Складання планового водогосподарського балансу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство аграрної політики та продовольства України

Дніпрпопетровський державний аграрний університет

Кафедра сільськогосподарських гідротехнічних меліорацій

«Складання планового водогосподарського балансу»

(Розрахунково-графічна робота №1 з дисципліни «Водні ресурси, їх використання і охорона»)

Варіант №1

Виконала: ст.гр.ЕМ-1-09

Вербицька Т.

Перевірила: ст.викладач Ткачук Т.І.

Дніпрпопетровськ -2013

1. РОЗРАХУНОК СПОЖИВАННЯ ВОДИ В КОМУНАЛЬНО-ПОБУТОВОМУ І СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОМУ ВОДОПОСТАЧАННІ

1. В комунальному водопостачанні вода споживається на господарсько-питні потреби та благоустрій населених пунктів.

В якості основного показника водоспоживання на господарсько-питні потреби приймають середньодобову витрату води

, (1.1)

де - середньодобовавитрата в комунально-господарськомуводопостачанні на господарсько-питні потреби, м3/доб; - середня за рік норма споживання води на 1 мешканця за добу, л/доб; - чисельність населення, чол.

Середньодобові витрати визначають для різних категорій благоустрою житлового фонду, згідно табл. 3.1[1].

Об'єм споживання води за місяць на господарські потреби населення визначають за формулою

, (1.2)

де - середньодобова витрата води, що споживається населенням, яке проживає в -тій категорії благоустрою житлового фонду, м3/доб; - кількість діб за місяць (приймають 30 діб); - кількість категорій благоустрою; в даному прикладі =3.

В комунальному водопостачанні розраховується також споживання води на благоустрій населених пунктів. Місячний об'єм води на благоустрій населених пунктів визначається за формулою

, (1.3)

де - питоме середньодобове споживання води за поливний сезон на благоустрій населених пунктів, л/доб. на 1 мешканця; - загальна кількість міського населення, чол.; - кількість діб за місяць.

Сумарну витрату води на полив вулиць і газонів за поливний сезон в перерахунку на одного мешканця приймають 50-90 л/добу в залежності від природно кліматичних умов і ступеня благоустрою населеного пункту і інших місцевих умов. В моєму випадку приймаємо 70 л/добу

У величину водоспоживання в комунальному водопостачанні включають кількість води на потреби місцевої промисловості та інші витрати, які приймають в розмірі 5-10 % від споживання води на господарсько-питні потреби.

Розрахунок споживання води в комунально-побутовому господарстві зведений в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 - Споживання води в комунальному водопостачанні, тис. мі

Місяць	Господарсько-питне водопостачання	Благоустрій	Водопостачання місцевої промисловості	Загальне водоспоживання на комунально-побутові потреби
1	2	3	4	5
01	589,2	-	58,9	648,1
02	589,2	-	58,9	648,1
03	589,2	-	58,9	648,1
04	589,2	179	58,9	827,1
05	589,2	179	58,9	827,1
1	2	3	4	5
06	589,2	179	58,9	827,1
07	589,2	179	58,9	827,1
08	589,2	179	58,9	827,1
09	589,2	179	58,9	827,1
10	589,2	-	58,9	648,1
11	589,2	-	58,9	648,1
12	589,2	-	58,9	648,1
Рік	7070,4	1074	706,8	8851,2

2. При розрахунку споживання води в сільськогосподарському водопостачанні враховується витрата води на комунально-побутове водопостачання сільських районів і водопостачання тваринницьких комплексів.

Комунально-побутове водопостачання сільських районів враховує витрати води на:

1) господарсько-питні і побутові потреби в житлових та суспільних будівлях в залежності від ступеня їх благоустрою;

2) внутрішньо-селітебні території для водопою та приготування кормів тваринам та птиці, яка знаходиться в приватній власності, поливу присадибних земельних ділянок;

3) зовнішній благоустрій сільських населених пунктів для поливу суспільних зелених насаджень, боротьбу із запиленістю повітря, створення мікроклімату, роботу фонтанів та інше;

4) виробничі потреби (майстерні, ремонтні роботи в автотракторному парку та інше);

5) потреби місцевої промисловості, яка обслуговує безпосередньо сільське населення (хлібопекарні, кустарні промисли) та інші.

Розрахунок води на споживання в сільськогосподарському водоспоживанні і на комунально-побутове водоспоживання сільських районів визначають за формулою

, (1.4)

де - середньодобові (за рік) укрупнені норми водоспоживання на 1-го сільського мешканця (загальні і за окремими споживачами), приймають за табл. 3.3[1], л/добу; - розрахункова кількість сільських мешканців, чол.

