Филиал Кузгту в г. Белово Кемеровское региональное отделение рэа, Россия

Рис 1.1. Схема подводящего канала к НС-1 каскада Каршинско-
го магистрального канал. 
Боковые оттоки бывают сосредоточенными или распределенными. В 
качестве сосредоточенных оттоков рассматриваются боковые водовыпуск-
ные сооружения, а распределенных оттоков - потери на фильтрацию и ис-
парение. Боковые оттоки задаются следующим образом:
)
(
)
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
1
n
N
n
а
n
i
f
a
x
h
q
h
x
q
h
x
q
h
x
q







, (3) 
где 
q
f
(x, h), q
f
(x, h) – 
интенсивности потерь на фильтрации и испарение, 
q
n
 
(h
а
) – 
расход воды 
n
-ного бокового водовыпуска
,
 
δ(x-a
n
) – 
дельта-функция, 
характеризующая место расположение отвода водопотребителей по длине 
участка канала, 
a
n 
– расстояния до 
n
-ного бокового водовыпуска.
В качестве начальных условий задаются расход и уровень воды на 
конце участка канала 
Q(l)=Q
k,
h(l) = h
k
.
(4) 
где Q
k, 
h
k 
–
расход и уровень воды в конце участка канала. В створе участка 
канала, где расположены боковые водовыпуски, задаются соответствую-
щие ограничения на уровни воды, которые обеспечивают заданные расхо-
ды, следующим образом: 
 
h(a
n
) ≥ h
*
аn 
,
n = 1,…,N,
(5)
 

---

107 
где 
h
*
аn 
- значение уровня, необходимое для подачи расхода воды на водо-
выпуск; N – количество водовыпусков. 
Провели расчет кривой свободной поверхности неравномерного 
движения водного потока на открытых руслах с боковыми оттоками и при-
токами, основанных на интегрировании дифференциального уравнения 
неравномерного движения воды с помощью конечноразностного метода и 
метода квазилинеаризации для аппроксимации нелинейных зависимостей. 
Учитывая, что функции 
P(x, h)
и 
ω(x, h)
являются функциями переменных 
х
и 
h
, уравнение (2) можно записать в виде 
F
K
Q
Q
dx
dz
g
dx
d
Q
dQ
Q
dx
dh
h
P
x
P



















2
0
2
2
2




, 
(6) 
После несложных алгебраических преобразований и учитывая (2), 
получим следующее уравнение: 
F
K
Q
Q
dx
dz
g
dx
dh
h
x
Q
Qq
dx
dh
h
P
x
P






























2
0
2
2
2





. 
(7) 
Предположим, что заданы русло канала, расход Q, глубина воды h, 
например, в конце канала в сечении (
N-N
) и гидравлические параметры 
участка канала. Начальные условия для уравнений определяется на основе 
решения уравнения (7) при условиях (3) – (5). Эта задача тоже решается 
алгоритмически, определяя режимы с разными значениями уровня воды на 
конце участка канала при известных значениях расходов воды на конце и 
боковых водопотребителей, рассчитываем кривые свободной поверхности 
водного потока для соответствующих значений уровней.
Граничные условия записываются следующим образом: 
1
,
)
(
)
,
(
)
,
(
)
(
)
,
0
(
1
1
1
,






i
t
Q
t
l
Q
t
l
Q
t
z
t
z
нс
i
i
i
i
i
a
.
(9) 
где 
z
а
(t) 
– изменение отметки уровня воды в реке Амударья. В качестве бо-
ковых водозаборов подводящего канала к НС-1 рассматриваются расходы 
воды в канале Сурхи и другие водозаборы, всего расходов 10,7м
3
/с.