
дождевых |
паводков—1—2 |
измере |
|||||||||||
ния |
на |
подъеме |
и |
2—3 на |
|
спаде. |
При |
устойчивом |
ледоставе |
|||||||
и плавном изменении уровня |
расходы |
измеряют через 10—20 суток. |
||||||||||||||
|
Нсм\ |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
^„ |
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
о / |
|
|
|
|
! |
1 |
|
|
7 |
; Л |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
е- |
|
|
1 |
1 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
о |
/ |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
'О |
|
|
|
|
|
ь |
/ |
п |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
,11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
* |
|
i |
|
|
|
|
|
'0 |
'О/ о |
|
|
|
|
|
|
1 |
/ |
|
/Ч |
|
°/ |
|
|
|
V |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
т / |
|
/4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
у |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
7 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
1 |
|
|
|
i| |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
А |
1 |
I |
|
О |
|
100 |
Ом'/с |
|
|
|
! |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
WO |
|
Ш А13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О.д |
|
|
1Л |
VM/C |
Рис. 20.1. Кривые расходов, площадей живого сечения и средних |
скоростей |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
течения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для построения кривой расходов |
служат величины |
измерен |
||||||||||||||
ных |
расходов и соответствующие им уровни |
воды. Эти |
|
материалы |
||||||||||||
за годовой цикл сводятся в таблицу, носящую название «Измерен ные расходы воды». Следовательно, для построения кривой рас ходов используется столько точек, сколько было измерено в тече ние года расходов воды.
Кривая расходов строится в прямоугольной системе координат
(рис. 20.1); на |
том же чертеже проводятся кривые площадей жи |
||||
вого сечения © = / ( # ) и |
средних |
скоростей |
v = f(H), |
назначение |
|
которых будет объяснено |
ниже. |
|
|
|
|
Зависимость |
Q = f(H) |
может |
выражаться |
графически в виде |
|
одной плавной |
кривой. |
В этом |
случае определенному |
значению |
|
уровня соответствует одно определенное значение расхода |
воды. |
|
Такая зависимость называется |
о д н о з н а ч н о й . Следует |
иметь |
в виду, что в данном случае мы |
имеем дело с приближенно одно- |
|
258
