18840500

51617.81

18840500

174342

63634830

20339.9

7424063.5

261959.81

95615330

107957.71

39404563.5

0.998

261435.89

95424099.3

107741.79

39325754.4

На КОС 0,2% воды уходит вместе с обезвоженным осадком:

Объем воды, уходящий с обезвоженным осадком (безвозвратные потери):

523э92

191230.66

215.92

78809.13

?Wтех

57013.7

20810000

Wор

40167.32

614500

Объем сбрасываемых стоков определяется как сумма всех сточных вод минус потребление технической воды промышленными предприятиями и объем воды на ЗПО. Суммарный объем технической воды всеми промпредприятиями:

?Wтех - Wор

10560.77

97181.02

12370154.37

26955600.00

2.5 Попуски в нижний бьеф, санитарные попуски

Для поддержания состояния водных объектов, соответствующего экологическим требованиям осуществляются экологические попуски воды из водохранилища и устанавливается объем безвозвратного изъятия поверхностных вод.

В современной проектной водохозяйственной практике используется виды попусков:

· Гарантированные хозяйственные - в интересах участников ВХК (энергетики, судоходства, орошения, рыбоводства), для удовлетворения хозяйственных потребностей в нижнем бьефе гидроузла, обводнения поймы реки;

· Экологические - сбросы воды из водохранилища в НБ для поддержания состояния водных объектов, соответствующего экологическим требованиям, которые обеспечивают поддержание необходимых условии для существования и воспроизводства рыбного стада и функционирования сложившихся на объекте водных или околоводных экосистем;

· Режимные - отвечают за минеральный и русловой режимы ( за вынос солей, поступающих с дренажными водами; предупреждают повышение отметок русла по причине отложения наносов; обеспечивают среднемноголетний приток к устьевому створу, который поддерживает заданный водно-солевой режим, либо предотвращают интрузию соленых морских вод в водоносные горизонты);

· Санитарные - отвечают за обеспечение качества воды в водном объекте, соответствующего санитарным правилам и нормам. Санитарные попуски, как элемент экологических попусков, используются для очищения русла реки и должны обеспечивать разбавление поступающих в источники загрязнений от сточных, дренажных, ливневых, а также термальных вод. При минимально допустимых расходах воды не должно быть обратных течений, должна гарантироваться проточность, исключающая промерзание зимой (при vср>0,3 м/с).

Состав участников ВХК, предъявляющих требования со стороны ниже лежащего ВХУ (в створе Г/У):

- гидроэнергетика (попуск на ГЭС);

- охрана природы (санитарный попуск).

В соответствии с СанПиН 3907-85 «Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилища» принимаем минимальный санитарный расход Qсан=Qмин.зимн.95%=8,60 м3/с. Расчет среднемесячных объемов воды санитарных попусков сведен в таблицу 3.20.

Объем воды, проходящий через турбины ГЭС за год:

где - годовая выработка электроэнергии на ГЭС, ;

средневзвешенный напор на ГЭС, ;

коэффициент мощности:

,

коэффициент полезного действия турбины, ;

коэффициент полезного действия генератора, для малых и средних ГЭС .

Суточный объем воды, проходящий через турбины ГЭС:

,

Расчет среднемесячных объемов попусков на ГЭС сведен в таблицу 2.21.

Таблица 2.20 Расчет объемов санитарного попуска р. Сосна - д. Елец

Расходы, объемы	месяцы,j=1…12	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Qсан, м3/с	7.2 0	7.2 0	7.2 0	7.2 0	7.20	7.20	7.20	7.20	7.20	7.20	7.20	7.20
tмесj, млн. сек	2.6 8	2.4 2	2.6 8	2.5 9	2.68	2.59	2.68	2.68	2.59	2.68	2.59	2.68	31,536
wсанмес, млн.м3	19. 28	17. 42	19 .28	18. 66	19.28	18.66	19.28	19.28	18.66	19.28	18.66	19.28	277.03

Таблица 2.21 Расчет объемов попуска на ГЭС в замыкающем створе ВХУ р. Сосна - д. Елец

