Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Комплексное использование водных ресурсов. Учебное пособие-1
.pdf
Окончание табл. 2.8
F
G
HI)
G
E
D
C
:
J
K
F
G
HI)
G
E
L
GP:
C
D
C
:
M
E
5
O
,,
1 2 3 4 5 6 7 8
Пищевая промышленность
Легкая промышленность
Энергетическая
промышленность
ПДК рыбохозяйства
104,91 0 13,39 66,96 0,36 0,31 0,0156
113,13 0,25 209,79 307,08 0,81 4,75 0,1006
0,88 1,04 29,25 17,01 0,08 0,29 0,0001
3,00 0,05 100,00 300,00 0,03 1,00 0,0010
Расчет коэффициента предельной загрязненности
Загрязняющие
вещества
БПК 3
Нефтепродукты 0,05
Сульфаты 100
Хлориды 300
Фосфор 0,03
Азот 1,00
Фенолы 0,001
сточных вод промышленности
С
вв j
мг/л
,
ПДК,
мг/л
Таблица 2.9
=
Показатель загрязненности сточных вод рассчитывается
по формуле
.
(2.27)
2.4.4. Животноводство
Коэффициент предельной загрязненности для животноводства принимается равным 5 · D
:
и рассчитывается с учетом
C
эффективности водоохранных мероприятий, проводимых в настоящее время в животноводстве: использование отходов на
31
удобрения Эуд = 0,3; складирование отходов Э
D
C
D
C
:
E
5
Q,
&
M
E
5
N
O
E
5
#
&
C
D
C
,,
C=
D
C
:
M
E
5
=
O
,,=
F
R
:
R
STU
V
:
вание территории ферм Э
= 0,5:
обв
.
2.4.5. Рекреация
= 0,2; обвало-
отх
;
(2.28)
Коэффициент предельной загрязненности для рекреации
принимается равным D
ствующих очистных сооружений Э
:
с поправкой на эффективность суще-
C
= 0,7.
рек
Показатель загрязненности сточных вод рассчитывается по
формуле
.
(2.29)
2.4.6. Растениеводство
Растениеводство включает в себя богарное, орошаемое и
осушаемое земледелие. Все виды сельскохозяйственных угодий
являются источниками загрязнения водных объектов, что необходимо учитывать в водохозяйственной практике. Загрязняющие
вещества с сельскохозяйственных угодий поступают в водные
объекты с поверхностным и подземным стоком, образующимся
при выпадении жидких осадков и таянии снега, орошении.
Коэффициенты предельной загрязненности для растениеводства в курсовом проекте рассчитываются на примере одного
загрязняющего вещества – фосфора, как характерного загрязнителя, определяющего за эвтрофирование водных объектов.
Концентрация фосфора в сточных водах растениеводства
определяется по следующим формулам (расчеты проводятся для
1 га площади):
мг/л;
, кг/га;
(2.30)
м3/га,
где Сст – концентрация фосфора в стоках сельскохозяйственных
угодий, мг/л; Gст – объем фосфора, поступающего в реку с
32
1 га площади сельхозугодий, кг/га;
:
– объем стока воды
с 1 га площади, м3/(га·год); α – коэффициент, учитывающий
подвижность фосфора в почве (принимается равным 0,2);
β – коэффициент, учитывающий удаленность сельскохозяй-
ственных угодий от водного объекта (принимается равным 1,
что соответствует удаленности в пределах 500 м); U – со-
держание фосфора в растениях, кг/ц (табл. 2.10); y – уро-
жайность ведущей культуры, ц/га (принимается по
табл. 2.10); q – модуль стока воды с водосборной площади,
л/(с·км2); 315 – коэффициент перевода размерности модуля
стока из л/(с·км2) в м3/(га·год).
Таблица 2.10
Урожайность сельскохозяйственных растений
Растения
и содержание в них фосфора
Урожайность растений, ц/га
Богара Осушение Орошение
γ, кг/ц
Зерновые 16–40 18–45 25–60 1,2
Овощи 200–400 220–450 300–600 0,15
Кормовые 100–250 150–300 200–500 0,17
Травы 30–90 40–90 50–150 0,63
Коэффициенты предельной загрязненности определяются
отдельно для каждого вида угодий:
X
X
HI)
X
HI)
Q
HI)
YE;
YE;
YE.
− богарные земли D
− осушаемые D
− орошаемые D
:
CQ
:
C
:
C
W
W
W
В данные коэффициенты вводится поправка на эффективность агротехнических и лесотехнических мероприятий, проводимых на сельскохозяйственных угодьях в настоящее время:
распашка поперек склона Э
Э
= 0,4:
лп
= 0,6, устройство лесополос
рас
33
D
CQ
D
CQ
:
M
E
5
A
OE
5
&
;
D
C
D
C
:
M
E
5
A
O
E
5
&
D
C
D
C
:
M
E
5
A
O
E
5
&
CQ
D
CQ
:
Q
C
D
C
:
C
D
C
:
,,
D
C
C
Q
K
,,
K
C
;
.
