рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчет полезного объема методом Монте-Карло

Расчет полезного объема методом Монте-Карло - раздел Философия, Гидрологические и ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ВОДОХРАНИЛИЩА Расчет Полезного Объема Водохранилища Многолетнего Регулирования Стока По Сск...

Расчет полезного объема водохранилища многолетнего регулирования стока по ССК, построенный по материалам измерений стока за несколько десятилетий (короткая выборка), не может быть признан достаточно достоверным, потому что короткая выборка недостаточно представительна по отношению к генеральной совокупности, например, тысячелетнему стоковому ряду исследуемой реки.

За 26 лет наблюдений на р. Ашлык при сложившемся за эти годы сочетании объемов избытков (в 1961, 1970-1974, 1979 гг.) и недостатков стока (в 1975-1978, 1954-1960, 1962-1969 гг.) по сравнению с потреблением, равным норме стока, полезный объем (многолетняя составляющая) получается b1.0=6,31. Но если бы мы располагали не 26 годами наблюдений, а, например, тысячелетним рядом, то, скорее всего, сочетания избытков и недостатков на определяющем, самом критическом, расчетном участке ССК дали бы большее значение bП.0.

Стремление к уточнению bП.О., т.е. к удлинению ряда, привело к разработке математического моделирования стоковых рядов с помощью метода Монте-Карло (метод статистических испытаний). Идея его заключается в следующем. Любой вариационный ряд отличается от другого, если они выражены в модульных коэффициентах, то есть в долях средней арифметической, лишь коэффициентами вариации и асимметрии, а значения этих параметров кривой обеспеченности средних годовых расходов всегда известны (вычислены по короткому ряду или сняты с карты "Ресурсов поверхностных вод СССР"). Строят кривую обеспеченности с параметрами СVрасч и СSрасч и снимают с нее значения модульных коэффициентов для тысячи значений Р, которые выбирают из специальной таблицы двухзначных случайных чисел. Полученный ряд модульных коэффициентов представляет собой значительно более удлиненный ряд средних годовых расходов воды в исследуемом створе, так как имеет те же значения параметров, а в колебаниях водности, как и в природе, нет никакой четкой закономерности (коэффициент корреляции между соседними членами ряда близок к нулю).

Аналогичным путем можно получить длинные ряды, иллюстрирующие с большим приближением к природе хронологические колебания годового стока, которые имеют обычно коэффициент автокорреляции r=0,3. В дальнейшем рекомендуется принимать при отсутствии данных о стоке именно это значение коэффициента корреляции между смежными членами ряда.

Разработка аппарата метода Монте-Карло выполнена Садлером, С.Н.Крицким и М.Ф.Менкелем, а внедрение его в практику расчетов регулирования стока сделано Я.Ф.Плешковым, Г.Г.Сванидзе, А.Ш.Резниковским.

Исследования показывают, что выбранная в качестве расчетной длина гидрологических рядов в 1000 лет дает вполне приемлемое для практических расчетов совпадение параметров искусственных и исходных рядов.

Для достаточно широкого диапазона значений Сv и коэффициента автокорреляции r были построены сотни 1000-летних ССК притока и найдены сотни кривых, аналогичных кривой 1 на рис.9, а затем вычислена обеспеченность отдач Pa для каждого значения bП.О.

В результате массовых расчетов на ЭВМ в НИИ "Энергосетьпроект" построены графики, приведенные в работе [9] для соотношений СS=2СV, СS=1,5СV и СS=4СV для значений r=0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 и наиболее интересных для практики значений обеспеченностей Р=75, 80, 90, 95 и 99 %. На рис. 20 приводятся расчетные графики при СS=2СV и r=0,3 для разных процентов обеспеченности отдач Рa.

С помощью одного из таких графиков можно решить одну из следующих задач.

1. определить многолетнюю составляющую полезной емкости водохранилища bП.О. в долях среднего годового стока, если известны:

- коэффициент вариации годового стока реки (в примере СV =0,99);

- соотношение СS и СV , например СS=2,0 СV;

- значение коэффициента автокорреляции ряда r, например r=0,3 (по 26-летнему ряду р.Ашлык);

- обеспеченность отдач Р, например, не ниже 80 %;

- потребление брутто в долях среднего годового стока a, например, a=0,6. Это означает, что 60% всей приходящей с водосбора воды будет использовано, а 40% - сброшено в нижний бьеф.

Для названных выше значений интерполяцией по графикам СS=2СV и СS=4СV для Р=80 % и r=0,3 получаем bП.О =0,84 и VМНП.О. =0,84*129=108 млн.м3. Если принять обеспеченность Р=95%, bП.О =2,44 и VМНП.О. =2,44×129=315 млн.м3.

2. Зная СS , СV , r, bМНП.О. и a, можно определить по графику обеспеченность отдач Р.

3. Зная СS , СV , r, bМНП.О. и Р можно определить коэффициент отдачи-брутто (a).

Результаты расчета по ССК и по графикам Резниковского для Р=80 % и 95 % приведены в табл. 18.

