Рациональное водопользование — комплекс мер по уменьшению потребления воды и повышению эффективности переработки сточных вод в целях ресурсосбережения, охраны природы и для повышения экономической эффективности в промышленности, жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве.
Возобновляемость. Для обеспечения доступности водных ресурсов для будущих поколений, водозабор свежей воды не должен превышать природный коэффициент замещения воды.
Сохранение энергии. Мероприятия по откачке воды, её доставке и обработке сточных вод потребляют значительное количество энергии. В некоторых регионах мира, 15 % общего потребления энергии уходит на мероприятия, связанные с управлением водными ресурсами.
Сохранение естественной среды обитания. Уменьшение потребления воды со стороны человека помогает сохранить естественную водную среду, важную для местной флоры и фауны, а также увеличивает общий водоток. Также уменьшается необходимость строительства новых плотин и других сооружений для водозабора.
Водные ресурсы включают все пригодные для хозяйственного использования запасы поверхностных и подземных вод. Ресурсы поверхностных вод в средний по водности год оцениваются по Беларуси в 57,9 км3, из которых 34 км3 (58,7 %) формируются на территории страны. Естественные ресурсы пресных подземных вод оцениваются в 15,8 км3 в год, а разведанные утвержденные запасы — 2,3 км3; они распространены по всей территории Беларуси на глубинах от 100 до 450 м.
Водообеспеченность общими водными ресурсами в средний по водности год в Беларуси составляет 5,8 тыс. м3 на одного жителя. Вместе с тем Беларуси присуща значительная дифференциация водообеспеченности, которая усугубляется неравномерным размещением населения и производства: Минская область и г. Минск располагают гораздо меньшими ресурсами поверхностных вод по сравнению с периферийными регионами. Водопотребление в экономике стабилизировалось на уровне 1,7 км3/ год. Потребление питьевой воды на одного жителя в целом по Беларуси сократилось с 218 до 156 л/сут. и достигло показателей стран Европы.
В Беларуси функционирует специфическая отрасль экономики - водное хозяйство, основной задачей которого является обеспечение всех отраслей и видов хозяйственной деятельности водой в необходимом количестве и соответствующего качества.
Главными и наиболее опасными источниками загрязнения окружающей среды являются антропогенные, учитывая то, что именно человек, а также последствия его деятельности коренным образом влияют и изменяют окружающую среду.
Вещества, загрязняющие атмосферу, могут быть твердыми (промышленная пыль), жидкими и газообразными, а также оказывать вредное воздействие непосредственно после химических превращений в атмосфере, либо совместно с другими веществами.
Главными источниками загрязнения являются: тепло-, гидроэлектростанции, атомные электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо
транспорт, прежде всего автомобильный
черная и цветная металлургия
машиностроение
химическое производство
добыча и переработка минерального сырья
открытые источники (добыча, сельскохозяйственные пашни, строительство)
выбросы, связанные с добычей, обработкой и хранением радиоактивных веществ
Кодирование водных объектов осуществляется по фасетному способу, основанному на бассейновом принципе, при котором группы символов в коде водного объекта записываются в последовательности признаков: моря, главной реки, притоков 1-го, 2-го и т.д. порядков.
Код моря состоит из трех знаков. Код главной реки (впадающей в море) состоит из девяти символов. Код притока 1-го порядка состоит из 15 знаков. Первые девять - код главной реки; 10-13 - записываемый через пробел цифровой номер, соответствующий расстоянию (в км) от устья главной реки до места впадения в нее данного притока. Код притока 2-го порядка состоит из 19 символов. Первые 13 знаков - код притока 1-го порядка (без контрольного числа), 14 и 17-й знаки - расстояние (в км) от устья принимающей реки (т.е. притока 1-го порядка) до места впадения в нее данного притока 2-го порядка ЧЕР ДНЕПР 0981 0220 5 - р.Птичь, приток Припяти.
Управление водными ресурсами — это деятельность по планированию, разработке, распределению и управлению оптимальным использованием водных ресурсов. Это один из аспектов управления водным циклом. В идеале планирование управления водными ресурсами учитывает все конкурирующие потребности в воде и стремится распределять воду на справедливой основе для удовлетворения всех видов использования и потребностей. Как и в случае с другими, это редко возможно на практике.
Управление водой в зависимости от того, на что ориентированы средства достижения целей (на технические объекты или на человека) можно разделить на две формы: управление водными ресурсами (управление предложением) и управление требованием (спросом) на воду.
Управлению водными ресурсами характерен технический подход, при котором упор делается на создание водохозяйственной инфраструктуры: плотин, водохранилищ, каналов и т.д. Управлению спросом (требованием) на воду характерны нетехнические средства достижения целей, ориентированные не на объекты, а на человеческий компонент. Человеческий компонент систем водораспределения и водопользования представлен как индивидуальными водопользователями, так и лицами, работающими в организациях, обеспечивающих такое водораспределение. Во многих странах мира, пришли к пониманию того, что нетехнические средства достижения целей лучше отвечают интересам общества, чем просто большее количество плотин и водохранилищ.
Водохранилище – искусственный водоем площадью более 1 км2 для аккумулирования и регулирования стока. Водохранилища делятся на два типа: озёрные и речные. Различают низконапорные (напор до 10 м), средненапорные (от10 до 50 м) и высоконапорные (напор более 50 м) водохранилища. Водохранилища также классифицируют по видам регулирования стока: многолетнее, годичное, недельное, суточное. Помимо этих, основных видов регулирования водных ресурсов, различают специальные: компенсирующее, трансформации паводков и каскадное регулирование стока.
Для водохранилищ озёрного типа характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка речным водам.
