- •Предисловие
- •Оглавление
- •Глава 1. Водные ресурсы и водопользование 8
- •Глава 2. Регулирование водного стока 30
- •Глава 3. Контроль и планирование водопользования 35
- •Глава 4. Контроль качества вод 71
- •Глава 5. Гидроэнергетика 81
- •Глава 6. Водоподпорные сооружения 101
- •Глава 7. Юридические и экономические вопросы водопользования 118
- •Введение
- •Глава 1. Водные ресурсы и водопользование
- •Сущность водной проблемы и пути ее решения
- •1.2. Круговорот воды в природе и понятие о водном стоке
- •1.3. Понятие о водных ресурсах
- •1.4. Понятие о природопользовании в целом и водопользовании в частности
- •1.5. Понятие о водном хозяйстве и водохозяйственном комплексе
- •1.6. Задачи, решаемые водным хозяйством, и средства для их реализации
- •1.7. Компоновка вхк и состав компонентов водохозяйственного комплекса
- •Глава 2. Регулирование водного стока
- •2.1. Виды регулирования.
- •2.2. Косвенное и прямое регулирование
- •2.2.1. Прямое или непосредственное регулирование
- •2.2.2. Косвенное регулирование
- •2.3. Регулирование водохранилищами.
- •2.4. Значение водохранилищ по отраслям:
- •2.5. Истощение подземных и поверхностных вод
- •Глава 3. Контроль и планирование водопользования
- •3.1. Классификация вхк
- •3.1.1. Автоматизированная система управления вхк (асуб)
- •3.2. Водное хозяйство – вх
- •3.3. Основные направления использования водных ресурсов
- •3.4. Структура водного хозяйства
- •3.4.1. Единая водохозяйственная система страны - евхс
- •3.4.2. Региональная водохозяйственная система (рвхс)
- •3.4.3. Бассейновые водохозяйственные системы (бвхс)
- •3.4.4. Водохозяйственные комплексы (вхк)
- •3.5. Водохозяйственное районирование территории рф и стран снг
- •3.5.1. Принципы районирования
- •3.5.2. Методология водохозяйственного районирования
- •3.6. Схема Комплексного использования водных ресурсов - киовр
- •3.7. Задачи комплексного использования и охраны водных ресурсов
- •3.8. Основные задачи генеральной схемы киовр
- •3.9. Участники водохозяйственного комплекса
- •3.9.1. Особенности коммунально-бытового водоснабжения
- •Высокие требования к качеству воды по физико-химическим показателям:
- •Третья особенность коммунального водоснабжения
- •3.9.2. Промышленные предприятия как участники вхк
- •3.7.2.1. Водоснабжение промышленных предприятий
- •3.9.2.2. Системы промышленного водоснабжения
- •3.9.2.3. Требования к качеству воды в промышленности и виды промышленного загрязнения
- •3.9.2.4. Эффективность использования водных ресурсов в промышленности
- •3.9.2.5. Рациональное использование водных ресурсов в промышленности
- •3.9.2.6. Пути экономии воды в промышленности
- •3.9.2.7. Влияние промышленности на других участников вхк и окружающую среду
- •3.10. Комплексное регулирование и водохозяйственный баланс
- •3.10.1. Выполнение плана водохозяйственного комплекса (вхк)
- •3.10.1.1. Расчет водного баланса для прямоточной системы (1 вариант)
- •3.10.1.2. Расчет водного баланса с использованием очищенных сточных вод при замкнутых циклах водоснабжения (2 вариант)
- •3.10.1.3. Составление балансовой схемы водопотребления и водоотведения промышленного предприятия железнодорожного узла, населенного пункта
- •3.10.2. Примеры составления водохозяйственного баланса воды
- •3.10.2.1. Пример составления баланса воды для варианта 1
- •1.10.2.2. Анализ водного баланса 1 и 2 вариантов
- •3.10.2.3. Расчет степени разбавления сточных вод для первого и второго
- •Глава 4. Контроль качества вод
- •Мониторинг антропогенных загрязнений биосферы
- •Критерии оценки состояния среды
- •Контроль качества окружающей природной среды
- •Государственный учет вод и их использования
- •Организация системы наблюдения и контроля за качеством воды
- •4.6. Организация работ по наблюдению и контролю качества поверхностных вод
- •Глава 5. Гидроэнергетика
- •Суточный график нагрузки
- •Гидроэнергетический потенциал рек
- •Мощность и энергия речного потока
- •Мощность гэс и ее энергоотдача (выработка).
