2.2. Подземные водные ресурсы. Краткое описание и количественная оценка

Подземные воды - наиболее устойчивый источник пресных сточных вод, повсеместно используемый для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Подземные воды обладают рядом преимуществ по сравнению с поверхностными: они более равномерно распределены как по территории так и во времени, кроме того, они лучше защищены от загрязнения и заражения.

В работе при оценке подземных ресурсов будем рассматривать 2 составляющие:

1. Потенциальные запасы (ПЗ) - можно оценить, зная, мощность распространения подземных вод.

2. Эксплуатационные ресурсы (ЭР) - количество подземных вод, которое может быть получено по средствам рациональных водозаборов (экономически оправданное число сооружений, скважин) и их расположение.

Для характеристики связи между ПЗ и ЭР воспользуемся уравнением:

Q_э = Q_е + W/∆T + Q_пр, м³/с,

где Q_э - ЭР,

Q_е - естественный приток подземных вод,

W - потенциальные запасы,

∆T - срок эксплуатации скважин, ∆T = 25...50 лет,

Q_пр - привлекаемые ресурсы (ресурсы поверхностного речного стока или смежного водоносного горизонта) характеризуют связь поверхностных и подземных вод.

Факторы, влияющие на гидравлическую связь поверхностных и подземных вод:

1. Подземный водозабор расположен на значительном удалении от гидрографической сети. В этом случае подземные воды можно считать гидравлически несвязанными с поверхностными. α_г.в. = 0 - коэффициент гидравлической связи.

2. Подземный водозабор осуществляется из речных долин, то есть фактически забирается речной сток. α_г.в. = 1.

3. Промежуточный вариант, при котором гидравлическая связь осуществляется на основе изысканий. α_г.в. = 0,7...0,8.

В работе ЭР подземных вод найдём по модулю подземных вод:

μ_п.в. = 0,2 л/с·км²

Q_э = F_вод · μ 10^-3 = 2500 · 0,2 · 10^-3 = 0,5 л/с·км²

W_э = Q_э · T = 0,5 · 31,536 = 15,768 млн. м³,

где Т - количество секунд в году, Т = 31,536 млн. сек./год.

W_э.г.св. = W_э (1 - α_г.св.) = 15,768 · (1 - 0,5) = 7,884 млн. м³.

2.3. Водные ресурсы водохранилища

Условия выбора расчётного створа предполагаемого места строительства плотины:

1. Наличие естественной топографической ёмкости.

2. Наличие водонепроницаемых подстилающих грунтов.

3. Фильтрационные свойства грунтов должны обеспечивать нормальный режим регулирования, не должно быть разломов и карстов, район строительства должен быть сейсмоустойчив.

4. Створ, по возможности, должен быть ниже по течению реки для того чтобы контролировать больше стока. В тоже время сосредоточенные притоки не должны нести большое количество наносов.

5. Русло реки ниже створа гидроузла должно быть по возможности прямолинейным во избежание размыва нижнего бьефа.

6. Минимальный объём земляных работ.

▼дна = 435 м.

В первом приближении назначаем высоту плотины 40...50 м.

Расчёт площадей зеркала водохранилища и объёмов водохранилища для построения батиграфических характеристик

Таблица 4

Отметки поверхности земли, м	Средняя глубина, h, м	Площадь водохранилища, ω, млн. м2	Объём водохранилища, V = 2/3·ω·h, млн. м3
▼дна = 435	0	0	0
440	5	1,03	3,43
450	15	2,11	21,10
460	25	7,02	117,00
470	35	16,43	383,37
480	45	29,87	896,10

Для расчета табл. 4 строим рис. 4.1 и 4.2 - расчёт площадей зеркала водохранилища.

Расчет площадей зеркала водохранилища проводим в программе AutoCAD.