Последняя цифра ИНС. Площадь живого сечения реки

Мощностью N называется работа, производимая в единицу времени. Мощность гидроэлектостанции (ГЭС) в киловаттах (кВт) рассчитывается по формуле:
N=g∙η∙Q∙H (1)
где Q – расход воды, проходящей через турбины ГЭС, м3/с, расчет которого производится для того времени года, когда горизонт воды в реке низок;
Н – напор воды в агрегатах, м;
η – КПД турбин и генераторов (в среднем, равен 0,75);
g – ускорение свободного падения, м/с2 (принимаем g= 9,81).
Определение возможных расходов воды на ГЭС
Расход воды, м3/с, можно определить по формуле
Q=ϑср∙ω (2)
где υср - средняя скорость воды в живом сечении реки, м/с;
ω - площадь живого сечения реки, м2 (определена исходными данными).
Во многих расчетах гидротехнической практики необходимо и достаточно среднюю скорость воды в живом сечении реки вычислять теоретически. Для этого применяют формулу французского гидравлика Шези:
ϑср=С∙R∙i (3)
где С – скоростной коэффициент Шези, зависящий от шероховатости русла и гидравлического радиуса R;
i – продольный уклон поверхности уровня воды (уклон реки).
В свою очередь, гидравлический радиус R – отношение площади живого сечения к длине смоченного периметра Р:
R=ωP (4)
Смоченный периметр Р – длина линии соприкосновения воды со стенками русла в данном живом сечении.
При относительно широких естественных руслах равнинных рек, где ширина русла больше средней глубины реки в 20 раз и более, Р = В, где В – ширина реки. Тогда за гидравлический радиус можно принять среднюю глубину живого сечения Тср:
R=Тср=ωВ (5)
где ω и В (определены исходными данными).
Определим среднюю глубину реки:
h= ωВ=40001430=2,8 м
Определим во сколько раз ширина русла больше глубины реки:
Вh=14302,8=510,7 раза
Следовательно, Р = В, тогда за гидравлический радиус можно принять среднюю глубину живого сечения Тср:
R=Тср=ωВ=40001430=2,8 м
Для проведения расчета мощности ГЭС в рамках настоящего задания уклон реки i -  определен исходными данными.
Для вычисления коэффициента Шези С имеется много разных эмпирических формул . В инженерных расчетах наиболее распространена формула Маннинга:
с=R16n (6)
где n – коэффициент шероховатости, определяемый по специальным таблицам (определен исходными данными).
с=R16n=2,8160,0340=34,9
Определим среднюю скорость:
ϑср=с∙R∙i=34,9∙2,8∙0,00006=0,45 м/с
Расход воды:
Q=ϑср∙ω=0,45∙4000=1800 м3/с
В соответствии с таблицей 2 получим распределение расходов воды в реке по месяцам года, приняв за 100 % расхода рассчитанное по формуле (2) значение.
Таблица 2
Распределение среднего расхода воды в реке по месяцам года
Месяц I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
% расхода 40 40 55 60 100 75 65 50 60 75 55 40
Расход, м3/с 720 720 990 1080 1800 1350 1170 900 1080 1350 990 720
Алгоритм расчета:
1 месяц - 0,4·1800 = 720 м3/с
2 месяц - 0,4·1800 = 720 м3/с;
3 месяц - 0,55·1800 = 990 м3/с;
4 месяц - 0,60·1800 = 1080 м3/с;
5 месяц - 1·1800 = 1800 м3/с;
6 месяц - 0,75·1800 = 1350 м3/с;
7 месяц - 0,65·1800 = 1170 м3/с;
8 месяц - 0,5·1800 = 900 м3/с;
9 месяц - 0,60·1800 = 1080 м3/с;
10 месяц - 0,75·1800 = 1350 м3/с;
11месяц - 0,55·1800 = 990 м3/с;
12 месяц - 0,4·1800 = 720 м3/с
2