sockova_l_m_sirik_v_f_vodnoe_hozy

-лесосплавное;

-рыбохозяйственное;

-рекреационное.

Водное хозяйство реализует мероприятия по борьбе с разрушительными действиям и водной стихии - наводнениями и селями.

Как и другие отрасли, водное хозяйство включает особый,

присущий ему производственный процесс, цель которого в частности, состоит в создании определенного режима водных источников, обеспечивающего возможность бесперебойного использования водных ресурсов всеми потребителями. Создание такого режима достигается обычно с помощью специальных гидротехнических сооружений, которые образуют, следовательно, важнейший элемент производственного процесса водного хозяйства. Конечным результатом такого процесса является подготовленная к разным видам использования вода, представляющая собой продукцию водного хозяйства. Для разных потребителей эта продукция характеризуется различными показателями. Ею может быть вода определенного качества, которая доставляется потребителям в определенном объеме и в необходимое для них время.

Продукцией водного хозяйства может быть также объем воды, поддерживаемый на заданном уровне, обеспечивающий выработку электроэнергии, судоходство, лесосплав, орошение. Водную среду, обладающую необходимыми для развития живых организмов скоростями течения, термическим и кислородным режимом и т.д., также можно рассматривать как продукцию водного хозяйства, если такой режим поддерживается при помощи каких-либо мероприятий.

Водные ресурсы, как и все другие природные ресурсы, подвергнутые обработке в ходе использования обществом, приобретают определенную стоимость. Эта стоимость измеряется капитальными и текущими затратами на создание и эксплуатацию всевозможных гидротехнических сооружений и

61

других элементов водохозяйственных систем, посредством которых осуществляется использование продукции водного хозяйства - воды.

С древнейших времен обеспечение водой хозяйства и населения развивалось стихийно. За редким исключением потребности общества удовлетворялись за счет местного стока. В Крыму, например, построены 23 крупных водохранилища общим объёмом 398,4 млн. м3воды и 1749 прудов и водоёмов, которые используются для орошения, рыборазведения и культурно-бытовых нужд.

Увеличение объемов ’ производства, урбанизация и рост народонаселения определяют непрерывно возрастающее потребление воды. Так по ориентировочным расчетам, объем водопотребления удваивается через каждые 10-15 лет.

Бесперебойное водоснабжение всех отраслей хозяйства и населенных мест достигается путем создания устойчивых во времени запасов водных ресурсов (на основе регулирования или перераспределения стока) и централизованной подачей воды потребителям. Оно связано с

огромными и все возрастающими объемами гидротехнического, мелиоративного строительства, требует больших капиталовложений и эксплуатационных затрат.

Рост водопотребления и уровень его обеспеченности местными водными ресурсами не одинаковы. В условиях современной техники вода в принципе может быть подана из многоводных районов в вододефицитные. Целесообразность такой переброски определяется экономическими показателями - величиной затрат на водоснабжение, влиянием этих затрат на уровень стоимости выпускаемой потребителями воды продукции, экономическим эффектом от улучшения условий водообеспеченности региона-потребителя, побочными следствиями гидротехнических мероприятий в денежном выражении.

Водохозяйственная ситуация, т.е. совокупность обстоятельств и условий, определяющих состояние использования и охраны водных

62

ресурсов, находится под влиянием целой, группы сощ*альнърсй природных

факторов. Познание их пространственно-временных отношений и

взаимодействующих между собой природных и хозяйственных, факторов в,•

интересах развития производительных сил и рациональное использования водных ресурсов.

К одному из важнейших природных факторов, определяющих

водохозяйственную ситуацию, можно отнести удельную водообеспеченность территории и населения. Показатель удельной

водообеспеченности оценивается количеством воды, приходящимся на единицу площади и одного человека. Естественно* его значения территориально сильно меняются.

Крымские реки активно используются в хозяйственной деятельности, Показатели удельного и безвозвратного водопотребления в их бассейнах различны (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Удельное и безвозвратное водопотребление в бассейнах рек К рыма, млн. м3в год [16

63

Данные таблицы'’ четко демонстрируют факт: безвозвратное

водопотребление может достигать 94% от использованных водных ресурсов реки, что естественно приводит к снижению величины годового водообмена, засорению, загрязнению и истощению вод.

