Для определения полезной емкости водохранилища суточного регулирования необходимо располагать величиной среднесуточного расхода воды в реке и суточным графиком водопотребления. Если, кроме гидростанции, имеются другие водопользователи, например орошение или водоснабжение, забирающие воду выше створа ГЭС, то расчетный приток в створе ГЭС должен быть откорректирован с учетом их графиков потребления. В этом случае вместо среднесуточного притока в расчете используются данные о почасовых расходах в створе ГЭС. В расчетную таблицу вписываются последовательно часы суток, расход притока и потребления, а также недостаток и избыток стока на конец каждого часа, выраженные в м3/сек. и в м3. Недостаток и избыток расходов получаются как разность притока и потребления за каждый час суток. Далее в таблицу заносится последовательная сумма дефицита и избытка стока за каждый час, начиная с периода недостатков; в последней графе таблицы проставляется величина объемов воды, находящейся в водохранилище в каждый момент времени. Объемы воды в водохранилище вычисляются последовательным суммированием избытка и недостатка стока, причем запас воды записывается со знаком плюс, а дефицит объема — со знаком минус.
В случае неограниченного суточного регулирования, при избытке стока в реке, расчет ведется аналогично изложенному. Если превышение притока над потреблением значительно и последовательная сумма избытков больше требуемой емкости водохранилища, то имеют место сбросы. Величина сбросов равна разности между суммой избытков за каждый час и полезной емкостью водохранилища.
При ограниченном суточном регулировании расчет производится точно так же, только в графе 3 расчетной таблицы записываются величины потребления по графику с учетом ограничения его притоком. Так, для графика, изображенного на рис. 91, наибольший расчетный расход потребления может быть принят не более 7,0 м3/сек.
При расчете объема водохранилища сезонного регулирования за расчетную единицу принимаются среднемесячные расходы притока и потребления. Если имеются более подробные данные о стоке, то лучше брать декадные или пятидневные расходы.
Таблица 120
Расчет производится в следующем порядке: сначала вычисляются объемы стока и потребления (графы 3, 4, 5, 6 табл. 121), а затем вычитанием потребления из притока, т. е. данных графы 6 из значений графы 5, определяется объем избытка или недостатка стока (графы 7 и 8). Далее производится последовательное суммирование избытков и недостатков, начиная с первого периода недостатка воды (графа 9). Максимальный полезный объем водохранилища определится как сумма недостатков воды (графа 8), или, что то же, будет равен наибольшей отрицательной величине в графе 9.
Момент опорожнения водохранилища находится по таблице и соответствует наибольшему дефициту объема. В табл. 121 приведен пример расчета сезонного регулирования.
Расчеты режима водохранилища сводятся к составлению графика работы водохранилища, показывающего наличное количество воды в водохранилище в любой момент времени (рис. 92).
Исходными данными для построения графика служат приводимые в расчетной таблице показатели притока и потребления воды, объема водохранилища в начале его работы (когда водохранилище заполнено) и величина сливной призмы.
Таблица 122
воды и компенсация недостатка в воде должна производиться за счет сработки водохранилища.
График работы водохранилища строится для разных расчетных режимов его работы: в средневодном году и в маловодные годы 75 и 90%-ной обеспеченности.
В приведенном примере рассмотрен случай однотактной работы водохранилища, т. е. однократного наполнения и опорожнения его за расчетный период. В зависимости от графиков потребления и притока могут встретиться случаи двухтактной и многотактной работы водохранилища, т. е. двухкратного и многократного наполнения и опорожнения.
При двухтактной работе имеют место два последовательных периода избытка и недостатка, причем возможны следующие их сочетания:
а) каждый из избытков больше следующего недостатка,
б) один из избытков меньше следующего недостатка.
В первом случае расчетный объем водохранилища равен объему большего недостатка. Во втором случае полезный объем водохранилища равен сумме обоих недостатков за вычетом объема меньшего промежуточного избытка. Полученный таким образом объем должен быть больше объема каждого из недостатков, взятых в отдельности; в противном случае расчетным объемом водохранилища будет объем наибольшего недостатка. В случае многотактной работы водохранилища искомый его объем получается как разность между наибольшей величиной суммы Σ (S — П) из графы 9 расчетной таблицы и наименьшим ее значением, взятым перед моментом опорожнения водохранилища.
Пример расчета двухтактной работы водохранилища приведен в табл. 122. Здесь имеют место два последовательных периода избытка (март—июнь и октябрь—ноябрь) и недостатка воды (декабрь—февраль и июль—сентябрь). При этом избыток за октябрь— ноябрь меньше следующего за ним недостатка в декабре—феврале.
Отсюда полезный объем водохранилища, определяемый как сумма недостатков минус избыток за октябрь—ноябрь, равен W = (10,28 +8,38)— 6,68 = 11,98 — 12 млн. м3 и больше каждого из недостатков в отдельности.
Суммирование стока (графа 9) начинается с марта, как начала заполнения водохранилища после полной его сработки в феврале. Дальнейшие расчеты режима водохранилища производятся от момента опорожнения так же, как и при однотактном регулировании.
