Георгиев Л.А. Експлоатация на Водносиловите системи (болг. яз.)

Подождите немного. Документ загружается.

—

загубите

от

филтрация

от

чашата

на

водохрани-

лището.

отделни случаи

някои

ог

изброените съставки

на

балансовото

уравнение

могат

да

бъдат

равни

на

нула.

а.

Наличен

воден

обем

във

водохранилището

Наличният

воден обем

във

водохранилището

се

определя

от

водните

стоежи

него

помощта

на

ключовата крива

на

завирените обеми.

За

целите

на

експлоатацията тази

връзйа

между

обема

водния

сто-

еж

се

представя

таблична форма

за

стоежи през

1 см. Тъй

като

Фиг.

222.

Разположение

на

водочетни

лати

върху

водовземна

кула

1—лата

за

водните

нива

;

.2--лата

за

завирените

обеми

обемът

на

водохранилището

се

изменя

течение

на

времето вслед-

ствие

на

отлагането

на

наноси

него,

тази

зависимост трябва

да се

коригира

през по-продължителни периоди

от

време.

Водните

стоежи

се

измерват чрез водочетни лати, самопишещи

водочети

—

лимниграфи,

или

подходящи

дистанционни

во

дочети

(вж.т.11).

Водочетните

лати

се

прикрепват обикновено

към

водовземните кули

(фиг.

222),

към

специални

стъпалообразно оформени конструкции

(ко-

лов

водочет)

или към

подходящи конструктивни елементи

от

водо-

подпорното

съоръжение. Местоположението

на

латите трябва

да е

подбрано

така,

че да не се

влияе

от

евентуални

понижения

или

пови-

шения

на

водното

ниво

вследствие

на

изтичане през

преливници,

об-

лекчителни

съоръжения

водовземания. Особено голямо

удобство

експлоатационно

отношение

се

получава чрез свързването

на

водочет-

ната

лата

за

завирените обеми

(фиг. 222),

разграфена

помощ-

та

на

ключовата крива. Всички водочетни уредби независимо

от

типа

им

трябва

да

бъдат

осигурени

във

височина, като

се

свържат

кон-

тролен

репер, разположен

на

неподдаваем терен. Освен това

за

по-го-

ляма

сигурност

точност

на

измерването

желателно

при

водохрани-

271

лището

да се

предвидят няколко независими един

от

друг

водочета.

Водното ниво

се

определя

по

отношение

на

морското равнище обик-

новено

ежедневно.

При

по-малки завирени обеми

бързи

промени

на

притока

потреблението може

да се

наложи

да се

отчита

по-честй,

за да се

обхване

по-точно

протеклото кратковременно

изменение.

Точ-

ността

на

отчитането

не би

трябвало

да

спада

под 0,5 см.

Измерва-

нето

на

водните

нива

основна дейност

при

експлоатацията

на

водо-

хранилищата,

тъй

като

от тях

зависят както голяма част

от

състав-

ките

на

водния,

наносния

термичния

баланс, така

силовите въз-

действия

върху

водоподпорнотр

съоръжение.

б.

Руслов,

безруслов

приток

валежи

във

водохранилището

За да

може

да се

използува уравнението

на

водния баланс

за

целите

на

експлоатацията като своего

рода

отчетност

за

работата

на

водо-

хранилището, необходимо

е да

бъдат

изглерени

или

установени

по

кос-

вен

път

всички

негови съставки.

За

целта трябва

да се

изградят

не-

обходимите измервателни уредби, които трябва

да се

предвидят

още

проекта

за

язовира.

Под

руелов

приток

се

разбират водните количества,

постъпващи

във

водохранилището

от

реки, ручеи

потоци. Неговият размер

се

установява

помощта

на

водомерни станции, разположени

при

зауст-

Фиг.

223. Водомерна стан-

ция

към

водохранилището

на

язовир

„Беглика"

от

Баташки

водносилов

път

ването

им в

язовирното езеро (фиг. 223).

За да не се

изменя

напреч-

ният

профил, речното

легло

се

облицова

бетон. Водните количества

се

определят

ежедневно

от

отчетените водни

стоежи

посредством

ключовата крива.

