- •Водні ресурси та їх складові
- •1. Водні ресурси
- •1.1. Поняття про водні ресурси Загальні відомості та основні поняття
- •1.2. Розподіл води на Землі
- •Об'єм води та активність водообміну різних частин гідросфери земної кулі
- •1.3. Колообіг води
- •Тривалість періодів поновлення запасів
- •1.4. Формування ресурсів прісних вод
- •Середній хімічний склад річкових вод, мг/л
- •1.5. Поверхневі і підземні води
- •1.6. Водний баланс як метод вивчення вр
- •Співвідношення складових світового водного басейну
- •1.7. Водний баланс і водні ресурси України
- •Водні ресурси України, км3
- •1.8. Особливості формування вр України
- •1.9. Оцінка запасів вр
- •2. Комплексне використання та охорона вр
- •2.1. Поняття про комплексне, раціональне використання вр
- •2.2. Необхідність раціонального використання вр
- •2.3. Проблеми комплексного використання і охорони вр
- •2.4. Роль вр у стабілізації навколишнього природного середовища
- •2.5. Екологічний підхід до використання вр
- •2.6. Схеми комплексного використання вр та їх охорони
- •Оцінка територій
- •2.7. Регулювання стоку
- •3. Якість води та її оцінка
- •3.1. Фізико-хімічні властивості води
- •Найважливіші фізичні константи води
- •3.2. Показники якості води
- •3.3. Класифікації води
- •3.4. Характеристики домішок води
- •3.5. Вимоги користувачів до якості води
- •1. Найбільш вимогливими учасниками вгк є господарсько-питне водопостачання, рибне господарство, харчова промисловість.
- •5. Вода для технологічних цілей промисловості.
- •3.6. Фактори, які впливають на якість води
- •3.7. Фонові води
- •Водне господарство як сфера діяльності
- •4. Водне господарство. Водогосподарські комплекси (вгк)
- •4.1. Поняття про водне господарство, його функції і завдання
- •4.2. Види використання вр. Водокористувачі і водоспоживачі
- •4.3. Класифікація водокористувачів
- •1. За метою використан- 2. За об’єктами 3. За технічними 4. За умовами
- •5. За характером використання 6. За способом 7. За впливом водокористувачів
- •4.4. Загальне та спеціальне водокористування
- •4.5. Вимоги до джерел водозабезпечення, підготовка води
- •4.6. Водопостачання та водовідведення
- •4.7. Облік води, плата за воду
- •4.8. Поняття про вгк. Класифікація вгк
- •4.9. Умови, що визначають склад учасників вгк
- •1. Соціально-економічні чинники:
- •2. Природні чинники:
- •4.10. Структура вгк, економічні показники вгк
- •4.11. Водогосподарські системи (вгс)
- •4.12. Моделювання вгс
- •4.13. Водогосподарське районування
- •Водогосподарські райони України
- •4.14. Комплексні гідровузли та водосховища
- •Ширина водосховища (в); середня ширина:
- •Острівність (j):
- •За конфігурацією акваторії;
- •За розміром площі і об’єму;
- •5. Промисловість як учасник вгк
- •5.1. Об’єм та структура водопостачання промислових підприємств
- •Середні питомі витрати води на виробництво окремих видів продукції, м3/т
- •5.2. Раціональне використання вр у промисловості
- •5.3. Схеми водопостачання промислових підприємств та їх ефективність
- •5.4. Екологічні вимоги до водозабезпечення промислових підприємств
- •5.5. Вплив промисловості на екологічний стан водних об'єктів
- •5.6. Шляхи економії води у промисловості
- •Структура водозберігаючих засобів
- •6. Комунальне господарство
- •6.1. Використання вр у комунальному господарстві
- •Вимоги до питної води
- •Показники якості води
- •6.2. Визначення витрат води на потреби кг
- •Питоме господарсько-питне водоспоживання
- •6.3. Заходи та шляхи економії води у кг
- •6.3.1. Вплив кг на екологічний стан водних об’єктів
- •7. Енергетика як учасник вгк
- •7.1. Основні джерела електроенергії, типи електростанцій
- •7.2. Гідроенергетичні ресурси України
- •7.2.1. Принципи використання енергії водного потоку
- •7.3. Особливості водокористування в енергетиці