Гидрохимический режим водохранилищ формируется под влиянием процессов, происходящих на водосборе, в береговой зоне и в самом водоеме. Влияние водохранилищ на качество воды комплексное и не может квалифицироваться только как положительное или только как негативное.
Ледовый режим водохранилищ зависит в основном от климатических факторов, но на него влияют также скорость течения и волнение.
Кислородный режим как один из главных показателей «благополучия водоема» зависит от очень многих процессов, происходящих не только в самом водохранилище, но и на водосборе.
Контроль безопасности питьевой воды, подаваемой населению, является одним из важнейших вопросов, стоящих перед санитарной службой. Вода из артезианских скважин характеризуется высоким качеством, безопасностью в эпидемиологическом отношении и стабильностью, в связи с чем, подается населению без дополнительного обеззараживания (режим хлорирования с профилактической целью вводится только при неблагоприятных природных факторах либо по эпидемическим показаниям).
Следует отметить, что на качество питьевой воды в жилых домах может оказывать влияние состояние внутридомовых сетей хозяйственно-питьевого водоснабжения жилых домов, в связи с чем, в случае ухудшения качества питьевой воды в жилом доме гражданам следует обращаться в обслуживающую организацию (ЖЭУ, РЭУ, ЖСПК, ТС) для установления причин ухудшения качества воды.
Существует три основных вида потребления технической воды на промышленных предприятиях:
1. От 70 до 90% воды используется на промышленных предприятиях в качестве хладоагента, охлаждающего продукцию в теплообменных аппаратах, или для защиты отдельных элементов установок и машин от чрезмерного нагрева. Эта вода нагревается, но не загрязняется охлаждающей продукцией. 2. От 5 до 13% технической воды используется для очищения продукции или сырья от примесей, а также в качестве транспортирующей среды. Эта вода загрязняется и нагревается, если материалы, с которыми она контактирует, имеют повышенную температуру. 3. От 10 до 20% технической воды теряется за счет испарения или входят в состав произведенной продукции.
В зависимости от изменения качества воды в процессе ее использования оборотное водоснабжение подразделяется на: 1. «чистые циклы» - для воды, которая при использовании только нагревается; 2. «грязные циклы»- для воды, которая только загрязняется; 3. «смешанные циклы»- для воды, которая при использовании одновременно и нагревается, и загрязняется.
По оценкам белорусских бизнес-союзов, реконструкция белорусского участка водного пути Е40 по IV классу судоходства потребует не менее 1 млрд EUR инвестиций. Для повышения классности судоходства необходимо строительство новых плотин на Припяти, что сопряжено с высокими капитальными затратами. Привлечение внешнего финансирования на эти цели не просматривается, а бюджетных средств, даже с учетом запланированного роста расходов на 2021–2025 гг., не хватит, чтобы обеспечить устойчивое судоходство по Е40. В лучшем случае удастся реконструировать инфраструктуру Днепро-Бугского канала.
Оправдано ли увеличение бюджетного финансирования? Вряд ли. Во-первых, оно не позволит решить весь комплекс технических задач на Е40, а во-вторых, даже если когда-нибудь Е40 удастся привести к стандартам IV класса судоходства, водный транспорт все равно не получит очевидных конкурентных преимуществ. О том, что высокий класс навигации не гарантирует значительных речных перевозок, свидетельствует опыт Украины. Весь украинский участок Е40 уже сейчас соответствует IV классу судоходства и выше, однако грузовой трафик более-менее стабилен только в низовьях Днепра, тогда как до Киева доходят единичные баржи.
Малая гидроэнергетика, являющаяся наиболее освоенным из нетрадиционных возобновляемых источников электроэнергии, позволяет использовать большой гидроэнергетический потенциал малых рек и притоков, систем водоснабжения, ирригации с выдачей электроэнергии в энергосистему, а во многих случаях обеспечить локальное электроснабжение отдаленных районов или населенных пунктов, особенно в слаборазвитых и развивающихся странах с ограниченной системой централизованного электроснабжения. К преимуществам малых ГЭС относятся относительно небольшой объем инвестиций и короткий срок строительства, что позволяет ускорить получение прибыли, минимальное воздействие на окружающую среду, надежность электроснабжения и близость к потребителю.
К объектам малой гидроэнергетики относятся малые ГЭС согласно международной классификации мощностью до 30 МВт (в Швейцарии, Украине не более 10 МВт), мини-ГЭС – от 0,1 до 1,0 МВт, микро-ГЭС – не более 0,1 МВт.
Основными факторами, препятствующими широкому внедрению малой гидроэнергетики в нашей стране можно считать:
отсутствие нормативно-правовой базы, стимулирующей разработку и внедрение новых технологий, а также регулирующей взаимоотношения между производителями и потребителями энергии малой энергетики с «уведомительной» системой подключения к энергосистемам;
отсутствие у выпускающих предприятий оборотных средств для подготовки производства и выпуска новой продукции, а у потенциальных потребителей, свободных средств для авансирования выпуска необходимого для них оборудования;
жесткий прессинг иностранных фирм (в том числе китайских), стремящихся заполнить существующую нишу на белорусском рынке и не допустить появления отечественной конкурентоспособной продукции;
практическое отсутствие цивилизованного рынка энергетического оборудования.
На территории страны на озерах и водохранилищах возможно формирование рекреационных систем двух рангов — республиканского и местного.
Реки нашей страны — весьма ценный рекреационный ресурс. Наиболее благоприятными для рекреации являются Днепр, Березина, Западная Двина, Мухавец.
