Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра «Комплексное использование водных ресурсов и экологии»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА

Методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«Комплексное использование и охрана

водных ресурсов. Основы экологии»

Волгоград 2007

Проектирование хозяйственного комплекса: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Основы экологии» / Сост. С.М. Григоров, В.Ф. Лобойко, Г.В. Коновалова; Волгогр. гос. с.-х. акад. Волгоград, 2007.

Дается методика расчета сводного водохозяйственного баланса, выбора вариантов компоновки сооружений комплексного гидроузла.

Название проекта «Проектирование водохозяйственного комплекса»

Цель выполнения проекта: научиться выполнять экологически обоснованные водохозяйственные расчеты.

Содержание проекта

Введение.

Исходные данные:

гидрологические;

топографические;

сведения о водопотребителях.

Раздел I. Состав участников водохозяйственного комплекса (ВХК).

I.1. Промышленность.

I.2. Городское коммунальное хозяйство.

I.3 Сельскохозяйственное водоснабжение.

I.4. Оросительные мелиорации.

I.5. Рыбное хозяйство.

I.6. Водный транспорт.

I.7. Гидроэнергетика.

I.8. Рекреация.

I.9. Санитарные попуски.

Раздел II. Сводный водохозяйственные баланс.

II.1. Расчет месячных водохозяйственных балансов.

II.2. Расчет годового водохозяйственного баланса.

Раздел III. Мероприятия по сокращению затрат воды в системе ВХК.

Раздел IV. Увязка сводного водохозяйственного баланса.

IV.1. Увязка месячных водохозяйственных балансов.

IV.2. Увязка годового водохозяйственного баланса.

Раздел V. Выбор вариантов компоновки сооружений комплексного гидроузла.

V.1. Расчет вариантов здания ГЭС.

V.2. Расчет и обоснование рыбопропускных сооружений.

Раздел VI. Эколого-экономические расчеты и выбор окончательного варианта комплексного гидроузла.

Объем пояснительной записки – 20 – 25 листов. Объем графического материала – 1 лист. На чертеже должны быть представлены: топографический план местности, основные объекты и участники ВХК, конструкции зданий ГЭС и рыбопропускных сооружений по вариантам.

Исходные данные.

Таблица 1

Расход реки расчетного маловодного года, м³/с.

Вариант	Месяцы
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	120	30	60	200	80	40	30	20	30	40	40	30
2	115	20	35	100	50	40	30	20	20	30	20	10
3	115	20	30	110	40	30	20	15	20	30	20	15
4	110	20	25	90	50	40	30	20	20	30	20	10
5	112	24	30	105	60	45	30	25	20	35	25	12
6	110	15	30	100	40	20	15	10	15	20	20	15
7	115	20	30	100	50	30	20	15	20	30	20	15
8	122	22	60	150	90	60	22	22	33	45	30	22
9	120	30	60	180	80	60	50	20	20	50	30	20
10	115	20	30	100	60	50	40	30	20	30	20	15

Таблица 2

Участники водохозяйственного комплекса

Вариант	Численность населения, тыс. чел.		Площадь орошения, тыс.га	Вид и объемы планируемой промышленной продукции, тыс. т/год						Обязательные постоянные санитарные попуски м3/с
	Городского	Сельского		Синтетическое волокно	Синтетический каучук	Минеральные удобрения	Никель	Медь	Чугун
1	1000	450	26	65	-	410	-	-	76	8
2	950	300	25	-	55	-	-	200	84	7
3	850	320	22	-	70	-	150	120	-	5
4	900	450	23	76	-	160	-	100	-	7
5	870	350	19	50	-	-	85	150	-	6
6	860	300	17	-	60	240	-	-	88	6
7	1050	370	29	-	65	85	80	-	-	10
8	1300	500	35	66	-	140	-	300	-	13
9	1200	400	32	-	70	-	85	-	94	11
10	1000	300	27	80	-	-	96	240	-	9

Таблица 3

График гидромодуля, л/с га

Вариант	Месяцы
	IV	V	VI	VII	VIII	IX
1	0,3	0,4	0,5	0,5	0,4	0,3
2	0,3	0,5	0,6	0,6	0,4	0,2
3	0,4	0,5	0,5	0,6	0,5	0,3
4	0,2	0,3	0,5	0,5	0,5	0,2
5	0,1	0,4	0,6	0,6	0,5	0,2
6	0,3	0,4	0,6	0,6	0,5	0,1
7	0,1	0,4	0,6	0,6	0,6	0,3
8	0,4	0,5	0,5	0,5	0,5	0,3
9	0,3	0,5	0,6	0,6	0,6	0,2
10	0,3	0,4	0,5	0,6	0,5	0,2