Соответственно показатели качества сточных вод определяются по формулам
;
;
.
2.4.7. Показатели загрязненности сточных вод
Результаты расчетов коэффициентов предельной загрязненности (D
на перспективный период сводятся в табл. 2.11.
) и показателей загрязненности сточных вод (
C
Таблица 2.11
Показатели загрязненности сточных вод
Водопотребители
млн м
,
3
, млн м3
Сосредоточенные источники загрязнения
Городское ЖКХ 10*
Сельское ЖКХ 5*
Промышленность 30*
Животноводство 20*
Рекреация 10*
Осушение
8*
(2.31)
(2.32)
C
)
Рассредоточенные источники загрязнения
Орошение
Богарные земли
Итого
*
Данные значения принимаются для ориентировочных расчетов, если
значения коэффициентов не определяются.
10*
6*
–
34
Результаты расчета объемов водопотребления и водоотве-
вв
ГЭС
р.х
дения, водопользования и показателей качества сточных вод
сводятся в табл. 2.12.
Таблица 2.12
Объемы водопотребления, водоотведения
и водопользования, млн. м
Участник ВХК W W
попуск
3
Возвратные
Загрязнен-
воды
К
Wвв Кпз Wпз
ность
Городское ЖКХ –
Сельское ЖКХ –
Промышленность –
Животноводство –
Рекреация –
Р.п.х. – – –
Орошение –
Осушение – – – –
Богара – – – –
ГЭС – W
Рыбное хозяйство – W
Экологические
– W
– – – –
– – – –
– – – –
экол
попуски
Водный транспорт – Wвт – – – –
Итого
Показатель загрязненности сточных вод рыбного прудового
хозяйства (р.п.х.) не рассчитывается (в учебной работе), т.е. качество стоков принимается равным качеству естественного речного фона.
35
Глава 3. ВОДНОБАЛАНСОВЫЕ РАСЧЕТЫ
Водохозяйственные расчеты и балансы – один из наибо-
лее важных разделов схем комплексного использования и охраны водных объектов (КИОВО), определяющий необходимость и
очередность проведения водохозяйственных и водоохранных
мероприятий.
Водохозяйственные балансы (ВХБ) – расчеты по сопоставлению потребностей водопотребителей (водопользователей)
в водных ресурсах с доступными для использования водными
ресурсами в границах речных бассейнов, подбассейнов, водохозяйственных участков при различных условиях водности (с учетом неравномерного распределения поверхностного и подземного стоков вод в различные периоды, территориального перераспределения стоков поверхностных вод, пополнения водных
ресурсов подземных водных объектов), предназначенные для
оценки количества и степени освоения доступных для использования водных ресурсов водных объектов.
Водохозяйственный участок – часть речного бассейна,
имеющая характеристики, позволяющие установить лимиты забора (изъятия) водных ресурсов из водного объекта и другие параметры использования водного объекта.
Располагаемые водные ресурсы – объем поверхностных и
подземных вод, доступных для многолетнего гарантированного
использования при существующем и проектируемом составе водохозяйственных мероприятий.
Речной бассейн – территория, поверхностный сток с которой через связанные водоемы и водотоки осуществляется в море
или озеро.
Подбассейн – бассейн реки, впадающей в главную реку
речного бассейна.
В проектной практике обосновывающие воднобалансовые
расчеты оценивают количественное соотношение располагаемых водных ресурсов и водопотребления (водопользования). В
дальнейшем результаты балансов оценивают с позиций достаточности предусматриваемых водоохранных мероприятий. По
36
величине ВХБ делается вывод о наличие или отсутствие дефи-
Z[\
]
,,
E]E
ES
NC,
D
C
]
^C_]^
,,
^
`
E
`
]
,,
E]ES
NC,
цита воды.
Уравнение водохозяйственного баланса имеет вид:
Wр+ W
подз.в
+
где Wр – объем стока реки; W
земных вод; W
– объем возвратных вод i-го участника
вв i
– объем водозабора из под-
подз.в
(3.1)
,
ВХК; Wi – объем водопотребления i-м участником ВХК;
W
– объем расчетных попусков на нижележащий участок
поп
реки; α – коэффициент гидравлической связи речных и под-
земных вод; α ·
– ущерб речному стоку от использо-
NC,
вания подземных вод.
