Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

ВХР1.2: Задача с учетом потерь воды из водохранилища




Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; задано значение Zвбн = 53,0 м и на начало Dt = 2,63·106 с;`Qпр = 900 м3/с;`Qнбтреб = 1000 м3/с при eQ = 2%; известна характеристика DQпот(Zвб), представленная в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2

Характеристика DQпот(Zвб)

Zвб, м 52,0 52,5 53,0 53,5
DQпот, м3        

 

Требуется найти: Zвбк,`Qв,`Qнбфакт,`Qпот, Vвбк.

Так как DQпот = DQпот(Zвб(Vвб)), то также как и в п.2.1. решение задачи должно идти итеративным путем с расчетными переменными Zвбк или Vвбк.

Основные расчетные соотношения соответствуют п.1.1 с учетом того, что для заданных Zвбн и Zвбк будем иметь:

 

`Qнбфакт =`Qпр +`Qв – D`Qпот, (2.6)

 

Наличие потерь воды из водохранилища потребует несколько большей сработки водохранилища, чем в случае, рассмотренном в п.1.2.

Решение задачи считается найденным, если соблюдается соотношение типа (2.3) для значений`Qв в двух смежных итерациях.

Решение задачи: для Zвбн = 53,0 м;`Qпр = 900 м3/с и`Qнбтреб = 1000 м3/с и DQнпот(Zвбн) = 80 м3/с получаем, что Qвн =`Qнбтреб –`Qпр + DQнпот = 1000–900+80 = 180 м3/с.

Принимаем полученное значение Qвн = 180 м3/с в качестве`Qврасч1 и определяем все требующиеся параметры режима ВВХН: DV1срб =`Qврасч1·Dt = 180·2,63·106 = 473·106 м3; Vвбн(Zвбн) = 626·106 м3; Vвбк1 = Vвбн – DVсрб1 = (626–473)·106 = 153·106 м3 и Zвбк1(Vвбк1) = 52,09 м.

Для Zвбк1 = 52,09 м получаем DQк1пот = 44 м3/с, т.е. D`Q1пот = (80+44)/2 = 62 м3/с или`Qвк1 = 1000–900+62 = 162 м3/с и dQ1 = ·100% = 10%>eQ.

В качестве второго значения`Qврасч2 = принимаем`Qвк1 = 162 м3/с. Выполняя все рассмотренные выше расчеты получаем: DV2срб = 162·2,63·106 = 426·106 м3; Vвбк2 = (626–426)·106 = 200·106 м3 и Zвбк2(Vвбк2) = 52,19 м. Соответственно: DQк2пот = 47 м3/с; D`Q2пот = (80+47)/2 = 63,5 м3/с или`Qвк2 = 163,5 м3/с, т.е. dQ2 = ·100% = 0,9%<eQ. Решение найдено при: Zвбк = 52,19 м;`Qв = 1653,5 м3/с; Vвбк = 200·106 м3 и`Qнб = Qнбтреб = 1000 м3/с.

 

2.3. ВХР1.3: Задача с учетом DQпот(Zвб) и Qв-ва(Zвб)

Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; задано значение Zвбн = 53,0 м на начало Dt = 2,63·106 с;`Qпр = 900 м3/с;`Qнбтреб = 1000 м3/с; eQ = 2%; известна характеристика DQпот(Zвб) (см табл.2.2) и Qв-ва(Zвб) (см табл.2.1).

Требуется найти: Zвбк,`Qв,`Qнбфакт,`Qпот, Vвбк.

Очевидно, что задача, как и в п.2.1 и 2.2 решается итеративным путем с расчетными переменными Zвбк и Vвбк. Основные расчетные соотношения соответствуют п.1.1 с учетом наличия DQпот(Zвб) и Qв-ва(Zвб). Особенностью задачи ВХР1.3 будет являться наложение ограничений по пропускной способности водосливов – Qв-ва(Zвб) на решение задачи ВХР1.2.

Решение будет считаться найденным, если для заданного Zвбк будет соблюдаться условие:

 

dQ = ·100% £ eQ, (2.7)

 

где `Qврасч = , (2.8)

 

`Qвфакт =`Qв-ва –`Qпр + D`Qпот, (2.9)

 

`Qв-ва = 0,5·[Qнв-ва(Zвбн) + Qкв-ва(Zвбк)], (2.10)

 

D`Qпот = 0,5·[DQнпот(Zвбн) + DQкпот(Zвбк)]. (2.11)

 

Решение реализуется в табличном виде (см. табл.2.3) и поясняется в тексте.