Под рекреационной деятельностью понимается разнообразная деятельность людей, ориентированная на восстановление собственных сил в соответствии со стандартами своего социокультурного образования. Сюда включаются суточный, недельный, квартальный, годовой и жизненный циклы рекреации. Не все они являются предметом исследования географической науки, но все они – проявления рекреационной деятельности
Своевременное обеспечение потребителей водой необходимого количества и качества осуществляет водное хозяйство. В материальную базу водного хозяйства входят:
гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, каналы), т.е. все основные фонды, служащие целям рационального использования водных ресурсов в масштабе участка водоисточника;
объекты инфраструктуры, поставляющие воду для процесса производства (насосы, трубопроводы, системы водяного охлаждения);
основные фонды водоохранного назначения (очистные сооружения).
Все отрасли хозяйства по их отношению к водным ресурсам подразделяются на две категории: водопользователи и водопотребители. Водопотребители забирают воду из источника, используют для выработки промышленной и сельскохозяйственной продукции или бытовых нужд населения, а затем возвращают ее в водный объект, но уже в другом месте, в меньшем количестве и в другом качестве. Различают возвратное водопотребление – с возвращением забранной воды в источник и безвозвратное – с расходом на фильтрацию, испарение и т.д.
Водопользователи не забирают воду непосредственно из источника, а используют ее как среду (водный транспорт, рыбоводство и т.д.) или как источник энергии (гидроэлектростанции). Однако и они могут изменять качество воды.
Вода – самый потребляемый природный ресурс. Выращивание одной тонны пшеницы требует 2 т воды, а 1 т риса – 25 т. Крупным водопотребителем является и животноводство: до 200 л чистой воды в сутки требуется одной корове. Поение скота загрязненной водой снижает продуктивность животных на 40-70%.
Крупнейшим водопотребителем в промышленности является теплоэнергетика, которая требует огромного количества воды для охлаждения агрегатов. Еще большее количество воды требуется для выработки электроэнергии на атомных электростанциях (в 1,5-2 раза больше, чем на тепловых).
14)-16) Организацию управления водохозяйственной системой обычно принято осуществлять через водохозяйственный комплекс (ВХК).
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.
Водохозяйственная система – это комплекс взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны вод.
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.
Водохозяйственная система (ВХС) – это комплекс взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны вод участниками ВХК.
К водохозяйственным системам (ВХС) относят водохранилища, каналы различного назначения, мелиоративные системы, системы технического водоснабжения промузлов, предприятий, электростанций, системы очистки и сброса сточных, коллекторно-дренажных вод. Водохозяйственные системы – это все гидротехнические сооружения и узлы гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство в Алтайском крае в большинстве случаев имело целью создание условий для орошения сельскохозяйственных земель. Пруды и водохранилища, которых в крае около 200 шт., предназначались в основном для целей орошения.
Существует три аспекта описания ВХС: морфологический, функциональный и информационный.
Морфологически ВХС может быть расчленена на иерархические уровни по территориальному признаку. Водохозяйственная система страны объединяет региональные ВХС, которые в свою очередь состоят из бассейновых систем. Внутри бассейнов можно выделить водохозяйственные районы и водохозяйственные участки. Основным элементом ВХС водохозяйственного участка является комплексный гидроузел – плотина и образованное ею водохранилище с совокупностью технических устройств, предназначенных для многоцелевого использования водных ресурсов на выделенном водохозяйственном участке.
В качестве примера можно рассмотреть водохозяйственную систему Западной Сибири, которая включает в себя ВХС бассейнов р. Обь и Енисея. Бассейновая ВХС р. Обь может быть расчленена на ВХС верхней, средней и нижней Оби. Каждая из этих ВХС состоит из нескольких водохозяйственных участков, на которых расположены комплексные гидроузлы, образующие вместе каскад гидроузлов. Каждый комплексный гидроузел может иметь гидроэлектростанции, водозаборные станции, нерестилища.
В задачи функциональной структуры ВХС входят: добыча (регулирование) водных ресурсов, транспортировка, распределение их между потребителями, сбор сточных вод и подготовка их для повторного использования. Многообразие элементов ВХС предопределяет наличие больших информационных потоков между ними. Это вызывает необходимость специального информационного описания ВХС – совокупности данных, которые взаимодействуют и преобразуются в процессе ее функционирования.
Таким образом, иерархическая структура, наличие большого числа разнородных элементов, рассредоточенных на значительной территории, многообразие функций – отличительные черты ВХС.
Кособенностям ВХС относят:
−многообразие взаимодействия с окружающей средой, большое влияние на окружающую среду, которое необходимо учитывать при управлении функционированием ВХС;
−недостаточная достоверность информации о водопотреблении и водоотведении;
−многообразие прямых и обратных связей между элементами системы (гидравлические, технические, социальные, экономические, информационные);
−функционирование в условиях случайных воздействий;
−длительность формирования и непрерывность развития;
−высокая капиталоемкость и вследствие этого большой ущерб от неудачных экономических решений;
−неопределенность исходной информации при планировании развития ВХС, которая возникает ввиду того, что величины, определяющие будущее водопотребления (информация о развитии производства, изменениях демографической ситуации, технико-экономических показателях), обычно задаются со значительной неопределенностью вследствие своего прогнозного характера;
−противоречивость требований к режиму источника водопотребителей, являющихся участниками ВХК;
+
−возможность многократного использования ресурса;
−возможность замены водного ресурса другим для отдельных участников ВХК;
−возможность значительного антропогенного воздействия на водные ре-
сурсы.
17) Участников ВХК можно условно разделить на водопотребителей и водопользователей.
К группе водопотребителей относятся те отрасли хозяйства, в которых водопользование связано с изъятием воды из водоемов и водотоков. При этом часть воды может теряться безвозвратно, входя в состав продукции или испаряясь или теряясь в виде утечек. Основные водопотребители – промышленное, коммунальное водоснабжение и сельскохозяйственное орошение. Последнее потребляет около половины воды, используемой в народном хозяйстве.