Составляющие водохозяйственного баланса используются
для оценки качества воды в реке на основе показателей загрязненности сточных вод. Оценка качества речной воды делается
путем расчета показателя предельной загрязненности речной
воды и классификационной таблицы. Показатель загрязненности реки определяется по формуле
,
(3.2)
где Wф – фактический сток воды в реке, определяемый по зави-
симости
Wр + W
подз.в
+
(3.3)
.
Расчеты водохозяйственного баланса (ВХБ) и оценка качества воды в реке с учетом планируемых водохозяйственных
мероприятий (ВХМ) проводятся в табличной форме (табл. 3.1).
Расчет ВХБ дает оценку водных ресурсов:
− если ВХБ < 0 – на перспективный период ожидается де-
фицит стока;
−
если ВХБ > 0 – дефицита стока нет, есть резерв воды.
37
Таблица 3.1
D
C
>
Таблица оценки качества воды
≤ – 0,8
Класс
каче-
ства
по показателю предельной загрязненности
– 0,8…0 0 …1 1…3 3…5
Очень
чистая
Чистая
Умеренно
загрязненная
Загряз-
ненная
Грязная
5
Очень
грязная
В случае дефицита водных ресурсов воздействие на них
осуществляют в основном регулированием стока, а также переброской стока. Если ВХБ > 0, а гидрологический режим водоисточника таков, что в отдельные периоды воды недостаточно, то
необходимо лишь перераспределение стока во времени (регулирование стока). Если ВХБ < 0 и неудовлетворителен гидрологический режим, то необходимо перераспределение стока как во
времени, так и пространстве (переброска стока с другого речного бассейна).
Класс качества воды реке определяется по табл. 3.1 в зависимости от расчетного показателя загрязненности реки D
C
.
3.1. Мероприятия по управлению водными ресурсами
на основе их рационального использования
и регулирования качества вод
Все водохозяйственные мероприятия делятся на группы:
1) мероприятия по управлению водными ресурсами – регу-
лирование стока во времени и территориальное перераспределение стока (последнее в курсовом проекте не рассматривается);
2) мероприятия по экономии водных ресурсов (введение
прогрессивных систем водоснабжения, ограничение водопользования, ограничение водопотребления);
3) мероприятия по охране вод от загрязнения (очистка
сточных вод, устройство водоохраной зоны).
Учет данных мероприятий проводится в табл. 3.2.
38
Таблица 3.2
подз.в
Σ
вв
i
Σ
i
S
NC,
ВХБ в годовых объемах стока и водопотребления (млн м3)
на перспективный период с учетом планируемых ВХМ
при основной расчетной обеспеченности 75 %
Статьи ВХБ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Wр
W
Возвратные воды
Город
Село
Промышленность
Животноводство
Рекреация
Орошение
W
Итого приход
Водопотребление
Город
Село
Промышленность
Животноводство
Рекреация
Орошение
W
Итого расход
ВХБ
Загрязненность сточных вод
Город
Село
Промышленность
и проверочной – 95 %
ВХБ
без
ВХМ
Водохозяйственные
мероприятия, Р = 75 %
1 2 3 4 5 6
Приход
Расход
P = 95 %
39
Окончание табл. 3.2
Σ
пз
D
C
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Животноводство
Рекреация
Орошение
Богара
W
Класс качества воды в реке
3.1.1. Ограничение водопользования
Поскольку в перспективных планах заложена выработка
электроэнергии на ГЭС исходя из реальных потребностей, то
объем энергетических попусков может существенно превышать
ресурсы стока. В этом случае, очевидно, необходимо ограничить
водопользование. В уравнении ВХБ это учитывается использованием W
2
вместо W
max
1
(в табл. 3.2 все значения, кроме ре-
max i
зультатов объема попусков, переносятся из столбца 3 (без
управляющих воздействий) в столбец 4 (1-й метод), при этом
изменяется только величина попусков).
Класс качества воды при этом не изменяется и соответствует тому уровню, который был оценен на предыдущем шаге (по-
казатель D
:
C
D
, где индекс 1 указывает на номер по по-
C
рядку управляющего воздействия (табл. 3.2, столбец 5)).
3.1.2. Введение водооборотной системы водоснабжения
В настоящее время водооборотные системы широко применяются в промышленности и орошении. В курсовом проекте водооборот предусматривается только для промышленности, что
предполагает использование сточных вод промышленности для
выработки продукции, и компенсации безвозвратного водопотребления за счет забора свежей воды из реки. Эффективность
данного мероприятия заключается в следующем:
1) экономия свежей воды забираемой из источника;
2) снижение опасности загрязнения водного объекта.
Применяемые схемы промышленного водоснабжения представлены на рис. 3.1.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]