При

по-малка ширина

на

речното

легло

по-малки

272

размери

на

водните количества

и на

влачените

наноси

по-удобни

за ра-

бота

са

мерните преливници

остър

ръб.

Под

безруслов

приток

се

разбират водите, които

се

оттичат

по

суходолията

във

водохранилището

произхождат

от

течни валежи

снеготопене

собствената

му

водосборна област. Този сравнително

малък

воден обем

не

може

да се

предвиди

достатъчна

за

практиката

точност,

тъй

като

не

може

да се

измерва, освен

при

някои по-харак-

терни

места. Определеният

по

този

начин

отточен коефициент трябва

да се

приеме

по

аналогия

за

цялата собствена водосборна област

на

водохранилището,

като

безрусловият

приток

се

установява

по

падна-

лите

върху

нея

валежи, респективно

по

водния запас

снега.

Тъй ка-

то в

собствената водосборна област

на

водохранилището

обикновено

се

разполага

твърде

малко дъждомерни

станции,

чертането

на

изо-

хиетна

карта

невъзможно, поради което трябва

да се

работи

усреднени

стойности

за

валежите. Като

се има

пред вид,

че

собствена-

та

водосборна област

на

водохранилището

много

по-малка

срав-

нение

общата, влиянието

на

безрусловия приток

оалансовото

урав-

нение

на

язовира

сравнително малко.

По

тааи

причина

неточностите

определянето

на

тази съставка

не се

отразяват толкова много

върху

крайните

резултати.

Притокът

във

водохранилището

от

падналите

върху

неговата вод-

на

площ валежи

се

определя

по

показанията

на

плаващ

дъждомер.

в.

Приток

от

подземни

води

и от

събирателни,

водносилови

други

деривации

Притокът

от

подземни води

във

водохранилището може

да има

раз-

личен

произход

и се

определя трудно

достатъчна

за

целите

на

екс-

плоатацията

точност. Известни ориентировъчни стойности могат

да се

получат

от

водния

баланс

на

язовира,

ако са

известни всички остана-

ли

негови съставки.

Притокът

от

подземни

во;

може

да

произхожда

от

останали

във

водохранилището извори.

Той се

определя

мно/о

трудно,

даже

при

достатъчно изяснена геоложка

хидрогеоложка обстановка.

До-

като

водохранилището

не е

запълнено,

дебитът

на

изворите може

да

се

измери. Тези стойности

на

водното количество обаче престават

да

бъдат

верни

при

запълването

на

язовира. Вследствие

на

създадения

по

този

начин

противонапор

дебитът

на

останалите

под

вода

извори

теоретически

трябва

да

намалее.

Притокът

във

водохранилището, който

се

получава

от

изцежда-

нето

на

водата

от

земните пластове

при

постепенно понижаване

на

нивото

него,

също

не

може

точно

да се

определи. Този приток

мо-

же да се

появи само

участъци

водоупорен пласт, разположен

на

известна

дълбочина

под

цялото водохранилище. Известни ориентиро-

въчни

данни могат

да се

получат,

след

като

се

изяснят филтрацион-

ните

характеристики

на

водоносния пласт.

някои случаи

за

този

при-

ток

може

да се

съди

от

потопените извори, които

при

понижаване

на

Експлоатация

на

водносиловите системи

273

водното

ниво излизат наново

на

повърхността

обикновено показват

увеличение

на

първоначално измерения

дебит.

Подобни явления

са

наблюдавани

при

изпразването

на

язовир

„В.

Коларов"

през

1956 год. Преди изграждането

му са

съществували

постоянни

извора

с общ

дебит

около

100о!т

и два

периодично пресъхващи извора.

Първите

10—15

дни

след понижа-

ването

на

водното ниво

във

водохранилището

дебитът

на

изворите, останали

на

сухо,

бил

значително по-голям

от

измерения преди завиряването. След изтичането

на

този

период постепенно

се

възс

ановява първоначалното положение. Единият

от

изворите

непостоянен

дебит обаче

показал непосредствено след понижаването

на

водното ниво

около

120

о!т

/5,

вторият

—

около

о!т

/5.

Първият извор пресъхва напълно след

дни,

вторият

—

след

дни.