- •Оборудование гидроэлектростанций. Состав оборудования
- •Турбины и их установка на гэс.
- •Наиболее распространённые типы турбин
- •Реактивные гидротурбины
- •Технические схемы выработки энергии
- •Приплотинные здания гэс
- •Компоновка гэс при деривационной схеме использования энергии:
- •Принципиальные схемы гидроэлектростанций
- •Безнапорная деривация
- •Напорная деривация
- •Гидроаккумулирующие электростанции (гаэс)
- •Работа гаэс:
- •Приливные электрические станции (пэс)
- •Глава 6. Водоподпорные сооружения
- •6.1. Основные виды классификации плотин:
- •6.2. Взаимодействие река-плотина
- •6.2.1. Основные проектные уровни в водохранилище
- •6.2.4. Фильтрация
- •6.3. Типы плотин
- •6.3.1. Бетонные и железобетонные плотины
- •6.3.2. Массивные гравитационные плотины
- •6.3.3. Устройство плотин
- •6.3.4. Особенности при скальном основании
- •6.3.5. Особенности на мягких основаниях
- •6.4. Арочная плотина
- •6.5. Плотины из грунтовых материалов
- •6.5.1. Земляные насыпные плотины:
- •6.5.2. Земляные намывные плотины
- •6.6. Каменная наброска и сухая кладка плотины
- •6.7. Деревянные плотины и из прочих материалов
- •6.8. Гидротехнические затворы
- •Глава 7. Юридические и экономические вопросы водопользования
- •Основные документы, отражающие экологические права
- •7.1.1. Лимитирование природопользования
- •Основы водного законодательства
- •Водный кодекс
- •Государственный водный кадастр (гвк)
- •7.2.2.1. Структура издания гвк
- •Плата за пользование водными объектами
- •Понятие платы за пользование водными объектами
- •Расчет платы за использование водных ресурсов
- •Плата за загрязнение окружающей природной среды
- •Понятие платы за загрязнение окружающей природной среды
- •Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты
- •Расчет платы за размещение отходов
- •Расчет различных видов ущерба от загрязнения водных объектов
- •Эффективность водоохранных мероприятий
- •Оценка ущерба от загрязнения водных объектов
- •Экологическое страхование
- •Минимально допустимые изъятия воды из речной системы
- •Чрезвычайные экологические ситуации
- •Использованная литература
- •Приложения Приложение 1. Выписка из программы учебной дисциплины
- •I. Организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля
- •Общая трудоёмкость дисциплины 109 часов
- •III. Содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Водные ресурсы и водопользование (2л 2с)
- •Раздел 7. Юридические и экономические аспекты водопользования (3л 3с)
- •Iy самостоятельная работа
- •Автор программы:
- •Рецензенты:
- •Приложение 2. Экзаменационные вопросы (первые-общие и вторые-краткие) к лекционному курсу:
- •Приложение 3. Экзаменационные вопросы (третьи для гидрологов) к лекционному курсу:
- •Приложение 4. Чертежи и рисунки элементов гидроузлов к лекционному курсу:
Глава 3. Контроль и планирование водопользования
Организацию управления водохозяйственной системой обычно принято осуществлять через водохозяйственный комплекс (ВХК). Использование водных ресурсов сопровождается изменениями сложившихся связей в природе и в народном хозяйстве. Эти изменения затрагивают интересы многих отраслей народного хозяйства и поэтому наряду с положительным эффектом в одних отраслях в других отраслях могут возникнуть и отрицательные последствия после реализации решений конкретных водохозяйственных проблем. Минимизация или исключение отрицательных последствий возможны лишь в случае рассмотрения водохозяйственной системы как единого комплекса, при учитывании долгосрочных прогнозов по требованиям различных отраслей к количественным и качественным показателям водных ресурсов, изменениям природных условий данного региона и т.п.
Водохозяйственный комплекс – это совокупность мероприятий и сооружений по рациональному использованию водных и связанных с ними природных ресурсов, позволяющих оптимально удовлетворять всех водопользователей имеющимися природными ресурсами воды.
ВХК - это совокупность различных отраслей народного хозяйства, совместно использующих водные ресурсы одного водного бассейна (ГОСТ 19185 ).
