Потери воды из водохранилища

Основные методы расчетов регулирования стока.

Методы расчета регулирования стока можно разделить на две группы: расчеты по календарным стоковым рядам (балансовые расчеты); обобщенные методы, основанные на использовании математической статистики и теории вероятностей.

В первой группе водохозяйственный расчет водохранилища выполняют по данным многолетних гидрологических наблюдений. При этом предполагается, что средняя за многолетние периоды водность рек, а также повторяемость лет и сезонов разной водности в период предстоящей эксплуатации водохозяйственных сооружений (по крайней мере, в ближайшие десятилетия) будут такими же, как и в период наблюдений длительностью несколько десятков лет.

Вторая группа основывается на современных представлениях о природе речного стока, заключающихся в том что речной сток есть случайный (вероятностный, стохастический) процесс, для изучения и раскрытия закономерностей которого можно использовать теорию вероятностей и математическую статистику.

При создании водохранилища вследствие затопления и подтопления части территории, подпора и повышения уровня грунтовых вод происходит изменение соотношения между элементами водного баланса. В результате этого возникают дополнительные потери воды. При этом выделяются потери на испарение, потери воды на фильтрацию и заполнение водохранилища, потери воды на ледообразование.

Потери воды на испарение. Дополнительные потери воды на испарение связаны с тем, что вследствие создания водохранилищ приводит к затоплению значительной территории и часть суши заменяется водной поверхностью.

Если до строительства водохранилища сток (мм) с затопляемой территории

(4)

то после его сооружения сток (мм) с этой территории

(5)

где х-слой осадков, мм; Z₃ и Z_{B -} слой испарения соответственно с затопленной территории и водной поверхности, мм.

Разность значений стока до и после введения водохранилища очевидна и составляет дополнительные потери воды на испарение, (мм):

(6)

Как следует из формулы (6), чтобы определить потери воды на испарение, необходимо вычислить испарение с водной поверхности водохранилища Z_B и с этой же территории до ее затопления Z_з.

Слой испарения (мм) с затопляемой части долины вычисляют как средневзвешенную величину:

(7)

где Z_в, Zс_, Z_п - слой испарения соответственно с водной поверхности русла, суши и поймы, мм; W _в, Wс, W _{п -} площадь соответственно речного русла, затопленной суши и поймы, км².

При многолетнем регулировании стока средний слой дополнительного испарения (мм)

(8)

где- среднемноголетний слой испарения с водной поверхности, мм; - среднемноголетний слой испарения с затопляемой территории (с поверхности суши, поймы, речного русла), мм.

При сезонном (годичном) регулировании стока расчетную обеспеченность Р_z слоя испарения с водной поверхности приближенно принимают равной Р_z = 100 – Р_x, где Р _x - расчетная обеспеченность осадков. В этом случае слой дополнительного испарения (мм) (по В.И. Моклякову) из водохранилища

(9)

где К_100-Px и К_Px - модульные коэффициенты соответственно слоя испарения с водной поверхности и слоя осадков расчетной обеспеченности; a_с= у/х - коэффициент стока со склонов речной долины.

Объем потерь воды (м³) из водохранилища на дополнительное испарение с затопленной территории за расчетный интервал времени

(10)

где Z_д - слой дополнительного испарения с площади затопления мм; W_з- площадь затопления, км².

Площадь затопления (км²)

(11)

где W_в и W_р - площади соответственно водной поверхности водохранилища и русла реки в

естественных условий, км²; определяют по батиграфическим или объемным кривым водохранилища.

Наряду с затоплением при создании водохранилища происходит подтопление территории, прилегающей к нему. При этом повышаются уровни грунтовых вод, увеличивается испарение. Площадь подтопления W_пдт определяют как часть суши, прилегающей к контуру водохранилища с глубиной залегания грунтовых вод не более 2.0...2.5 м.

Объем дополнительных потерь (м³) на испарение с зоны подтопления

(12)

где Z_пдт - слой испарения с зоны подтопления. мм; W_пдт - площадь подтопления, км².

Суммарный объем потерь воды на испарение вследствие подтопления и затопления земель

,

(13)

Дата добавления: 2014-01-14