В группу водопользователей входят отрасли, которые не изымают воду, а используют ее для выполнения различных технологических операций: для получения электроэнергии, создания судоходных глубин, для нереста рыб, сплава леса, обеспечения условий для отдыха и туризма и водоотведение.
По мере более глубокого использования водных ресурсов грани между водопотребителями и водопользователями стираются. Так, при создании энергетических водохранилищ, значительная часть воды теряется на испарения и фильтрацию и пропадает для остальных участников ВХК. Такое же явление в больших масштабах наблюдается и на водохранилищах, которые используют в системе охлаждения тепловых и атомных электростанций. Аналогично используются водные ресурсы в рыбном хозяйстве, когда для нереста рыб затапливают обширные мелководья, хорошо прогреваемые солнцем, с которых испаряется значительное количество воды. Поэтому более правильно объединять эти две категории в одну с общим названием – водопользователи.
Существенным в водопользовании является водопотребление и водоотведение. Водопотреблением называют потребление воды из водного объекта или систем водоснабжения.
18) 1. Водопользователи имеют право:
1.1. осуществлять водопользование в соответствии с требованиями, установленными настоящим Кодексом и иными актами законодательства, в том числе техническими нормативными правовыми актами;
1.2. возводить в порядке, установленном законодательством, гидротехнические сооружения и устройства;
1.3. передавать для использования добытую (изъятую) воду другим водопользователям на условиях, определенных разрешениями на специальное водопользование, комплексными природоохранными разрешениями, договорами;
1.4. получать в соответствии с законодательством экологическую информацию в области охраны и использования вод.
1.5 Водопользователи могут реализовывать и иные права в соответствии с законодательством.
1. Водопользователи обязаны:
1.1. рационально использовать воду, принимать меры по снижению потерь воды;
1.2. соблюдать требования по охране и рациональному (устойчивому) использованию водных ресурсов, предусмотренные настоящим Кодексом и иными актами законодательства, в том числе обязательными для соблюдения техническими нормативными правовыми актами;
1.3. не допускать нарушения прав других водопользователей, а также причинения вреда окружающей среде;
1.4. соблюдать установленные в соответствии с настоящим Кодексом условия водопользования;
1.5. соблюдать режим осуществления хозяйственной и иной деятельности, установленный для водоохранных зон и прибрежных полос;
1.6. возмещать в установленном законодательством порядке вред, причиненный окружающей среде.
2. Водопользователи, являющиеся юридическими лицами или индивидуальными предпринимателями, кроме выполнения обязанностей, предусмотренных пунктом 1 настоящей статьи, обязаны:
2.1. использовать водные объекты в целях, для которых они предоставлены;
2.2. вести учет добываемых подземных вод, изымаемых поверхностных вод и сточных вод, сбрасываемых в окружающую среду;
2.3. проводить локальный мониторинг окружающей среды, объектами которого являются поверхностные, подземные и сточные воды, и представлять первичные данные локального мониторинга в уполномоченную Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды подчиненную организацию, за исключением случаев, предусмотренных законодательными актами, а также осуществлять отбор проб и проведение измерений в области охраны окружающей среды в части использования и охраны вод;
2.4. внедрять наилучшие доступные технические методы;
2.5. проводить мероприятия по снижению потерь воды;
2.6. осуществлять ликвидацию не подлежащих дальнейшему использованию гидротехнических сооружений и устройств;
2.7. содержать в надлежащем состоянии сооружения для очистки сточных вод;
2.8. соблюдать правила технической эксплуатации гидротехнических сооружений и устройств;
2.9. незамедлительно информировать органы и подразделения по чрезвычайным ситуациям, территориальные органы Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды, органы государственного санитарного надзора, местные исполнительные и распорядительные органы о возникновении чрезвычайных ситуаций, влияющих или способных оказать влияние на состояние водных объектов, и проводить неотложные работы по ликвидации их последствий.
3. Водопользователи должны выполнять и иные обязанности по охране и использованию вод в соответствии с законодательными актами.
19) Государственный водный кадастр Республики Беларусь состоит из кадастра поверхностных вод, кадастра подземных вод и кадастра использования водных ресурсов.
Кадастр поверхностных вод содержит сведения о реках, каналах, озерах, водохранилищах и прудах, о пунктах и периодах наблюдения за гидрологическим, гидрохимическим и гидробиологическим режимами водных объектов, об изменениях гидрографической сети под влиянием хозяйственной деятельности, а также включает гидрографические и морфометрические характеристики водных объектов и их водосбросов, материалы ежегодных стандартных наблюдений за уровнем и температурой воды, стоком воды и наносов, толщиной льда, теплозапасами водоемов, химическим и биологическим составом воды.
Кадастр подземных вод содержит сведения об эксплуатационных запасах и прогнозных ресурсах подземных вод, о пунктах наблюдения за этими водами (скважинами, родниками, шахтными колодцами), а также данные наблюдений за режимом подземных вод (уровнем, температурой, качеством, отбором), их химическим и биологическим составом.
Кадастр использования водных ресурсов содержит сведения о местоположении и основных параметрах водозаборов, сбросов сточных вод, очистных сооружений, водохранилищ и прудов, об использовании воды без ее изъятия из источника (рекреация, рыбное хозяйство, водный транспорт, гидроэнергетика), включает ежегодные данные о заборах и сбросах воды по количественным и качественным показателям (данные статистической отчетности водопользователей и гидрохимических анализов сточных вод), о режиме работы крупных водозаборов и водохранилищ, сведения об орошаемых, осушаемых, а также увлажненных площадях.
20) 1. Исходя из условий предоставления водных объектов в пользование водопользование подразделяется на:
1) совместное водопользование;
2) обособленное водопользование.