Притокът

от

събирателни, водносилови

други

деривации

вър

водохранилището може

някои случаи

да

представлява основното

пе

ро във

водния

му

баланс. Така

при

язовир

„Батак"

той

възлиза

на

91,7%

от

общия преработваем воден обем.

По

тази

причина

устано-

вяването

на

този приток

е от

съществено значение

за

работата

на во-

дохранилището.

Водните количества, постъпващи

от

събирателните деривации,

се

измерват чрез изградена

при

заустването

им в

язовира водомерна

стан-

ция. Най-често

за

целта

се

използува водочетна лата

ключова крива

на

водните количества.

За да

може

да се

следи

за

коефициента

на

полезното действие

на

събирателната деривация

и за

уловимостта

на

водохващанията

по

нея, целесъобразно

е да се

измерват водните

ко-

личества

и при

всяко

водохващане.

Притокът

от

заустващи

във

водохранилището водносилови,

на-

поителни

други деривации

се

установява

също

чрез водомерни стан-

ции.

Водните количества, постъпващи

от

долния канал

на

централите,

могат

да се

установят

и по

произведената

от тях

електроенергия,

ка-

то се

използува уравн. (62).

г.

Водоползуване

загуби

на

вода

през

облекчителните

съоръжения

Водата

за

водоползувзтелите

се

подава чрез водовземането,

а в

някои

случаи

— и

през основния изпускател.

Строгата

точна отчетност

на во-

доползуването

има

особено голямо значение

за

водохранилището,

тъй

като

от

него

крайна сметка зависят стопанските резултати

от

екс-

плоатацията

му. Ето

защо

на

подходящо

място

след

водовземането

основния изпускател трябва

да се

предвиди подходящо водомерно

устройство.

Освен

описаните

н т. 30

водомери

:-л

целта може

да се

използува

термичният

хидром

етър

който

за

разлика

от

нентуриметрите

не

предизвиква

допълнителни

хидравлични

загуби. Измерването

на

водното количество

при

него

се

основава

иа

изме-

нението

на

електрическото съпротивление

на

провоцници

или

полупроводници вследст-

ствие

на

охлаждането

им от

течащата

йода.

Колкото

по-голяма

нейната скорост, тол-

кова

по-силно

охлаждането, толкова по-голямо

протичащото

водно количество.

ШбЬг,

Р.

Оа§

гпепгшспе

Нуо!готе1ег.

—

Ша5<егшй$спаа

1960,

№ 8,

стр. 203.

274

Връзката

между

тези

величини представлява експоненциална функция

на

скоростта.

нейна

помощ,

измервайки

чрез

Уитстонов

мост

изменението

на

електрическото

съ-

противление

на

термичния

хидрометър,

може

да се

определи

бързо

лесно протичащо-

то

водно количество.

За да

може

да се

следи

за

загубата

на

вода

по

деривацията,

целесъобразно

е в

края

непосредствено преди

водоползувателя,

да

се

изгради

втора

контролна водомерна станция. Като такава

при

вод-

ните

електрически централи може

да се

използува диференциалният

манометър,

монтирай

върху

спиралата

на

турбината (вж.

т. 37 а),

Водите, които

се

налага

да

бъдат

изпускани през облекчителните

съоръжения

по

време

на

пълноводие поради липса

на

обем

във

водо-

хранилището,

представляват

загуба

за

народното стопанство

и по

тази

причина

също

трябва

да се

измерват.

Водните

количества, преминали

през

основния

изпускател,

се

измерват

предвиденото

към

него водо-

мерно

устройство. Прелелите през преливника водни количества

се

установяват

по

формулата

за

преливник

практически профил

(З

с„

т В

М2$

[т

(72)

където

а„

коефициент

за

потопяването

на

преливника,

—

коефициент

за

страничното

стесняване

т —

коефициент

на

преливащото водно количество,

В —

пълната ширина

на

преливника, равна

на

сумата

от

всички

отвори,

&—

земното ускорение,

/У

—//-|-аг^/2#—

пълният напор

на

преливника.

Коефициентът

на

водното

количество

може

да се

вземе

от

извършените

за

преливника хидравлични моделни изследвания.

