Глава 4. Водохозяйственные расчёты

Водное хозяйство является основой водохозяйственного обоснования проектных решений. При выполнении водохозяйственных расчётов решается множество основных и локальных водохозяйственных задач. Одним из основных методов водохозяйственных расчётов является водохозяйственный баланс (ВХБ).

ВХБ - сопоставление располагаемых водных ресурсов и расчётных требований к воде по количеству и качеству, а также обоснование параметров водохозяйственных мероприятий, связанных с водообеспечением отраслей и предотвращением вредного воздействия сточных вод.

В зависимости от сложности проектной задачи, её масштабов и уровней возможных последствий от реализации проекта ВХБ выполняются:

1) по годам характерной обеспеченности;

2) по многолетнему расчётному ряду в интервале объёмов стока (месячная, декадная и т.п.) с использованием имитационной водохозяйственной модели или более упрощённым способом;

3) по обобщённым методам на основе обобщённых параметров стока и водопотребления;

4) сочетание различных методов.

Уравнение ВХБ:

а) без учёта качества сточных вод:

ВХБ = W_ст^75% + W_э.г.св. + ΣW_вв ± W_пер ± ∆W_вод - ΣW - ΣW_{комп.поп.}, млн. м³,

где W_ст^75% - годовой объём стока реки года 75%-ной обеспеченности,

W_э.г.св. - объём подземных вод, эксплутационно и гидравлически не связанных с поверхностными,

ΣW_вв - суммарный объём возвратных вод всех водопотребителей,

W_пер - объём переработки вод из смежного бассейна,

∆W_вод - объём водохранилища,

ΣW - суммарный объём водопотребления,

ΣW_{комп.поп.} - суммарный объём попуска в нижний бьеф;

б) с учётом качества сточных вод:

ВХБ' = W_ст^75% + W_э.г.св. + ΣW_вв ± W_пер ± ∆W_вод - ΣW - ΣW_{max поп.}, млн. м³,

ΣW_{max поп.} = Σmax{ ΣW_{комп.поп.}; W_разб.i}, млн. м³.

Если ВХБ < 0, значит, водных ресурсов недостаточно для удовлетворения требований участников ВХК.

Если ВХК' < 0, то наблюдается загрязнение водного объекта сточными водами.

Для сведения ВХБ к положительному результату необходимо провести мероприятия по управлению водными ресурсами объекта для ликвидации дефицита воды и предотвращения загрязнения реки, а также предусмотреть меры по рациональному использованию водных ресурсов и охране природы.

ПЧ = W_ст^75% + W_{э.г.н.св} + ΣW_ввi = 484,11 + 57,82 + 101,36 = 643,29 млн. м³

РЧ = ΣW_i + U + max{КП; ПР} = 193,55 + 28,91 + 1091,05 = 1313,51 млн. м³

U = α_гсв · W_{э.г.н.св} = 0,5·57,82 = 28,91 млн. м³

ПЧ = 643,29 млн. м³ < РЧ = 1313,51 млн. м³ →

→ R = 0, DF = РЧ - ПЧ = 1313,51 - 643,29 = 670,22 млн. м³.

В результате создания ВХК возникает антропогенная нагрузка на водный объект. ВХБ базового варианта с учётом качества воды показывает очень большой дефицит водных ресурсов (DF =670,22 млн. м³).

Огромный дефицит воды в данном случае является показателем неприемлемого загрязнения реки, поэтому мы обязаны провести комплексные водохозяйственные и водоохранные мероприятия.

Как видно из баланса, наибольшая доля загрязнений привносится промышленностью, в связи с тем, что мы имеем прямоточную схему водоснабжения.