2. Обособленное водопользование может осуществляться на водных объектах или их частях, находящихся в собственности физических лиц, юридических лиц, водных объектах или их частях, находящихся в государственной или муниципальной собственности и предоставленных для обеспечения обороны страны и безопасности государства, иных государственных или муниципальных нужд, обеспечение которых исключает использование водных объектов или их частей другими физическими лицами, юридическими лицами, а также для осуществления аквакультуры (рыбоводства).
3. По способу использования водных объектов водопользование подразделяется на:
1) водопользование с забором (изъятием) водных ресурсов из водных объектов при условии возврата воды в водные объекты;
2) водопользование с забором (изъятием) водных ресурсов из водных объектов без возврата воды в водные объекты;
3) водопользование без забора (изъятия) водных ресурсов из водных объектов.
21) Общее водопользование осуществляется юридическими лицами и гражданами Республики Беларусь, в том числе индивидуальными предпринимателями, без разрешений. При общем водопользовании обязательно соблюдение требований и условий общего водопользования на водных объектах, определяемых соответствующими местными исполнительными и распорядительными органами по согласованию с органами государственного санитарного надзора, территориальными органами республиканского органа государственного управления по природным ресурсам и охране окружающей среды и органами государственного управления в области внутреннего водного транспорта.
В целях охраны жизни и здоровья граждан в необходимых случаях местные исполнительные и распорядительные органы устанавливают места, где запрещены купание, катание на лодках и других плавучих средствах, забор воды для питьевых и бытовых нужд, водопой скота, а также определяют иные условия общего водопользования на водных объектах, расположенных на территории соответствующего местного Совета депутатов.
Местные исполнительные и распорядительные органы обязаны довести до сведения заинтересованных юридических лиц и граждан Республики Беларусь, в том числе индивидуальных предпринимателей, условия общего водопользования на отдельных водных объектах.
Водные объекты (их части) могут находиться в обособленном или совместном водопользовании.
В обособленное водопользование юридическим лицам могут быть переданы водные объекты (их части) для целей питьевого водоснабжения, нужд энергетики, обеспечения обороны Республики Беларусь.
В обособленное водопользование гражданам Республики Беларусь для хозяйственно-бытовых целей могут быть переданы непроточные пруды площадью до 0,2 гектара, расположенные на земельных участках, предоставленных им в собственность, пожизненное наследуемое владение или аренду.
В совместном водопользовании находятся водные объекты (их части), не предоставленные в обособленное водопользование.
Решение о предоставлении в обособленное водопользование водных объектов (их частей) принимают:
районные и городские исполнительные и распорядительные органы в случаях предоставления в обособленное водопользование водных объектов (их частей), находящихся на территории соответствующего местного Совета депутатов;
областные исполнительные и распорядительные органы в случаях предоставления в обособленное водопользование водных объектов (их частей), находящихся на территории нескольких районных или городских Советов депутатов, но в пределах территории областного Совета депутатов;
Совет Министров Республики Беларусь в случаях предоставления в обособленное водопользование водных объектов (их частей), находящихся на особо охраняемых природных территориях, а также во всех других случаях.
В решениях о предоставлении водных объектов (их частей) в обособленное водопользование указываются цели и основные условия пользования водными объектами.
Порядок предоставления водных объектов (их частей) в обособленное водопользование устанавливается Советом Министров Республики Беларусь.
Право обособленного водопользования удостоверяется государственными актами на право водопользования, выдаваемыми республиканским органом государственного управления по природным ресурсам и охране окружающей среды на основании решений указанных в части четвертой настоящей статьи органов, предоставивших водный объект (его часть) в обособленное водопользование.
Формы государственных актов на обособленное водопользование устанавливаются Советом Министров Республики Беларусь.
22) Измерение объема забираемых вод из поверхностных и подземных источников и сбрасываемых сточных вод в окружающую среду производится водопользователем на каждом водозаборе, в точках передачи (приема) воды другим водопользователям и на каждом очистном сооружении в месте, определенном проектной документацией, нормами проектирования и обеспечивающем полный учет объемов сбрасываемых сточных вод в окружающую среду, а также в местах подачи воды на подпитку систем оборотного водоснабжения и повторного (последовательного) использования вод.
Для организации учета объема забора (изъятия) водных ресурсов из водных объектов и объема сброса сточных вод водопользователем составляется схема внеплощадочного и (или) наружного внутриплощадочного водоснабжения и канализации с указанием мест добычи (изъятия) воды и отведения сточных вод.
23) Водохозяйственный баланс - сопоставление располагаемых водных ресурсов с требуемыми объемами и режимом водопотребления, с целью удовлетворения потребностей в воде населения и отраслей народного хозяйства.
Водохозяйственный баланс (ВХБ) является основой планирования использования водных ресурсов и предназначен для целей:
научно-обоснованного планирования использования водных ресурсов;
оперативного управления водными ресурсами;
определения водохозяйственных мероприятий по удовлетворению потребностей в воде населения и народного хозяйства.
Различают следующие виды водохозяйственных балансов: отчетный, оперативный, плановый и перспективный.
Отчетный ВХБ составляется по данным за прошедший год и предназначен для анализа водохозяйственной деятельности, выявления непроизводительных потерь воды, путей экономии водных ресурсов.
Оперативный ВХБ предназначен для целей оперативного управления гидроузлами и составляется на ближайший период времени: год, квартал, месяц, декаду.
Плановый ВХБ является промежуточным звеном между отчетным и перспективным периодом, что позволяет планировать поэтапность достижения результатов перспективного баланса.
Перспективный ВХБ предназначен для разработки планов использования водных ресурсов, обеспечивающих плановое развитие экономики и составляется на срок 5…20 лет.
24) Инструкция о порядке составления водохозяйственных балансов определяет порядок составления водохозяйственных балансов по речным бассейнам и их участкам.