Ако

такива

липсват,

той се

установява чрез едновременно измерване

на

преливната

височина

Н и на

водното

количество

на

подходящо

място

след

енергогасителя.

Преливната

височина

Н се

измерва

водочетна

лата, монтирана

на

разстояние

(3 —

5)//

от

преливния

ръб

срещу вод-

ното

течение.

Подходната

скорост

на

водата

към

преливника нор-

мално

малка

и в

повечето случаи може

да

бъде

пренебрегната. Когато

това

не е

допустимо,

тя

може

да се

измери най-удобно чрез плуваци.

тези данни

се

строи ключова крива

на

преливника

—/(//),

помощта

на

която

при

измерена

по

водочетната

лата

преливна височина

може

да се

отчете прелялото водно количество.

д.

Изпарение

от

свободна

водна

повърхност

Във

водния баланс

на

водохранилището изпарението

има

сравнително

малка

тежест.

За

нашите язовири

то

достига

от 1,0 до

3,0

%от

годиш-

ния

приток

тях. Въпреки

това

неговото установяване

необходимо,

Стойности

за

и т

могат

да се

вземат

от Ст.

Василев

и др.

Хидравлика

на

хидро-

техническите

съоръжения,

София, 1967, стр.

37 и 38.

275

за да се

свърже

водният баланс

на

водохранилището,'^особено

когаю

то има

голяма

водна

площ

малка дълбочина.

Главните фактори,

които

влияят

кърху

размера

на

изпарениетоДса

температурата

на

въздуха

и на

водната

повърхност,-"

влажносттаЦна

Фиг.

224. Плаващ изпарител

я—изглед

;

б—поглед

отгоре

;

/—изи.чрител

; 2—

дъждомер

;

3—дървен

сал

въздуха

престоят

му

върху

водохранилището,

скоростта

на

вятъра

атмосферното налягане. Взаимодействието

между

тези фактори обаче

толкова

сложно,

че

точното определяне

на

изпарението

по

аналитичен

път

засега

невъзможно.

Ето

защо

прякото измерване

установените

въз

основа

на

него корелативни зависимости

са

единственият начин,

който

се

прилага сега

за

установяване

на

изпарението

от

водохранилищата

Изпарението

от

свободна водна повърхност

се

измерва почти

изключително

плаваши

изпарители, които представляват

прикрепен

върху

дървен

сал

цилиндричен

съд,

пълен

вода (фиг. 224). Количеството

на

изпарената вода

се

установява

по

обемен

начин

бюрегка (фиг. 225), като

се

приспадат падналите

върху

уреда

вялежи. Най-

разпространени

са

плаващите изпарители съветски

тип

ГГИ-3000

работна повърх-

ност

3000

ст

(фиг. 226). Освен

тях се

използуват

изпарителми

басейни

работна

по-

върхност

до

100

разположени

на

сушатл

наречени брегови изпарители.

Въпреки своята простота

изпарителите

имат

редица

недосштъци,

вследствие

на

което нормално

се

измерва само

изпаряемостта,

а не

действителното изпарение.

От

досегашните

измервания

се

установява,

че с

намаляването

на

работната повърхност

на

плаващите изпарители

се

увеличава изпаряемостта. Обратната тенденция показват

бреговите изпарители.

Причините

за

това

са

твърде

сложни.

Изпарнемостга

при по

малки

плаващи

изпарители

се

увеличава предимно вследствие

на

непрекъснатото мокрене

на

стърчащия

над

водната

повърхност борд

на

уреда

при

клатушкането

му от

вълнение.

При

бреговите изпарители изпаряемостта

расте

работната

повърхност

преди всичко

поради засиленото действие

на

вятъра

върху

по-голямата водна повърхност

облекча-

ването

на

въздушн

.-та

циркулация.

От

досегашните

изследвания

се

смята,

че

плаващи

изпарители

площ

над

дават практически приемливи данни

за

изпарението.

Местоположението

на

изпарителя оказва съществено

влияние

върху

резултатите

от

измерването. Бреговите

изпарители

показват

изпаряемост,

различна

от

тази, която

276

дават

плакатите,

като

обикновено

през периоди

голяма влажност

на

въздуха

се по-

лучава

известно

завишение

на

резултатите,

през сухите

месеци

—

занижение.

