Назначение мертвого объема водохранилища

 

Потери воды из водохранилища неизбежны. Поэтому кроме «полезной» воды, которая будет отдана потребителям, полезный объем должен включать воду, запасенную в расчете на то, что она будет потеряна на испарение и фильтрацию. Потери же происходят не только из полезного, но и из мертвого объема. Поэтому, прежде чем рассчитывать полезный объем с учетом потерь, необходимо назначить величину мертвого объема и соответствующий уровень УМО. Эта задача ответственная и решается в каждом конкретном случае по разному. Основные принципы назначения отметки УМО или величины V_мо сводятся к следующему:

- если водохранилище создается на судоходной реке, УМО выбирается так, чтобы для судовождения были обеспечены достаточные глубины;

- если водохранилище создается для ГЭС, стараются отметку УМО выбрать повыше, чтобы при самых низких эксплуатационных уровнях напоры на турбинах были побольше;

- если водохранилище создается для целей самотечного орошения, отметку УМО принимается выше самой высокой отметки поверхности орошаемого массива;

- при машинном водозаборе из водохранилища отметку УМО следует поднять повыше для уменьшения геометрической высоты подъема воды насосами в целях экономии энергии;

- величина площади мелководий (глубины менее 1,0-2,0 м) должна быть наименьшей, не более 25 - 30 % от площади зеркала при УМО;

- средняя глубина воды в водохранилище при УМО должна быть не менее 2 м;

- величина V_мо должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить беззаморные условия для рыбного поголовья водохранилища.

Независимо от перечисленных требований мертвый объем должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить аккумуляцию наносов в течение расчетного срока службы водохранилища. Если объем наносов за один год V₁, то период заиления будет Т_заил= V_мо/ V₁. При малой мутности воды объем заиления за расчетный срок службы получается весьма малым, и значение мертвого объема назначается исходя из других, перечисленных выше требований. Соотношения между V_мо и V_по могут быть самыми разнообразными. Но при проектировании рекреационных малых прудов мертвый объем обычно стараются назначить меньше, чем полезный, а иногда и вообще обходятся без мертвого объема, ежегодно выпуская всю воду, чтобы очистить дно от наносов и мусора.

В нашем примере уровень мертвого объема назначен на отметке 13,0 м. При этом (рис.7) Vмо=12 млн.м3 и Fумо=3,7 км2. При УМО =13,0 м максимальная глубина воды у плотины над тальвегом получается 13,0-8,5=4,5 м и средняя глубина около 2,2 м. Объем заиления V1 за один год при мутности 75 г/м3, объемном весе наносов 1,4 т/м3 и объеме годового притока в средний год 4,04×31,5×108 м3 составляет 6,89 тыс.м3. Значит, мертвый объем заилится полностью через

В настоящем примере мутность воды в реке невелика, и объем заиления за 25 лет получился незначительным, следовательно, мертвый объем будет назначен исходя из других требований, предъявляемых к его расчету.

Студенту следует назначить УМО на отметке, превышающей отметку дна реки в створе плотины, на 4-5 м, чтобы средняя глубина при УМО оказалась не ниже 2 м. При этой отметке следует определить по кривой V(H) значение мертвого объема, а затем определить, за сколько лет V_мо заилится полностью.