Файл: Курсовая работа по проектному расчету малого водохранилища энергетического назначения на реке Сим, п. Миньяр для комплексного использования водных ресурсов имеет целью научить студента основам проектирования малых водохранилищ..docx

(25)

Имея интегральную кривую стока, построенную за определённый период, можно графически определить полезный объём водохранилища и соответствующий этому объему зарегулированный расход для полного регулирования и неполного регулирования. Неполное регулирование рассчитывается не менее чем для четырех – пяти расходов.

На основании полученных данных строится график зависимости зарегулированных расходов от полезного объема водохранилища (рисунок 8).
Таблица 8 – Расчет гидрографа стока (75% обеспеченного) и расчет притока воды в водохранилище Q_75%=18,13 (Поскольку заполнение водохранилища начинается с марта месяца, то мы считаем, что год начинается с марта)

Доля	0,17	0,2	4,1	2,6	1,2	0,73	0,56	0,49	0,38	0,23	0,17	0,16
Расход, Q	3,101	3,64	74,79	47,43	21,89	13,31	10,21	8,93	6,932	4,19	3,101	2,919
W, 106 м3	8,31	9,46	200,3	122,9	58,63	35,67	26,48	23,94	17,97	11,24	8,31	7,06
W нарастающим итогом, 106 м3	8,31	17,76	218,10	341,04	399,7	435,3	461,8	485,8	503,7	515	523,3	530,3

---

Рисунок 8 –Полезного объема водохранилища от месяца в году

2.5 Расчет заиления водохранилища и определение мертвого объема
Заиление – процесс отложения наносов которые тащит река. Это заиление отражается на определении мертвого объема водохранилища. Прежде чем начать расчет определим среднюю мутность воды ρ₀ = 200г/м³, и тогда средний нанос будет определяться:

(26)

где Q_СР – средний многолетний расход воды (75% обеспеченный);

ρ₀ – средняя многолетняя мутность воды (г/м³).


Средний многолетний объем взвешенных наносов:

(27)

где ρ_вз – средняя плотность взвешенных наносов 1000÷1500 кг/м³.

Объем взвешенных наносов за t лет службы:

(28)

где δ – транзитная часть наносов (δ= 0,2÷0,3);

t_сл – срок службы гидросооружения (50 лет).

Влекомые по дну наносы:

(29)

где β – отношение массы влекомых наосов к массе взвешенных наносов (для равнинных рек β = 0,05÷0,1);

ρ_вл – плотность влекомых наносов (1500÷1800 кг/м³).



Определим мертвый объем водохранилища:

(30)

где φ – коэффициент учитывающий дополнительное нанесение наносов за счет размывания берегов (φ = 1,1÷1,2).

---

---

3  ВОДНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ

1. 
   Расчет энергетических возможностей створа
   

При выполнении водно – энергетических расчётов в курсовом проекте определяются расчётный напор, расчётная мощность, колебания напоров и мощности.

В одном и том же створе можно получить различные мощности в зависимости от высоты плотины. Высота плотины определяет не только напор, но и величину водохранилища, а, следовательно, и зарегулированный расход.

Чтобы выявить, какие мощности можно получить в данном створе, необходимо построить график зависимости мощности водотока от отметки нормального подпёртого горизонта, так называемую энергетику створа. Для построения этого графика используются полученные ранее характеристики водохранилища и нижнего бьефа и кривая зависимости между полезным объёмом воды и зарегулированным расходом.

Для какой либо отметки НПУ находится полный объём водохранилища, по полезному – зарегулированный расход. По величине расхода и характеристике нижнего бьефа находится отметка нижнего бьефа. Напор при этом определяется как разность отметок верхнего и нижнего бьефа, а мощность водотока вычисляется по формуле:

(31)
Проведя такие расчёты для 4 – 5 отметок верхнего бьефа, можно построить требуемую графическую зависимость, которая представлена в таблице 9 и на рисунке 9.
Таблица 9 – Расчет энергетических возможностей створа

ВБ, м	W·106, м3	Wмо·106, м3	(W- Wмо) ·106, м3	Qзар, м3/с	НБ, м	Напор, м	Nвод, кВт
356	75,03	4,105	70,925	10,2	335,75	20,25	2026
352	52,8	4,105	48,695	9,3	335,64	16,36	1493
348	23,42	4,105	19,315	6,85	335,5	12,5	839,981
344	17,92	4,105	13,815	6,2	335,43	8,57	521,245
340	8,035	4,105	3,93	5,8	335,38	4,52	257,179

---

Рисунок 9 – График зависимости N=f(Q_зар)

2. 
   Расчетный напор ГЭС
   

Выбор расчётного напора для ГЭС производится на основе учёта существующих гидросиловых установок (мельниц, ГЭС) и условий незатопления и неподтопления населённых пунктов и ценных сельскохозяйственных угодий, расположенных выше ГЭС.

Недопустимо по санитарным нормам создание пойменных водохранилищ с глубиной воды в них менее 0,5 м.

Напор гидростанции изменяется вместе с изменением горизонтов верхнего и нижнего бьефов, поэтому при подборе турбины вводится так называемый расчётный напор.

При наличии достаточных материалов по используемому водотоку (наличию расчётного гидрографа и кривых Q = f(H)) для определения расчётного напора турбин следует пользоваться формулой:
(32)

В тех случаях, когда необходимые данные по водотоку отсутствуют, а есть лишь сведения о максимальном и минимальном напоре, расчётный напор для выбора турбин может быть определён по формуле:

(33)

где Н_mахи Н_min – максимальный и минимальный напор в м.

3.3 Выбор гидросилового оборудования ГЭС

Выбор основного гидросилового оборудования гидротурбин и генераторов на основании полученных ранее расчётной мощности и расчётного напора.

Для подбора турбин в курсовом проекте следует пользоваться номограммой, представляющей свободный график областей применения турбин различных типов. Найдя по свободному графику для данных N_расч и Н_расч тип турбины, по частному графику выбранного типа находится: число оборотов турбины, диаметр колеса, высота всасывания (Приложение 3).

Для выбора генераторов также можно пользоваться номограммой, представляющей свободный график областей применения гидрогенераторов, построенный в координатах N_расч и Н_расч. Указанные в номограмме гидрогенераторы подобраны так, что достигнуто совпадение числа оборотов турбины и генератора. При несовпадении оборотов турбины и генератора число оборотов агрегата принимается равным числу оборотов генератора.

---