Ледотермический режим нижнего бьефа гидроэлектростанции в условиях устойчивого зимнего антициклона. Условие для определения координаты створа нулевой изотермы. Разрушение льда и вскрытие участка нижнего бьефа гидроузла. Тепловые расчеты полыньи.
Аннотация к работе
Расчет элементов ледотермического режима нижнего бьефа гидроузлаШуга, образовавшаяся на переохлажденном участке открытой водной поверхности перед кромкой ледяного покрова, при определенных условиях может подныривать под лед и скапливаться ниже по течению реки, формируя зажор, приводящий к повышению уровня воды и выходу ее на лед с последующим образованием наледей и развитием зимних наводнений. Кроме того, во время повышенных попусков на ГЭС в результате нарушения гидродинамической устойчивости и срыва кромки ледяного покрова в нижнем бьефе может происходить образование заторов льда, сопровождающееся подъемом уровня воды и возможным развитием зимнего наводнения. Согласно рекомендациям [10,30] следует различать три основных ледотермических режима водотока: · в период зимних похолоданий, когда происходит перемещение кромки ледяного покрова вверх по течению (режим наступления кромки); режим имеет место, когда створ нулевой изотермы расположен выше кромки льда, и сопровождается уменьшением длины полыньи; В режиме наступления кромки нижний бьеф можно разделить на следующие участки: 1 - охлаждения воды от сброса до створа нулевой изотермы; 2 - от створа нулевой изотермы до створа начала внутриводного ледообразования; 3 - от створа начала внутриводного ледообразования до створа максимального переохлаждения; 4 - от створа максимального переохлаждения до створа наибольшей интенсивности шугообразования; 5 - от створа наибольшей интенсивности шугообразования до створа полного покрытия поверхности воды шугой и повышения температуры воды до 0°С; 6 - от створа полного покрытия поверхности воды шугой до створа формирования устойчивого ледяного покрова. На шугообразующем участке, когда имеет место всплытие шуги, дифференциальное уравнение теплового баланса для определения средней по глубине температуры воды имеет вид cвrв Qdt/dx=a1?b(t-Jэ)?(1-bш) - SRШVHШBШ, (7.4) где hш - толщина шуговых скоплений, определяемая по (7.5), bш - коэффициент покрытия водной поверхности шуго-ледяными образованиями, rш - плотность шуги, s - удельная скрытая теплота ледообразования. hш=hнbш, (7.5) где hн - минимальная устойчивая толщина льда на кромке.