Сезонність робіт сільськогосподарського виробництва обумовлює і сезонність водоспоживання. Тому для отримання розрахункових (середньодобових значень за сезон) витрат, необхідно враховувати коефіцієнти вимірювання укрупнених норм в сільських населених пунктах у весняно-літній (поливний) період і в осінньо-зимовий період (неполивний).

, (1.5)

(1.6)

Коефіцієнт і визначаються за формулами



,

де , , , , , - відповідно середньодобові (за рік) укрупнені норми водоспоживання на господарсько-питні потреби, водоспоживання тварин у власному використанні, зовнішній благоустрій, полив присадибних зелених ділянок, потреб сільськогосподарських підприємств (майстерень), місцевого виробництва, які визначають за табл. 3.3[1]; - коефіцієнт, який враховує тривалість поливу об'єктів зовнішнього благоустрою і присадибних ділянок на протязі року для різних природно-господарських районів. Величину визначається за формулою

, (1.9)

де - тривалість поливного сезону, яка приймається рівною тривалості безморозного періоду.

Так, для Лісостепової зони тривалість поливного періоду становить 170 діб, тоді

; , ;

мі/добу;

мі/добу.

Об'єм води, який споживають за місяць для сільськогосподарського водопостачання, розраховують за формулою

, (1.10)

де - середня кількість днів в місяці (30 днів).

Розрахунок водоспоживання на потреби комунально-побутового водопостачання сільських районів наведені в табл.1.2.

Тваринницькі комплекси і ферми використовують воду для напування та догляду за тваринами, промивки молочного обладнання, приготування кормів, санітарно-гігієнічних і господарсько-побутових потреб обслуговуючого персоналу.

Таблиця 1.2 - Підрахунок водоспоживання в сільськогосподарському водопостачанні, млн. мі

Місяць	Комунально-побутове водопостачання	Водопостачання тваринницьких комплексів	Загальне сільськогосподарське водопостачання
1	2	3	4
01	0,44	0,13	0,57
02	0,44	0,13	0,57
03	0,44	0,13	0,57
04	1,34	0,4	1,74
05	1,34	0,4	1,74
06	1,34	0,4	1,74
07	1,34	0,4	1,74
08	1,34	0,4	1,74
09	1,34	0,4	1,74
10	0,44	0,13	0,57
11	0,44	0,13	0,57
12	0,44	0,13	0,57
Рік	10,68	3,18	13,86

Розрахункова (середня за рік) добова витрата розраховується за формулою

, (1.11)

де - одночасна кількість тварин на комплексі або фермі; - укрупнені норми водоспоживання, л/добу (додаток 8)[1]; - кількість видів комплексів або ферм.

Так, укрупнена норма водоспоживання для корів, при доїнні в стійлах при молочній продуктивності 5000 кг на рік, складає 100 л/добу на одну голову. Тоді споживання води за добу коровами становить:

мі/добу;

на свинарські ферми

мі/добу;

на птахофабриці яєчного напрямку

мі/добу.

Розподіл споживання води протягом року буде однаковим за кожний місяць. Споживання води за місяць визначають за формулою

, (1.12)

де - кількість діб у місяці.

3. Об'єм водовідведення в комунально-побутовому та сільськогосподарському водопостачанні визначають як відношення від кількості спожитої води (%). В комунальному господарстві міських районів водовідведення складає 81,6 %, комунальне господарство сільських районів - 70,4%, тваринницькі комплекси і ферми - 90 % (за даними А.В. Жицького). [1]

Відомості по водовідведенню записують в табл. 1.3.

Таблиця 1.3 - Об'єм водовідведення в комунально-побутовому і сільськогосподарському водопостачанні, млн. м3

Місяць	Комунально-побутове водопостачання міських районів	Сільськогосподарське водопостачання	Всього
		комунально-побутове водопостачання	водопостачання тваринницьких ферм
01	0,53	0,31	0,12	0,96
02	0,53	0,31	0,12	0,96
03	0,53	0,31	0,12	0,96
04	0,53	0,94	0,36	1,83
05	0,53	0,94	0,36	1,83
06	0,53	0,94	0,36	1,83
07	0,53	0,94	0,36	1,83
08	0,53	0,94	0,36	1,83
09	0,53	0,94	0,36	1,83
10	0,53	0,31	0,12	0,96
11	0,53	0,31	0,12	0,96
12	0,53	0,31	0,12	0,96
Рік	6,36	7,5	2,88	16,74

2. РОЗРАХУНОК СПОЖИВАННЯ ВОДИ В ПРОМИСЛОВОСТІ ТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЦІ

1. Споживання води в промисловості і ТЕС характеризують такими показниками:

- загальне водоспоживання;

- забір свіжої води;

- забір зворотної води;

- безповоротне споживання води;

- об'єм водовідведення.