- •7.4. Визначення витрат води на потреби тес та аес
- •Вимоги до якості води, яку використовують на тес і аес
- •7.5. Вплив енергетики на стан довкілля
- •8. Водний транспорт та лісосплав
- •8.1. Водні шляхи, їх класифікація
- •Судноплавні шляхи на річках України
- •8.2. Шлюзові камери, визначення потреб води на шлюзування
- •8.3. Лісосплав та його види
- •8.3.1. Типи лісосплаву
- •8.3.2. Розрахунок потреби води при лісосплаві
- •8.3.3. Вплив гребель, шлюзування та лісосплаву на довкілля
- •9. Рибне господарство
- •9.1. Рибне господарство, як учасник вгк
- •9.2. Рибогосподарський фонд України
- •9.3. Підприємства товарного риборозведення
- •Показники використання водний ресурсів ставкових господарствах Укрголоврибгоспу
- •9.4. Рибозахисні споруди
- •9.5. Водопостачання птр, ефективність використання води
- •10. Сільське господарство як учасник вгк
- •10.1. Споживання води у сільському господарстві
- •10.2. Витрати води на зрошення
- •10.3. Землеробські поля зрошення
- •10.4. Санітарно-гігієнічна оцінка територій зпз
- •10.5. Проблеми використання стічних вод для зрошення
- •10.6. Обводнення та економія води у сільському господарстві
- •10.7. Регулювання місцевого стоку
- •10.7.1. Вплив сільського господарства на вр
- •11. Водогосподарські баланси
- •11.1. Водний і водогосподарський баланс
- •Частка безповоротних витрат у різних
- •Водогосподарський баланс України по роках, млрд м3
- •11.2. Види водогосподарських балансів
- •11.3. Методика розрахунку вгб
- •11.4. Техніко-економічний аналіз вгс
- •11.5. Розподіл коштів всередині вгс
- •12. Основні водогосподарські проблеми. Проблеми водозабезпечення
- •12.1. Проблеми чистої води
- •12.2. Виснаження вр
- •12.3. Вплив господарських заходів на водні ресурси
- •12.4. Вплив водогосподарських заходів на довкілля
- •12.5. Техногенні впливи на режими поверхневих вод
- •12.6. Специфіка закритих водойм та їх вплив на довкілля
- •12.7. Проблеми Дніпра
- •13. Боротьба зі шкідливою дією вод
- •13.1. Повені, їх класифікації
- •13.2. Захист від повені, регулювання стоку
- •13.3. Розрахунок дамб обвалування
- •Залежність від структури донного ґрунту
- •13.4. Процеси водної ерозії, їх вплив на довкілля
- •13.5. Протиерозійні заходи та споруди
- •1 − Висівання багаторічних трав; 2 − ставок; 3 − вал
- •13.6. Зсуви, руйнування берегів, перезволоження
- •Охорона водних ресурсів
- •14. Оцінка якості поверхневих вод
- •14.1. Основні причини зміни якості вр
- •14.2. Санітарний стан природних вод України та його формування
- •14.3. Основні джерела забруднення поверхневих вод
- •14.4. Санітарно-токсикологічні характеристики хімічних домішок води
- •14.5. Класифікація забруднень та їх нормування
- •Класифікація якості води
- •14.6. Нормативи якості води
- •14.7. Санітарно-гігієнічні та рибогосподарські нормативи
- •Вимоги до складу і властивостей води для відповідних категорій водокористування
- •14.8. Показники якості питної води
- •14.9. Самоочищення природних вод та його інтенсифікація
- •15. Охорона водних ресурсів
- •15.1. Визначення концентрацій забруднюючих речовин у водних об’єктах і стічних водах
- •15.2. Модель забруднення поверхневих вод за басейновим принципом
- •15.3. Нормативи граничнодопустимих скидів (гдс) та порядок їх визначення
- •15.4. Санітарні правила і норми охорони поверхневих вод від забруднення
- •15.5. Екологія річки
- •15.6. Класифікація малих річок за ступенем забруднення. Паспорт річки
- •15.7. Захист водойм від хімічних забруднень
- •15.8. Теплове забруднення водойм та його наслідки
- •15.9. Водоохоронні заходи
- •16. Стічні води, їх відведення, очищення та використання
- •16.1. Класифікація стічних вод
- •Значення бск5 у водоймах з різним
- •16.2. Норми водовідведення, системи каналізації
- •16.3. Очищення стічних вод
- •16.4. Вторинне використання стічних вод