Рис.20. Графики А.Ш.Резниковского для определения многолетней составляющей

емкости водохранилища при r=0,3 и СS =2СV

 

Значения полезного объема, найденного с помощью метода Монте-Карло для Р=95 %, получились значительно большими, чем при расчете bП.О. по ССК за 26-летний период наблюдений. Предпочтение следует отдать расчету по графикам, если расчетная обеспеченность отдач, т.е. гарантия бесперебойности отдач, высокая (около 95 %). В разделе 5.5 было получено значение Р=100%, которое, конечно, нельзя воспринимать всерьез, так как 100%-ная гарантия бесперебойности вообще невозможна. В нашем случае, если водохранилище проектируется для оросительной системы, можно принять Р=80 % и тогда bП.О.=0,84, т.е. полезный объем может быть принят даже несколько меньшим, чем получилось по ССК (bП.О. =1,06).

Чем меньше значение СV и больше значение СS годового стока, тем легче зарегулировать реку в многолетнем плане, тем меньше будет полезный объем и дешевле плотина.

Таблица 18

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Гидрологические и ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ВОДОХРАНИЛИЩА

российской федерации... ФГОУ ВПО омский государственный аграрный университет И в карнацевич ж а тусупбеков Гидрологические и ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ВОДОХРАНИЛИЩА...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчет полезного объема методом Монте-Карло

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Гидрологические и ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЕТЫ ВОДОХРАНИЛИЩА
    2-е издание, переработанное и дополненное   Одобрено ученым советом факультета водохозяйственного строительства в качестве у

Общие методические советы
При изучении каждой темы по учебнику и лекциям следует ясно понять: 1 какие величины и для чего необходимо определить в данном расчете, где они используются в дальнейших расчетах;

Виды регулирования стока
  В настоящем учебном пособии рассматриваются два вида регулирования стока - сезонное и многолетнее. При сезонном регулировании стока воду накапливают в мног

Исходные данные
  В качестве исходных данных для проекта водохранилища используют план его чаши в горизонталях, поперечный профиль по оси плотины, а также данные о режиме стока реки, на которой предс

Основные требования к проекту водохранилища и порядок работы
Искусство инженера-изыскателя при выборе места для плотины и инженера-проектировщика состоит в том, чтобы в проекте водохранилища были: * наименьшие высота, длина напорног

Анализ гидрометрических данных
Предположим, нас интересует в качестве водоисточника р.Ашлык у с.Ашлык. Эта река собирает воду с водосборной площади F=2080 км2. Водосбор реки Ашлык расположен в южной части Тюменской об

Средние месячные, средние годовые и наибольшие в году расходы воды Q в м3/с
в р. Ашлык у с. Ашлык F=2080 км2 Год I II III IV V VI

Расчеты притока воды к водохранилищу
  Расчеты годового стока выполнены в задании №1 по инженерной гидрологии. В результате статистического анализа многолетнего ряда средних годовых расходов воды в исследуемой реке опред

Средних годовых расходов воды в р.Ашлык
Год Qср.год m Qср.год в убыв. порядке Кi=Qi/Q

Ординаты теоретических кривых обеспеченности средних годовых расходов
воды в р.Ашлык у с.Ашлык (Г-распределение Крицкого-Менкеля) при Сv=1,0, Сs=2,0=Сv (вторая строка), Сs

Ординаты расчетной кривой обеспеченности средних годовых расходов в р.Ашлык, с.Ашлык. Сv=0,99, Сs=2,5Сv=2,48
Р,% Кр

Расчеты максимального стока и конструирование гидрографа катастрофического паводка
В задании №3 по гидрологии выполнен анализ ряда максимальных, то есть наибольших в году расходов воды (пиков половодий) и определен расчетный катастрофический расход воды редкой повторяемости Q

Расчеты норм потерь воды из водохранилища
  В странах жаркого климата потери воды из водохранилищ на испарение достигают половины полезного объема. Нельзя не учитывать потери на фильтрацию, так как напор воды, равный разности

Западной Сибири в процентах от годовой суммы
Месяц IV V VI VII VIII IX X XI %

Потери на фильтрацию
  Точно учесть потери воды из водохранилища на фильтрацию под плотиной, через тело плотины, в берегах, в обход плотины мы не можем, так как еще не знаем ни высоты плотины, ни напоров,

Расчет твердого стока
  Водохранилище, создаваемое на реке, характеризуется малыми скоростями движения в нем воды и представляет собой отстойник, в котором накапливаются наносы (ил, песок, камни). Постепен

Батиграфические характеристики чаши водохранилища
На рис. 6 приведен план чаши водохранилища в горизонталях, проведенных через 2.5 м. На плане показан окончательно выбранный створ плотины. Для того, чтобы составить батиграфические кривые, то есть

Расчет площадей зеркала и объемов воды в водохранилище на р.Ашлык
Отм. гориз. Н, м Начальн. и конеч. отсчеты Разность отсчетов d Площадь зеркала F, км2

