Читайте также:
|
Ағынды маусымдық реттеу ең көп таралған. Ол ағынның жыл ішінде таралуының біркелкі еместігімен, жыл сайын жоғарғы және төменгі өтімдердің кезектесіп қайталануымен су тұтыну мен ағын режимдерінің сәйкес келмеуімен ерекшеленді.Ағынды маусымдық реттеу кезінде өзен ағыны жыл бойына қайта бөлінеді: суқоймасы жыл сайын көпсулы маусым ағыны есебінен толығып азсулы кезеңде босатылып қайтарым тапшылығын көмкереді.
.Ағынды маусымдық реттеулі есптеудің жалпы әдістемесі.
Ағынды маусымдық реттеудің негізгі міндеті тұтынушылардың сумен белгілі бір сенімділікпен қамтамасыз ету.
Сенімділік критериі-қайтарымның еспті қамтамасыздығын, оны әдетте нормативтік ретпен тағайындайды.Ағынды маусымдық реттеу кезінде бір жылғы су тұтыну есепті сушаруашылық жылдың ағын көлемінен аспауы керек.Сондықтан бір жылдағы қайтарымның есепті қамтамасыздығы бірдей болып қабылданады.
Ағынды маусымдық реттеудің қажеттілігін өзен ағыны мен жоспарлы қайтарымды уақыттың еспті интервалдары бойынша салыстырып белгілейді.Әдетте су тасу кезеңінде еспті интервал ретінде онкүндікті,ал аз сулы кезеңде-айды алады.Есепті интервал шегінде ағынды тұрақты деп қарастырады.Егер есепті сушаруашылық жылдың ішінде жоспарлы қайтарым ысырапты ескере отыра,есепті ағыннан асып түскен кезде табылса,онда маусымдық реттеу қажет. Сондай-ақ есепті жылдың жылдық ағыны бір жылдағы талапты қайтарымнан асып түссе де маусымдық реттеу болуы мүмкін.
Су қоймасының ысырап ескерілген жылдық қайтарымы және есепті қамтамасыздықты жылдық ағын тең болған жағдайда ағын реттеуді толық деп атайды.Егер де есепті жылдық ағын толық қайтарымнан асып түссе,онда ағынды реттеу толық емес (су тасу немесе тасқын кезінде артық сулар су қоймасынын қашыртқылагнады).
Маусымдық реттеу кезінде бөгеттің төменгі жағындағы өзенде санитарлық және табиғат қорғаулық су өтімдерін ұстап тұру
Лекция№8
Маусымдық ағынды реттеудің керектілігі
Су қоймасын пайдалану кезінде есептіден қандайда бір айырмашылығы бар режимдермен жұмыс жасауға тура келеді. Суы көп жылдар мен кезеңдерде артық сулар пайда болады, оларды ағынды тұрақты септі қайтарымға реттеу кезінде су қоймасынан қашыртады (тастайды). Сондықтан, су қорларын тиімді пайдалану үшін, пайдалану жағдайында айнымалы қайтарымға өтеді. Жоғарылайтын қайтарымның тұтынушылары гидроэлектростанциялар, су көлігі, елді мекендерлі сумен жабдықтау, жерлерді суландыру мен құрғату болуы мүмкін.
Су қоймасы режимін басқару үшін арнайы ережелер жасалады, олардың негізінде пайдаланушылық (эксплуатациялық) қызмет жылдың кез келген уақытында кепілді су қайтарымды қамтамасыз етеді, артық суларды, олардың қайтарымды көтеруге пайдалану мүмкіндігін анықтайды, есепті қамтамасыздық шегінен тыс қайтарымның үзілістерін азайтады, бос су қашыртуды төмендетеді (болдырмайды), су қоймасы толуының ҚТД және ТСД белгілерінен асып кетуіне жол бермейді. Осы ережелердің негізгі құжаты - су қоймасының диспетчерлік графигі.