- •16.5. Оборотні системи водопостачання
- •16.6. Безстокові (замкнуті) системи водозабезпечення
- •16.7. Розрахунки допустимих концентрацій забрудників у стічних водах
- •Законодавча база раціонального використання і охорони водних ресурсів
- •17. Державний контроль і нагляд за використанням вр
- •17.1. Міжнародна та державна політика в галузі використання вр та їх охорони
- •17.2. Законодавчі заходи щодо охорони вр
- •17.3. Організація контролю за станом вр
- •17.4. Планування водоохоронної діяльності
- •17.5. Організація управління вр
- •17.6. Екологічні фонди та економічне стимулювання охорони вр
- •17.7. Визначення розмірів плати і стягнень платежів за забруднення вр
- •17.8. Постанова Кабінету Міністрів України щодо нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору
- •Про затвердження Порядку встановлення
- •Порядок
- •Додаток 1 нормативи збору за забруднення навколишнього природного середовища
- •Нормативи збору, який справляється за викиди основних забруднюючих речовин від стаціонарних джерел забруднення
- •Нормативи збору, який справляється за викиди забруднюючих речовин стаціонарними джерелами забруднення залежно від класу небезпечності
- •Нормативи збору, який справляється за викиди в атмосферу забруднюючих речовин пересувними джерелами забруднення
- •Нормативи збору, який справляється за скиди забруднюючих речовин у водні об'єкти залежно від концентрації
- •18. Основні законодавчі акти в галузі водного господарства
- •18.1. Закони України щодо використання і охорони вр
- •- Конституція України. Витяги.
- •18.1.1. Методики та інструкції. Накази та постанови
- •18.2 Водний кодекс України
- •18.3. Державний облік вод. Водний кадастр
- •18.4. Нормативи і стандарти щодо якості води
- •18.5. Відповідальність за порушення водного законодавства
- •Стаття 249. Незаконне зайняття рибним, звіриним або іншим водним добувним промислом
- •Стаття 250. Проведення вибухових робіт з порушенням правил охорони рибних запасів
- •Стаття 59. Порушення правил охорони водних ресурсів
- •Стаття 60. Порушення правил водокористування
- •Стаття 72. Пошкодження лісу стічними водами, хімічними речовинами, нафтою і нафтопродуктами, шкідливими викидами, відходами і покидьками
- •19. Гідрологічні особливо охоронні території (оот)
- •19.1. Критерії і параметри створення оот
- •Стаття 60. Система природних територій та об'єктів, що підлягають особливій охороні
- •Стаття 61. Природно-заповідний фонд України
- •Стаття 62. Курортні і лікувально-оздоровчі зони
- •19.2. Зони санітарної охорони у водопостачанні
- •Стаття 33. Об'єкти санітарної охорони у сфері питної води та питного водопостачання
- •Стаття 34. Зони санітарної охорони
- •Стаття 35. Пояси особливого режиму зони санітарної охорони
- •Стаття 36. Обмеження господарської та іншої діяльності в зонах санітарної охорони
- •19.3. Рекреації
- •19.4. Обґрунтування режимів охорони оот
- •Стаття 37. Режим зони санітарної охорони
- •Стаття 38. Забезпечення санітарної охорони
- •Список літератури
- •Допоміжна література
4.12. Моделювання вгс
При плануванні раціонального використання й охорони водних ресурсів значна роль належить моделюванню, системному підходові і системному аналізові сукупності виникаючих завдань.
Моделювання – це процес побудови і дослідження моделей, які відображають реальну систему. Модель у широкому розумінні являє собою деякий образ об'єкта, яким цікавиться дослідник. А обирають (будують) її таким чином, щоб вона була значно простішою для дослідження, ніж об'єкт, що вивчається; в ній відтворюють лише деякі найважливіші для даного дослідження властивості обраного об'єкта або явища.
Звичайно використовують два види моделювання: матеріальне (фізичне, аналогове) та ідеальне, яке базується не на матеріальній аналогії об'єкта, що моделюються, а на ідеальній, уявній аналогії.
