Методика составления водохозяйственного баланса

Водохозяйственные балансы составляются для следующих расчетных периодов:

• среднего по водности года;

• маловодного года 95%-ой обеспеченности;

• маловодного месяца года 95%-ой обеспеченности.

Уравнение водохозяйственного баланса представляется в следующем виде:

где W₀ -водохозяйственный баланс: избы ток (+) или дефицит (-) водных ресурсов на участке или в бассейне;

W_BC- поступление воды на верхний створ участка по реч­ной сети;

W_C- речной сток, формирующийся на участке в естест­венных условиях;

W_BX - сработка (+) или наполнение (-) водохранилищ и прудов на участке;

∆W_BX - потери воды, связанные с водохранилищами (до­полнительное испарение, фильтрация в берега и ложе, для но­вых объектов - заполнение мертвого объема);

W_ПД - подача воды на участок из других бассейнов или участков (по каналам и трубопроводам);

W_ЗАБ- отбор воды из реки;

W_ПУ- вызванное отбором подземных вод уменьшение речного стока;

W_СБР - поступление в речную сеть сточных, возвратных, шахтных и других вод:

W_ПЕР - переброска стока в другие бассейны (участки);

W_ТР - необходимый транзитный сток (комплексный попуск) в замыкающем створе для удовлетворения требований водо­пользователей в русле реки и ниже по течению.

Строка 1.1 (величина W_BC в вышеприведенном уравнении) заполняется по данным Приложения 1[1] для верхнего створа участка. Для бассейнов и участков рек, начинающихся в пределах Республики Беларусь, величина Wв.с., принимается равной нулю. При заполнении графы 3 используется меньшее из значений минимального месячного стока летней межени (т.е. меньшее из данных граф 6 и 7 Приложения 1)[1].

В строке 1.2 Водные ре­сурсы в нижнем створе участка (в устьевом створе при со­ставлении баланса для речного бассейна в целом) принимают­ся по исходным данным .

Строка 1.3 заполняется только при планировании меро­приятий по переброске речного стока. В остальных случаях во всех трех графах этой строки проставляются нули. Внутригодовой режим поступления воды из других бассейнов прини­мается равномерным, т.е. данные по графе 3 вычисляются как 1/12 от данных графы 1.

Объём сброса сточных вод W_СБР по строке 1.4 для среднего но водности года (графа 1) вычисляется по формуле:

где W_ГОР,W_ПРОМ,W_СX,W_ОР,W_УВЛи W_Р/Х определенные в разде­ле 1 потребности в воде различных водопользователей;

К_ВГ,К_ВН, К_ВС/Х,К_В.ОР,К_В.УВЛ, К_В.Р/Х - коэффициенты водо­отведения соответствующих водопользователей (водоснабже­ние населения, промышленности и т.д.), принимаемые соглас­но Приложению 3.

млн.м³.

Для маловодного года расчетной обеспеченности (графа 2 строки 1.4) значение W_СБР уменьшается пропорционально допустимому снижению потребностей в воде на нужды орошения и увлажнения в размере 20%. Таким образом, в вышеприведенном уравнении величины К_В.ОР,W_ОР и К_В.УВЛ,W_УВЛ учитываются с коэффициентом 0,8.

В маловодный месяц года расчетной обеспеченности объем сброса сточных вод (графа 3 строки 1.4) вычисляется с учётом следующих коэффициентов внутригодового распределения водоотведения:

1/12 - для водоснабжения городского населения, промыш­ленности и сельского хозяйства;

1/3 - для орошения и увлажнения осушенных земель;

0 - для рыбного прудового хозяйства.

млн.м³

По строке 1.5 величина сработки запроектированных водохранилищ (W_BX) принимается равной 1/3 от полезного объема водохранилищ в год 95%-ой обеспеченности (графа 2) и 1/6 от полезного объёма водохранилищ в маловодный месяц года расчётной обеспеченности (графа 3). Для среднего по водности года разность между сработкой и наполнением водохранилищ принимается равной нулю (графа 1). Полезный объем водохранилищ, как указывалось выше, первоначально рекомендуется принимать по даннымПриложения 5.

Строки «итого» по приходной части баланса является результирующей: данные предыдущих строк по каждой графе суммируются.

Строка2.1 (величина W_ЗАБ в вышеприведенном уравнении водохозяйственного баланса) заполняется по определенным в разделе 1 данным о величине забора воды из поверхностных источников.

Для среднего по водности года (графа 1) в расчёт принимается значение W_заб., без изменений, для маловодного года (графа 2) оно уменьшается на величину допустимого снижения забора воды на орошение и увлажнение (на 20%).

млн.м³

В маловодный месяц года расчетной обеспеченности (графа 3) объем забора воды из поверхностных источников вычисляется с учетом следующих коэффициентов внутригодового распределения водопотребления:

1/12 - для водоснабжения городского населения, промышленности и сельского хозяйства;

1/3 - для орошения и увлажнения осушенных земель;

1/6 - для рыбного прудового хозяйства.

млн.м³

Величина уменьшения речного стока вследствие забора воды из подземных источников (строка 2. 2.) вычисляется как W_ПУ= а·W_{ЗАБ.ПОВ},

где W_{ЗАБ.ПОВ} - определенный в разделе 1 объём забора подземных вод,

α - коэффициент, учитывающий взаимосвязь подземных вод с речными, величина которого в рамках курсовой работы принимается равной его среднему для рек Беларуси значению: α=0,5.

млн.м³

6млн.м³

Для маловодного месяца года это значение равно 1/12W_ПУ=35,6/12=2,97млн.м³.

Поскольку заданием на выполнение курсовой работы составление водохозяйственного баланса для весеннего периода (в течение которого производится заполнение водохранилищ) не предусматривается, а в средний по водности и маловодный год разность между сработкой и наполнением водохранилищ равна нулю, то по всем графам строки 2.3 проставляются нули.

Строка 2.4. В ходе работы необходимо учесть переброску части стока вод реки Зап. Буг в водную систему (принимаем равной 0).

Потери воды на дополнительное испарение с поверхности водохранилищ и прудов (строка 2.5) определяется как разность между испарением с водной поверхности и испарением с поверхности суши. Расчёт производится по формуле:

где Е_Р - годовой слой испарения с водной поверхности водохранилищ;

Е_С-годовой слой испарения с поверхности суши. Для территории Республики Беларусь разность (Е_Р–Е_С) может быть принята равной 200 мм;

F_BX - общая площадь водохранилищ и прудов (в км ). определяемая по данным Приложения 5[1];

10³ - коэффициент приведения различных размерностей (F в мм и F в км²) к одной с определением величины ∆W_ВХ в млн.м³.

Для упрощения расчётов курсовой работы принимается, что увеличение интенсивности испарения с водной поверхности в маловодный год (за счёт увеличения температуры) компенсируется снижением испарения вследствие меньшей площади зеркала водохранилищ (из-за большей их сработки). Для маловодного месяца года расчетной обеспеченности это значение равно 1/6 ∆W_BX=5/6=0,83 млн.м³.

Строка 2.6. Необходимый комплексный попуск (рыбохозяйственный, санитарный и так далее) определяется следующим образом:

млн.м³

где W_ТР- минимальный месячный речной сток в замыкающим створе.

Для маловодного:

млн.м³

Строка «Итого» расходной части водохозяйственного баланса является результирующей и вычисляется суммированием данных предыдущих строк по каждой графе баланса.

Строка «Баланс» определяется вычитанием итоговых данных расходной части баланса из итоговых данных его приходной части. Положительные значения записываются в строке “избыток”, а отрицательные – “дефицит”.

Расчетное поступление воды на нижерасположенный участок (при составлении баланса по участку реки), в реку более высокого порядка (при составлении баланса по притоку) или за пределы республики (при составлении баланса по трансграничной реке) вычисляются в результате суммирования данных по строкам 3.1 (или 3.2 со знаком минус) и 2.6.