Водохозяйственные балансы определяют соотношения потребностей в воде с количеством и качеством имеющихся в данное время на данной территории водных ресурсов.
Целью составления водохозяйственных балансов является оценка наличия и степени использования водных ресурсов, планирования и принятия решений по вопросам использования и охраны вод.
Водохозяйственные балансы являются частью схемы комплексного использования и охраны вод и основой для определения состава водохозяйственных и водоохранных мероприятий по бассейну реки.
Мероприятия должны быть направлены на удовлетворение приоритетных потребностей (питьевое водоснабжение, объекты промышленности и энергетики, в особенности связанные с обороноспособностью и безопасностью государства).
25) Уравнение водохозяйственного баланса в общем виде:
Qе +Qп+ Qпер +Qc -Qзаб -Qв-щ -Qпрб -Qи -Qподз -Qпоп <>=0
26) Проблема пресной воды на Земле с каждым годом становится все более актуальной. Население планеты увеличивается, промышленное производство тоже растет, а вслед за ними значительно возрастает потребление пресной воды. Глобальная проблема пресной воды заключается в том, что не происходит восполнение водных ресурсов.
Пути решения:
1. Сохранение запасов пресной воды в водохранилищах.
Это позволяет не только оберегать водные ресурсы, но и иметь запас воды на случай непредвиденных катаклизмов.
2. Технологии по переработке воды.
Хозяйственно-бытовые и сточные воды должны подлежать переработке и очистке. Это позволяет экономить значительное количество пресной воды.
3. Опреснение соленой воды.
Технологии по переработке соленой воды в пресную (опреснение) становятся все более совершенными и требуют меньше материальных затрат. Превращение соленой воды в пресную — прекрасное решение проблемы пресной воды.
4. Селекционные методики для сельскохозяйственных культур.
С помощью современных технологий генетической селекции появилась возможность выводить сельскохозяйственные культуры, имеющие устойчивость к соленым почвам. Такие растения можно поливать соленой водой, и это позволяет сберечь значительное количество пресной воды.
5. Капельный полив.
Другой интересный способ экономии пресной воды при поливе растений — методика капельной ирригации. Для этого сельскохозяйственные угодья снабжаются системой разветвленных труб малого диаметра, через которые вода попадает непосредственно к растению или его корням (при подземном расположении системы) и это резко снижает расход пресной воды.
6. Сточные воды.
Так как сельское хозяйство потребляет очень значительное количество водных ресурсов, можно использовать для полива растений сточные воды. Такая практика применима не во всех случаях, но при использовании дает эффективный результат.
7. Искусственный лес.
Необычное решение проблемы нехватки пресной воды в засушливых районах мира — создание искусственного леса в пустынях. На практике такие проекты еще не реализованы, но работы над ними ведутся.
8. Скважины и ледники и прочее.
Огромные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках. Если технично растопить некоторые из них, можно высвободить значительное количество воды. Другой вариант добычи пресной воды — бурение глубинных скважин.
К более экзотическим вариантам относится технология воздействия на дождевые облака и образование водного конденсата из тумана.
Таким образом, при использовании современных экологических технологий проблемы использования пресной воды могут быть в значительной мере решены уже в ближайшее время.
27) Под искусственным восполнением (магазинированием) подземных вод понимаются специальные инженерно- технические сооружения (пруды, бассейны, скважины), в результате применения которых в водоносной системе создается дополнительное количество подземной воды, целенаправленно расходуемой на водоснабжение или орошение. В отдельных случаях для искусственного восполнения запасов подземных вод используются замкнутые естественные понижения рельефа (ложбины, овраги, балки и т.п.).
1. Разовое кратковременное (условноединовременное) создание дополнительных запасов воды на некоторой площади распространения водоносного горизонта. При этом время расходования сформированного объема воды значительно превышает время его создания. 2. Постоянная подача некоторого искусственного расхода воды непосредственно в эксплуатируемый водоносный горизонт с помощью специально созданных инфильтрационных устройств, таких, как поглощающие и нагнетательные скважины или открытые, специально созданные поверхностные водоемы капитального типа (инфильтрационные бассейны).
В большинстве случаев возможность искусственного восполнения подземных вод определяется наличием источника восполнения и качеством воды, гидрогеологическими и климатическими условиями, особенностями строительства и эксплуатации инфильтрационных сооружений . Самыми благоприятными для искусственного восполнения являются водоносные горизонты аллювиальных отложений речных долин, реже - конусы выноса и водоносные горизонты дочетвертичных терригенных и карбонатных пород.
28) Графики электрических нагрузок позволяют правильно подойти к выбору основного оборудования подстанций — трансформаторов, компенсирующих устройств, кабелей и наметить наиболее экономичный режим их работы.
В условиях действующего предприятия графики электрических нагрузок помогают выявить основные показатели электрических нагрузок, которые необходимы для проектирования электроснабжения аналогичных производств.
Суточные графики показывают изменение нагрузок в течение суток. Их строят по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии через каждый час либо каждые полчаса (для выявления получасового максимума нагрузки).
В проектировании используют типовые суточные графики, характерные для данного вида производства, в которых максимальная суточная нагрузка принята за единицу или за 100 %, а остальные нагрузки выражены в долях единицы или в процентах. Для построения конкретного суточного графика необходимо знать максимальную нагрузку и иметь типовой суточный график.
Годовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности, построенные на основании суточных или месячных графиков нагрузок, позволяют уточнить величину годового потребления электроэнергии, наметить режим работы трансформаторов на подстанциях в течение года, правильно выбрать компенсирующие устройства.
