- •«Оцінка надійності джерела водопостачання»
- •1. Забезпечення режимів стоку поверхневих джерел
- •Поправочні коефіцієнти до стоку малих водостоків України
- •2. Прогнозування змінюваності гідрогеологічних показників підземних джерел водопостачання
- •3. Вибір і оцінка надійності джерела водопостачання
- •3.1 Поняття про штучне поповнення підземних вод як метод підвищення надійності джерела
- •Алгоритм розрахунків водного балансу для розглядаємої балансової ділянки поверхневого джерела
Поправочні коефіцієнти до стоку малих водостоків України
р,% |
Коефіцієнт
|
|||||||
0,1 | 0,3 |
0,5 | 0,7 |
0,9 |
1 |
1,1 |
1,2 |
|||
Cs=1,5∙Cv |
||||||||
5 |
1,17 |
1,52 |
1,9 |
2,3 |
2,76 |
3,02 1 3,91 |
3,6 |
|
50 |
0,998 |
0,963 |
0,954 |
0,891 |
0,76 |
0,665 |
0,59 |
0,4 |
75 |
0,93 |
0,785 |
0,621 |
0,421 |
0,46 |
0,152 |
0,094 |
0,0 |
95 |
0,831 |
0,52 |
0,253 |
0,082 |
0,016 |
0,006 |
0,002 |
0,0 |
|
Cs=2,0∙Cv |
|||||||
5 |
1,17 |
1,54 |
1,94 |
2,36 |
2,78 |
3,0 |
3,21 |
3,4 |
50 |
0,997 |
0,97 |
0,918 |
0,846 |
0,746 |
0,693 |
0,64 |
0,5 |
75 |
0,931 |
0,784 |
0,634 |
0,489 |
0,352 |
0,238 |
0,241 |
0,1 |
95 |
0,842 |
0,565 |
0,342 |
0,181 |
0,082 |
0,051 |
0,03 |
0 |
Для потреб водопостачання використовуються іноді багатоцільові водосховища, створювані для цілей гідроенергетики й одночасно для потреб водного транспорту.
При використанні водосховищ катастрофічною подією можуть бути зруйновані, або серйозно пошкоджені дамби, і різке падіння рівня води у водосховищі, що не дозволяє забирати з нього воду.
При виборі природного джерела води для цілей водопостачання необхідно враховувати не тільки його сьогоднішній стан, але й можливість його зміни на перспективу (як по кількості, так і по якості води).
У тих випадках, коли водосховища влаштовуються виключно з метою поліпшення умов прийому води для систем водопостачання, усі вимоги до режиму використання водосховищ і допустимого коливання рівнів води в ньому задаються проектувальниками системи водопостачання.
2. Прогнозування змінюваності гідрогеологічних показників підземних джерел водопостачання
(на самостійне опрацювання)
Ресурси підземних вод, як і поверхневих, розподілені по території України дуже нерівномірно. Найбільша їхня кількість, близько 75 %, зосереджена в північно-західнїй частині.
Найменше забезпечені — південні області та район Донбасу.
Прогнозні ресурси підземних вод становлять 22,5 км3, з яких у водогосподарському балансі враховується лише 7 км3.
Підземні води майже не містять завислих частинок. Вони, як правило, не забарвлені, але часто мають підвищену жорсткість, відрізняються значним вмістом солей заліза та інших елементів, інколи дуже мінералізовані, можуть мати розчинені гази.
Більшість підземних вод надійно захищені від потрапляння в них забруднених поверхневих стоків. Їхня кількість і якість меншою мірою, ніж у поверхневих вод, залежить від атмосферних опадів. За запасами підземні води поділяються на природні та експлуатаційні.
Природні запаси перебувають у водоносних пластах у природному стані, тобто в порах і тріщинах водоносних порід.
Вони поділяються на статичні запаси й динамічні запаси.
Природні запаси підземних вод змінюються за порами року й кліматичними факторами, а інколи й за діяльністю людини. Ці зміни особливо значні для ґрунтових вод, меншою мірою для міжпластових безнапірних вод, і майже непомітні для напірних (артезіанських) вод.
Статичні запаси постійно знаходяться в порах водоносних порід. Кількість їх для водоносних пластів визначаються за формулою
,
(10)
де
—
коефіцієнт водовіддачі породи, м3/с,
W
—
об'єм водонасиченості породи, м3.
Динамічні запаси постійно змінюються у водоносному шарі, доповнюючи статичні запаси. Для ділянки водоносного пласта динамічні запаси підземних вод можуть бути визначені за законом Дарсі
,
(11)
де
В
— ширина потоку підземних вод, м; h
—
потужність водонасосного пласта, м;
—
коефіцієнт фільтрації, м/добу; j
—
гідравлічний уклон потоку підземних
вод.
Динамічні запаси ґрунтових вод великих територій можна визначити залежно від величини інфільтрації атмосферних опадів за формулою
,
(12)
де
—
коефіцієнт
інфільтрації (підземного стоку), що
вказує, яка частка атмосферних опадів
іде на живлення ґрунтових вод і формування
підземного стоку; h0
— середня багаторічна величина
(норма) атмосферних опадів; F
—
площа, в межах якої відбувається
інфільтрація.
Експлуатаційні запаси можна отримати з водоносного пласта раціональними в техніко-економічному відношенні, водозабірними спорудами за заданим режимом експлуатації та при якості води, що задовольняє вимоги споживачів протягом усього розрахункового періоду водопостачання.
Загальний об'єм експлуатаційних запасів може бути виражений рівнянням
,
(13)
де
—
додаткові
запаси, що залучаються в процесі
водовідбору.
Додаткові запаси підземних вод можуть надходити в експлуатаційний водоносний пласт рівномірно по всій площі, зосереджено в окремих точках або на окремих обмежених ділянках і навіть збоку — на межі області фільтрації.
Залежно
від ступеня обстеженості, вивченності
якості підземних вод та умов їх
використання, експлуатаційні запаси
підземних вод діляться на чотири
категорії
—
.
Балансові запаси — це запаси, використання яких нині економічно вигідне. Ці запаси відповідають вимогам за кількістю та якістю води певного призначення, і за заданих умов режиму їхньої експлуатації.
Позабалансові запаси — це запаси, використання яких тепер економічно невигідне внаслідок їх малої кількості, невідповідної якості, складності забору та експлуатації, але які можуть бути використані в майбутньому.