Таблица 4

Суточный график нагрузки энергосистемы, %

от Р_max

Вариант	Часы суток
	0-2	2-4	4-6	6-8	8-10	10-12	12-14	14-16	16-18	18-20	20-22	22-24
1	52	40	53	82	68	65	70	80	100	100	90	60
2	40	30	45	70	52	50	55	70	90	100	80	50
3	35	30	40	60	50	45	50	60	85	100	75	45
4	30	25	35	55	45	40	45	50	80	100	70	40
5	30	24	33	52	43	40	43	52	85	100	70	41
6	30	23	32	50	45	40	42	50	85	100	70	40
7	30	20	30	50	40	35	40	50	85	100	75	40
8	30	25	30	50	45	30	40	50	85	100	80	35
9	30	20	25	45	40	35	40	50	85	100	75	35
10	31	21	25	40	40	34	40	50	85	100	74	37
11	32	22	26	41	42	35	40	52	87	100	76	38
12	34	25	28	43	45	38	43	55	90	100	80	40
13	35	28	32	45	50	40	45	60	95	100	85	45
14	38	30	35	45	55	50	60	60	95	100	85	50
15	40	32	40	50	55	50	65	60	95	100	85	50
16	38	32	40	55	60	55	65	60	95	100	85	50
17	40	35	40	55	50	45	55	60	95	100	85	60
18	42	35	40	50	45	40	50	65	95	100	85	60
19	45	40	45	55	45	40	50	65	95	100	85	60
20	42	35	45	55	45	40	45	65	100	100	85	60
21	45	40	50	55	50	45	50	65	100	100	85	60
22	45	40	50	65	50	45	55	70	100	100	85	60
23	47	40	50	65	50	45	60	70	100	100	85	65
24	45	40	50	75	50	45	60	70	100	100	85	65
25	47	40	50	80	50	45	60	75	100	100	90	65

Максимальное значение мощности нагрузки энергосистемы, тыс. кВт:

Р_мах =10+m,

где m – номер учебной группы (1,2,3,......,7).

Расход реки, м³/с:

Q=8+n,

где n – номер варианта.

Напор воды в напорном фронте, м:

Н= 15+m.

Раздел I. Состав участников водохозяйственного комплекса

I.1. Промышленность

Для промышленного водопотребления характерны большие объемы водопотребления и водоотведения; незначительный процент безвозвратного водопотребления; большая зависимость расхода воды, забираемого из источника, от технологии производства и системы водоснабжения; разнообразие функций использования воды, равномерность потребления воды в течении года; большой удельный вес в загрязнении источников воды.

Объем воды, необходимый для нормальной деятельности предприятий, определяется: характером использования воды; объемом и видом выпускаемой продукции; принятой технологией производства; системой промышленного водоснабжения.

Требования промышленного производства к качеству воды достаточно разнообразны. Они зависят от функции воды в производстве.

1. Теплоноситель (требования к качеству воды):

требования к термостабильности; к отсутствию способности к биологическому обрастанию теплообменников.

Изменения качества воды: термическое и механическое загрязнения.

2. Среда (требования к качеству воды): требования к содержанию взвешенных веществ (их крупности) и температуре.

Изменения качества воды: механическое загрязнение.

3. Сырье, растворитель (требования к качеству воды)

требования в соответствии с технологическим процессом.

Изменения качества воды: химические загрязнения.

4. Смешанное использование (требования к качеству воды)

требования к качеству в соответствии с функциями.

Изменения качества воды: загрязнения разного рода.

Наиболее высокие требования предъявляют к воде, служащей технологическим сырьем и входящей в состав выпускаемой продукции. Наименьшие требования можно предъявить к воде, используемой для охлаждения и гидротранспорта. Она не должна вызывать коррозии металла, разрушения бетона, биологических обрастаний охладителей.

Промышленность – один из наиболее ответственных потребителей воды, требующих высокой надежности ее подачи. Расчетную обеспеченность водоподачи для промышленности принимают 95…97 %.

Требования промышленного водоснабжения к уровненному режиму аналогичны требованиям коммунально-бытового водоснабжения.

Промышленные стоки ухудшают качество воды в водохранилище (2/3 загрязняющих воду веществ). Большой удельный в загрязнении воды имеют сточные воды предприятий нефтехимической, металлургической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности.

Уменьшение объема сточных вод возможно при применении оборотного и повторного водоснабжения. Внедрение в производство технологических процессов, не требующих воды или использующих ее в возможно меньших количествах. Замена водного охлаждения, воздушным. Применение различных охлаждающих газов (конденсирование паров натрия). Вода может быть исключена из системы охлаждения при совмещении технологических процессов, в одном из которых тепло выделяется, а в другом поглощается. Экономическим стимулом для снижения норм водопотребления является введение платы за воду, используемую промышленным предприятием.