Расходы, объемы	месяцы,j=1…12	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
м3/сут	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66	924.66
tмесj, сут	31	28	31	30	31	30	31	31	30	31	30	31	365
WГЭСмес, млн.м3	2866 4,38	2589 0,41	2866 4,38	2779 3,73	2866 4,38	2773 9,73	2866 4,38	2866 4,38	2773 9,73	2866 4,38	2773 9,73	28664,38	337500

3. Водохозяйственный баланс

Водохозяйственный баланс (ВХБ) является итогом водохозяйственных расчетов, осуществляемых при подготовке водохозяйственного обоснования проекта водохозяйственного комплекса на участке реки, и определяет соотношение располагаемых водных ресурсов и расчетного водопотребления.

Количество доступных для использования водных ресурсов в границах расчетного ВХУ определяется как сумма объема стока, поступившего с вышележащего участка, и объема стока, формируемого в пределах расчетного ВХУ.

На основании расчетов определяется водохозяйственная обстановка соответствующего ВХУ и речного бассейна в целом, оценивается достаточность водных ресурсов для удовлетворения установленных водопользователям объемов допустимого забора (изъятия) водных ресурсов и возможность развития ВХК.

Структура ВХБ включает приходную П и расходную Р части, а также результат водохозяйственного баланса. Определенные составляющие баланса являются отражением инженерных решений, связанных с рациональным водопользованием, регулированием стока и его территориальным перераспределением. Результат ВХБ характеризуется наличием избытков (резервов) (П ? Р) или дефицитов (П<Р) стока.

Расчет ВХБ. Результирующая составляющая (избыток или дефицит водных ресурсов) ВХУ:

,

где объем стока, поступающий за расчетный период с вышележащего ВХУ, млн. м3;

объем воды, формирующийся за расчетный период на расчетном ВХУ (боковая приточность);

объем водозабора из подземных водных объектов, осуществляемый на расчетном водохозяйственном участке в порядке, установленном законодательством;

возвратные воды на ВХУ (объем водоотведения): подземные и поверхностные воды, стекающие с орошаемых территорий, сточные и (или) дренажные воды, отводимые в водный объект;

дотационный объем воды, поступающий на ВХУ из систем территориального перераспределения стока (межбассейновые и внутрибассейновые переброски);

- сработка или наполнение водохранилища на расчетном ВХУ;

потери воды при оседании льда на берега при зимней сработке водохранилища и/или возврат воды в результате таяния льда весной;

потери на дополнительное испарение с акватории водохранилища;

фильтрационные потери из водохранилища и других поверхностных водных объектов в пределах расчетного ВХУ;

уменьшение речного стока, вызванное водозабором из подземных водных объектов, имеющих гидравлическую связь с рекой;

переброска части стока за пределы расчетного ВХУ;

суммарные требования всех водопользователей расчетного ВХУ;

требуемая величина стока в замыкающем створе расчетного

Результаты ВХБ фиксируют величину дефицита водных ресурсов D, резерв воды Wрез и проектный (транзитный) сток Wпс на следующий ВХУ.

Объемы водопотребления по месяцам определяются с учетом режима работы конкретного участника ВХК. Все водопользователи делятся на две основные группы: участники ВХК равномерно потребляющие воду в течение года и неравномерно. К равномерно потребляющим воду участникам ВХК относится коммунально-бытовое хозяйство города и сельского населенного пункта, промышленность, гидроэнергетика и охрана природы (санитарный попуск). К неравномерно потребляющим воду участникам ВКХ относится орошение. Месячные объемы водопотребления определяются в соответствии с режимом подачи воды в таблице 2.1. Все водохозяйственные (водобалансовые) расчеты выполняются для замыкающего створа рассматриваемого ВХУ, т.е. створа размещения гидроузла.