Вначале рассчитываются все расчетные параметры для Zвбн = 53,0 м: DQнпот(Zвбн) = 1000 м3/с; Qвн = Qв-ван –`Qпр + DQнпот = 1000–900+80 = 180 м3/с. При этом Qнб º Qнбтреб = 1000 м3/с.

 

Таблица 2.3

Последовательность решения задачи ВХР1.3 для Zвбн = 53,0 м; `Qпр = 900 м3/с; `Qнбтреб = 1000 м3/с и Qвн = 180 м3

 

`Qврасч, м3 DVсрб, 106 м3 Vвбк, 106 м3 Zвбк, м Qпотк, м3 Qв-вак, м3 Qвк, М3 `Qвфакт, м3 dQ, м3
                 
      52,09     -3 88,5 50,8
88,5     52,75         -43
      52,40         1,6

 

Принимаем Qвн = 180 м3/с в качестве`Qврасч1 и записываем в строку 1 табл.2.3. Проводим расчет режима ВВХР для Zвбн = 53,0 м и`Qврасч1 = 180 м3/с (см. строку 1 табл.2.3). В итоге получаем, что `Qвфакт1 = (180–3)/2 = 88,5 м3/с и dQ1 = 50,8% при `Qврасч1>`Qврасч2 . Принимаем его в качестве`Qврасч2 (см. строку 2 табл.2.3) и выполняем те же расчеты, что и ранее. Получаем, что`Qвфакт2 = (180+132)/2 = 156 м3/с; dQ2 = -43%, но при условии, что`Qврасч2 <`Qвфакт2. Это означает, что искомое решение лежит в промежутке между рассмотренными вариантами. Наносим зависимости`Qврасч(Zвбк) и`Qвфакт(Zвбк) на рис. 2.1. Пересечение этих линий в точке А дает значения Zвбк3 = 52,4 м, для которого в строке 3 табл.2.3.выполняемы все расчеты параметров режима ВВХН. Получаем, что dQ < 2%, т.е. решение найдено и оно соответствует следующим условиям: Zвбк = 52,4 м; Vвбн = 310·106 м3;`Qв = 122,0 м3/с; `Qв-ва =`Qнбфакт = 954 м3/с; D`Q= 68 м3/с. Показанное графическое решение задачи может с успехом применяться и в других рассматриваемых случаях для ускорения поиска решения.

 

Рис.2.1

2.4. ВХР1.4: Задача вида ВХР1 с учетом ограничений по Z вбmax (t)

Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; задано значение Zвбн = 53,0 м на начало Dt = 2,63·106 с;`Qпр = 900 м3/с;`Qнбтреб = 600 м3/с; известно, что Zвб £ (Z вбmax = 53,5 м).

Требуется найти: Zвб(t), Qв(t), Vвб(t), Qнб(t).

Решение задачи: задача решается безитерационным путем в следующей последовательности. Определяются параметры режима ВВХН при Zвбн = 53,0 м: Zвбн = 626·106 м3; Qвн =`Qнбтреб –`Qпр = 600–900 = -300 м3/с (реализуется режим наполнения), т.е. DVнап = Qвн·Dt = 300·2,63·106 = 789·106 м3; Vвк= Vвн+DVнап = (626+789)·106 = 1415·106 м3 при Vвmax(Z вбmax) = 889·106 м3. Следовательно режим ВВХН в этом случае может быть реализован двумя способами:

1 способ: режим равномерного наполнения ВВХН за Dt от Zвбн = 53,0 м до Zвбк = 53,5 м. При этом Qнбфакт будет больше Qнбтреб.

2 способ: за Dt1<Dt реализуется режим наполнения ВВХН до Z при`Qнбфакт = Qнбтреб. Далее за Dt2=Dt–Dt1 реализуется режим работы “по водотоку” при Zвб(t)= Z = const и`Qнбфакт =`Qпр при условии, что`Qнбфакт > Qнбтреб.

Рассмотрим 1 способ решения: определим: DVнапдоп = Vвбк(Z вбmax)– Vвбн(Zвбн) = 263·106 м3. Тогда`Qв = 100 м3/с и`Qнбфакт =`Qпр –`Qв = 900–100 = 800 м3/с.

Рассмотрим 2 способ решения: из предыдущего пункта известно, что DVнапдоп = 263·106 м3. Принимаем, что за Dt1<Dt режим`Qнб1 º`Qнбтреб = 600 м3/с. Тогда`Qв1 =`Qпр –`Qнбтреб = 900–600= = 300 м3/с и Dt1 = =263·106/300 = 0,87·106 с и Zвбк1 º Z = = 53,5 м.