Причи-

ната

за

това

са

различията

метеороложхите

фактори

над

водната

повърхност

на

водо-

хранилището

и по

бреговете

му.

По

тази

причина

данните

от

бреговите изпарители

могат

да се

използуват

едва

след установяване

на

връзка

тези

от

плавашите.

3 5

\ \

слт^

Фиг. 225. Изпарител

ГГИ—ЗСОО

а—разрез

през изпарителя

;

б—бюретка

;

/—метален

съд.

изпарителна

площ

3000

ст-

;

2—винтове

за

прикрепваме

на

изпарителя'към

сала

;

3—

вотно

ниво

изпарителя;

4—иглен

водочет

;

5—«твор

за

пос-

тавяне

на

щифта

14 на

мерната

бюретка

;

6—тръба

;

7—мерна

бюретка

;

8—клапа

за

отваряне

на от-

вора

9 ;

70—лост

винт

12;

13—тръбичка

за

отливане

на

водата

Фиг.

226.

Работа

изпа-

рител

ГГИ—3000

/—дървен

сал ;

'2—

изпарител

;

З—бюретка

;

4—живачен

тер-

мометър

Различията

температурата

на

водата

във

водохранилището

и в

изпарителя

същ°

влияят

върху

резултатите

от

измерването. По-топлата вода

се

изпарява

по-интензивно,

отколкото

студената,

което налага

да се

мери

температурата

(фиг.

226).

За да се из-

бягнат такива различия,

изпарителят

трябва

да

притежава

топлопогльщащи

свойства

за

слънчевата радиация приблизително еднакви

тези

на

заобикалящата

го

среда.

277

Измерванията

плаващи изпарители

се

опорочават

при

по-усилено вълнение

във

водохранилището

и при

силен

вятър.

такъв

случай

или

водата

се

изплисква

навън

от

съда

или пък в

него

се

увличат

водни

капки.

За да не се

прекъсне обаче редицата

от

наблюдения,

липсващите данни

се

заместват

такива

от

бреговите

изпарители, кориги-

рани

със

съответния редукционен коефициент, който може

да се

установи

сле,

жителни

едновременни измервания

двата

уреда.

Йтт

п/з

вО

"б

3,0

70 5

2,5

2,0

50 3

1,5

<*0

.«•-

х|

—

Х^

-/?

—

"Т

—

•V.

Е/

"™~

^г

/ // /// IV V

VI/

V///

/Х Х XI XII

Фиг.

227.

Изпаре-

ния

при

язовир

„Искър*

УУ—скорост

на

вятъра

;

У?—валежи

;

Е§—

изпарение, измерено

плаващ

брегови

изпарител

При

експлоатацията

на

водохранилищата загубите

от

изпарение

трябва

да се

установяват чрез непосредствено измерване. Въпреки

недостатъците

на

изпарителите този

начин

дава

все пак

резултати, най-

близки

до

действителните. Когато липсва възможност

за

непосредствено

измерване

когато

необходимо

да се

състави прогноза, изпарението

може

да се

установи

и по

емпирични

зависимости.

От

съществуващите

голям брой формули

методи проверките

у нас са

показали,

че

добри

резултати

дава

методът

на А. П.

Браславский

и 3. А.

Викулина

също

така

този

на

Пенман

, особено когато свободните коефициенти

на

зависимостите

се

установяват

от

непосредствени измервания.

На

тази

о:нова

за

изпарението

от

язовир „Георги

Димитров"

получена

зависимостта

Я=

0,45

(1+0,029

№

)(1

—

/аоо)

пнп/мес,

а за

язовир

,Искър"

(фиг.

227)

0,395л(1+0,0871^00)(/о

—

о)т

мес

където

Браславский,

А.

П.,

3. А.

Викулина.

Норми

испарения

поверхности водохра-

нилищ.

Гидрометеоиздат,

Ленинград,

1954.

Събев,

Л. и М.

Кючукова. Определяне изпарението

от

водна повърхност

по

метода

на А. П.

Браславски

и 3. А.

