з
ОГЛАВЛЕНИЕ стр.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 6
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСЧЕТОВ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА 15
1.1. Комплексные исследования формирования, регулирования и использования стока в речной водной системе 15
1.2. Классификация моделей формирования максимального стока 19
1.3. Генетические формулы паводочного стока 26
1.4. Расчет составляющих генетической формулы бассейнового стока 36
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПАВОДОЧНОГО СТОКА 56
2.1. Модели и алгоритмы расчета характеристик снеготаяния, водоотдачи и поступления воды к замыкающему створу , 56
2.2. Модели и алгоритмы расчета потерь, аккумуляции и воднобалансовых характеристик стока по различным интервалам времени 61
2.3. Исследование влияния различных параметров на характеристики снеготаяния 69 і 2.4. Определение обобщенных и расчетных воднобалансовых характеристик стока73
2.5. Анализ и обоснование моделей формирования паводочного стока 79
3. МЕТОДИКА РАСЧЁТА ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА94
3.1.Классификация методов расчета основных характеристик максимального стока 97
3.2. Общие положения методики 101
3.3. Методика расчета слоя, гидрографа и максимальных расходов весеннего половодья. 107
3.3.1. Расчет слоя стока весеннего половодья 107
3.3.2. Построение расчетных гидрографов весеннего половодья 113
3.3.3. Определение максимальных расходов за период весеннего половодья 118
3.4. Методика расчета слоя, гидрографа и максимальных расходов дождевого
паводочного стока 119
3.4.1. Расчет слоя дождевого паводочного стока 119
3.4.2. Построение расчетных гидрографов дождевого паводочного стока 123
3.4.3. Формула максимального расхода дождевого паводочного стока 126 4 ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК
МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА С МАЛЫХ ВОДОСБОРОВ 129
4
4.1. Основные принципы расчетов характеристик максимального стока с
малых водосборов 129
4.2.Расчеты коэффициентов стока методом линейной множественной корреляции!31
4.3.Экономико-математическая модель для определения обеспеченности
максимального стока при проектировании противоэрозионных гидротехнических сооружений 141
4.4. Анализ методов расчета характеристик максимального стока с малых водосборов 152
5 ОПТИМИЗАЦИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С ГОКА МАЛЫХ ВОДОСБОРОВ 170
5.1. Классификация и анализ методов решения задач оптимального планирования, проектирования и управления водохозяйственных систем(ВХС) 171
5.2. Математическая постановка задач оптимального управления ВХС 182
5.3. Математическая постановка задач оптимизации параметров ВХС 191
5.4. Математическая постановка и решения задач управления ВХС с помощью метода динамического программирования 199
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕТЧЕРСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩ КОМПЛЕКСНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 207
6.1.Вероятностные, детерминированные и оптимизационные модели построения диспетчерских графиков водохранилищ 208
6.2. Методика построения диспетчерских графиков в случаях каскадного расположения водохранилищ 214
6.3. Методика оптимального управления работой водохранилищ и ВХС по диспетчерским графикам 219
6.4. Рекомендации по расчету диспетчерских графиков на ЭВМ
6.5. Примеры определения основных параметров диспетчерского регулирования на некоторых водохранилищах России и СНГ 222
7. РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛЕЙ ОПТИМАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТОКА НА ЭВМ 241
7.1. Модели и алгоритмы оптимального управления ВХС комплексного назначения241
7.2. Модели и алгоритмы оптимального управления ВХС ирригационного назначения 247
7.3. Реализация на ЭВМ метода статистического моделирования и метода линейной множественной корреляции для прогноза меженного притока к водохранилищам 258
7.4. Модели и алгоритмы определения и обоснования оптимальных параметров ВХС комплексного назначения 265
I
30
Формула /1.8/ имеет существенное преимущество перед формулой /1.9/, т.к. в этом случае учитываются переходящие запасы воды: эти запасы аккумулируются на водосборе в начале снеготаяния и расходуются в дальнейшем (при прорыве снежных заторов; из временных емкостей, образованных снежными заносами; из незамкнугых углублений и др.).
Если сК > И>, т,е. когда расчетный интервал времени равен или превышает бассейновое время добегания, формула/1.8/ примет следующий вид:
Из формулы /1.11/ следует, что когда вода аккумулируется на водосборе, первая
производная с1ЛЛН имеет знак /+/, когда расходуется - знак /-/. Смена знака производной с /+/ на /-/ соответствует максимуму для функции А , те. кривая Л(1) имеет форму выпуклостью вверх.
Решив дифференциальное уравнение /1.11/ относительно А1, получаем:
Перейдя к конечным интервалам времени (к, можно получить рекуррентную формулу для расчета АИ:
(МО)
где ш- коэффициент стока.
Между величинами А и а имеегся следующая зависимость:
a =dA/ dt.
(1.11)
(1.12)
0
Для всего периода половодья:
Тп
(1.13)
о
а
(114)
+а
(1.15)
i-2
31
Количество задержанной воды на водосборе в 1-м интервале времени, т.е величина а1 вычисляется на основании уравнения водного баланса /1.6/ по формуле:
а ~и> -(Лэ)
(Мб)
Методика расчета составляющих /1.16/ будет рассмотрена в следующей главе.
Генетическая формула склонового стока
На рис. 1.2. приведена схема к выводу генетической формулы склонового стока.
I
Рис. 1.2. Схема к выводу генетической формулы склонового стока
Введем обозначения:
у - средняя высота слоя стока на элементарных площадках в момент времени I ; Ьэ - средневзвешенный по типам местности эффективный слой водоотдачи в функции от времени, определяется по формуле /1.6/; Кс - средневзвешенное по типам местности
-X*
время добегания склонового стока; Г- как и ранее, единичная площадь.
Дифференциальное уравнение, описывающее движение воды по склонам, имеет следующий вид:
у*/рр//р + ур = 11э,
(1.17)
где
(1.18)
УР = йу ldt.Jp = й/ /ё(сс , /рр = а/р /А.
Опустив некоторые несущественные преобразования, получим решение этого
дифференциальною уравнения в виде следующего интеграла:
- Київ+380960830922