Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

АҒЫНДЫ МАУСЫМДЫҚ (ЖЫЛДЫҚ) РЕТТЕУ 4 страница

t_км = V_өқд / . (5.2)

Су қоймасына шөккен өзеннің орташакөпжылдық тасындылары көлемі жалпы түрде қалқыған V_қт және ілеспе V_im -тасындылар көлемдері жиынын көрсетеді.

(5.3)

Ұзақ бақылаулар қатары болғанда (20 жылдан кем емес) қалқыған тасындылардың орташакөпжылдық көлемі (м³):

(5.4)

мұнда - судың орташакөпжылдық бұлдырлығы, г/м³; - өзеннің орташакөпжылдық ағыны, м³/жыл, — шөгінділер тығыздығы, кг/м³.

Жыл ішінде шөккен ілеспе тасындылар көлемі (м³):

, (5.5)

мұнда - ілеспе тасындылардың орташакөпжылдық өтімі, кг/с.

Тасындылар ағынын бақылау қатары салыстырмалы қысқа болғанда (20 жылдан кем) қалқыған және ілеспе тасындылар ағыны нормасы тасындылар ағыны жылдық мәні G_t және су ағыны W арасындағы байланыс қисыған пайдалана отырып Г.А. Алексеевтің графиктік талдау әдісімен табылуы тиіс. Бақылаудың қысқа кезеңінде немесе олар мүлдем жоқ болғанда ұқсастық әдісін, сұйық және қатты ағым арасындағы байланыс графиктерін, өзендердің бұлдырлығы картасын, эмпирикалық формулаларды қолданады.

Ілеспе тасындылар ағыны жалпы тасындылар ашиының 10 пайызынан кем болған кездері, су қоймасына түсетін орташакөпжылдық тасындылар атаны көлемі қабылдануы мүмкін, яғни .

Жылдық лайлану көлемін баланстық әдіспен қабылданған уақыт иитервалында су қоймасының бастапқы және соңғы жақтауларындағы тасындылардың кіруі мен шығуының айырмасы ретінде табады.

Қалқыған тасындылармен лайлану көлемі (есепті кезеңде)

V_қт=(G_бқm- G_cқm)Δt , (5.6)

мұнда G_бқm және G_cқm - қабылданған интервалдағы су қоймасының бастапқы және соңғы жақтауларындағы сәйкес орташа қалқыған тасындылар өтімі, кг/с; Δt - қабылданған уақыт интервалы, с.

Ілеспе түптік тасындылармен лайлану көлемі (м³):

V_iт=(G_iтб-G_imc)Δt , (5.7)

мұнда G_бқт және G_сқт — бастапқы және соңғы жақтаулардағы Δt уақыт интервалындағы орташа ілеспе тосқындар өтімі, кг/с.

Қалқыған және ілеспе (түптік) тасындылар шөгінділерінің көлемдерін қоса отыра, қабылданған уақыт интервалында су қоймасының лайлану көлемін табады. Бұл кезде типтік жылдың гидрографын 3...4 есепті интервалға бөліп, әр интервалға орташа су өтімі мен тасындыларды анықтайды.

Жуық есептеулерде бір жылдағы лайлану көлемін (м³) келесі формула бойынша табады.

(5.8)

мұнда т — шөгінділердегі ілеспе тасындылар үлесі; δ— су қоймасынан төменгі бьефке тасталатын қалқыған тасындылардың транзиттік (тасымал) бөлігі.

Лекция№24

Д.И. Кочерин әдісімен су тастау құрылымдарын есептеу

Су қоймасынан қайтарымды ел экономикасының қайсы бір саласының талабына байланысты өзгерту серек кездесетін жағдай емеес. Мысалы ауылшаруашылық дақылдарды суландыру қажетті су өтімдері әр жылда бірдей емес. Құрғақ жылдары олар үлкен, ал сулылығы көп жылдары – кіші, сондықтанда су қоймасынан қайтарым төмендейді. Балық шаруашылығы, ағаш ағызу, су көлігі және де басқа салаларда да әр жылдардағы суға сұраныс бірдей емес. Осыған байланысты су қоймаларын айналымы тұтыну нормаларына есептеу туралы мәселе туындайды.