Таблица Внутригодовое распределение объемов водопотребления и водоотведения участниками ВХК для схемы ВХК №1

Потребитель	месяцы,j=1…12	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Водопотребление
Городское КБХ и хоз.пит. нужды промпредпр.(ВЗ №1),тыс.м3	69745	62996	69745	67495	69745	67495	69745	69745	67495	69745	67495	69745	821192
Промышленность (ВЗ №4), тыс.м3	1767	1596	1767	1710	1767	1710	1767	1767	1710	1767	1710	1767	20810
Орошение (ВЗ№3), тыс.м3					5602	8898	7250	6921	4284				17627
Сельск.КБХ (ВЗ№2), тыс.м3	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	20
Суммарное требование, Wвдп, тыс.м3	9705	8766	9705	9392	9801	9550	9830	9824	9468	9705	9392	9705	114281
Водоотведение
Городское КБХ и хоз.пит. нужды промпредпр.(КОС), тыс.м3	8105	7320	8105	7843	8105	7843	8105	8105	7843	8105	7843	8105	95424
Пром.зона, тыс.м3	1600	1445	1600	1549	1600	1549	1600	1600	1549	1600	1549	1600	18841
Сельск.КБХ, тыс.м3	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2
Орошение, тыс.м3					97	159	125	119	76				115.24
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, тыс.м3	9705	8766	9705	9392	9801	9550	9830	9824	9468	9705	9392	9705	114281

Таблица 3.2 Внутригодовое распределение объемов водопотребления и водоотведения участниками ВХК для схемы ВХК №2

Потребитель	месяцы,j=1…12	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Водопотребление
Городское КБХ и хоз.пит. нужды промпредпр.(ВЗ №1), тыс.м3	65016	58724	65016	62919	65016	62919	65016	65016	62919	65016	62919	65016	765512
Промышленность (ВЗ №4), тыс.м3	1767	1596	1767	1710	1767	1710	1767	1767	1710	1767	1710	1767	20810
Орошение (ВЗ№3), тыс.м3					1044752	1659312	1352032	1290576	798928				6146
Сельск.КБХ (ВЗ№2), тыс.м3	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	20
Суммарное требование, Wвдп, тыс.м3	67307	60794	67307	65136	67307	65136	67307	67307	65136	67307	65136	67307	792487
Водоотведение
Городское КБХ и хоз.пит. нужды промпредпр.(КОС)	1051	949	1051	1017	1051	1017	1051	1051	1017	1051	1017	1051	12370
Пром.зона	1600	1445	1600	1549	1600	1549	1600	1600	1549	1600	1549	1600	18841
Сельск.КБХ	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	2
Орошение					136272	216432	176352	168336	104208				802
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, тыс.м3	2651	2394	2651	2565	138923	218997	179003	170987	106773	2651	2565	2651	32014

Требуемая величина стока в замыкающем створе расчетного ВХУ и его внутригодовое распределение определены в таблице 3.3 с учетом :

,

гдетребуемый объем санитарного попуска;

требуемый объем энергетического попуска (попуска на ГЭС).

Расчет внутригодового распределения объемов транзитного (комплексного) попуска выполняется в таблице 3.3.

Таблица Внутригодовое распределение объемов транзитного (комплексного) попуска в замыкающем створе расчетного ВХУ

Потребитель	месяцы,j=1…12	Год
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
млн.м3	19. 28	17. 42	19. 28	18. 66	19. 28	18 .66	19. 28	19. 28	18. 66	19. 28	18.66	19.28	227.03
млн.м3	286 64	25 890	286 64	27 740	28 664	277 40	286 64	286 64	27 740	286 64	27740	28664	337500
млн.м3	286 84	25 908	286 84	27 758	286 84	277 58	286 84	286 84	27 758	286 84	27758	28684	337727

Водозабор из подземных водных объектов на расчетном ВХУ не предусмотрен, следовательно, Wпзв = 0, а также Wу = 0. Также нет сведений о территориальном перераспределении стока в рассматриваемом речном бассейне, следовательно, Wдот = 0, а также Wпер = 0.

Уравнение ВХБ для года 75% обеспеченности и для j-го месяца:

.