Не менее важно большое несоответствие между водообеспечением и водопотребностью. А величина этого несоответствия значительно варьирует в территориальном аспекте. Несмотря на большое значение для водохозяйственного планирования и проектирования нет единой методики

количественной оценки несоответствия между водообеспечением и

водопотребностью. Это обусловлено рядом обстоятельств. В частности, необходимо отметить, что водные ресурсы рек имеют линейное (ленточное)

водных ресурсов с их использованием представляет весьма сложную задачу. Обусловленная объективными причинами напряженность водохозяйственной ситуации, которая сложилась в отдельных частях страны, требует предельно рационального использования водных ресурсов и

усиления их охраны от истощения и загрязнения.

Дня достижения большей эффективности сопряженных с этим водохозяйственных мероприятий целесообразны предварительная оценка их результативности применительно к условиям и особенностям того или иного района, а так^е выбор оптимальных схем по межрайонному распределению водных ресурсов.

К важнейшим современным водохозяйственным мероприятиям, направленным на упорядочение использования и усиление охраны водных ресурсов относят:

- регулирование стока;

64

- ограничение развития водоемких производств, увеличение мощностей оборотного и технического водоснабжении^ перевод предприятий на замкнутые циклы водоснабжения, использование сточных вод в орошении;

-строительство очистных и канализационных сооружений;

-повышение комплексности в использовании водных ресурсов;

-регулирование режима речного стока, межбассейновые переброски вод. При хозяйственном использовании водных ресурсов важнейшее

значение имеет определение их количественных запасов и качественного состояния. В литературе рассматриваются различные подходы к классификации поверхностных вод с точки зрения учета их хозяйственной значимости.

Действительная водность того или иного региона не может быть количественно определена лишь с учетом местного, формирующегося на его территории стока, без учета оттока из него поверхностных вод в соседние регионы, а также притока из других регионов. Следовательно, объем используемых ресурсов поверхностных вод в каждом регионе не обязательно совпадает с величиной ресурсов местного стока. При хозяйственной необходимости водопотребление района может опираться и на сток, формирующийся и в других районах - в верхней части того же бассейна или же посредством переброски стока за его пределами, иногда в довольно отдаленных районах.

Водохозяйственное использование рек связано с их гидрологическим режимом. Величина водных ресурсов зависит от общих климатических и метеорологических условий и изменяется по сезонам и годам,.прячем иногда очень резко., резкие внутригодовые колебания стока, характерные для рек нашей страны, создают большие трудности в их использовании.

Колебания годового стока выражаются коэффициентом изменчивости (вариации), показывающим отклонение годовых величин от средних многолетних. Чем выше этот коэффициент, тем больше отклонения от средних показателей. На равнинных реках смешанного, преимущественно

65

снегового питания в районах достаточного увлажнения этот коэффициент составляет примерно - 0,2-0,3, на реках засушливых районов - 1,0-1,2.

Сток подчиняется определенным широтным и вертикальным закономерностям. Например, его величина на. территории Украины резко падает с севера на юг вследствие уменьшения осадков и увеличения испаряемости.

Подземные воды в их естественном состоянии в санитарногигиеническом отношении обычно качественнее поверхностных вод. Однако • они также могут быть сильно минерализованы, с повышенной жесткостью, с нарушениями микро элементного состава. Качественная оценка этих вод как питьевых определяется степенью их минерализации. Пригодными для питья считаются пресные воды, содержащие до 1 г/л различных солей. Воды с минерализацией 3,0 - 10,0 г/л, солоноватые исключаются из ресурсов хозяйственно-питьевого назначения. Обычно в качестве питьевых вод используются месторождения с простыми и относительно однородными гидрохимическими и благоприятными санитарно-бактериологическими условиями й • устойчивым качеством воды в процессе длительной эксплуатации.

Интенсивное гидротехническое строительство привело к возникновению ряда крупных водохранилищ, часто превосходящих по площади зеркала естественные озера. По своему режиму они относятся к водоемам замедленного водообмена, хотя и питаются водами основной реки, а также боковых притоков. Водохранилища предназначены прежде всего для зарегулирования стока. По своему назначению они используются для гидротехники, орошения, противодействия наводнениям и др.

Создание водохранилищ приводит не только к изменению гидрологического режима качества воды, но и к изменению гидрографии регионов, когда само водохранилище выступает в качестве водопотребителя. Общий объём водохранилищ на планете уже превысил 6 тыс. км3, что изменило природу прилегающих территорий в общей сложности на площади

66

в 1,5млн. км2. С одной стороны водохранилища увеличивают водные ресурсы района в лимитирующие периоды и в маловодные годы; с другой - значительно увеличивают испарение с водной поверхности, тем самым, уменьшая суммарные водные ресурсы региона. Так, для трёх крупных водохранилищ СНГ Куйбышевского, Волгоградского и Бухтарминского потери воды в сумме составляют 3,8 км Зв год. Интересные данные о потерях воды в США и СССР приведены А.М. Владимировым и др. (1991), (табл. 3.2.)