Далее принимаем, что за Dt2 = Dt–Dt1 = (2,63–0,87)·106 = = 1,76·106 с, что Zвб(t)= Z = 53,5 м = const, т.е. `Qнб2факт =`Qпр = = 900 м3/с. В графическом виде оба способа решения показаны на рис 2.2.

 

Рис.2.2

2.5. ВХР1.5: Задача вида ВХР1 с учетом ограничений по Z вбmin (t)

Постановка задачи: основные исходные данные п. 1.1.; задано значение Zвбн = 52,5 м;`Qпр = 600 м3/с;`Qнбтреб = 900 м3/с; известно, что Zвб(t) ³ (Z = 52,0 м).

Требуется найти: Zвб(t), Qв(t), Qнб(t).

Решение задачи реализуется безитерационным путем в последовательности, аналогичной п.2.4. с использованием двух способов ведения режима.

1 способ: режим равномерной сработки ВВХН за Dt от Zвбн = = 52,5 м до Zвбmin = 52,0 м. При этом Qнбфакт будет меньше Qнбтреб = = 900 м3/с. Действительно: DVсрб = Zвбн(Zвбн) – Zвбк(Zвбmin) = = (363–100)·106 = 263·106 м3;`Qвдоп = 100 м3/с и`Qнбфакт =`Qпр +`Qвдоп= = 600+100 = 700 м3/с.

2 способ: за Dt1<Dt реализуется режим сработки ВВХН до Z при`Qнбфакт º Qнбтреб, т.е.`Qв =`Qпр –`Qнбтреб = 900–600 = 300 м3/с при DVсрбдоп = 263·106 м3. Тогда Dt1 = = 263·106/300 = = 0,87·106 с и Dt2=Dt–Dt1 = 1,76·106 с. В период Dt2 значение`Qнбфакт º`Qпр = 600 м3/с <`Qнбтреб и Zвб(t) = Zвбmin= =const,`Qв º 0.

 

2.6. ВХР1.6 и ВХР1.7: Задачи вида ВХР1 с учетом вероятностного характера Qпр(t)

Предполагается, что процессQпр(t) отвечает условиям стационарности и эргодичности. Рассматриваются две возможные математические модели описания Qпр(t): независимые случайные события (НСС) и простая цепь Маркова (ПЦМ). Расчет ведется методом Монте-Карло.

ВХР1.6 – расчет водохозяйственного режима ВВХН при представлении Qпр(t) в виде НСС.

Постановка задачи: основные исходные данные (кроме`Qпр) соответствуют п.1.1.;`Qпр представлены в виде функции распределения вероятностей вида р(Qпр) для данного Dt, где р(`Qпр i) соответствует вероятности того, что`Qпр >`Qпр i; датчик случайных чисел (ДСЧ) xj,j=1...m, с равномерным законом распределения в интервале от 0 до 1.

Требуется найти: кривую распределения р(Zвбк), математическое ожидание МZвбк, МVвб, МQв.

Последовательность решения задачи определяется в многократном повторении расчетов вида ВХР1 для m значений`Qпр j с обеспеченностью рj (`Qпр.j) и статистической обработки полученных результатов.

Алгоритм решения задачи может быть представлен следующим образом: (дано Zвбн, Dti,`Qнбтреб, р(`Qпр j)) ® ДСЧ ® xj ® (рjºxj) ®`Qпр j =`Qпр jj) ® (`Qпр jj) ® (j=1...m) ® (`Qвj =`Qнбтреб –`Qпр j) ®DVсрб j ® (Vвб jк = Vвб jн –DVсрб j) ® (Zвбjк ; рj) ® МZвбjк ® МVвбjк ® М`Qвj.

ВХР1.7 – расчет водохозяйственного режима ВВХН при представлении Qпр(t) в виде простой цепи Маркова, т.е. когда вероятность появления`Qпр i зависит от значения`Qпр (i-1), где i – номер рассматриваемого интервала Dti. Это означает, что в отличие от ВХР1.6, где используется для Dti одна кривая р(`Qпр i), здесь необходимо использовать целый ряд кривых вида р(`Qпр i /`Qпр (i-1)), которые определяются “предысторией” процесса в виде значения`Qпр i в предыдущем к i-му – (i-1)-м интервале. Во всем остальном последовательность и содержание расчетов соответствует задаче ВХР1.6.

 

Обобщения простейшей или

Базисной задачи ВХР2

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...