Таблица Годовой водохозяйственный баланс для года 75% обеспеченности гарантированной водообеспеченности (без учета потерь), для схемы ВХК №1

Вид попуска	Месяц, j = 1…12	Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Приходная часть ВХБ (П)
Ресурсы пов-х вод, Wприт = Wвх+Wбок, млн.м3	53224	43368	47310	74908	1111785	216838	92649	70965	65051	59138	74908	61109	1971250
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, млн.м3	9705	8766	9705	9392	9801	9550	9830	9824	9468	9705	9392	9705	114281
Итого по приходной части ВХБ, млн.м3	62929	52133	57015	84299	1121586	226388	102479	80789	74519	68842	84299	70814	2085531
Расходная часть ВХБ (Р)
Суммарное требование, Wвдп, млн.м3	73011	65946	73011	70656	73011	70656	73011	73011	70656	73011	70656	73011	859649
Требуемый объем комплексного попуска, Wкп, млн.м3	28684	25908	28684	27758	28684	27758	28684	28684	27758	28684	27758	28684	337727
Итого по расходной части ВХБ, млн.м3	101695	91854	101695	98415	101695	98415	101695	101695	98415	101695	98414	101695	1197376
Результат ВХБ (ДВХБ)
Дефицит водных ресурсов, D = - ДВХБ <0, млн.м3	-38766	-39720	-44680	-14115				-20906	-23895	-32853	-14115	-30881
Резерв (избыток) водных ресурсов, Wрез = ДВХБ ?0, млн.м3					1019891	127973	784						888155
Проектный сток на нижележащий ВХУ, млн.м3

Таблица 3.5 Годовой водохозяйственный баланс для года 75% обеспеченности гарантированной водообеспеченности (без учета потерь), для схемы ВХК №2

Вид попуска	Месяц, j = 1…12	Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Приходная часть ВХБ (П)
Ресурсы пов-х вод, Wприт = Wвх+Wбок, млн.м3	53224	43368	47310	74908	1111785	216838	92649	70965	65051	59138	74908	61109	1971250
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, млн.м3	2651	2394	2651	2565	138923	218997	179003	170987	106773	2651	2565	2651	32014
Итого по приходной части ВХБ, млн.м3	55875	45762	49961	77473	1250708	435835	271652	241952	171825	61788	77473	63760	2003264
Расходная часть ВХБ (Р)
Суммарное требование, Wвдп, млн.м3	67307	60794	67307	65136	67307	65136	67307	67307	65136	67307	65136	67307	792487
Требуемый объем комплексного попуска, Wкп, млн.м3	28684	25908	28684	27758	28684	27758	28684	28684	27758	28684	27758	28684	337727
Итого по расходной части ВХБ, млн.м3	95991	86701	95991	92894	95991	92894	95991	95991	92894	95991	92894	95991	1130214
Результат ВХБ (ДВХБ)
Дефицит водных ресурсов, D = - ДВХБ <0, млн.м3	-40116	-40940	-46030	-15421						-34202	-15421	-32231
Резерв (избыток) водных ресурсов, Wрез = ДВХБ ?0, млн.м3					1154717	342941	175661	145961	78930				873050
Проектный сток на нижележащий ВХУ, млн.м3

Таблица Годовой водохозяйственный баланс для года 95% обеспеченности гарантированной водообеспеченности (без учета потерь), для схемы ВХК №1