29) Водно-энергетические расчеты в средних по водности условиях проводятся для оценки среднемноголетней выработки энергии ГЭС. Критерием оценки работы ГЭС в году средней водности для начальных стадий проектирования принимается максимальная выработка электроэнергии при условии вытеснения тепловых мощностей, не меньших полученных при работе ГЭС в расчетных маловодных условиях.
С учетом этого условия сработку водохранилища следует начинать как можно позже, чем в маловодном году, что приведет к увеличению напора ГЭС и выработки гидроэнергии в зимнее время.
Наполнение водохранилища следует закончить как можно раньше для увеличения напоров ГЭС и, как следствие, выработки электроэнергии.
Водно-энергетические расчеты режима работы ГЭС в средневодном году проводятся аналогично расчетам, описанным в §9. При этом считаются заданным:
приточность к створу гидроузла, соответствующая году с обеспеченностью р = 50% ;
гарантированная мощность ГЭС и ее распределение внутри года (см. § 9);
обязательная предполоводная сработка водохранилища до УМО.
При расчете режима сработки в среднем по водности году необходимо рассмотреть следующие возможные варианты.
1. Работа ГЭС с мощностями, равными мощностям, принятым в маловодном году. При таком режиме начало сработки может задерживаться по сравнению с маловодными условиями, и ГЭС будет работать на повышенных напорах. Но поскольку принято условие ежегодной сработки до отметки УМО, весь накопленный запас воды сработается к началу половодья (в последнем месяце периода сработки).
Работа ГЭС по режиму уровня в расчетном маловодном году. При этом ход уровня воды в водохранилище будет соответствовать ходу уровня в расчетных маловодных условиях, а мощность ГЭС в среднем по водности году будет больше, чем в маловодном за счет большего притока воды в водохранилище.
Работа ГЭС по следующей схеме: а) среднеинтервальная мощность в первом месяце сработки водохранилища считается равной мощности ГЭС маловодного года; за счет большего, чем в маловодных условиях, притока воды, в конце этого месяца уровень воды в водохранилище будет выше, чем в маловодном году, и в водохранилище появится дополнительный запас воды; б) во втором месяце сработки среднемесячная мощность ГЭС принимается равной сумме мощности ГЭС в маловодном году (в этом же месяце) и мощности, которая может быть получена за счет, сработки запасенного в предыдущем месяце дополнительного (по сравнению с маловодным годом) объема воды; в) порядок расчета среднемесячной мощности в третьем месяце сработки аналогичен предыдущему; для последнего месяца сработки водохранилища принимается общее для всех вариантов условие достижения отметки УМО.
30) Определение годового объёма водопотребления участниками вхк агропромышленное производство
Одним из направлений интенсификации сельскохозяйственного производства является создание агропромышленных объединений и предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции. Они потребляют воду в технических целях, для мойки сырья, производства пара и других нужд.[1]
Объём водопотребления предприятиями сельскохозяйственной промышленности определяется в зависимости от объёма и вида выпускаемой продукции, характера использования воды, принятой технологии производства и системы промышленного водоснабжения.
где qпр - удельная норма водопотребления на единицу выпускаемой продукции, 40м3/т; Vпр - годовой объём выпускаемой продукции рассматриваемого промышленного предприятия, 65?104т.
Принимая равномерное распределение годового объёма промышленного водопотребления по месяцам, получим:
Коммунально-бытовое хозяйство
Нормы хозяйственного среднесуточного водопотребления определяются в зависимости от степени благоустроенности городского населения. Для каждого конкретного случая нормы водопотребления на одного жителя и коэффициенты неравности определяются па приложению 3.
Численность населения задана в исходных данных.
Расход воды на хозяйственные нужды (Qкб) определяются из формулы:
где z - численность населения, 17?104чел.; qн - норма среднесуточного водопотребления на одного жителя, 125 л/сут; kч, kс - коэффициенты часовой и суточной неравномерности, соответственно 1,12 и 1,5.
На основании Qкбопределяется объем месячного Wкбм и годового Wкбгводопотребления на коммунально-бытовые нужды:
где t - продолжительность месяца в секундах;
31) Построение диспетчерских графиков работы водохранилищ на всех уровнях иерар-хии управления производится путем проведения серии расчетов регулирования стока на заданную отдачу в различных условиях водности реки (или рек). Результаты указанных расчетов обобщаются затем в систему правил назначения отдачи ГЭС (или гидростанций каскада) в зависимости от текущего момента времени и состояния уровня воды в том или ином водохранилище..
Рассмотрим построение диспетчерского графика в простейшем случае, когда по условиям оптимизации необходимо обеспечить гарантированные расходы воды и наиболее полно использовать водные ресурсы.
При построении графиков считаются заданными обеспеченность р в процентах и гарантированный расход воды Qp, который определяется на основе расчетов регулирования стока.
При годичном регулировании расходов в течение маловодного года расчетной обес-печенности водохранилище наполняется до НПУ и срабатывается до УМО. В первую очередь строится противоперебойная линия, отделяющая зону гарантированного расхода Qp от зоны повышенных расходов воды. Для периода сработки водохранилища отбирают годы с меженным стоком Л4, близким к стоку расчетной обеспеченности Мр. Для всех отобранных лет сток приводится к расчетному путем умножения расхода каждого месяца межени на отношение объемов Л4р/Мг и затем проводятся расчеты регулирования «ходом назад», идя от опорожненного водохранилища и поддерживая постоянный зарегулированный расход Qp.
В результате для периода сработки будут получены кривые наполнений водохра-нилищ, верхняя огибающая которых наносится на диспетчерский график и считается противоперебойной линией
32) Регулирование речного стока
В естественных условиях реки характеризуются крайне неравномерным распределением стока в многолетнем, годовом и сезонном разрезах.
Регулирование речного стока является необходимым условием рационального использования рек и осуществляется водохранилищами путем перераспределения во времени объема естественного стока в соответствии с требованиями водопользователей.
