6. Гидравлические расчеты включают в себя:
расчеты пропуска высоких половодий через гидроузел или каскад гидроузлов;
расчеты кривых свободной поверхности (кривых подпора) водохранилищ;
расчеты уровней воды в верхнем и нижнем бьефах гидроузла водохранилища при суточном и недельном регулировании режимов работы гидроузла водохранилища (например, при регулировании мощности гидроэлектростанции), когда имеет место неустановившееся движение воды.
7. Пропуск половодий и паводков представляет собой водохозяйственное мероприятие, целью которого является уменьшение максимальных расходов воды, пропускаемой в нижний бьеф водохранилища. Для количественной оценки условий пропуска высоких половодий и паводков выполняются соответствующие гидравлические расчеты их регулирования (трансформации) водохранилищем.
8. В подготовке и проведении гидравлических расчетов пропуска половодий и паводков выделяются три основных этапа:
гидрологический;
гидравлический;
водохозяйственный.
8.1. Гидрологический этап представляет собой построение расчетных гидрографов половодий и паводков, принимаемых за исходные при проведении расчетов пропуска половодий и паводков.
8.2. Гидравлический этап посвящен процессам неустановившегося движения воды, сопровождающим прохождение волны и паводков через водохранилище, выбору схем расчета, математических моделей, их калибровке и верификации.
8.3. Водохозяйственный этап заключается в разработке (корректировке, уточнении) правил использования емкости водохранилища для уменьшения высоты половодий и паводков, включая приемы оперирования одной и той же емкостью для совместного решения задач по трансформации половодий и паводков и по водообеспечению потребителей (повышению низкого стока).
9. Расчетный гидрограф половодья или паводков в гидравлических расчетах является главной исходной информацией. Его основные элементы (максимальный расход, объем стока основной волны и всего половодья или паводка) отвечают заданной вероятности превышения.
9.1. Заданная вероятность превышения элементов расчетного гидрографа, необходимая для получения оценок безопасности гидроузла водохранилища, определяется в зависимости от класса сооружений для двух расчетных случаев - основного и поверочного:
Расчетные | Классы сооружений | |||
случаи | I | II | III | IV |
Основной | 0,1 | 1,0 | 3,0 | 5,0 |
Поверочный | 0,01 | 0,1 | 0,5 | 1,0 |
9.2. При наличии ряда наблюдений форму расчетного гидрографа принимают по моделям высоких весенних половодий или дождевых паводков с наиболее неблагоприятной их формой, для которых основные элементы гидрографов и их соотношения приближаются к расчетным. Рассматривается несколько моделей расчетного гидрографа с тем, чтобы выбрать наиболее неблагоприятный с точки зрения срезки пикового расхода воды.
9.3. Основные элементы расчетного гидрографа стока воды рек: максимальный расход воды, объем весеннего половодья (дождевого паводка), объем основной волны расчетной вероятности превышения, а также продолжительность весеннего половодья (дождевого паводка), его основной волны, включающей максимальный расход, и другие параметры определяют по данным гидрометрических наблюдений.
9.4. Переход от гидрографа-модели к расчетному гидрографу заданной вероятности превышения путем умножения ординат гидрографа-модели на коэффициенты, определяемые по формулам:
,
где,
, - максимальный среднесуточный расход воды весеннего половодья или мгновенный для дождевого паводка, соответственно, для гидрографа-модели и расчетного гидрографа, м/с;
и - объем основной волны, соответственно, для гидрографа-модели и расчетного гидрографа, м;
и - полный объем весеннего половодья (дождевого паводка), соответственно, для гидрографа-модели и расчетного гидрографа, м.