Одним із видів ідеального моделювання є знакове (формалізоване) моделювання. В ньому моделями слугують схеми, графіки, рисунки, формули тощо. Найважливішим видом знакового моделювання є математичне, яке здійснюється засобами математики і логіки.
Математична модель – це математичний вираз, який вказує на зв'язок між вхідними (незалежними, керуючими) та вихідними змінними, що характеризують певний об'єкт (у ВГС, наприклад, це зв'язок між об'ємом води й економічним ефектом від її використання).
Структура моделі може бути числовою (у вигляді формул), логічною (у вигляді блок-схем або програм розрахунків) і графічною.
Математична модель будується в кілька етапів: вибір сукупності вхідних і вихідних змінних і структури моделі; ідентифікація моделі, що полягає у визначенні числових значень параметрів (коефіцієнтів), які входять у модель; верифікація моделі, тобто перевірка адекватності (відповідності) моделі об'єкту, що моделюється.
Математичні моделі, які використовуються при водогосподарському плануванні та розрахунках, поділяються на два класи: оптимізаційні та імітаційні.
Оптимізація – це процес надання водогосподарському об'єкту чи системі найвигідніших характеристик чи співвідношень, або знаходження найкращого варіанту вирішення певного завдання із багатьох можливих, наприклад, вибір найкращого варіанту розподілу води між учасниками водогосподарської системи чи комплексного гідровузла при її дефіциті, найкращих (оптимальних) їх параметрів тощо. При оптимізації процес функціонування водогосподарського об'єкта записується, як правило, у вигляді системи рівнянь. Найкращий варіант приймають на основі вибраних критеріїв оптимальності, якими можуть бути, наприклад, недопущення погіршення якості води при збільшенні економічного ефекту від використання води в певних галузях, обмеженість придатних для зрошення площ, вартість продукції, прибуток, розрахункові затрати водокористувачів та ін.
Імітація – це процес керованого експерименту, який здійснюється на комп'ютері над моделлю, в даному випадку водогосподарською системою чи іншим об'єктом. Її проводять у разі, коли аналітичне вирішення завдання управління водогосподарським об'єктом неможливе, а безпосереднє експериментування на реальному об'єкті недопустиме або недоцільне.
Імітаційна модель – це опис процесу функціонування водогосподарського об'єкта на комп'ютері. Такі моделі можуть містити велику кількість параметрів і не вимагають введення критерію оптимальності.
Імітаційні моделі використовують при обґрунтуванні заданих або одержаних параметрів та виробленні правил управління водогосподарським об'єктом в умовах майбутньої експлуатації. Імітація дає змогу прогнозувати поведінку об'єкта в різних умовах, перевірити й оцінити різні методи управління, навчити спеціалістів управлінню функціонуванням об'єкта.
При моделюванні ВГС, наприклад, необхідно провести такі операції:
виділити досліджувану систему з усіх ВГС;
визначити цілі її функціонування, характер і види обмежень, внутрішню структуру, склад кінцевих елементів і зв'язки між ними;
провести ієрархічне агрегатування (об'єднання) елементів системи для її спрощення;
виявити властивості системи, які визначають ефективність її функціонування;
побудувати модель системи і її використання з урахуванням наявної інформації.
Ефективність моделювання залежить від характеру наявної інформації, яка класифікується за видами і джерелами інформаційного забезпечення та способом її подання. Зокрема, виділяють: технічну інформацію, яка необхідна для фізичного опису водогосподарського об'єкта і містить характеристики природних умов, дані про ресурси, технічні характеристики об'єктів і споруд, вимоги та обмеження до параметрів і режимів функціонування ВГС; економічну інформацію, яка характеризує затрати, економічні оцінки збитків, показники ефективності; екологічну інформацію, яка оцінює позитивні та негативні наслідки водогосподарської діяльності у кількісному й якісному вираженні.
За характером подання інформація буває: визначеною, тобто такою, яка в детермінованій або стохастичній формі задає вихідні умови; частково невизначеною, яка надає вихідні величини в деякому діапазоні; невизначеною, коли відсутні кількісні та якісні характеристики інформації. Нині найбільш невизначеною є екологічна інформація.