Середньорічні витрати води по кожному із цих показників визначають за формулою

, (2.1)

де - середньорічна витрата води за показниками споживання, мі; - річний об'єм виробництва; - середньорічна укрупнена норма витрати води або кількості стічних вод на одиницю продукції.

Величину визначають за укрупненими нормами водоспоживання і водовідведення для різних галузей промисловості (додаток 9)[1]. За додатком знаходимо для відповідних завданню галузей витрати води на одиницю продукції по всіх показниках.

2. Згідно формули (2.1) обчислюють показники споживання води для промисловості і енергетики (табл. 2.1).

Для отримання максимальних (літній період) і мінімальних (зимовий період) витрат спожитої води і кількості стічних вод необхідно враховувати коефіцієнти зміни норми за сезонами року: і

, (2.2)

, (2.3)

де - максимальна витрата за літній період, мі; - мінімальна витрата води за зимовий період, мі; - середньорічна збільшена норма споживання води і кількості стічних вод на одиницю продукції, мі; - кількість виробленої продукції за період (приймають рівною половині річного виробництва).

Тривалістьлітньогоперіодуквітень-вересень, зимового - жовтень-березень. Розрахунокпроводять в табл.2.2.

Ефективність використання води в виробництві може характеризуватись такими показниками сукупності:

- технічною досконалістю системи водопостачання, оцінюють кількістю використаної зворотної води у виробництві, за формулою

; (2.4)

- ефективністю використання води, яка забирається із джерела оцінюють коефіцієнтом використання

, (2.5)

- безповоротне споживання і втрати води визначають

, (2.6)

- кратність використання води

. (2.7)

В формулах (2.4) - (2.7) - середньорічна кількість води, яка використовується в зворотній системі; - середньорічна кількість води, яка забирається із джерела; - кількість води, яка надходить в систему водопостачання із сировиною; - кількість стічних вод (водовідведення), які скидаються у водойму.

Розрахунок критеріїв раціональності використання води в промисловості виконується в табл. 2.3. При цьому приймаємо, що показник =0 для розглянутих галузей.

Таблиця 2.3 - Показники ефективності використання води в промисловості та енергетиці

Галузь	, %		, %	П
Хімічна промисловість	80,22	0,32	0,06	5
Легка промисловість	86,51	0,87	0,12	7
Харчовапромисловість	92,22	0,48	0,04	13
Промисловістьбудматеріалів	66,04	0,72	0,25	3

Аналіз отриманих результатів свідчить про високий рівень використання повторних (зворотних) вод. Втрати води в технологічних процесах складають 0,06-0,25 % від загального водоспоживання. Кратність використання води коливається від 3до 13.

3. РОЗРАХУНОК СПОЖИВАННЯ ВОДИ В ЗРОШЕННІ

1. Для визначення об'ємів спожитої води необхідно мати графіки подачі води на зрошуваний масив. В основі побудови цього графіка лежить гідромодуль.

Гідромодуль - питома витрата води на одиницю площі, тобто

, (3.1)

де - гідромодуль, л/(с·га); - площа, яка зайнята культурою в долях від площі зрошення; - поливна норма, мі/га; - тривалість поливу протягом доби (годин); - тривалість поливу в добах.

Використовуючи структуру зрошуваних площ і режим зрошення сільськогосподарських культур, будують графік гідромодуля (табл. 3.1)

За графіком гідромодуля, знаходять середню величину гідромодуля за місяць за формулою

, (3.2)

де - середньомісячний гідромодуль, л/с·га; - гідромодуль за і-тий полив в розглянутому місяці, л/с·га; - тривалість і-го поливу в розглянутому місяці, діб; - тривалість місяця, діб.

Розрахунок ведемо в табличній формі (табл.3.2).

2. Об'єм спожитої води на зрошення (нетто) за кожен місяць необхідно визначати за формулою

, (3.3)

де - об'єм води (нетто), який спожитий на зрошення за місяць, мі; - площа зрошення , га; - тривалість місяця в секундах ( с)

Таблиця 3.1 - Відомість для розрахунку графіка гідромодуля

Сільськогосподарська культура	Доля площі	Зрошувальна норма, мі/га	Номер поливу	Поливна норма, мі/га	Строки поливу	Тривалість поливу, діб	Гідромодуль, л/(с·га)
1	2	3	4	5	6	7	8
Люцерна	0,3	4500	1	450	15-19.05	5	0,31
			2	450	21-25.05	5	0,31
			3	450	01-05.06	5	0,31
			4	450	19-23.06	5	0,31
			5	450	02-06.07	5	0,31
			6	450	25-29.07	5	0,31
			7	450	03-07.08	5	0,31
			8	450	12-16.08	5	0,31
			9	450	06-11.09	5	0,31
			10	450	22-26.09	5	0,31
Озима пшениця	0,2	2100	В	600	01-15.09	15	0,09
			1	300	02-06.05	5	0,13
			2	300	13-17.05	5	0,13
			3	300	05-10.06	5	0,13
Кукурудза	0,3	1500	1	300	01-05.06	5	0,20
			2	300	20-24.06	5	0,20
			3	300	25-29.06	5	0,20
			4	300	02-06.07	5	0,20
			5	300	11-15.07	5	0,20
Картопля	0,2	1450	1	250	15-19.05	5	0,11
			2	300	01--05.06	5	0,13
			3	300	08--12.06	5	0,13
			4	300	23-27.06	5	0,13
			5	300	13-17.07	5	0,13