Ағын туралы көпжылдық бақылау мәліметтері бар кезде су тұтынудың айнымалы нормаларына есептеу техникасы іс жүзінде тұрақты қайтарымға күнтізбелің қатар бойынша есептеуден еш айырмашылығы жоқ. Кестелік – баланыстық есептеу кезінде тұрақты тұтыну бойынша жылдар бойынша айнымалы тұтыну жазылады; қалған есептеу реті өзгермейді. Графиктік жолмен (интегралды қисықтар көмегімен) есептеулер қиындау, себебі айнымалы тұтыну кезінде қайтарым қисықтар сынған сызықтар түрінде болып графиктік тұрғызуды қиындатады.

Ағын туралы мәліметтердің жеткіліксіз және мүлдем жоқ кезінде есептеудің жалпыланған әдістерін қолданады.

Мысалы айнымалы суландыру нормаларына ағынды көпжылдық реттегенде С. Н. Крицкий мен М. Ф. Менкель әдісін пайдаланады. Гидрологияда белгілі тәсілдермен ағынның орташаланған гидрологиялық сипаттамаларын анықтап, жылдық ағынның қамтамасыздық қисығын тұрғызады. Қолда бар суландыру нормалары қатары да осыған ұқсас өңделеді. Өзгерушілік коэффициенті С_{v, a} ,орташа арифметикалық коэффициенті С_{s, a} суландыру нормасының орташа арифметикалық мәні α есептеліп, К_рs═ (С_{v, a}С_{s, a,}р) қайтарымның қамтамасыздық қисығы тұрғызылады.

Су қоймасының пайдалы көлемінің көпжылдық қараушысын п жылдығы ең үлкен тапшылыққа Д тең деп қабылдайды:

параметрлеріне байланысты /10/ келтірілген кестелерден анықтайды. Бұл кезде қайтарым қамтамасыздығы р_а 100-р рұқсат етіледі, мұнда р – жылдық ағын қамтамасыздығы (В. В. Тромифов ұсынысы).

Лекция№25

Маусымдық су қоймасын реттеу есебі

Шартты лайланушылық көрсеткіші t_ш ірі су қоймалары үшін 200 жылдан және тоғандар үшін — 50 жылдан кем болған кездері, тасындылар транзитіне (тасымалына) ағыс элементтерінің үздіксіз өзгеруі мен лайлану денесі әсерін ескеріп лайлануды хронологиялық есептеуді орындайды ("Құрылыстық жобалау кезінде су қоймасының лайлануын есептеу жөніндегі Нұскау". Л.: Гидрометеоиздат, 1973). Есепті уақыт интервалына жыл қабылданады.

Г.И. Шамов бойынша t жылда су қоймасына шөгілген тасындылар көлемі

V_mt =V_mш( 1 -a^t_o), (5.9)

мұнда V_mш — су қоймасындағы тасындылар шөгіндісінін шекті көлемі, оған жеткенде лайлану тоқтайды, м³; a_о - бірінші жылдағы су коймасының салыстырмалы лайлануын сипаттайтын параметр;

a_o =1 - V_m1/V_mш, (5.10)

мұнда V_m1 — бірінші жылдағы тасындылар шөгіндісінің көлемі.

V_m1 және V_mш шамаларын жуықтап келесі формулалармен анықтау ұсынылады:

(5.11)

(5.12)

мұнда W_ma — тасындылардың есепті ағыны, m/жыл; — тұрмыстық жағдайлардағы өзеннің көлденең қима ауданы (есепті ең үлкен өтімнің тең су өтімі кезінде анықталатын), м²; -бөгет жанындағы жоғарғы бьефтің ең үлкен көлденең қима ауданы, м²; п - өзен еңістігіне (J) байланысты қабылданатын дәреже көрсеткіші (J <0,0001 болғанда п — 1,0...0,8; J=0,0001...0,001 болғанда n =0,8...0,5; J =0,001...0,1 болғанда n =0,50...0,33).

(5.11), (5.12) және (5.10) формулалары бойынша сәйкес V_т1,V_mu және а_о анықтап және t мәндерін бере отыра (5.9) байланысы арқылы су қоймасының жылдар бойынша лайлану жүрісін есептеуге болады. Лайлану көлемі V_mt өзінің мәні бойынша лайланудың шекті көлеміне жақындаған кезде есептеуді тоқтатады.

