1.4 Аналіз можливості покриття розрахункового водовідбору

Джерелами водопостачання обрані річки І-1 та IІ-1 з середніми багаторічними витратами води відповідно 12 та 28 м³/с. Розрахунковий водовідбір першої черги будівництва, другої та перспективної становить 4,652 м³/с, 9,0 м³/с, 14,543 м³/с відповідно до прямоточних системам водопостачання на підприємствах, який і є максимальним. Приймаємо, що Q_в ≤ 0,7∙Q₀. Записуємо результати в таблицю 1.9.

Таблиця 1.9 – Кількісний аналіз джерела водопостачання

Джерело водопостачання	Розрахунковий водовідбір, м3/с			Q0 - середні багаторічні витрати річки, м3/с	0,7 Q0
	I	II	Перспектива
І-1	4,652	9,000	14,543	12	8,4
IІ-1	4,652	9,000	14,543	28	19,6
І-1	2,334*)	4,047*)	6,695*)	12	8,4

Порівнюємо результати:

- для річки I: 14,543 > 8,4 м³/с;

- для річки IІ: 14,543 < 19,6 м³/с.

Таким чином, витрата води в річці ІІ дозволяє покрити максимальне розрахункове водопостачання і в кількісному відношенні річка ІІ може бути використана як джерело водопостачання.

Для річки І нерівність (2) не виконується з прямоточними системами водопостачання, тому необхідно повторити такий же аналіз для розрахункового водовідбору з застосуванням оборотних систем водопостачання. В цьому випадку використовуємо водозберігаючі засоби і маємо 6,695 < 8,4 м³/с.

Складаємо баланс водоспоживання по джерелах його покриття для того, щоб мати можливість оцінити водний режим річки нижче водозабору після запровадження в роботу кожної черги водопровідних споруд.

* Водовідбір за використання оборотних систем на підприємствах.

Баланс водоспоживання для кожного джерела водопостачання складаємо у вигляді таблиці 1.10.

Середньомісячні і середньорічні витрати води джерела водопостачання приймаємо згідно з додатком А залежно від розрахункової забезпеченості β, тобто для річки І-1 = 2 м³/с, = 7 м³/с, а для річки ІІ-1 = 5 м³/с, = 20 м³/с. Забезпеченість (β) згідно з завданням приймаємо за 95 %.

Фактичні санітарні витрати Q_сан. (м³/с) визначають як різницю між середньомісячними витратами води в річці і величиною водовідбору:

Q_сан. = Q_^{сер.міс.} – Q_В . (1.3)

Таблиця 1.10 – Баланс водоспоживання та джерела його покриття

(усі показники подані в м³/с)

№ п/п	Показники	Джерело водопостачання	Черга будівництва з прямоточною(А) та оборотною (Б) системами водопостачання на підприємстві
			I		II		Перспектива
			А	Б	А	Б	А	Б
1	Розрахунковий водовідбір	I-1 IІ-1	4,652	2,334	9,000	4,047	14,543	6,695
			4,652	2,334	9,000	4,047	14,543	6,695
2	Розрахункові середньомісячні витрати річки залежно від категорії системи водопостачання	I-1 IІ-1	2	2	2	2	2	2
			5	5	5	5	5	5
3	Фактичні санітарні витрати	I-1 IІ-1	-2,652	-0,334	-7,000	-2,047	-12,543	-4,695
			0,348	2,666	-4,000	0,953	-9,543	-1,695
4	Розрахункові середньомісячні витрати 95-процентної забезпеченості	I-1 IІ-1	2	2	2	2	2	2
			5	5	5	5	5	5
5	Мінімальні санітарні витрати	I-1 IІ-1	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
			1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
6	Різниця між фактичними та санітарними витратами	I-1 IІ-1	-3,252	-0,934	-7,600	-2,647	-13,143	-5,295
			-1,152	1,166	-5,500	-0,547	-11,043	-3,195
7	Витрати води з водосховища	I-1 IІ-1	6,183	3,401	11,400	5,457	18,052	8,633
			7,083	-	12,300	6,357	18,952	9,533
8	Середньорічні витрати маловодного року β забезпеченості	I-1 IІ-1	7	7	7	7	7	7
			20	20	20	20	20	20
9	Висновок про умови використання джерела водопостачання	I-1 IІ-1	с/р	с/р	баг/р	с/р	баг/р	баг/р
			с/р	без/р	с/р	с/р	с/р	с/р