Викулина.—Хидротехника

мелиорации,

1962,

№

стр. 240.

Огнев,

Б , Ю.

Козлов.

расчету

величини

испарения

водной

ловерхности.

Метеорология

гидрология,

1962,

№ 1,

стр.

34.

Вълев,

М.

Метод

за

изчисляване

на

изпарението

от

свободна водна повърхност.

Хидротехника

мелиорации,

1965,

№

стр.

61.

Вълев,

М.

Върху

изпарението

от

свободна водна повърхност

на

нашите язовири.

Хидрот.и

мел.,

1963,

№ 5, с.

149.

278

200

са

средната пъргавина

на

наситените водни пари

тЬаг

при

водната

повърхност

на

водохранилището

и на 2,0 т

височина

над

нея

1^ооо

скоростта

на

вятъра

в т/8 на 2 т

височина

над

водната

по-

върхност.

Още

по-удобна

за

използуване

корелативната зависимост

(фиг. 228), изведена

въз

основа

на

измерванията

при 8

наши

Фиг.

228.

Корелативна

зависимост

меж-

ду

средното

месечно

изпарение

Е и

надморската

височина

500

600

700

600

{

тгп

язовира

плаващи

брегови

изпарители.

Максималната грешка

по

отношение

на

изходните данни достига

до 21 %.

Тъй

като

скоростта

на

вятъра

пъргавината

на

наситените водни

пари

се

измерва по-лесно

на

сушата, предлагат

се

следните корела-

тивни

зависимости

(виж стр. 278)

за

определяне

на

И7

200

и^оо=1,би^

200

-1,59/200—1,3

тЬаг,

където

№'

са

съот-

ветните

стойности, измерени

на

сушата.

Изпарението

през зимните месеци

при

замръзнало

покрито

със

сняг

водохранилище

не

може

да се

установи чрез

обикновен

изпа-

рител.

За

неговото определяне може

да се

използува графичната

зави-

симост,

дадена

на

фиг. 229.

Освен

от

изброените

дотук

фактори изпарението

от

водохрани-

лището

функция

и от

размера

на

неговата водна площ.

За да

може

по-удобно

да се

определят изпарените водни обеми

И7„,

целесъобразно

е да се

използува графична зависимост, получена

помощта

на

кривата

на

водните площи

измерените

или

изчислените

месечни

изпарения

(фиг.

230).

При

водохранилища

в сух и

топъл климат загубите

от

изпарение

могат съществено

да

нараснат.

По

тази

причина

уместно

да се

279

потърси възможност

за

намаляване

на

изпарението. Опитите

Испания

СССР

показват,

че

химични

съединения

от

групата

на

хексадека-

нола

октадеканбла

или

леки минерални масла, разпределени

моно-

молекулярен

слой

върху

водната повърхност

на

водохранилището,

т!

декада

*»•

•*•*

х-

-Х

-ю

Фиг.

229.

Корелативна

зависимост

между

изпарението

от

заледена

покрита

със

еня

повърхност

средна-

та

декадна

температура

на

въздуха

0,1

0,2

0,3

0,Ь

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9т

Фиг.

230.

Връзка

между

изпаре-

ния

воден

обем

пг*/месец

водния

стсеж

във

водохранили-

щето

намаляват

изпарението

8—32%.

Полученият

по

този

начин

предпазен

слой

силно еластичен, взема участие

при

вълнението

при

разкъс-

ване

много

бързо

възстановява своята цялост. Неговите молекули

са

толкова плътно свързани една

друга,

че не

допускат отделянето

на

водните молекули

и по

този

начин

възпрепятствуват изпарението.

Тог1о1ша,

К.

УеггаЬгеп

ипо!

ОегаЧе

гит

УегтеШеп

дег

Уегс!ип5Шп§

Та1зреггеп,

5ееп ипо!

№а55егкга*1-ип<1

Вешаз5епш§5ап1а^еп.

—^аззепуМяспат"!,

1959,

№ 1,

стр.

22.

Макарова,

В.

Применение

мсномолекулярнь/х

пленок

для

уменьшения

потерь

с,

водной

поверхности

на

испарение.

Гидротехника

мелиорация.

1960,

№ 11, с.

61.

280