Таблиця 3.2 - Обчислення ординат графіка гідромодуля

Місяць	Сільськогосподарська культура
1	2	3	4	5
05	Озимапшениця	5	0,13	0,65	0,16
	Озимапшениця	5	0,13	0,65
	Картопля	5	0,11	0,55
	Люцерна	5	0,31	1,55
	Люцерна	5	0,31	1,55
06	Люцерна	5	0,31	1,55	0,32
	Люцерна	5	0,31	1,55
	Озимапшениця	5	0,13	0,65
	Кукурудза	5	0,20	1,00
	Картопля	5	0,13	0,65
	Кукурудза	5	0,20	1,00
	Картопля	5	0,13	0,65
	Кукурудза	5	0,20	1,00
	Картопля	5	0,13	0,65
	Кукурудза	5	0,20	1,00
07	Люцерна	5	0,31	1,55	0,19
	Люцерна	5	0,31	1,55
	Кукурудза	5	0,20	1,00
	Картопля	5	0,13	0,65
	Кукурудза	5	0,20	1,00
08	Люцерна	5	0,31	1,55	0,10
	Люцерна	5	0,31	1,55
9	Озимапшениця	15	0,09	1,35	0,05
	Люцерна	5	0,31	1,55

Об'єм споживання води (брутто) визначають за формулою

, (3.4)

де - ККД зрошувальної системи (для закритих зрошувальних систем =0,84)

Отримані об'єми води приводять в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 - Об'єм спожитої води на зрошення, млн. м3

Показник	05	06	07	08	09	Рік
	1,25	2,53	1,45	0,78	0,40	6,42
	1,49	3,01	1,73	0,93	0,48	7,64

3.Об'єм водовідведення зі зрошуваних земель визначають за формулою

, (3.5)

де - укрупнений показник водовідведення зі зрошуваних земель, тис. мі/га за сезон; - свіжа зрошувальна вода, яка подається на зрошувальну систему, тис. мі/га за сезон; - опади, які випали за сезон, тис.мі/га

Показники і можна обчислити за формулою

, (3.6)

, (3.7)

де - об'єм води, який споживається на зрошення за рік, мі; - зрошувана площа, га; - сума опадів за поливний період в рік 75 %-ної забезпеченості, мм (додаток 11)[1].

Тоді

тис. мі/га

тис. мі/га

тис. мі/га.

Водовідведення за рік із зрошуваних земель становить

, (3.8)

тис. мі/га

Внутрішньорічний розподіл водовідведення прямо пропорційно подачі води на поля. Щомісячно водовідведення і за рік розміщують в табл. 3.4.

Таблиця 3.4 - Об'єми водовідведення зі зрошуваних земель, тис. м3

Місяць	Рік
05	06	07	08	09
315	638	366	197	102	1618

4. РОЗРАХУНОК СПОЖИВАННЯ ВОДИ В РИБНОМУ ГОСПОДАРСТВІ

1. Свіжу рибу розводять в коропових рибних господарствах, які включають в себе такі види ставків: вирослі, нерестові, зимові, літні, карантинні.

Площа вирослих ставків визначається за формулою

, (4.1)

де - площа виросних ставків, га; Р - загальна потреба в свіжій рибі, ц; П - нормативна рибопродуктивність вирослих ставків в залежності від природних умов області (табл. 3.13)[1].

Тоді =10500/25=420 га.

Розрахунок площі ставків всіх категорій виконують в формі таблиці (табл. 4.1).

Таблиця 4.1 - Визначення площі ставка, га

Найменування ставка	Позначення	Розрахункова формула	Площа ставків, га
Вирослі	В	Р/П	420
Нерестові	Н	В/(20-21)	21
Зимові	З	В/(10-12)	42
Літні	Л	В/20	21
Карантинні	К	В/50	8,4
Всього			512,4

Середня площа повносистемного господарства становить 37-38 га. Тоді необхідна кількість нерестових господарств складає шт.

В рибному господарстві воду використовують для наповнення ставків, насичення ложа, покриття втрат на випаровування і фільтрацію.