Водохозяйственная система – это комплекс взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны вод ( ГОСТ 171101 ).
ВХК – это система. 2. В состав ВХК входят: объекты водохозяйственного назначения; водопотребители; водные объекты; мероприятия по КИОВР.
Формирование ВХК (т.е. обоснованный выбор состава и числа участников), является одной из сложнейших водохозяйственных задач.
Формирование ВХК. Природная часть ВХК – обеспечивает возможности функционирования и развития ВХК и определяет положительные и отрицательные последствия функционирования ВХК для естественной экосистемы региона. Техническая часть – определяет комплексы взаимосвязанных технических решений, сооружений и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих действия ВХК в конкретных местных условиях. Экономическая часть ВХК – учитывает и координирует интересы всех отраслей народного хозяйства, использующих (охраняющих) водные ресурсы, и отдельных водопотребителей, а также оценивает результаты и последствия функционирования ВХК.
Задачи экономической части ВХК: 1. Максимизация экономического эффекта от использования водных и связанных с ними природных ресурсов. 2. Минимизация ущерба от недополучения воды отдельными водопотребителями и отраслями народного хозяйства.
Цель экономической части ВХК. Научно-обоснованное (объективное) распределение суммарных капиталовложений и издержек между различными водопотребителями для обеспечения наибольшей экономической и экологической эффективности для народного хозяйства в целом.
3.1. Классификация вхк
По масштабам распространения ВХК бывают:
глобальные;
государственные;
зональные;
бассейновые;
части бассейнов.
К государственным ВХК можно отнести единые водохозяйственные системы отдельных стран (США, Великобритания, Франция и т.д.). Общим признаком государственного ВХК служит рассмотрение водохозяйственной проблемы в масштабе всей страны на основе долгосрочных прогнозов экономического развития государства с учетом общих политических и социальных аспектов.
Зональные ВХК предусматривают решение водохозяйственных проблем в том или ином экономическом районе (регионе) страны. Основной целью этого типа ВХК является совершенствование водного хозяйства и наиболее полное и эффективное использование его возможностей для развития данного экономического района. Примерами зональных ВХК могут служить схемы комплексного использования водных ресурсов некоторых водных систем (Волжско-Камская, Волго-Донская, Обь-Иртышская и т.д.)
Бассейновые ВХК наиболее полно разработаны для нужд мелиорации и энергетики. Практически по всем бассейнам крупных и средних рек составлены схемы комплексного использования и охраны водных и земельных ресурсов.
Водохозяйственные комплексы части бассейнов формируются после рассмотрения состава ВХК более высокого уровня. Рассмотрение и формирование ВХК части бассейнов проводят на основе проектных решений в виде уточнения схем использования отдельных участков реки. Более детально изучают притоки основной реки на данном участке, рассматривают возможности их комплексного использования, учитывают необходимость улучшения качества окружающей среды и другие вопросы водно-земельного благоустройства и водопользования.
В техническом плане ВХК классифицируются по типам сооружений и числу участников:
одноузловые отраслевые;
одноузловые многоотраслевые;
многоузловые межотраслевые;
межбассейновые отраслевые;
межбассейновые многоотраслевые;
региональные ВХС государственные единые ВХС.
Одноузловой отраслевой ВХК. Многоузловой межотраслевой ВХК. Более высоким уровнем организации водохозяйственных комплексов является межбассейновые комплексы, в том числе отраслевые и межотраслевые. Подобные ВХК создаются в случае, если ресурсов одного бассейна не хватает для формирования оптимального (с точки зрения использования водных ресурсов) ВХК
Межбассейновый многоотраслевой ВХК. При полном выполнении планов по созданию единой государственной водохозяйственной системы объем стока подвергнется значительным изменениям. Очевидно, это вызовет не только положительные, но и отрицательные последствия для окружающей природной среды. Для уменьшения или полной ликвидации нежелательных последствий, вызванных работой ВХК, появляется необходимость выделения особого типа водопользования, а именно водоохранного, который должен функционировать в системе ВХК.
Водоохранный комплекс – система сооружений, устройств и мероприятий для обеспечения требуемого количества и качества воды в заданных створах или пунктах водных объектов. Водоохранные комплексы включают объекты осушения, водохранилища, поймы, загрязненные участки водных объектов, а также другие объекты, сооружения и мероприятия, предотвращающие отрицательное влияние ВХК.