Мінімальні санітарні витрати води показують, яку кількість води необхідно залишити в річці, щоб не відбулося негативних змін її флори та фауни.

Q_сан.min = к ∙ Q₉₅^{сер.міс}, (1.4)

де к – поправочний коефіцієнт, к = 0,3–0,6.

Q_сан.min=(0,30,6) Q_95%^{сер.міс.}

У випадках, коли фактичні санітарні витрати Q_сан.  Q_сан.min, то в таблиці 1.10 у висновках про умови використання джерела (пункт 9) слід записати – без регулювання стоку, коли фактичні санітарні витрати в річці менші за мінімальні санітарні витрати Q_сан.  Q_сан.min. (1.5) – приймаємо регулювання стоку шляхом утворення водосховища.

Витрати води з водосховища повинні забезпечити розрахунковий водовідбір Q_В з урахуванням втрат води на випаровування, фільтрацію та інше. Ці втрати враховують коефіцієнтом  = 1,2.

Q_{водосх.} = ∙Q_в + Q_сан.min (1.6)

Якщо Q_^{сер.річ.}  Q_{водосх.} (1.7), достатньо сезонного регулювання і в таблицю 1.10 у висновках (пункт 9) записують – сезонне регулювання.

Якщо нерівність (1.7) не виконується, потрібне багаторічне регулювання, що і записують у висновках табл. 1.10.

На підставі табл. 1.10 балансу водоспоживання та джерела його покриття складаємо за масштабом підсумкові балансові схеми у вигляді епюр для кожної черги будівництва споруд водопостачання відповідно з прямоточною і оборотною системами водопостачання на промислових підприємствах для двох джерел водопостачання (див. рис. 1.2, 1.3).

Умовні позначки витрат води (м³/с) на балансових схемах:

1 – середньомісячні витрати (Q_^{сер.міс}) в річці за заданою в завданні забезпеченістю за відсутністю регулювання стоку;

• середньорічні витрати води (Q_^{сер.річ}) в річці з сезонним регулюванням стоку;

• середні багаторічні витрати води (Q₀) в річці з багаторічним регулюванням стоку;

2 – розрахунковий водовідбір (Q_в);

3 – мінімальні санітарні витрати води в річці (Q_сан.min.);

4 – фактичні санітарні витрати води в річці (Q_сан.);

5 – втрати води з водосховища на фільтрацію і випаровування:

Q_втр. = (–1) ∙ Q_в . (1.8)

Після складання балансу водоспоживання і джерела його покриття, а також балансових схем, слід зробити висновок про умови водовідбору в даному річковому басейні та остаточний вибір умов водовідбору.

У висновках зазначити, з яких джерел та за якими режимами водоспоживання на промислових підприємствах найбільш економічно та раціонально використовується вода джерела водопостачання.

Рисунок 1.2 – Балансові схеми водоспоживання і джерела його покриття з річки І-1 для першої (І), другої (ІІ) черг будівництва і перспективної (ІІІ) для прямоточної (А) і оборотної (Б) систем водопостачання міста і промислових підприємств

Рисунок 1.3 – Балансові схеми водоспоживання і джерела його покриття

з річки ІІ-1 для першої (І), другої (ІІ) черг будівництва і перспективної (ІІІ) для прямоточної (А) і оборотної (Б) систем водопостачання міста і промислових підприємств