Витрату води для наповнення ставків визначають за формулою

, (4.2)

де - витрата води, яка подається на наповнення ставка, мі/добу; - об'єм ставків даної категорії, мі; - тривалість наповнення ставків даної категорії, діб.

Об'єм ставків визначають за формулою

, (4.3)

де - площа ставків даної категорії, мІ; - середня нормативна глибина в ставку, м.

Розрахунок споживання води на наповнення ставків виконують в табличній формі (табл.4.2)

Таблиця 4.2 - Витрата води на наповнення ставків

Категорія ставків	Загальна площа, тис. мІ	Середня нормативна глибина, м	Об'єм, тис. мі	Наповнення	Тривалість наповнення, доба	Витрата, тис. мі/добу
Вирослі	4200	0,8	3360	1 - 15.06	15	224
Нерестові	210	0,5	105	25 - 26.05	2	52,5
Зимові	420	1,75	735	25 - 28.09	4	184
Літні	210	1,75	368	25 - 28.04	4	92
Карантинні	84	1,0	84

Витрата води на насичення ложа, мі/добу визначають за формулою

, (4.4)

де - об'єм води, який йде на насичення ставків, мі; - нормативна тривалість насичення, діб.

Об'єм води, який йде на насичення ложа, обчислюють за формулою

, (4.5)

де - дефіцит насичення ґрунтів в об'ємному виразі; - площа ставків, мІ; - середня глибина залягання рівня ґрунтових вод, м.

Коефіцієнт приймають рівним 0,2-0,4. Визначення витрати води, яка йде на насичення ложа ставків, виконують в табличній формі (табл. 4.3).

Таблиця 4.3 - Витрата води на насичення ложа ставків

Види ставків	Площа, тис. мІ	Середня глибина заповнення ґрунтових вод, м	Об'єм, тис. мі	Тривалість насичення, діб	Витрата, тис. мі/добу
Вирослі	4200	1,5	1260	15	84
Нерестові	210	1,5	63	2	31,5
Зимові	420	1,5	126	4	31,5
Літні	210	1,5	63	4	16

Втрати води на випаровування і фільтрацію визначають за формулою

(4.6)

де - норма втрат на випаровування і фільтрацію, л/(сга).

Норму втрат в наближених розрахунках приймають в межах 0,05-0,15 л/(с·га). Менші значення беруть для північних областей України і для важких за механічним складом ґрунтів.

Розрахунок даних витрат води на поповнення втрат проводять в табл. 4.4.

Таблиця 4.4 - Витрата води на поповнення втрат

Категорія ставків	Норми втрат, л/с·га	Площа ставків, га	Витрата, тис. мі/доб.
Вирослі	0,15	420	5,44
Нерестові	0,15	21	0,27
Зимові	0,15	42	0,54
Літні	0,15	21	0,27

На підставі вищенаведених таблиць складають водогосподарський розрахунок повносистемних рибних господарств(табл 4.5).

Місячні витрати води визначають за формулою

, (4.7)

де - витрата води за добу і-тих категорій ставків на j потребу.

2. Водовідведення в рибному господарстві формується за рахунок скиду води із ставків після вилову риби.

Витрата води на водовідведення визначається за формулою

, (4.8)

де - об'єм водосховища, мі; - тривалість скиду, діб.

Розрахунок наведений в табл. 4.6.

Таблиця 4.6 - Витрата води на водовідведення із ставків

Категорія ставків	Об'єм, тис. мі	Скид	Витрата, мі/добу
		початок	кінець	тривалість, діб
Виросні	3360	01.10	07.10	7	480
Нерестові	105	19.06	20.06	2	53
Зимові	735	22.04	25.04	4	184
Літні	368	12.10	14.10	3	123

Внутрішньорічний розподіл водовідведення в рибному господарстві наведений в табл. 4.7.

Таблиця 4.7 - Внутрішньорічний розподіл водовідведення в рибному господарстві тис. м3

Місяць	Категорія ставків	Всього
	вирослі	нерестові	зимові	літні
04			736		736
06		105			105
10	3360			368	3728

5. РОЗРАХУНОК ПРИБУТКОВОЇ ЧАСТИНИ ВОДОГОСПОДАРСЬКОГО БАЛАНСУ

Розрахунок прибуткової частини водогосподарського балансу виконують в такій послідовності.

1. Знаючи середню багаторічну витрату води , знаходять витрати води для різних за водністю років: середнього року (Р=50%), маловодного року (Р=75%) і дуже маловодного року (Р=95%), використовуючи формули:

, (5.1)

де - модульний коефіцієнт р-тої забезпеченості, який визначають за допомогою таблиць ординат кривих трьохпараметричного гамма-розподілу по і .В даному прикладі мі/с; мі/с; мі/с.