Диспечерлік графикті түрлі гидрологиялық жағдайларда су қоймасының жұмысының мүмкін режимдерін талдау негізінде тұрғызады. Ордината осіне су қоймасындагы су көлемін (деңгейін), ал абцисса өсіне — жылдың айларын (онкүндіктерін) түсіреді. График аумағы қисықтар легімен бірнеше аймаққа бөлінген, олардың әрқайсысы су қоймасының белгілі қайтарыммен жұмыс істеу режиміне сай келеді: 1-кепілді q=qp; 2-жоғарылатылған qb>q>qр, 3-толық жоғарылатылған q=qb, 4-шектелген (кесілген) q<qp.
Лекция№9
Кесте- сандық баланстық әдістін мезгілдік ағынды ретеудін мезгілдік есебі
Ағынды реттеуді нақты күнтізбелік жылдар бойынша есептеулер, қарастырылып отырған кезең бөлінетін уақыттың элементарлық кесіндісінің әрқайсысына, су балансын тізбектеп жасаудан тұрады. Бұл кездегі баланс теңдеуі
Δ V = Qp Δ t - q Δ t - VnΔt - Qcm Δ t (6.1)
мұнда Δ V – Δ t уақыт ішінде су қоймасы көлемінің өзгеруі, м³; Qp – есепті ағын (су қоймасына түсетін су) м3/с; q – қайтарым өтімі, м3/с; VnΔt – Δ t уақыт ішінде су қоймасынан болатын су ысырабы көлемі, Qcm - қашыртқылық өтім, м3/с.
Ағынды реттеу түріне және есептеудің қажетті дәлдігіне байланысты есепті уақыт интервалы: бескүндік, онкүндік, ай, маусым, жыл. Бұр кезде қарастырылып отырған жылдардың барлығы үшін есептеулер көрсетілген уақыт кесіндісіндегі орташа шамалармен жүргізілуі тиіс.
Ағынды реттеу есептеулерін жүргізу кезінде тура және кері міндеттерді айырады.
Тура міндетте есепті ағын мен жоспарлы қайтарымды салыстыру жолымен су қоймасының пайдалы көлемін, сондай-ақ берілген реттеу шартына байланысты оның жұмыс режимін анықтайды. Су пайдаланушылардың суға сұранысы толық қанағаттандырылады. Ағынды толық емес пайдаланғанда артық ағын тастамаларын жүргізу реті белгіленуі тиіс.
Кері міндетте нақты қайтарымды су қоймасының жобалау шарттарымен берілген пайдалы көлемі арқылы есептейді.
Тура міндет. Есептеуді төмендегідей жүргізеді.
1. Есепті сушаруашылық жылдың басын тағайындайды және таңдап алынған уақыт интервалдары бойынша есепті ағын Wpi қайтарымды тізбектеп салыстыру жолымен су ысырабын ескермей ± (Wp-U)i баланстық айырманы есептейді. Баланстық айырманың оң мәндері артық ағын көлеміне Δ V, ал кері мәндері қарастырылып отырған уақыт интервалындағы ағын тапшылығы көлеміне ∆d сәйкес келуін көрсетеді.
Есепті сушаруашылық жылдың басы болып ең көпсулы маусымның басталу сәті қабылдануы керек.
2. Су қоймасының пайдалы көлемін Vпайд су ысыраптарын ескермей анықтайды. Бұл кезде бір белгілі баланстық айырмалардың (артықшылық пен тапшылық) тізбектілігі мен қатынасына байланысты су қоймасы жұмысының келесі режимдері болуы мүмкін: біртактылы, екітактылы, көптактылы.
Біртактылы режим артықшылықтың Δ V бір баланстық тобы мен тапшылықтың ∆d бір баланстық тобы бар болуымен сипатталады (6.1, а-сурет). Бұл жағдайда, артықшылық көлемі Δ V тапшылық көлемінен ∆d асып түссе, су қоймасының қажетті пайдалы көлемі
Vпайд = ∆d, (6.2)
Тапшылық басталуына сәйкес уақыт сәтінде су қоймасы ҚТД белгісіне дейін толуы қажет, ал оның толық көлемі VҚТД= VӨҚД+ Vпайд болатыны өзінен өзі түсінікті.