В естественных условиях речной сток формируется под влиянием следующих связанных между собой факторов:
климатических условий, включая осадки, температуру, влажность воздуха и др.;
ландшафта водосборной площади (рельефа, почв, инженерно-геологических условий, растительности);
морфометрических и гидравлических характеристик (размеры и конфигурация водосборной площади и речной сети, уклоны и строение русла и др.).
Из них главным фактором являются климатические условия.
В современных условиях существенное влияние на формирование речного стока также может оказывать хозяйственная деятельность человека.
Стоком реки называют количество воды, протекающее по реке за определенный отрезок времени: год, сезон, месяц, неделю, сутки и др. Расход реки в м 3 /с характеризует интенсивность стока в тот или иной момент времени. Зависимость между ними характеризуется соотношением:
W= Q· t, где W – объем стока за период времени t ; Q – средний расход за этот же период времени.
Модуль стока характеризуется расходом воды, стекающей за одну секунду с единицы площади речного бассейна, и выражается обычно в литрах за секунду с 1 км 2 площади бассейна.
33) Водохранилище — искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.
Водохранилища делятся на 2 типа: озёрные и речные. Для водохранилищ озёрного типа характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка к речным водам.
Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.
Водохранилище состоит из трех основных частей: озерной, озерно-речной и речной.
Озерная часть - это зона водохранилища, примыкающая к плотине и простирающаяся вверх по течению на значительное расстояние (70-150 км) от створа. Она наиболее глубоководна при любых уровнях воды, скорость течения незначительна, волнение наибольшее по сравнению с другими частями водохранилища.
Озерно-речная часть - средняя зона водохранилища. При сработке ниже нормального уровня она характеризуется незначительными глубинами на пойме, судоходство осуществляется только по судоходным трассам. Наблюдается сильное волнение, а также течение воды по направлению главного русла реки.
Речная часть даже при высоких уровнях представляет собой мелкий водоем. Волнение слабое, скорость течения значительна. При низких уровнях вода входит в меженное русло реки.
Типы водохранилищ.
По морфологии ложа:
Долинные – ложе которых часть речной долины. Есть уклон дна и увеличивается глубина от верхней части к плотине.
Русловые – в пределах русла и низкой поймы.
Пойменно-долинные – русло, высокая пойма и часть террас.
Котловинные – подпруженные озера и водохранилища, расположенные в изолированных низинах и впадинах, отгороженных от моря заливах, лиманах, лагунах, а также в карьерах.
По способу заполнения водой:
Запрудные – заполняет вода водотока, на котором они расположены.
Наливные – заполняются водой рядом расположенного водотока или водоема.
По географическому положению:
Горные – на горных реках. Имеют напор.
Предгорные. Высотой напора 50-100 м.
Равнинные. Обычно мелкие, высотой напора не более 30 м.
Приморские – в морских лиманах, заливах, лагунах и эстуариях. Высотой напора несколько метров.
По месту в речном бассейне:
верховые
низинные
По степени регулирования речного стока:
многолетнего регулирования
сезонного регулирования
суточного регулирования
34) Водохранилище – искусственный водный объект, созданный с целью накопления, хранения и использования воды для нужд производства и народного хозяйства. Строится при помощи плотин в долине реки.
Нормативные уровни водохранилища (НУВ) – плановые отметки уровня воды, характеризующие ее запасы (самые большие и малые из допустимых). Обозначаются они в метрах по Балтийской системе высот, по локальным либо условным системам высот (устанавливаются при проектировании).
Различают следующие НУВ водохранилищ:
нормальный подпорный уровень (НПУ);
форсированный подпорный уровень (ФПУ);
уровень мертвого объема (УМО);
минимальный навигационный уровень.
Важные цели при проектировке данного типа объектов:
вычисление мёртвого и полезного объемов;
подбор оптимальных значений НПУ и УМО.
Нормальный подпорный уровень – оптимальный и постоянно поддерживаемый уровень воды, который обеспечивается подпоркой (например, плотиной); нужен для нахождения полезного объема.
Форсированный подпорный уровень – уровень водной поверхности, находящийся выше НПУ за счет паводков или половодья. ФПУ еще называют резервным, так как подъем воды выше него грозит возникновением аварийных ситуаций. Зависит от возможностей подпорок (плотин).
Уровень мертвого объема – максимально минимальный уровень воды, при котором возможно нормальное функционирование водохранилища, то есть характеризует его наибольшее опорожнение; оценивается из известных параметров: скорость заиления, объем воды для зимовки рыб и других обитателей водоёма, условий притока, количества транспортирующих насосов и т. д. Необходим для расчета полезного и мертвого объема.
Минимальный навигационный уровень – наименьшая отметка, при которой обеспечиваются необходимые глубины для безопасного судоходства; используется для водохранилищ речного (руслового) типа. Его ещё называют уровнем навигационной сработки.
Мертвый объем – не выходит за пределы УМО и является наименьшим из возможных объемов использования без ущерба для водных жителей и интересов производителей.
Полезный объём – емкость водных запасов, находящаяся в границах сверху НПУ, а снизу УМО.
Полный объем водохранилища – сумма мертвого и полезного объемов; соответствует НПУ.
35) Важным направлением водохозяйственной деятельности является строительство и эксплуатация крупных гидротехнических систем, позволяющих перераспределять речной сток из регионов, имеющих избыток водных ресурсов, в районы с их дефицитом. В настоящее время в России действует 34 системы подобного рода с суммарной протяженностью около 3 тыс. км. Ими перераспределяется около 15 км3 воды в год.
Для улучшения водообеспечения безводных сельскохозяйственных районов широко используются групповые водоводы. Их протяженность составляет от нескольких десятков до нескольких сотен километров.