Таблица 3.2. Потери воды (км3 в год) на испарение с поверхности

Территориальная неравномерность размещения водных ресурсов, а также преимущественное несовпадение в пространственном аспекте потребностей в воде с фактическими возможностями водных источников ставят вопрос о необходимости территориального перераспределения водныхресурсов.

При .хозяйственном использовании водных ресурсов важнейшее значение имеет определение их количественных запасов и качественного состояния; В литературе рассматриваются различные подходы к классификации поверхностных вод с точки зрения учета их хозяйственной значимости.

Действительная водность того или иного региона не может быть количественно определена лишь с учетом местного, формирующегося на его территории стока, без учета оттока из него поверхностных вод в соседние регионы, а также притока из других регионов. Следовательно, объем используемых ресурсов поверхностных вод в каждом регионе не обязательно совпадает с величиной ресурсов местного стока. При хозяйственной необходимости водопотребление района может опираться и на сток, формирующийся и в других районах - в верхней части того же бассейна или

67

же посредством переброски стока за его пределами, иногда в довольно отдаленных районах.

Существуют большие диспропорции между потребностями в воде и водными ресурсами в разрезе отдельных районов, в преобладающем одностороннем характере хозяйственного использования водных источников, в различиях удельного коммунально-бытового потребления на одного человека.

Бесперебойное водоснабжение всех отраслей хозяйства и населенных мест достигается путем создания устойчивых во времени запасов водных ресурсов (на основе регулирования или перераспределения стока) и централизованной подачей воды потребителям. Оно связано с огромными и все возрастающими объемами гидротехнического, мелиоративного строительства, требует болыпих капиталовложений и эксплуатационных затрат.

Рост водопотребления и уровень его обеспеченности местными водными ресурсами не одинаковы. В условиях современной техники вода в принципе может быть подана из многоводных районов в вододефицитные. Бесперебойное водоснабжение зависит от организации и надежности инфраструктуры системы водоснабжения.

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме

того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, то есть обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).

68

Рис. ЗЛ. 1. Принципиальная схема водоснабжения

1 - источник водоснабжения, 2 - водоприемное сооружение, 3 - насосная станция I подъема, 4 - очистные сооружения, 5 - резервуар чистой воды,

6.-насосная станция II подъема, 7 - водоводы, 8 - водонапорная башня, 9 -водораспределяющая сеть.

Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

-водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников;

-водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления;

-сооружения для очистки воды;

-водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления;

-башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

В зависимости от местных природных условий и характера потребления воды, а также в зависимости от экономических соображений схема водоснабжения и составляющие ее элементы могут меняться весьма сильно. Большое влияние на схему водопровода оказывает принятый источник

69

водоснабжения: его характер, мощность, качество воды в нем, расстояние от

него до снабжаемого водой объекта и т.п. Иногда для одного объекта

используется несколько природных источников.

В практике проектирования и эксплуатации объектов, требующих бесперебойной подачи воды, применяется особый показатель - расчетная

обеспеченность, характеризующая вероятность (в %) обеспечения за

расчетный период заданного количества воды (например, 95% -

обеспеченность в среднем за 19 лет из 20 и т.д.). Оптимальный водный

режим - наивысшая обеспеченность>равная 95-99% устанавливается как

необходимое требование для водопотребления населения и ряда

нормативов обеспеченности для тепловых станций ведет к возможному сокращению выработки электроэнергии, к повышению вероятностей аварий и, следовательно, к ущербу.

Несколько большие отклонения от оптимального режима возможны для гидроэнергетики, водного транспорта, орошаемого земледелия и рыбного хозяйства. Для гидроэнергетики норматив водообеспеченности составляет 75-95 % и зависит от доли гидравлической мощности в энергосистеме. Норматив обеспеченности водой может снижаться до 70-80 % при малой роли ГЭС в энергетической системе (20%). Если же значЬние ГЭС велико, то обеспеченность их водными ресурсами должна составлять не менее 95 %.

Для водногб^транспорта, в зависимости от класса водной магистрали норматив водообеспеченности обычно колеблется в пределах 80-90 %, а для орошаемого земледелия - 75-80 и даже 90 %. Рыбопромышленное значение водоемов определяет в свою очередь и норматив обеспеченности рыбного хозяйства, колеблющийся в пределах от 75 до 95 %. Указанные выше нормы обеспеченности принимаются как исходные при проектировании водохозяйственных мероприятий и во всех водохозяйственных расчетах.

70