Екі тактылы режимде су қоймасы жұмысы есепьі кезең бойында артықшылық пен тапшылықтың екі топтары бар болуымен сипатталады. Бұл кезде келесі жағдайлар болуы мүмкін: тәуелсіз циклды екі тактылы жұмыс (6.1, б-сурет); тәуелді циклды екі тактылы жұмыс (6.1, в-сурет) және аралық тәуелді циклды екі тактылы жұмыс (6.1, г-сурет).
Тәуелсіз циклды екі тактылы жұмыс кезінде артықшылықтардың әрқайсысы өзінен кейін келе жатқан тапшылықтан үлкен және реттеудің есепті кезеңі бір-біріне тәуелсіз екі циклға бөлінеді.
Бұл жағдайда су қоймасының пайдалы көлемі тапшылықтардың үлкеніне тең:
Vпайд = ∆dmax, (6.3)
Үлкен тапшылық келер сәтінде су қоймасы VҚТД дейін толуы, ал осы тапшылықтың аяқталар кезінде VӨҚД белгісіне дейін босатылуы керек.
Тәуелді циклдағы екі тактылы жұмыс кезінде ∆ V1 > ∆d1, ал ∆d1> ∆ V2 > ∆d2, яғни екінші тапшылықты ∆d2 жабу үшін оның алдындағы артықшылық ∆ V2 жеткіліксіз, және қажетті көлемді бірінші үлкенірек артықшылықтан ∆ V1 жинап алады. Бұл кезде
Vпайд = ∆d1+∆d2- ∆ V2, (6.4)
Су қоймасы VҚТД белгісіне дейін бірінші тапшылық басталар алдында толуы, ал VӨҚД белгісіне дейін екінші тапшылықтың аяғында басталуы керек.
Аралық-тәуелді циклды екі тактылы режим ∆ V1 > ∆d1, ал ∆d2> ∆ V2 > ∆d1, болғанда орын алады, яғни екінші артықшылық өзінің алдындағы тапшылықтан үлкен, бірақ өзінен кейінгі тапшылықтан кіші. Бұл жағдайларда пайдалы көлемді ең үлкен тапшылыққа тең деп қабылдайды:
Vпайд = ∆dmax, (6.5)
Су қоймасының VҚТД белгісіне дейін толуы ең үлкен тапшылық басталар алдында, ал VӨҚД белгісіне дейін босатылуы – оның соң жағында аяқталуы керек.
3. Ағынды реттеу кезіндегі су қоймасының толуы мен артық суларды тастауының хронологиялық графигін жасайды.
Су қоймасының толуы және артық суларды тастау реті реттеу ережелерімен белгіленеді. Реттеудің екі вариантын ғана қарастырайық.
Бірінші вариант бойынша су қоймасын VҚТД белгісіне дейін алғашқы артықшылықтар есебінен толтырып, тек сонан кейін ғана артық суларды суқашыртқыш құрылымдар арқылы тастайды.
Екінші вариант бойынша реттегенде бастапқы кезде артық суларды НӨҚД белгісіне жеткенге дейін қашыртады, сонан соң су қоймасын НҚТД белгісіне дейін толтырады.
Бірінші вариант бойынша сенімдірек, онда су қоймасын тез толтыру үшін барлық мүмкіндіктер пайдаланылатыны көрінеді. Ол энергетикалық мақсаттарда ағынды реттегенде артықшылыққа ие. Себебі, су қоймасында жоғары деңгейлерді ұзағырақ ұстап тұрады. Бірақ бұл варианттың кемшілігі де бар: аумақтың су басылуы мен суға бату кезеңі ұзарады, булану мен сүзілуге келетін су ысыраптары үлкейеді, су қоймасының лайлану процесі жылдамдайды, гидравликалық шаюларды жүргізу қиындайды.
Екінші вариантта бірінші варианттың кемшіліктері жоқ, сондықтан да басымдыққы ие. Сонымен осы вариант бойынша реттеу үшін су қоймасындағы су деңгейін аса көтермей төменгі бьефке үлкен шығындардың тасталуын қамтамасыз ететін түптік өткізу қабілеті су қашырту құрылымдары қажет. Бұл кезде төменгі бьефті топан су басу болдырмауды да ескеру керек.
Лекция№10
Ағынды көпжылдық реттеу
Ағынды реттеу ережесінің бірінші варианты бойынша есептеу.
