Расчет максимальных расходов воды в створах проектируемых сооружений.

Этот расчет необходим для расчета отверстий плотин и определения условий пропуска воды в период строительства.

Для лесосплавных плотин      IV класса капитальности отверстия которых рассчитываются на пропуск максимальных расходов 5%-ой обеспеченности  и проверяются на пропуск максимальных расходов 1%-ой обеспеченности. Кроме того, во время строительства лесосплавной плотины IV класса капитальности проверяется на пропуск дождевого паводка с расходом воды 20%-ой обеспеченности.

1.5.1 Определение расчетных максимальных расходов малых вод (весеннего половодья).

Максимальный расход талых вод с обеспеченностью Р%.

 

 

 - расчетный слой суммарного стока половодья обеспеченностью Р%, мм.

F – площадь водосбора в расчетном створе, км²

 - коэффициент дружности половодья,

n – показатель степени, характеризующий уменьшение дружности половодья в зависимости от площади водосбора.

d_­1­ – коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода на реках, зарегулированных озерами;

d_­2­ – то же в залесенных и заболоченных бассейнах.

Расчетный слой стока половодья заданной обеспеченности.

 

 

- модульный коэффициент слоя стока половодья расчетной обеспеченности;

- средний многолетний слой стока половодья (мм), определяемый по карте изолиний (рис 4); =160 м

 

 

- коэффициент вариации слоя стока половодья, определяемый по карте изолиний. (рис.5)

 

Коэффициент асимметрии слоя стока половодья

 

 

                              

 

К_­р5%­=1,77*0,325+1=1,58          К_­р1%­=2,68*0,325+1=1,87

 

h_­p5%­=1,58*160=252,8                h_­p1%­=1,87*160=299,2

 

 

 

 - залесенность бассейна выраженная в процентах от площади водосбора бассейна;

 - заболоченность бассейна в процентах от площади водосбора.

 

d_­2­=1×0,8(0,05×65+0,1×5+1)=0,46

 

Створ плотины №1:

 

 

 

Створ плотины №2:

 

 

 

Расчет максимальных расходов и уровней воды для обоих створов плотин производим в таблице №5.

Таблица №5

Наименование створов	F, км2	(F+1)n	­k0	hp­, мм		d­1	d­2	Q­max­,		УВВ, м
				5%	1%			5%	1%	5%	1%
Створ плотины №1	1600	3,38	0,007	252,8	299,2	1	0,46	385,3	456,1	18,1	18,3
Створ плотины №2	2100	3,4						502,8	595,1	18,2	18,4

 

 

УВВ весеннего половодья расчетной обеспеченности определили для соответствующих максимальных расходов воды по кривой расходов в створе плотины, приводимой в задании.

 

1.5.1 Определение максимального расхода воды дождевого паводка 20%-ной обеспеченности.

Максимальные расходы воды дождевого паводка заданной обеспеченности можно определить по упрощенной формуле профессора Д.Л.Соколовского:

 

 

F – площадь водосбора в створе плотины, км²

S^’_­­ – коэффициент, учитывающий влияние озерности и заболоченности бассейна, определяется из выражения:

 

 

 - соответственно площадь озер и болот в процентах от всей площади бассейна;

В – коэффициент, учитывающий географическое положение реки и зависящий от заданной обеспеченности определяемого расхода. В = 3,0

 

 

Створ плотины №1:

 

 

 

Створ плотины №2:

 

 

Установив величину максимального расхода воды дождевого паводка 20% - ной обеспеченности по кривой расходов , находим соответствующую отметку уровня высоких вод дождевого паводка расчетной обеспеченности. Все расчеты сводим в таблицу №6.

 

Таблица №6

Наименование створов	F, км2		В	S’	,	УВВ обеспеченным
Створ плотины №1	1600	40	3,0	0,76	91,2	16,7
Створ плотины №2	2100	45,83			104,5	16,9

 

1.5.2 Построение кривой расхода в лимитирующем створе.

 

В пределах отметок поперечного профиля назначается три уровня на отметках Z­₁­, Z_­2­, Z_­3­ за начальный «нулевой» уровень Z_­0­ принимается уровень нижней точки дна, для которого все гидравлические элементы сечения равны нулю. Для уровня вычисляются:

а) площадь живого сечения w м², располагающаяся от дна до данного уровня.

б) ширина русла по зеркалу воды на данном уровне, В м

в) средняя глубина , эквивалентная при широком русле гидравлическому радиусу R;

г) скоростной множитель

д) средняя скорость потока , м/с

е) расход воды ,

 

Все результаты расчетов сводим в таблицу 7.

 

Таблица №7

 

DZ, м	w, м2	В, м	, м	С,	V,	Q,
10,9	0	0	0	0	0	0
12	30,5	30,5	1	50	1,12	34,16
13	65,7	33,5	1,96	56	1,75	114,97
14	104,5	37	2,82	59,5	2,23	233,04

 

По данным таблицы №7 справа от поперечного профиля строим графики зависимостей  и  (рис. 6).

  

Рис.6.