2. Використовуючи типову схему розподілу стоку річок України, знаходять відносне розподілення стоку у відсотках по місяцях для різних за водністю років. Витрату води в будь-якому місяці для років різної забезпеченості визначають за формулою

, (5.2)

де - відносне розподілення стоку в заданий місяць для різних за водністю років, %; - середньорічна витрата заданої забезпеченості (50, 75, 95%), мі/с.

Об'єм стоку за місяць визначають за формулою

, (5.3)

де Т - тривалість місяця в секундах (Т=2,59106 с).

Розрахунок виконують в табличній формі (табл. 5.1).

Таблиця 5.1 - Розподіл річкового стоку по місяцях в характерні за водністю роки (Р=50% - середній, Р=75% - маловодний, Р=95% - дуже маловодний)

Відноснерозподілення, витрата,	Місяць
об'єм	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Р=50%
, %	5,2	4,8	7,4	44,9	16,3	4,9	2,5	2,2	2,8	2,3	2,2	4,3
, мі/с	2,3	2,1	3,3	19,9	7,2	2,2	1,1	1,0	1,2	1,0	1,0	1,9
, млн.мі	5,98	5,52	8,51	51,63	18,74	5,63	2,87	2,53	3,22	2,64	2,53	4,94
Р=75%
, %	4,8	4,2	11,5	38,2	20,3	4,5	2,8	1,9	2,1	2,6	3,1	4,0
, мі/с	1,09	0,96	2,62	8,71	4,63	1,03	0,64	0,43	0,48	0,59	0,71	0,91
, млн.мі	2,83	2,48	6,79	22,56	11,99	2,66	1,65	1,12	1,24	1,54	1,83	2,36
Р=95%
, %	5,7	5,6	10,5	35,4	19,0	5,2	2,9	1,8	2,0	3,2	3,7	5,0
, мі/с	0,53	0,52	0,98	3,31	1,78	0,49	0,27	0,17	0,19	0,30	0,35	0,47
, млн.мі	1,38	1,36	2,55	8,58	4,61	1,26	0,70	0,44	0,48	0,78	0,90	1,21

6. РОЗРАХУНОК ВОДОГОСПОДАРСЬКОГО БАЛАНСУ

1. Частина води, яка забирається із річки безповоротно витрачається на створення промислової і сільськогосподарської продукції, або на випаровування. Місячний об'єм безповоротного водоспоживання визначають за формулою

, (6.1)

де - місячний об'єм водоспоживання; - місячний об'єм водовідведення.

Величину місячного об'єму водоспоживання для басейну річки обчислюють додаванням відповідних об'ємів по галузях, тобто по водоспоживачах. Місячні об'єми водоспоживання зводять в табл. 6.1.

Значення місячних об'ємів водовідведення для басейну річки визначають додаванням відповідних значень по водоспоживачах. Розрахунок ведуть в табличній формі (табл. 6.2) з використанням даних по водовідведенню.

Таблиця 6.1 - Місячні об'єми водоспоживання по галузях народного господарства, млн. мі

Місяць	Комунально-побутове господарство	Сільськогосподарське водопостачання	Промисловість та енергетика	Зрошення	Рибне господарство	Об'єм водоспоживання для басейну
01	0,6481	0,57	0,107		0,0167	1,34
02	0,6481	0,57	0,107		0,015	1,34
03	0,6481	0,57	0,107		0,0167	1,34
04	0,8271	1,74	0,114		0,448	3,13
05	0,8271	1,74	0,114	1,49	0,178	4,35
06	0,8271	1,74	0,114	3,01	4,797	10,49
07	0,8271	1,74	0,114	1,73	0,177	4,59
08	0,8271	1,74	0,114	0,93	0,177	3,79
09	0,8271	1,74	0,114	0,48	0,171	3,33
10	0,6481	0,57	0,107		0,024	1,35
11	0,6481	0,57	0,107		0,0162	1,34
12	0,6481	0,57	0,107		0,0167	1,34
Всього	8,85	13,86	1,33	7,64	6,05	37,73

Таблиця 6.2 - Місячні об'єми водовідведення по основних водоспоживачах,млн. мі

Місяць	Комунально-побутове господарство і сільськогосподарське водопостачання	Промисловість та енергетика	Зрошення	Рибне господарство	Об'єм водовідведення для басейну
01	0,96	0,083			1,04
02	0,96	0,083			1,04
03	0,96	0,083			1,04
04	1,83	0,087		0,736	2,65
05	1,83	0,087	0,315		2,23
06	1,83	0,087	0,638	0,105	2,66
07	1,83	0,087	0,366		2,28
08	1,83	0,087	0,197		2,11
09	1,83	0,087	0,102		2,02
10	0,96	0,083		0,368	1,41
11	0,96	0,083			1,04
12	0,96	0,083			1,04
Всього	16,74	1,02	1,618	1,209	20,59

Місячні об'єми безповоротного водоспоживання для басейну річки представляють собою різницю місячних об'ємів водоспоживання і об'ємів водовідведення. Розрахунок ведуть в табл. 6.3.