Вид попуска	Месяц, j = 1…12	Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Приходная часть ВХБ (П)
Ресурсы пов-х вод, Wприт = Wвх+Wбок, млн.м3	107685.3	97264.18	107685.3	104211.6	107685.3	104211.6	107685.3	107685.3	104211.6	107685.3	104211.6	107685.3	1267908
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, млн.м3	9704.80	8765.63	9704.80	9391.75	9801.47	9550.39	9829.90	9824.21	9468.13	9704.80	9391.75	9704.80	114281.2
Итого по приходной части ВХБ, млн.м3	117390.1	106029.8	117390.1	113603.3	117486.8	113762.0	117515.2	117509.5	113679.7	117390.1	113603.3	117390.1	1382189
Расходная часть ВХБ (Р)
Суммарное требование, Wвдп, млн.м3	73011.32	65945.71	73011.32	70656.12	73011.32	70656.12	73011.32	73011.32	70656.12	73011.32	70656.12	73011.32	859649.4
Требуемый объем комплексного попуска, Wкп, млн.м3	28683.67	25907.83	28683.67	27758.39	28683.67	27758.39	28683.67	28683.67	27758.39	28683.67	27758.38	28683.67	337727.0
Итого по расходной части ВХБ, млн.м3	101694.99	91853.54	101694.99	98414.51	101694.99	98414.51	101694.99	101694.99	98414.51	101694.99	98414.50	101694.9	1197376.4
Результат ВХБ (ДВХБ)
Дефицит водных ресурсов, D = - ДВХБ <0, млн.м3
Резерв (избыток) водных ресурсов, Wрез = ДВХБ ?0, млн.м3	15695.16	14176.27	15695.16	15188.86	15791.82	15347.50	15820.25	15814.57	15265.24	15695.16	15188.86	15695.16	184812.82
Проектный сток на нижележащий ВХУ, млн.м3

Таблица Годовой водохозяйственный баланс для года 95% обеспеченности гарантированной водообеспеченности (без учета потерь), для схемы ВХК №2

Вид попуска	Месяц, j = 1…12	Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Приходная часть ВХБ (П)
Ресурсы пов-х вод, Wприт = Wвх+Wбок, млн. м3	107685	97264	107685	104212	107685	104212	107685	107685	104212	107685	104212	107685	1267908
Суммарный объем возвратных вод, Wвв, млн. м3	2651	2394	2651	2565	138923	218997	179003	170987	106773	2651	2565	2651	32014
Итого по приходной части ВХБ, млн. м3	110336	99659	110336	106777	246608	323209	286688	278672	210985	110336	106777	110336	1299922
Расходная часть ВХБ (Р)
Суммарное требование, Wвдп, млн. м3	67307	60794	67307	65136	67307	65136	67307	67307	65136	67307	65136	67307	792487
Требуемый объем комплексного попуска, Wкп, млн. м3	28684	25908	28684	27758	28684	27758	28684	28684	27758	28684	27758	28684	337727
Итого по расходной части ВХБ, млн. м3	95991	86701	95991	92894	95991	92894	95991	95991	92894	95991	92894	95991	1130214
Результат ВХБ (ДВХБ)
Дефицит водных ресурсов, D = - ДВХБ <0, млн. м3
Резерв (избыток) водных ресурсов, Wрез = ДВХБ ?0, млн. м3	14345	12957	14345	13883	150617	230315	190697	182681	118091	14345	13883	14345	169708
Проектный сток на нижележащий ВХУ, млн. м3



Заключение

Постворные современные балансы выполняются с целью выявления дефицитов воды по длине ВХУ реки и общего анализа водообеспеченности в средне-маловодных условиях.

Выводы, сделанные на основе расчета водохозяйственного баланса, позволяют сформулировать основные водохозяйственные проблемы и задачи развития рассматриваемых альтернативных вариантов схем ВХК и предложить соответствующие мероприятия по эффективному развитию ВХК.

Опираясь на балансы, мы можем сделать вывод, что годовых объемов воды в год гарантированной водоотдачи (75% обеспеченности), а так же в год 95% обеспеченности хватает для обеспечения всех участников ВХК, но при этом наблюдаются дефициты в некоторые месяцы при 75 % обеспеченности, необходимо предусмотреть создание водохранилища для регулирования стока в течение года.



Список литературы

[1] СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

[2] СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения.Основные положения».

[3] СНиП 2.01.14-83 «Определение расчетные гидрологических характеристик»

[4] СанПиН 3907-85 «Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилища»

[5] Приложение 2 к Схеме комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) бассейна реки Луга и рек бассейна Финского залива от северной границы бассейна реки Луги до южной границы бассейна реки Невы, утвержденной приказом Невско-Ладожского бассейнового водного управления Федерального агентства водных ресурсов от « 07 » октября 2015 г. № 132

[6] Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки Нева. Книга 1. Общая характеристика речного бассейна

[7] Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Т.1, РСФСР, Вып. 5. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986

Размещено на Allbest.ru

...