Су қоймасы НҚТД - белгісіне дейін босатылған сәттен бастап есепті уақыт интервалы (онкүндік, ай т.б.) соңына су қоймасының толу көлемі мен су тастауларды хронологиялық тізбек деп есептейді. Бұл кезде су балансы теңдеуін пайдаланады:
Vci = Vbi + (Wp-U)i - Vcmi, (6.6)
немесе
Vci = Vфi - Vcmi, (6.7)
мұнда Vbi мен Vci сәйкес ∆t есепті уақыт интервалының басы мен соңындағы су қоймасындағы су көлемі, м3; Vcmi - ∆t уақытындағы су тастау (қашырту) көлемі, м3; Vфi – жалған фиктивті толу, яғни VҚТД және VӨҚД көлемдерімен шектелмеген толу;
Vфi = Vbi + (Wp-U)i (6.8)
Су қоймасының толуы шектелген, бір жағынан VҚТД, ал бір жағынан VӨҚД белгісімен.
VҚТД ≥ Vсі ≥ VӨҚД (6.9)
Су қоймасын НӨҚД белгісіне дейін босатылған бастапқы уақыт сәтінде, толу Vбі = VӨҚД . Осы мәнді (6.8) формуласына қоя отыра, бірінші айдың соңындағы жалған толуды табады. Егер Vфi ≥VҚТД болса. Егер Vсі ≥ VҚТД деп қабылдайды. Су тастау көлемі Vcmi= Vфi - VҚТД. Онда ағын көлемінің барлығын су қоймасында ұстап қалуға болады. КЕлесі есепті уақыт интервалының әрқайсысына бастапқы толу ретінде алдыңғы интервалдың соңындағы толуды қабылдайды. Есептеуді айдан айға тізбектеп жүргізеді. Есептің кезең соңында Vсп = VӨҚД . Осы вариант бойынша есептеу мысалы 6.1- кестеде келтірілген. Мысалда су қоймасының екі тактылы тәуелсіз циклда жұмыс істеуі қарастырылған. Толуларды есептеу қыркүйек айынан басталған, яғни ең үлкен тапшылықтан кейінгі бірінші айдан:
Vбі = V09 = VӨҚД .
Лекция№11
Тізбектелген және толықтыратын су қоймалары.
Су қоймасы НҚТД - белгісіне дейін босатылған сәттен бастап есепті уақыт интервалы (онкүндік, ай т.б.) соңына су қоймасының толу көлемі мен су тастауларды хронологиялық тізбек деп есептейді. Бұл кезде су балансы теңдеуін пайдаланады:
Vci = Vbi + (Wp-U)i - Vcmi, (6.6)
немесе
Vci = Vфi - Vcmi, (6.7)
мұнда Vbi мен Vci сәйкес ∆t есепті уақыт интервалының басы мен соңындағы су қоймасындағы су көлемі, м3; Vcmi - ∆t уақытындағы су тастау (қашырту) көлемі, м3; Vфi – жалған фиктивті толу, яғни VҚТД және VӨҚД көлемдерімен шектелмеген толу;
Vфi = Vbi + (Wp-U)i (6.8)
Су қоймасының толуы шектелген, бір жағынан VҚТД, ал бір жағынан VӨҚД белгісімен.
VҚТД ≥ Vсі ≥ VӨҚД (6.9)
Су қоймасын НӨҚД белгісіне дейін босатылған бастапқы уақыт сәтінде, толу Vбі = VӨҚД. Осы мәнді (6.8) формуласына қоя отыра, бірінші айдың соңындағы жалған толуды табады. Егер Vфi ≥VҚТД болса. Егер Vсі ≥ VҚТД деп қабылдайды. Су тастау көлемі Vcmi= Vфi - VҚТД. Онда ағын көлемінің барлығын су қоймасында ұстап қалуға болады. КЕлесі есепті уақыт интервалының әрқайсысына бастапқы толу ретінде алдыңғы интервалдың соңындағы толуды қабылдайды. Есептеуді айдан айға тізбектеп жүргізеді. Есептің кезең соңында Vсп = VӨҚД. Осы вариант бойынша есептеу мысалы 6.1- кестеде келтірілген. Мысалда су қоймасының екі тактылы тәуелсіз циклда жұмыс істеуі қарастырылған. Толуларды есептеу қыркүйек айынан басталған, яғни ең үлкен тапшылықтан кейінгі бірінші айдан:
Vбі = V09 = VӨҚД.