Таблиця 6.3 - Місячні об'єми безповоротного водоспоживання для басейну, млн. мі

Місяць	Рік
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
0,30	0,30	0,30	0,48	2,12	7,83	2,31	1,67	1,31	-0,06	0,3	0,3	16,43

2. Водогосподарський баланс складається з двох частин - прибуткової та витратної. Місячні об'єми стоку в замикаючому створі басейну річки для різних за водністю років (50, 75, 95 %-ї забезпеченості) складають прибуткову частину ВГБ. Місячні об'єми безповоротного водоспоживання складають витратну частину ВГБ.

Складові водогосподарського балансу порівнюють в такому рівнянні

, (6.2)

де - неув'язка водогосподарського балансу, млн. мі; - місячні об'єми стоку (50, 75, 95% забезпеченості), млн. мі; - місячні об'єми безповоротного водоспоживання, млн. мі.

Співставлення прибуткової та витратної частини ВГБ проводять в табл. 6.4.

Таблиця 6.4 - Водогосподарський баланс, млн. мі

Місяць	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	Рік
Середній за водністю рік Р=50%
	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	71,76
	0,30	0,30	0,30	0,48	2,12	7,83	2,31	1,67	1,31	-0,06	0,30	0,30	17,15
	5,68	5,68	5,68	5,50	3,86	-1,85	3,67	4,31	4,67	6,04	5,68	5,68	54,61
Маловодний рік Р=75%
	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	34,01
	0,30	0,30	0,30	0,48	2,12	7,83	2,31	1,67	1,31	-0,06	0,30	0,30	17,15
	2,54	2,54	2,54	2,36	0,71	-5,00	0,52	1,16	1,52	2,90	2,54	2,54	16,86
Дуже маловодний рік Р=95%
	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	16,58
	0,30	0,30	0,30	0,48	2,12	7,83	2,31	1,67	1,31	-0,06	0,30	0,30	17,15
	1,08	1,08	1,08	0,91	-0,74	-6,45	-0,93	-0,29	0,07	1,44	1,08	1,08	-0,57

Таблиця 6.5 - Ув'язка річного ВГБ а за рахунок повторної системи водопостачання в комунально-побутовому господарстві, млн. м3

	Місяць	Рік
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Середній за водністю рік Р=50%
	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	71,76
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,74	0,83	-0,06	0,30	0,30	11,33
	5,68	5,68	5,68	5,50	5,33	-0,38	5,14	5,24	5,15	6,04	5,68	5,68	60,43
Маловодний рік Р=75%
	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	34,01
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,74	0,83	-0,06	0,30	0,30	11,33
	2,54	2,54	2,54	2,36	2,18	-3,53	1,99	2,09	2,00	2,90	2,54	2,54	22,68
Дуже маловодний рік Р=95%
	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	16,58
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,74	0,83	-0,06	0,30	0,30	11,33
	1,08	1,08	1,08	0,91	0,73	-4,98	0,54	0,64	0,55	1,44	1,08	1,08	5,25

В окремі місяці спостерігаються від'ємні значення балансу, що свідчить про дефіцити водних ресурсів.

При загальному річному додатному водогосподарському балансі та від'ємних значеннях балансу за окремі місяці можна здійснювати ув'язку за рахунок проведення сезонного регулювання стоку. При аналізі такого ВГБ необхідно визначити корисний об'єм регулювання .

Скоротити споживання води можна за рахунок повторного використання стічних вод.

Економія води за рахунок введення повторної системи водопостачання в комунально-побутовому господарстві полягає у відводі стічних вод після очистки на землеробські поля зрошення (цілорічно чи тільки у вегетаційний період). За рахунок цього досягають скорочення об'єму води, необхідного для зрошення (так як частина площ зрошується за рахунок водовідведення комунально-побутового господарства).

Розрахунок проводять за такою схемою: об'єми води безповоротного водоспоживання за місячні періоди в поливний період зменшують на величину водовідведення комунально-побутового господарства.