Тоғандар мен шағын су қоймаларының лайлануын (олардың су беті ауданы 2...4 км² -ден аспайтын) тасындылардың гранулометриялық құрамы мен режимі туралы мәліметтер жоқ кездері салыстырмалы тасынды ұстаушылық қабілеті және сусыйымдылықтың салыстырмалы көлемі арасындағы байланысты пайдалана отырып жуықтап есептейді.

β=V/ (5.13)

мұнда V - сусыйымдылық көлемі, м³; w - өзеннің бір жылдағы орташакөпжылдық ағыны, м³.

Сусыйымдылықтың салыстырмалы тасынды ұстағыштық қабілеті деп оның тасындылардың жылдық ағынының сәйкес бөлігін ұстау қабілетін айтады, яғни

= G_mж/ , (5.14)

мұнда G_тж -сусыйымдылықты тасындылардың жылдық жиналуы, - тасындылардың орташажылдық ағыны, т/жыл.

Су қоймасында бір жылда шөккен тасындылар көлемі

V_m=G_mж/ρ_m, (5.15)

Тасындылардың орташажылдық ағымы (т/жыл)

,

мұнда - орташа бұлдырлық; мәліметтер жоқ болғанда өзендер бұлдырлығы картасынан анықталады, г/м.

Солтүстік және Оңтүстік Қазақстан, Оңтүстік Орал аумақтары үшін сусыйымдылықтардың тасынды ұстаушылық қабілетін 5.1-кестеден анықтауға болады. Басқа аумақтар үшін байланысы ұқсас тоғандар мәліметтері бойынша табылады.

5.1-кесте. Солтүстік және Оңтүстік Қазақстан, Оңтүстік Орал аумақтарынын сусыйымдылықтарының салыстырмалы тасынды ұстаушылық қабілеті

Бақылау мәлімсттері жоқ болған кездері сусыйымдылықтың салыстырмалы тасынды ұстаушылық қабілетін А.В. Караушев формуласымен есептеуге болады

(5.16)

мұнда β - сусыйымдылықтың салыстырмалы көлемі; е — натуралды логарифмдер негізі; φ - параметр;

φ = ωТ_с/h_орт, (5.17)

ω - тасындылардың орташа гидравлякалық ірілігі, м/с; Т_с - тасқын су кезеңінде сусыйымдылықтан тасындылар мен су тастау ұзақтығы, с; h_орт -сусыйымдылықтың орташа терендігі, м.

T_с=V_ст/Q_m._орm, (5.18)

мұнда V_cm -су тастау көлемі, тасқын кезінде келетін судың жиынтық көлемі мен тоғанның тасқын басталар алдындағы бос көлемі, м³; Q_m.орт - тасқын кезіндегі орташа су өтімі, м³/с.

Лекция№26

Су қоймасының көп жылдық реттеуін есептеу

Ағынды маусымдық (жылдық) реттеу ең көп тараған. Ол ағынның жыл ішінде таралуының біркелкі еместігімен, жылсайын жоғары және төменгі өтімдердің кезектесіп қайталануымен су тұтыну мен ағынрежимдерінің сәйкес келмеуіменерекшеленеді. Ағынды маусымдық реттеу кезеңінде өзен ағыны жыл бойына қайта бөлінеді: су қоймасы жыл сайын көпсулы маусым ағыны есебінен толығып азсулы кезеңде босатылып, қайтарым тапшылығын көмкереді.

Ағынды маусымдық реттеудің негізгі міндеті тұтынушылардың сумен белгілі – бір сенімділікпен (кепілдікпен) қамтамасыз ету.

Сенімдік критериі – қайтарымның есепті қамтамасыздығы р_a, 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 қамтамасыздығымен есепті жылдың ағыны қамтамасыздығы бірдей болып қабылданады.

Ағынды маусымдық реттеудің қажеттілігін өзен ағыны мен жоспарлы қайтарымды уақыттың есепті интерваллдары D t бойынша салыстырылып белгілейді. Әдетте су тасу кезеңіндегіесептіинтервал 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 кезең 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 қайтарым И_бр және есепті қамтамасыздықты жылдық ағын W 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 қоймасынан қашыртқыланады).