Ағынды реттеу ережесінің екінші варианты бойынша есептеу. Бұл жағдайда Vсп = VӨҚД сәтінен бастап уақыт жүрісіне кері ретпен, уақыт интервалының әрқайсысының басындандағы толу мен тастау көлемдерін тізбектеп есептейді:
Vбі= Vсi - (Wp-U)i - Vcmi, (6.10)
немесе
Vбi = Vфi + Vcmi, (6.11)
мұнда
Vфi = Vсi - (Wp-U)i (6.12)
Бұдан басқа, (6.9) формуладағы шектеу күшін сақтайды. Бұл кезде, егер VҚТД≥Vфі ≥ VӨҚД болса, онда Vбi = Vфi, ал Vcmi =0 деп қабылдануы тиіс.
Егер Vфi < VӨҚД, онда Vбi = VӨҚД, ал тастау Vcmi= VӨҚД – Vфі, болады. Есептеу Vбi=VӨҚД болғанда аяқталуы керек. Екінші вариант бойынша есептеу 6.1-кестеде көрсетілген. Толуларды есептеу тамыздан басталатынына оның соңында Vсп – Vс08 = VӨҚД екеніне назар аудару керек.
4. Су қоймасының пайдалы көлемін, толуды және тастауды су ысырабын ескеріп анықтайды.
Су қоймасынан Δ t уақыт интервалында булануға, сүзілуге және мұз құрсауының пайда болуына кететін су ысыраптарын жобаланатын су қоймасына арнап алдын ала тұрғызылған графиктерді Vт=Vт (Vорт) немесе Vт=Vт (Ωорт) пайдалана отырып есептейді. Бұл кезде есепті интервалдағы су қоймасындағы судың орташа көлемін бастапқы және соңғы толудың жартылай қосындысы ретінде табады. Су қоймасы су бетінің орташа ауданын Ωорт көлемдік сипаттама Ω=Ω(V) бойынша орташа көлем Vорт арқылы табады.
Су ысыраптарын жоспарлы қайтарымға қосып, сәйкес уақыт интервалындағы толық қайтарымды (брутто қайтарым) табады: Uбр і=Uі+Vпі.
Су ысыраптары ескерілген су қоймасының пайдалы көлемін Vпайд, су қоймасының толуы мен су тастау көлемдері жоғарыда көрсетілгенге (2-пункт) ұқсас анықталуы тиіс.
Кері міндет. Жобалау шарттарымен берілген есепті ағыс Wр, жоспарлы қайтарым U, ысырап нормасы Vп, сондай-ақ белгілі пайдалы көлемде Vпайд – нақты қайтарымды Uп, тастауды және қайтарым тапшылығын табады.
Есептеу тәсілмен орындалады, оның мәні келесіде: есепті уақыт интервалын (тәулік, онкүндік, ай) таңдайды. Бірінші уақыт интервалына ағын реттеудің барлық негізгі параметрлерін, су қоймасынан болатын ысыраптарды ескере отырып: соңғы толу, тастау, қайтарым тапшылығы, нақты толу есептеледі.
Лекция№12
Су тасу және тасқынды реттеу
Ағынды реттеуді есептеу әдістерін екі топқа бөлуге болады: күнтізбелік ағындық қатарлар бойынша есептеулер (баланстық есептеулер); математикалық статистикамен ықтималдық теориясына негізделген жалпыланған әдістер.
Бірінші топқа су қоймасының су шаруашылық есептерін көп жылдық гидрологиялық бақылаулар мәліметтері бойынша орындайды. Бұл кезде көпжылдық кезендердегі орташа өзен сулылығы, сондай-ақ, сушаруашылық құрылысты болашақ пайдалану кезңіндегі сулылығы әртүрлі жылдар мен маусымдардың қайталанғыштығы ұзақтығы ондаған жылдарға созылатын бақылау кезеңіндегідей болады деп жорамалданады.
