§ 42. Потери стока на фильтрацию из водохранилища
Потери воды на фильтрацию могут происходить:
а) через тело земляных плотин и дамб,
б) под плотину и в обход ее в берегах с выходом воды в нижний бьеф,
в) через грунт ложа водохранилища.
Потери на фильтрацию через земляные сооружения сравнительно невелики и достигают заметной величины при большой протяженности дамб, ограждающих водохранилище, и высоком коэффициенте фильтрации слагающих их грунтов. Фильтрационный расход через тело плотины приближенно может быть определен по формуле
Фильтрационный расход под плотиной при мощности слоя водопроницаемого грунта основания Т ориентировочно можно оценить по формуле
(151)
где k1 — коэффициент фильтрации грунта основания.
При глубоком залегании водоупора глубина активной зоны фильтрации принимается Т = 6Н и фильтрационный расход
(152)
На величину фильтрационных потерь через грунт ложа водохранилища влияют характер грунтов, слагающих ложе, глубина воды в водохранилище, положение уровня грунтовых вод и ряд других «факторов, учет которых представляет значительные трудности. Вследствие сложности и недостаточной изученности вопроса учет этого вида потерь является весьма приближенным. Для ориентировочного определения фильтрационных потерь могут быть использованы следующие данные, выраженные в виде слоя воды, теряемой в течение года с площади зеркала:
а) при хороших гидрогеологических условиях (водонепроницаемые грунты в ложе водохранилища, близость грунтовых вод в берегах) — 0—0,5 м в год;
б) при средних условиях — 0,5—1,0 м в год;
в) при плохих гидрогеологических условиях (проницаемые неводоносные породы) — 1,0—2,0 м в год и более. Иногда потери выражают не в виде слоя воды, а в процентах от соответствующего объема воды в водохранилище. В этом случае величины потерь принимают следующие:
а) при хороших гидрогеологических условиях — от 0 до 10% в год, или 0—1% в месяц;
б) при средних условиях — от 10 до 20% в год, или 1 —1,5% в месяц;
в) при плохих условиях — от 20 до 40% в год, или 1,5—3,0% в месяц.
Вычисление потерь производится при среднем положении уровня воды в водохранилище для периода в один месяц. Учитывая невысокую точность этих расчетов, месячные величины потерь относят к единице площади зеркала водохранилища или к единице объема водохранилища и полученные значения принимают в качестве расчетных для других уровней в течение всего года.
§ 43. Потери стока на ледообразование
В зимний период часть стока не может быть использована из-за ледообразования на поверхности водохранилища. При сработке сливной призмы водохранилища, которая обычно достигает наибольшего значения к концу зимы, часть льда оседает на берегах вследствие понижения уровня водохранилища и исключается из энергетического использования в наиболее маловодный зимний период. Таяние осевшего льда весной совпадает обычно с повышением расходов воды в реке, и аккумулированный в виде льда сток бесполезно сбрасывается в нижний бьеф ГЭС. Таким образом, эта часть стока оказывается потерянной и должна исключаться из приходной части водохозяйственного баланса.
Если объем водохранилища достаточен для захвата стока половодья и холостые сбросы отсутствуют, потери вследствие ледообразования являются временными. Однако такие условия в практике проектирования сельских ГЭС встречаются очень редко.
Объем потерь воды на ледообразование за весь зимний период может быть вычислен по формуле
Толщина льда за расчетный период определяется по формулам (1—5).
Для примера в табл. 113 приведен расчет потерь на ледообразование с поверхности водохранилища по месяцам.
Благодаря наличию второго водохранилища, расположенного выше проектируемого, имеется возможность давать попуски в нижележащее водохранилище в маловодные месяцы. Вследствие этого площади зеркала к концу ноября и марта оказались больше, чем в начале этих месяцев, что позволило уменьшить суммарные потери на ледообразование.
