- •Глава 1 5
- •Глава 1
- •1.1. Мировые и отечественные водные ресурсы
- •1.2. Использование водных ресурсов
- •Глава 2
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Регулирование речного стока водохранилищами
- •2.3. Переброска речного стока
- •Глава 3
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Основные водопользователи
- •3.3. Расчетная обеспеченность
- •3.4. Виды регулирования речного стока
- •Глава 4
- •4.1. Характерные уровни и объемы водохранилища
- •4.2. Верхний и нижний бьефы гидроузла
- •4.3. Водный баланс водохранилища
- •4.4. Потери воды из водохранилища
- •Глава 5
- •5.1. Расчетные характеристики водного режима реки
- •5.2. Распределение вероятностей расчетных характеристик водного режима
- •5.3. Многолетние колебания расчетных характеристик водного режима
- •5.4. Внутригодовое распределение речного стока
- •5.5. Моделирование внутригодового распределения речного стока
- •Глава 6
- •6.1. Принципы сезонного регулирования речного стока
- •6.2. Учет потерь воды из водохранилища
- •6.3. Календарный метод расчета полезного объема водохранилища сезонного регулирования
- •6.4. Обобщенный метод расчета полезного объема водохранилища сезонного регулирования
- •6.5. Обобщенный метод расчета сезонной составляющей полезного объема водохранилища многолетнего регулирования
- •Глава 7
- •7.1. Принципы многолетнего регулирования речного стока
- •7.2. Параметры многолетнего регулирования
- •7.3. Календарный метод расчета параметров водохранилища многолетнего регулирования
- •7.4. Обобщенный метод расчета параметров водохранилища многолетнего регулирования
- •7.5. Обобщенная водохозяйственная характеристика водохранилища
- •Глава 8
- •8.1. Расчетная обеспеченность стока высоких половодий и паводков
- •8.2. Исходные данные для расчета пропуска высоких половодий и паводков через гидроузел
- •8.3. Кривые динамических объемов водохранилища
- •8.4. Расчетный гидрограф высокого половодья или паводка
- •8.5. Пропуск расчетного половодья или паводка
- •8.6. Каскадное регулирование стока высоких половодий и паводков
- •Глава 9
- •9.1. Гидроэнергетический потенциал рек
- •9.2. Водноэнергетические показатели гидроэнергетических установок
- •Глава 10
- •10.1. Диспетчерский график режима работы водохранилища
- •10.2. Построение и использование диспетчерского графика
- •Глава 11
- •11.1. Специфика каскадного регулирования
- •11.2. Водноэнергетический эффект от каскадного регулирования
- •Глава 12
- •12.1. Цели составления водохозяйственных балансов
- •12.2. Составляющие водохозяйственного баланса
- •12.3. Анализ водохозяйственного баланса
Глава 12
ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ БАЛАНС
12.1. Цели составления водохозяйственных балансов
Для Российской Федерации и ее отдельных регионов составляются генеральная и бассейновые схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов (СКИОВР). В этих схемах водопотребление увязывается с располагаемыми водными ресурсами, и учитываются требования их охраны от истощения и загрязнения [8]. Важнейшим разделом каждой такой схемы является водохозяйственный баланс (ВХБ), который можно рассматривать в качестве главного результата водохозяйственных расчетов гидроузлов с водохранилищами по многолетним данным гидрологических наблюдений. ВХБ представляют собой сопоставление, с одной стороны, располагаемых водных ресурсов («приход»), с другой стороны, – их использования («расход»). В результате сведения или замыкания ВХБ определяется разность «прихода» и «расхода», и выявляются избытки и (или) дефицит водных ресурсов, а также сток, поступающий на нижележащий участок. Сток в нижнем бьефе гидроузла определяется методами водохозяйственных расчетов, описанными в предыдущих главах. Уравнение воденого баланса составляется для каждого интервала времени, продолжительность которого выбирается в зависимости от необходимой точности расчетов, интенсивности изменения притока и водопотребления, располагаемой гидрологической информации и других факторов.
В СКИОВР обычно приводятся месячные, сезонные и годовые ВХБ, которые должны составляться на определенные расчетные уровни (современный и перспективные) [16, 17]. Составлению ВХБ должна предшествовать разработка концепции, а иногда и детальных планов экономического и социального развития территории, подлежащей обеспечению водными ресурсами речного бассейна или его участка. Для составления ВХБ необходимы данные многолетних гидрологических наблюдений, позволяющие надежно оценить располагаемые водные ресурсы рек в годы различной водности, другими словами, сток различной обеспеченности. При этом на реках, где имеются или намечаются регулирующие сток водохранилища, ВХБ должны составляться на основе водохозяйственных расчетов по многолетнему гидрологическому ряду [17].
ВХБ рекомендуется составлять за каждый месяц (декаду), причем декадные, а иногда пентадные интервалы применяют при значительной внутримесячной неравномерности речного стока и потребления воды, оценке возможности выполнения графиков специальных весенних попусков и др. Для оценки возможности использования вод при отсутствии регулирования речного стока допустимо составление ВХБ только за самый маловодный летний и зимний месяц. Обычно ВХБ составляются по характерным годам, последовательно от створа к створу, сверху вниз по течению реки или по ее притокам. При этом на незарегулированных или слабо зарегулированных реках производится простое сопоставление естественных либо уменьшенных из-за безвозвратного водопотребления на вышележащих участках реки расходов воды. В годы и сезоны расчетной обеспеченности водность реки сопоставляется с потребностями в воде. Определяется водопотребление на расчетном участке за вычетом минимально необходимых расходов воды, подаваемых на нижележащей участок. Такое сопоставление позволяет установить, при какой обеспеченности годового стока или стока лимитирующего периода (вся маловодная часть года либо только маловодная летняя или зимняя межень, отдельные маловодные месяцы) он недостаточен для покрытия потребности в воде на этом участке и обеспечения регламентированных расходов воды на нижний участок. В бассейнах, где потребность в воде составляет существенную часть меженного или даже годового стока, необходимо рассмотрение нескольких значений расчетных обеспеченностей (обычно 50, 75, 90 или 95%). Для принятого значения обеспеченности подбираются несколько соответствующих ей характерных по водности лет с различным внутригодовым и внутрибассейновым распределением речного стока и из них выбираются наиболее неблагоприятные с точки зрения удовлетворения потребностей в воде [4]. При наличии существенных антропогенных нарушений водного режима притока на расчетный участок необходимо приведение исходных данных о речном стоке к естественным условиям [12, 17].
При обеспеченности 95% должно удовлетворяться в полном объеме лишь хозяйственно-питьевое водоснабжение, а иногда и санитарные попуски. Для части потребителей (например, орошение, рыбоводные пруды и др.) водоподача может быть уменьшена на 10–30%. При 50%-ой обеспеченности все потребители, включая и лиманное орошение, должны обеспечиваться водой по полной норме. Для рек, где водопотребление невелико по отношению к расчетному стоку, для выявления возможного дефицита воды достаточно составление ВХБ только для крайне маловодных условий (95% и более). В бассейнах рек с высокой степенью зарегулированности стока расходы воды в нижних бьефах гидроузлов в значительной степени зависят от полезного объема водохранилищ и диспетчерских правил их использования. В этом случае необходимы совместные расчеты регулирования стока всеми водохранилищами по многолетнему ряду [17].