Екінші топ өзен ағыны заңдылықтарын зерттеу және ашу үшін ықтималдық теориясы мен математикалық статистиканы пайдалануға болатын кездейсоқ процесс деген өзен ағыны табиғаты туралы қазіргі көзқарасқа негізделген. Бұл позиция тұрғысынан алғанда бұрын бақыланған көпжылдық гидрограф- кездейсоқ процесс көрінісі және ол бұндай түрде ешқашан қайталанылуы мүмкін емес. Бірақ ағынның фазалық- біртекті мәндерінің тербелісі гидрологиялық режимнің жалпыланған сипаттамалары (таралу немесе қамтамасыздық қисықтары) түрінде көрсетілген белгілі бір ықтималдықтардың таралу заңына бағынады.
Осы сипаттамаларды қарастырып отырған су шаруашылық жүйенің болашақ режимін таралу және есептеу үшін пайдаланады. Күнтізбелік бақылау қатарлары бұл кезде тек ағынның статистикалық параметрлерін аңықтауға қамтамасыздық қисықтарын тұрғызу мен ағын сипаттамаларын алуға және олардың ықтималдық формада үйлестіруіне қызмет етеді. Олардың негізінде ағынды реттеудің негізгі параметрлерін (су қоймасы көлемі, қайтарым, тапшылық және т.б.) белгілейді.
Су шаруашылық есептеулерінің әдістерінің қарастырылған топтарының әрқайсысының өз жетістіктері мен кемшіліктері бар.
Тікелей өткен кезең ағыны бойынша есептеу (күнтізбелік қатарлар бойынша) ағын реттеудің кез келген түріне ыңғайлылығы және көрнекілігімен ерекшеленеді. Оның негізгі кемшіліктері- ұзақ бақылаулар жоқ болған кезде өзен ағынын пайдалану мүмкін еместігі және су қоймасынан қайтарымның қамтамасыздығын бағалаудың анық еместігі.
Өзен ағының жалпыланған сипаттамалары бойынша есептеу негізінен доғарыдағы кемшіліктерден ада. Ықтималдық теориясы мен математикалық үлгілеуді қолдану ағын сипаттамаларының көптеген мүмкін үйлесімін айқындауға мүмкіндік береді, сонымен қатар бақылаудың күнтізбелік қатарында жоқтарын да, оларды еркін құбылушы түрінде зерттеп, бастапқы қатардағы ақпаратты толығырақ пайдалану. Жалпыланған әдістердің кемшіліктері қатарында көрнекі еместігін, сондай-ақ ағын қалыптастыру заңдылықтарындағы генетикалық факторлардың ролі, күрделі математикалық тәсілдердің әсерінен, көмескіленетін жатқызуға болады.
Сондықтан су шаруашылық жобалаулар кезінде есептеудің екі әдісінің де элементтерін қиылыстыру мақсатқа сай. Бірін бірі өзара толықтыра отыра, олар жеткілікті толықтық және сенімділікпен су қоймасының қажетті есепті параметрлері мен жұмысының жобалық режимін белгілеуге мүмкіндік береді.
Лекция№13
Су қоймаларын пайдалануға дайындау
Су пайдалану мен тұтыну өтімдерің, көлемдерін және режимдерін су пайдаланушылар мен су тұтынушылардың жобалық құрамы және су тұтынудың есепті меншікті нормалары (өнім бірлігіне, 1 га жерді суландыру, бір адамға және тағы басқа) туралы мәліметтер негізінде анықтайды. Су қоймасы жақтауында келтірілген су пайдалану мен тұтынудың көлемдері мен өтімдерін пайдалы немесе жоспарлы қайтарым деп атайды. Су қоймасын жасаудан болатын су ысыраптарды жоспарлы (пайдалы) қайтарыммен қосады. Су ысырабы ескерілген қайтарым су қоймасының толық қайтарымын құрайды. Су қоймасын су шаруашылық есептеуге қажетті басқа бастапқы материалдарды топографиялық, гидрологиялық, экологиялық және басқа іздестірулер мен зерттеулер негізінде алады.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 147 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |