Классификация водоотдачи. Характеристики водоотдачи водных систем

Характеристики водоотдачи водных систем слишком сложны, чтобы их можно было описать одной формулой, такой как уравнение (4.1), и требуют более полного описания, нежели представленное выше.

Для систематизации водоотдачи водохранилища или системы водных ресурсов были разработаны следующие понятия: базовая водоотдача, гарантированная водоотдача, дополнительная водоотдача, негарантированная водоотдача и средняя водоотдача (Basson and others, 1988).

Это облегчает графическое представление поведения водохранилища или системы водных ресурсов, как это показано в упрощенном виде на рисунке II.4.5. Значения для диаграммы получают из решения уравнения (4.1) для различных целевых попусков и регистрации соответствующих результатов.

Рисунок II.4.5. Упрощенная диаграмма взаимосвязи сработки и уровней

Такие диаграммы улучшают дальнейшее понимание поведения системы при различных эксплуатационных условиях. Они особенно полезны там, где водные ресурсы интенсивно используются, где присутствует высокая изменчивость стока и где требуется определение водоотдачи и управление сложными системами водных ресурсов.

Базовая водоотдача — это минимальная водоотдача в течение определенного количества последовательных интервалов времени, которая может быть получена от речной системы или водохранилища при данной последовательности притока при условии обеспечения данного целевого попуска в соответствии с заданной схемой спроса на воду и заданным режимом эксплуатации.

Базовая водоотдача возрастает с увеличением целевого попуска до тех пор, пока не будет достигнуто состояние, когда водохранилище не сможет непрерывно отдавать воду на уровне целевого попуска; в результате базовые водоотдачи станут меньше, чем целевой попуск.

Гарантированная водоотдача — это максимальная базовая водоотдача. Для анализа на основе исторических данных наблюдений за стоком вводится понятие исторической гарантированной водоотдачи, чтобы отличить её от гарантированных размеров водоотдачи, полученных с помощью вероятностных методов, как это описано в разделе 4.2.5. Историческая гарантированная водоотдача связана с конкретной ёмкостью водохранилища, может меняться в зависимости от длины временной последовательности данных о притоке. На самом деле она, вероятно, будет меньше для больших рядов притока, потому что повышается вероятность экстремально низких значений стока.

Водоотдачи, рассчитанные по методологиям, описанным в разделах 4.2.3.1 и 4.2.3.2, аналогичны историческим гарантированным объемам водоотдачи.

Дополнительная водоотдача — это водоотдача, которая может быть получена сверх целевого попуска. В соответствии с определением дополнительную водоотдачу получают из водохранилища только в то время, когда водохранилище заполнено до нормального подпорного уровня.

По этой причине оценка дополнительной водоотдачи для различных максимальных норм отведения может предоставить ценные данные для определения потенциала дальнейшего освоения системы водных ресурсов. Дополнительную водоотдачу часто используют для генерации дополнительной гидроэнергии или для иного временного полезного водопотребления там, где есть соответствующие сооружения.

Негарантированная водоотдача — это средняя водоотдача, которая может быть получена от водоресурсной системы сверх полезной водоотдачи, но без превышения целевого попуска. Это не непрерывная отдача, и потому на неё нельзя рассчитывать на постоянной основе.

Средняя водоотдача определяется как сумма величин базовой и негарантированной водоотдачи, усредненная за анализируемый период. Она определяет водоотдачу, которую можно, в среднем, получить от системы, однако часть которой не может непрерывно поддерживаться.

Полная водоотдача — это просто сумма величин базовой, дополнительной и негарантированной водоотдачи. Дальнейшая интерпретация диаграммы связи нормы попуска и водоотдачи дана в работе Бассона (Basson and others, 1994).