В даному прикладі, поливний період триває з травня по вересень включно, тому відповідні місячні об'єми води безповоротного водоспоживання зменшують на об'єми водовідведення комунально-побутового господарства. В зв'язку з цим за поливний період можна зменшити безповоротне споживання води на 1,47 млн. м3 кожен місяць, але в серпні і вересні споживання води на зрошення менше зазначеної величини (див. табл. 3.11), тому безповоротне водоспоживання в ці місяці можна зменшити тільки на величину водоспоживання в зрошенні. Розрахунок виконують в табл. 6.5

Результати ув'язки показують, що із впровадженням повторної системи водопостачання в комунально-побутове господарство, безповоротне водоспоживання зменшилось із 17,15 млн. мі до 11,33 млн. мі, отже баланс за рік водних ресурсів для середнього за водністю року збільшився з 54,61 млн. м3 до 60,43 млн. м3, маловодного - з 16,86 до 22,68 та дуже маловодного року - з -0,57 до 5,25 млн. мі (див. табл. 4.5). В той же час дефіцит водних ресурсів в середній за водністю за рік зменшився до 0,38, в маловодний рік дефіцит зменшився до 3,53 2,82млн. м3, у дуже маловодний - до 4,98 млн. м3.

Крім того зменшити споживання води за рахунок економії води в тваринництві за рахунок застосування повторної системи водопостачання, яка полягає у відводі стічних вод (водовідведення) на прифермські поля зрошення. За рахунок цього досягають скорочення об'єму води, необхідного для зрошення. Розрахунок проводять за такою схемою: місячні об'єми води безповоротного водоспоживання в поливний період зменшують на величину водовідведення тваринництва. Водовідведення в тваринництві складає 0,36 млн. м3, на цю величину можна зменшити безповоротне водоспоживання тільки за травень і серпень(0,11), вересень, так як за інші місяці резерв водоспоживання на зрошення вже вичерпано.

Таблиця 6.6 - Ув'язка річного ВГБ за рахунок впровадження повторної системи водопостачання в тваринництві

	Місяць	Рік
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
Середній за водністю рік Р=50%
	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	71,76
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,38	0,47	-0,06	0,30	0,30	10,61
	5,68	5,68	5,68	5,50	5,33	-0,38	5,14	5,60	5,51	6,04	5,68	5,68	61,15
Маловодний рік Р=75%
	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	34,01
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,38	0,47	-0,06	0,30	0,30	10,61
	2,54	2,54	2,54	2,36	2,18	-3,53	1,99	2,45	2,36	2,90	2,54	2,54	23,40
Дуже маловодний рік Р=95%
	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	16,58
	0,30	0,30	0,30	0,48	0,65	6,36	0,84	0,38	0,47	-0,06	0,30	0,30	10,61
	1,08	1,08	1,08	0,91	0,73	-4,98	0,54	1,00	0,91	1,44	1,08	1,08	5,97

Після впровадження повторної системи водопостачання в тваринництві дефіцит водних ресурсів зменшився, однак повністю ліквідувати дефіцит водних ресурсів не вдалось.

Економія води за рахунок збільшення коефіцієнта корисної дії зрошувальних систем зі значенням до значення дозволяє зменшити споживання води в поливний період на величину

, (6.3)

де - місячний об'єм споживання води у зрошенні, млн. мі; - ККД зрошувальної системи до його збільшення (в даному прикладі ККД=0,84); - ККД зрошувальної системи після його збільшення ( в даному прикладі =0,94). Розрахунок проводять за такою схемою: місячні об'єми , та в зрошувальний період (в даному випадку травень-серпень включно) зменшуються на величину . Розрахунок приведений в табл. 6.7.

Таблиця 6.7 - Ув'язка річного ВГБ за рахунок збільшення ККД зрошувальних систем

	Місяць	Рік
	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12
					0,19	0,19	0,22	0,12	0,06
	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	5,98	71,09
	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	2,83	33,35
	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	1,38	15,92

Аналіз отриманих даних по підвищенню ККД зрошувальних систем показав, що дефіцит водних ресурсів зменшився на величину , тобто на 0,78 млн. м3. Всі дефіцити повністю ліквідовані, за рахунок збільшення ККД зрошувальної системи.

Всі перелічені вище заходи з економії споживання води потребують необхідних затрат: грошових, матеріальних, трудових, енергетичних та інших. Тому вибір найбільш раціональних методів ув'язки ВГБ необхідно проводити із врахуванням цих затрат. Якщо їх реалізувати не вдається, або вони не можуть повністю ліквідувати дефіцит водних ресурсів тоді необхідно провести обмеження водоспоживання, яке веде до зменшення забору води.

вода споживання водогосподарський

ЛІТЕРАТУРА

1. Методичні вказівки до виконання прктичних робіт з дисципліни «Водні ресурси, їх використання і охорона», Дніпропетровськ : ДДАУ, 2011-73с.

2. Водні ресурси: використання, охорона відтворення, управління: Підручник для студентів вищих навч. закладів/ А.В. Яцик, Ю.М. Грищенко, Л.А. Волкова, І.А. Пашенюк. - К.: Генеза, 2007. - 360 с.:іл.

3. Справочник по водным ресурсам / Под ред. Б.И. Стрельца. - К.: Урожай, 1987. - 304 с.

Размещено на Allbest.ru