График потребления воды из водохранилища
  Обычно потребителями воды являются оросительная система, ГЭС, водопровод населенного пункта или промышленного предприятия. Чтобы составить график потребения воды, производятся водох

Возможность и необходимость регулирования стока
  Необходимость регулировать сток реки водохранилищем проявляется при перебоях в процессе водопотребления. Это обычно случается во время летне-осенней межени, особенно в маловодные го

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 бу

Расчет полезного объема водохранилища сезонного регулирования стока с учетом потерь по второму способу
Ме-сяц W w W-w Vпред Vисп Vср, Fср,

График работы водохранилища в расчетный и конкретные годы
  Графы 14 и 15 представляют собой график работы водохранилища в табличной форме. Цифры показывают, сколько воды в расчетный маловодный год находится в водохранилище на начало каждого

РАСЧЕТ ПРОПУСКА КАТАСТРОФИЧЕСКОГО ПАВОДКА ЧЕРЕЗ ВОДОХРАНИЛИЩЕ и определение отметки ФПУ
В очень многоводные годы, например в 1970 (см. рис.3, гидрограф 1), в водохранилище, которое в начале этого катастрофического половодья быстро заполнится до НПУ, станут поступать большие массы воды

Уравнение водного баланса водохранилища при пропуске паводка
Предположим, что в некоторый момент t напор в сооружении равен h (рис.15), расход притока Q и сбросной расход q, площадь зеркала в этот момент F.

Приближенное интегрирование уравнения водного баланса водохранилища при пропуске паводка (метод конечных разностей)
  Расчетный гидрограф паводка разбивают на интервалы времени , достаточно малые для

Расчет пропуска паводка через водохранилище методом Я.Д.Гильденблата
Если в уравнении (16) все известные перенесены в одну, а неизвестные – в другую часть, то получим:

Расчет сбросных расходов по интервалам Dt=2 сут=0,1728 млн.с.
№ нтервала Qнач Qср QсрDt q qDt V+(qDt/2)

Расчет координат вспомогательного графика
Отметки горизонта Н, м   h, м   h3/2   q=Ah3/2

Сводка основных характеристик водохранилища сезонного регулирования стока на р.Ашлык с плотиной у с.Ашлык
Период наблюдений за стоком Норма стока Q0, м3/с Коэффициент изменчивости годового стока СV Коэффициент асимметрии годового стока С

Расчеты многолетнего регулирования стока
  Многолетнее регулирование стока можно осуществить лишь при условии, что имеется достаточно большая чаша, где может поместиться объем стока одного-двух-трех многоводных лет. Запасенн

Общие положения и порядок расчетов
1. Задаются несколькими значениями a (от amin = Qmin /Q0 до 1,0) и определяют bмнП.О + bсезП.О. 2. Для каждого

Расчет полезного объема водохранилища по сокращенным суммарным кривым (ССК) притока и потребления
Еслиимеются данные о стоке за несколько десятилетий (табл.1), можно построить ССК по месячным расходам или по годовым значениям стока (расходам или объемам). В первом случае будет учтена не только

Расчет ординат ССК стока воды в р. Ашлык у с. Ашлык
  Год Qi K=Q/Qo K-1

Расчет многолетней составляющей полезного объема водохранилища многолетнего регулирования стока на р.Ашлык
Потребление 1,0 0,95 0,90

Расчет сезонной составляющей полезной емкости водохранилища многолетнего регулирования стока (по М.В. Потапову)
  Пока в водохранилище еще сохраняется (полностью или частично) многолетний запас воды, сезонные нехватки стока могут покрываться из этого запаса, снова пополняясь сезонными излишками

Расчет потерь и полезных отдач
  Определив суммарный полезный объем водохранилища для каждого значения , мы можем н

Расчет обеспеченностей основных водохозяйственных показателей
При расчетах сезонного регулирования стока мы задались заранее определенным значением обеспеченности притока, взяв в качестве расчетного маловодный год обеспеченностью Р=80%. При расчетах многолетн

Сравнение результатов расчета многолетней составляющей полезного объема водохранилища многолетнего регулирования стока на р. Ашлык
Полезный объем bП.О. При a 0,80 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
  Батиграфические характе­ристики Брутто-потребление Водохранилище Водослив Возможность регулирова­ния График, - потребления связи q=f(V)

ГИДРОГРАФЫ ПОЛОВОДИЙ
  На реках Западной Сибири   Средние суточные расходы воды в годы с большими максимальными расходами   (Выписки из Гидрологических ежегод

Гидрологические и водохозяйственные расчеты
к проекту водохранилища на реке... с плотиной в створе...»   1. Описание исходных данных о режиме стока воды. 2. Расчеты годового стока и внутригодо

Библиографический список
  1. Атлас расчетных гидрологических карт и номограмм.- Л., Гидрометеоиздат, 1986. 2. Железняков Г.В., Овчаров Е.Е. Инженерная гидрология и регулирование стока. - М., Колос,1

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги