Характеристика природно-климатических условий бассейна реки Жижма

Оглавление.

Введение 

Комплексное использование и охрана водных ресурсов – рациональное и  оправданное в количественном отношении удовлетворения нужд всех заинтересованных водопользователей водой в сочетании с мероприятиями направленными на охрану водных и других природных ресурсов от загрязнения и истощения.

С использованием воды связаны все  отрасли хозяйства: промышленность и сельское хозяйство, энергетика, транспорт, коммунальное хозяйство, здравоохранение и тд.

Потребление воды превосходит суммарное  потребление всех других ресурсов и  продукции. Для того чтобы обеспечить промышленность, сельское хозяйство  и другие отрасли потребности  в водных ресурсах был разработан данный курсовой проект.

В данном курсовом проекте на основании  характеристики природно-климатических  условий бассейна реки Жижма были разработаны перспектива водопотребления и водоотведения, а также требования к качеству воды; был разработан перспективный водохозяйственный баланс; рассчитаны основные водно-энергетические параметры водотока и вид годичного регулирования стока; был произведён расчёт среднесуточной обеспеченной мощности ГЭС; подобрано гидросиловое оборудование ГЭС; произведена компоновка гидротурбинного блока ГЭС;  разработаны водоохранные мероприятия и произведено технико-экономическое обеспечение водохозяйственного комплекса.

1. Характеристика природно-климатических условий

бассейна реки Жижма.

Водосбор сложной формы, вытянутой с севера на восток, более развит по левобережью. Исток из небольшого кочковатого болота к СЗ от с. Петрашки, Эйшинского р-на, впадает в р. Гавья, на 15-м км от её устья, у с. Сонтаки. Значительных притоков не имеет. Длина 82 км.

Долина тропецеидная, ширина её на большем протяжении изменяется от 0,5 до1,5 км, наибольшая 2 км у с. Большие Княжиховцы, наименьшая 100 м в истоке реки. Склоны чаще всего пологие, высотой 10-15 м, местами умеренно крутые, повышаются до 22 м, или очень пологие, понижающиеся до 3 м.

Пойма двухсторонняя, заболоченная, в  верховье покрыта кустарником, ниже кустарника лишь в прирусловой части. Илистопесчаная, местами торфянистые. До с. Белокорец затопляется только в высокое половодье, ниже – ежегодно на глубину от 0,5 до 1,5 см сроком на 2-3 недели.

Русло на большем протяжении умеренно извилистое (к=1,05), ниже с. Рум  слабо извилистые. Разветвленные, небольшие песчаные, затопляемые острова, поросшие кустарником, встречаются на всем протяжении реки; наибольший из них у с. Боровиковщина (400x80). Между сс. Ислочь и Звинячи имеются пороги, длина их 8-10 м наибольшая 150 м у с. Каменьщина. До с. Замостные засорено корчами и валежником, зарастает только ниже с. Рум. Берега крутые и обрывистые, песчаные, покрыты кустарником, а от устья р. Волмы до с. Замостные – частично лесом. Нрусла = 177 м                     

Таблица 1.1       Природно-экономическая  характеристика бассейна реки Жижма.

       Примечание: в прочие земли входят площади, занимаемые  населёнными пунктами, карьерами, торфоразработками, дорогами и т.п.

Таблица 1.2          Технико-экономическая характеристика бассейна реки Жижма .

Таблица 1.3                    Располагаемые ( Р= 75% и Р = 95%) расчётные водные

ресурсы бассейна реки Жижма.

2. Современное использование водных ресурсов

и их санитарно-техническое  состояние.

2.1 Водопотребление и водоотведение

Определение  объёмов потребления воды различными участниками водохозяйственного комплекса проводится по их техническим показателям и нормам удельного водопотребления.

Годовой объём воды для коммунально-бытового снабжения населения определяется по формуле :

W_к.б.г. = t · q_к.б. · N_і · к · 10^-3, тыс. м³               (2.1)

W_г.с.= 365 · 150 · 3,44· 1,15 ·10^-3 = 216,59 тыс.м³

где t – число дней в году;

      q_к.б. – норма водопотребления сельского и городского населения, л/сут;

       N_i – численность сельского и городского населения, тыс. чел;

 к – коэффициент, учитывающий  культурно-бытовые расходы воды  населенных пунктов, к =  1,10 – 1,15

Следовательно, месячный объем вычисляется по формуле

W_к.б.м = W_к.б.г. / 12,    тыс.м³.                                (2.2)

Потребление воды в общественных местах определяется по  формуле

              W_i = t · q_i · N_i ·k · 10^-3, тыс.м³                  (2.3)

W_б = 365 · 150 · 1,57 · 1,15 · 10^-3 = 98,85 тыс.м³

где  q_i - норма і-го потребителя, л/сут;

       N_i - число мест і-го потребителя, тыс. мест;

В дальнейших расчётах объёмы воды потребления в общественных местах суммируются.

В сельскохозяйственном водоснабжении  выделяют:

а) животноводческий комплекс

             W_ж = t · q_ж · N_i ·k · 10^-3, тыс.м³              (2.4)

W_ж = 365 · 160 · 1,37 · 1,1 · 10^-3= 88,01 тыс.м³

где W_ж – годовая потребность в воде определённого вида сельскохозяйственных животных;

      q_ж – норма водопотребления і-го вида , л/сут на 1 ед;

      N_i - количество животных, тыс;

      к – коэффициент,  равный 1,10-1,20

б) машинно-тракторный парк

            W_мт = t · q_мт · N_i · k · 10^-3, тыс.м³          (2.5)

W_мт = 365 · 240 · 1,6 · 1,15 · 10^-3 =161,18 тыс.м³

где  W_мт – потребность в воде на содержание, обслуживание или ремонт тракторного, автомобильного парков, ремонтных мастерских, тыс.м³

        q_мт – норма потребления на единицу, л/сут;

        N_i - количество мест на стоянке или в мастерских, тыс. шт;

        к – коэффициент равный 1,15 –  1,20

в) орошение определяется по заданной площади и ординатам графика гидромодуля с учётом КПД оросительной системы по формуле

W_i = (t · q_i · F_ор / η) · 10^-3, тыс.м³            (2.6)

W= (2,63 · 10⁶ · 0,2 · 0,69 / 0,85) ·10^-3= 426,99 тыс.м³

где W_i - месячная потребность в воде на орошение, тыс. м³;

       t – количество секунд в месяце (t = 2,63 · 10⁶)

       η = 0,85-0,90 –для оросительных систем  дождевания.

Объём потребляемой воды в местной промышленности определяется по формуле

     W_пр= t · q_пр · В_пр · k · 10^-6, тыс.м³       (2.7) 

W_м= 365 · 16000 · 70 · 1,10 · 10^-6 = 449,68 тыс. м³

где   W_пр – годовое потребление воды і-го вида промышленности, тыс. м³;

t - количество расчётных периодов в году

q_пр – норма потребления воды, л/сут на единицу продукции.

В_пр - программа промышленного предприятия за расчётный период;

к – коэффициент равный 1,10 – 1,15

Расчёты водопотребления  представлено в таблице 2.1 

Объём возвратных вод в расчётном  створе определяется по формуле (2.8)

                                                       W_воз = α_i · W_потр                         (2.8)

W_воз = 0,80 · 940,66 = 752,53 тыс.м³

где  α_i - коэффициент возврата, который может быть ориентировочно принят для коммунально-бытового водоснабжения 0,80-0,85, сельскохозяйственного – 0,75 – 0,85, орошение – 0,15- 0,18, промышленности – 0,85 – 0,90.

Расчёты объёмов возвратных вод  представлены в таблице 2.2    

                   Таблица 2.1   Водопотребление участников водохозяйственного комплекса бассейна реки Жижма в створе 5 на расчётный 2009 г, тыс.м³

Таблица 2.2      Водоотведение участников водохозяйственного  комплекса бассейна реки Жижма в створе 5 на расчётный 2009 г.,тыс.м³

2.2. Санитарно-техническое состояние водных объектов.

Поступление в биосферу различных  загрязняющих веществ начинает представлять опасность для окружающей среды и человеческого общества.

Основными источниками загрязнения  вод являются промышленные коммунальные стоки, стоки животноводческих комплексов и другое. Качество природных вод могут ухудшать:

-нормативно чистые воды предприятий;

-дренажные и сбросные воды  орошаемых земель;

-стоки крупных животноводческих  комплексов;

-поверхностные стоки с территорий  населенных пунктов, промышленных предприятий, животноводческих комплексов, полей обработанных пестицидами, минеральными и органическими удобрениями, с земель подверженных эрозией;

-радиоактивные загрязнения;

Под защитой вод от загрязнения  понимают комплекс мероприятий, обеспечивающих нормальное состояние водных объектов в условиях интенсификации водопользования. Осуществление этих мероприятий требует решения целого ряда научных и технических проблем, среди которых основными являются:

-нормирование качества воды, т.е. разработка критериев их пригодности для различных видов водопользователей;

-сокращение объемов сбросов  загрязнений в водоемы;

-изучение и учет процессов  самоочищения;

Совместное решение этих вопросов и их внедрение в практику водного  хозяйства позволит осуществить задачу защиты и их рационального использования.

Все предприятия и организации  обязаны проводить мероприятия по предупреждению и ликвидации вредного воздействия вод.

Под вредными воздействиями понимают: наводнения, затопление, затопление и подтопление, разрушение берегов, земляных дамб и других сооружений, заболачивание и затопление земель, эрозия почвы и другие процессы. [ 5]

На территории реки Жижма наблюдаются следующие виды вредного воздействия на окружающую среду:

-размыв берегов составляет 5 км.;

-наличие мелководий 12 га.;

-наличие подтоплений 20 га.;

-продолжительность весеннего затопления  территории вдоль реки доходит  до 5 суток;   

2.3. Современный водохозяйственный баланс.

Составление водохозяйственного баланса (ВХБ) заключается в сопоставлении имеющихся водных ресурсов (приходной части) с объемами потребления воды различными отраслями народного хозяйства (расходной части). ВХБ составляется для речных бассейнов, их части или административно-экономических районов для лет различной обеспеченности водными ресурсами: среднего года (Р = 50%), среднемаловодного (Р = 75%) и маловодного (Р = 95%). При проектировании водохозяйственных комплексов обычно в качестве расчетного используют маловодный год обеспеченностью Р = 95%. Приходная часть ВХБ (располагаемые водные ресурсы) устанавливается по материалам гидрологических наблюдений, обобщенных материалов по стоку. При этом необходимо учитывать антропогенные воздействия на величину стока. Расходная часть ВХБ определяется возможным забором воды на коммунально-бытовые нужды, сельскохозяйственное, промышленное водоснабжение и водообеспечение других потребителей.

При составлении ВХБ необходимо учитывать потери воды на испарение и фильтрацию (при наличии водохранилищ), объемы возвратных вод и объемы на их разбавление. Потери воды на испарение и фильтрацию зависят от климатических, геологических, гидрогеологических и других факторов. Приближенно в расчетах можно принять потери на фильтрацию и испарение в пределах 4...6% объема водохранилища. Объемы возвратных вод принимаются по вышеизложенной методике и зависят от степени их очистки. В среднем рекомендуется принимать разбавление возвратных вод чистыми в соотношении 1:10. Однако, если степень загрязнении возвратных вод составляет больше 10 ПДК, то соотношение разбавления принимается равным числу фактического превышения. Расчеты приводятся в табл. 2.3.

В целях охраны водоисточника от истощения и  загрязнения в водобалансовые расчеты  включается минимально-допустимый санитарный расход. Это значит, что в любой период маловодного (Р=95%) года в водотоке должен быть расход воды не менее минимального среднемесячного за период вегетации. [2]

Результаты расчета  ВХБ по нашему объекту занесены в  таблицу 2.4.

Анализ результатов  расчета ВХБ: так как годовой баланс положительный, а в отдельные расчетные периоды отрицательный, то в этом случае предусматривается перераспределение внутригодового стока с помощью прудов и водохранилищ (отрицательным периодом при Р=95% является 7-9 мес. а для Р=75% 7-8 мес. ).

Таблица 2.3  Расчётные объёмы стока на разбавление возвратных вод (вод водоотведения) в створе 5 бассейна реки Жижма , тыс. м³