Маусымдық реттеу кезінде бөгеттің төменгі жағындағы өзенде санитарлық және табиғат қорғаулық су өтімдерін ұстап тұру үшін су шығындары қарастырылуы қажет. Жергілікті су тұтынуға өзен ағынын толық пайдалануға рұқсат жоқ.

Су қоймасының пайдалы көлемін және оның жұмыс режимін (толу, тастау және т.б.), есепті сушаруашылық жылдық ағыны мен жоспарлы қайтарымды уақыт интервалы бойынша тізбектеп салыстыру жолымен анықтайды. Негізгі әдіс – күнтізбелік гидрологиялық қатар бойынша есептеу.

Лекция№27

Су тасу және тасқын көлемдерін анықтау

Су тасу кезеңінде артық сулар бөлігі су қоймасында уақытша ұсталып қалады. Бұл кезде су деңгейі КТД белгісінен біршама асады, яғни деңгей жедел өседі деген сөз. Бұл кезде су тасу гидрографы тастау өтімдері гидрографына трансформацияланады.

Жоғарғы сулар ағынының бөлігін жинаушы тежелген тасқын көлемі су қоймасының төменгі бьефіне түсетін ең үлкен өтімдерді төмендетуге мүмкіндік береді, соңысымен өзеннің төмен жатқан учаскілерінде топан суды болдырмайды және су тастағыш гидротехникалық құрылымдардың өлшемін азайтады.

Ең үлкен өтімдерді өткізуге арнап су қоймасын су шаруашылық есептеуді су қоймасындағы су балансы теңдеуі негізінде орындау керек. Жалпы түрде су қоймасында dt уақытындағы су балансы:

мұнда Q-су қоймасының кіре беріс жақтауындағы есепті өтім, м³\с, - су тастау құрылымы жақтауындағы өтім, м³\с, Ω-су қоймасы су бетінің ауданы, H-су қоймасындағы су деңгейі, м

(9.1) және (9.2) теңдеулерден көрінгендей ең үлкен өтімдерді өткізуге арнап су қоймасын есептеуді орындау үшін су тасудың есепті гидрографын Q(t), тастау өтімдерінің функциясын Qст(t) немесе Qст(H) және су торабы арқылы жоғары сулар өткізуережесін, Ω(H) байланысын, яғни су қоймасының су бетінің ауданы қисығын қолдану қажет.

Жобалау нормаларнда /10/ байланысты есепті гидрограф пішінін есепті жақтаудағы немесе ұқсас өзендегі бақыланған су тасудың үлгісі бойынша қабылдау ұсынылған. Бақылаулардың жеткіліксіз және жоқ болған кездері су тасудың есепті гидрографын нобайландырудың түрлі тәсілдерін қолданады. Есепті гидрографтарды тең қамтамасыздықты су тасу мен ең үлкен өтім көлемдері арқылы тұрғызылуы керек.

Артық сулар су қоймасынан су тастағыш құрылымдар арқылы тасталады: ең көп тарағаны қалқансыз немесе жотасында қалқаны бар суағарлар, сондай-ақ қақпалы түптік су ағызғыштар.

Суағар арқылы еркін ағу кезіндегі су өтімі:

Қалқан астынан ағу және түптік су ағызғыш үшін

мұнда m және µ - суағар және тесіктің сәйкес өтім коэффициенттері, b- суағар ені, м, g-еркін түсу үдеуі, м/с², H_о-келу жылдамдылығы ескерілген толық арын, м, ω - тесік ауданы, м²

(9.1) теңдеуіне кіретін Ω(H) байланысын су қоймасының тұрақты немесе қозғалыстағы көлемдері бойынша белгілейді. Егер табиғи жағдайлардағы өзен деңгейінің тербеліс ауқымы су қоймасы бөгеті жасайтын тежелуден едәуір кіші болса, онда су қоймасы су бетін горизонтальды, ал оның көлемін тұрақты деңгейлерден едәуір ауытқитын суқоймаларында есептеулерді судың еркін беті қисығын, яғни қозғалыстағы көлемді ескеріп орындау керек.