Порядок выполнения работы:

1. Построить характеристики верхнего Z_вб=f(V) и нижнего Z_нб=f(Q) бьефов.

2. Произвести расчет оптимальной глубины сработки водохранилища табличным методом.

2.1 Для определения оптимальной глубины сработки примем следующие допущения:

1). В течение всего периода сработки водохранилища примем величину бытового расхода как среднее значение за период сработки:

, (5.3)

где Qi – средний расход на месячном интервале, м³/с, взятый из гидрографа, t – период сработки, месяцев.

2). Период сработки водохранилища достаточно велик, поэтому для расчета среднего за период напора Н_ГЭС величину hср необходимо осреднить.

Примем:

, (5.4)

где Z_ВБН, Z_ВБК – начальная и конечная отметки верхнего бьефа (рис. 5.4).

2.2. Расчет оптимальной глубины сработки ведется табличным способом, общий вид представлен в таблице 5.1.

В основе расчета лежит метод подбора.

Рассмотрим поэтапно порядок заполнения таблицы:

• Итак, шаг, с которым будем срабатывать водохранилище, примем равным 1 метр и будем подбирать hср с целью получения максимальной выработки;

• Начальный объем водохранилища Vнач может быть найден по объемной характеристике верхнего бьефа. Сработка водохранилища всегда начинается с отметки НПУ независимо от того, на какую величину hср мы планируем сработать объем, поэтому Vнач=const;

• Конечный объем Vкон зависит hср и также определяется по объемной характеристике верхнего бьефа (рис.5.4.);

• Сработанный объем ∆Vсраб имеет место быть только при hср≠0, иначе объем воды, взятый из водохранилища, будет равен 0;

• Расход воды Qвдх – мгновенное значение. Т – время сработки водохранилища в секундах. Бытовой расход Qбыт = const – принимается среднее значение за все месяцы сработки.

Таблица 5.1

Расчет оптимальной глубины сработки водохранилища

Параметр	Ед.изм.	Расчетное выражение	Расчетные значения
hсработки	м	метод подбора с шагом 1 метр	0	1	2	…
Vнач	км3	по хар-ке Zвб=f(V)	const
Vконеч	км3	по хар-ке Zвб=f(V)
∆Vсраб	м3	= (Vнач-Vконеч)*109
Qвдх	м3/с	=
Qбыт	м3/с	по выражению (5.3)	соnst
QГЭС=Qнб	м3/с	= Qбыт+Qвдх
Zнб	м	по хар-ке Zнб=f(Q)
Н	м	= ▼Zвб-▼Zнб=(НПУ-hср)-▼Zнб
Эбыт	млн.кВтч	= 8,5*Н*Qбыт*Т
Эвдх	млн.кВтч	= 8,5*Н*Qвдх*Т
ЭГЭС	млн.кВтч	= Эбыт+Эвдх

• Суммарный расход в нижний бьеф Qгэс позволяет найти отметку нижнего бьефа Zнб по характеристике нижнего бьефа Zнб=f(Q) (рис.5.5)

• При расчете напора Н необходимо учитывать два фактора: сработка всегда ведется от НПУ; hср усредняется по (5.4).

• Расчет Эвдх и Эбыт представляет собой умножение мощности на время сработки в часах. Проследите, как меняются эти величины, а вместе с ними и суммарная энергия, и отразите это в выводах по работе.

• Критерием окончания расчета, то есть получения оптимальногоhср, является следующее: если , то hcр_i – оптимальная глубина и расчет заканчивается.

• Произведите расчет графическим способом: на основе рассчитанных в таблице значений постройте график зависимости энергий от глубины сработки (рис.5.3).

• Зная величину оптимальную величину hср, находим УМО и по объемной характеристике верхнего бьефа определяем величину полезного объема водохранилища Vпол.

На основе проделанной работе сделайте выводы о методе расчета, о полученных величинах УМО, максимальной энергии и полезного объема и проч.