Файл: Комплексное использование водных объектов на тему Обоснование водохозяйственных мероприятий в бассейне реки Преголи Работу проверил канд техн наук Нелюбина Е. А.docx

К_0,5% = 2,41

Определяем максимальный расход:


Определим расход и глубину воды в пойме:

м³/с

Определим расходы пойменного участка при различной глубине: Коэффициент шероховатости поймы характеризуется n = 0,05.
Таблица 1.2.11 – К расчету глубины воды в пойме при данном расходе.

Площадь поперечного сечения wп	Гидравлический радиус поймы Rп	Глубина поймы hп	Расход Qп
35,66667	0,114438	0,2	6,058127
124,6667	0,215562	0,4	32,98573
267	0,315976	0,6	92,33041
462,6667	0,416191	0,8	194,0211
580,5	0,466265	0,9	263,5849
711,6667	0,516324	1	347,0544
856,1667	0,566372	1,1	445,4564

Рисунок 12 – Кривая связи расходов воды и глубины воды на пойме

Графо-аналитическим методом определили глубину воды в пойме при рассчитанном расходе h_п = 1,02 м.

Определяем ширину зоны затопления одного берега по формуле:




Таким образом, можно сделать вывод, что сельский поселок попадает в зону затопления при половодье обеспеченностью 0,5%. Для предотвращения опасности затопления требуются меры защиты территории в виде строительства дамбы, регулирования и перераспределения стока.

3. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

---

Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия оцениваются для определения коэффициентов гидравлической связи подземных водоносных горизонтов с рекой. Коэффициент гидравлической связи изменяется в пределах 0…1, что зависит как от места расположения водозаборных скважин, так и от гидрогеологической обстановки. В случае совершенного вскрытия руслом реки водоносного горизонта подземных вод α=1. Это означает, что водозабор из подземных вод в объеме W_подз приводит к снижению речного стока на ту же величину W_подз. В случае отсутствия связи: α=0, -например, если водоносный горизонт подземных вод перекрыт слоем водоупора или водозаборные скважины расположены на значительном удалении от реки

На рассматриваемом в курсовом проекте объекте расположены два водоносных горизонта (рис. 13). Первый имеет гидравлическую связь с рекой и используется для сельского коммунально-бытового хозяйства и животноводства. Второй водоносный горизонт не имеет гидравлической связи и используется с целью водоснабжения города и рекреации.



Рисунок 13 – Гидрогеологический разрез по створу
Первый водоносный горизонт имеет гидравлическую связь с рекой, поэтому необходим расчет коэффициента гидравлической связи (1>α₁>0), который позволит определить ущерб речному стоку за счет использования подземных вод. Второй водоносный горизонт не имеет гидравлической связи (α₂=0).

Исходные данные к расчету коэффициента α₁:

х = 500 м – расстояние от водозабора до реки;

k_ф = 4 м/сут – коэффициент фильтрации (песок мелкий);

h_В = 20 м – мощность водоносного горизонта;

μ = 0,15 – коэффициент водоотдачи;

Т= 45 лет = 16425 суток – время эксплуатации водозабора.
Коэффициент гидравлической связи α₁ определяем как:

₁ = _erfc(z)

Вспомогательная функция z:



где a – коэффициент уровнепроводимости, м²/сут.

Коэффициент уровнепроводимости:

---

Рисунок 14 – Расчет коэффициента гидравлической связи

2. Анализ использования водных ресурсов на современном этапе

На основе водно-балансовых расчетов, то есть соотношения между приходом и расходом воды в природных условиях, выполним оценку объемов используемых водных ресурсов и их загрязненности. Характеристики используемых водных ресурсов:

 объемы водопотребления и водоотведения

 объемы водопользования

показатели загрязненности сточных вод

По результатам анализа водохозяйственной системы можно дать оценку дефицитности водопользования на современном этапе, загрязненности поверхностных водных объектов, определить основные источники их загрязнения и выявить основных водопотребителей. Водохозяйственный комплекс представляет собой совокупность различных отраслей народного хозяйства, совместно использующих водные ресурсы одного бассейна. В состав участников водохозяйственного комплекса входят водопотребители и водопользователи. На настоящий момент водохозяйственный комплекс составляют: городское и сельское коммунально-бытовое хозяйство, промышленность, животноводство, орошение, рекреация, водохозяйственная система, водный транспорт (ВТ).

1. Объемы водопотребления

   1. Коммунально-бытовое хозяйство

Современные системы водоснабжения городов и населенных мест представляют собой сложные технические системы, обеспечивающие прием природной воды, ее очистку с последующей подачей и распределением воды потребителям. Наиболее распространены многофункциональные системы водоснабжения, предназначенные для питьевого, бытового, хозяйственного, производственного и противопожарного водоснабжения [12].

Для расчета годового объема водопотребления в коммунально-бытовом хозяйстве (КБХ) необходимо знать численность населения (N_КБХ, чел.), норму водопотребления (g_КБХ, л/сут×чел.), расчетный период времени (τ=365сут) и коэффициент полезного действия (η_КБХ) системы водоснабжения:



К реке Преголе прилегают следующие населенные пункты: г. Черняховск(35292), п.г.т. Знаменск(4336), г. Гвардейск(13223), г. Калининград(498260), поселки сельской местности(5810) [13]. Общая численность: городского населения - 546775 чел.

---

Таблица 2.1.1 – Нормы водопотребления в коммунально-бытовом хозяйстве в зависимости от степени благоустройства [9].

Характеристика степени благоустройства	Нормы водопотребления, л/сут∙чел
Сельская местность
Водозабор из колодцев	30
Водозабор из водоразборных колонок общего пользования	50
Поселки городского типа
Централизованное водоснабжение холодной водой, канализация	125-160
Города
Централизованное водоснабжение холодной водой, канализация, с ваннами и местным отоплением	160-230
Централизованное водоснабжение холодной водой, канализация, с ваннами и местным отоплением	230-360

Пользуясь таблицей 2.1.1 определим годовой объем водопотребления КБХ. Для норм водопотребления принимаем среднее значение из допустимого диапазона. КПД систем водоснабжения принимаем: для города - 0,8; п.г.т. – 0,7; сельской местности – 0,5. Для учета водопотребления мелкими промышленными предприятиями, расположенными в пределах города, норму водопотребления увеличиваем на 10%.






Общий годовой объем водопотребления составляет:

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

---

Сельскохозяйственное водоснабжение

Продуктивность и здоровье животных и птицы зависят не только от уровня кормления, но и от хорошей организации снабжения животных качественной водой на фермах и пастбищах. Животноводство относится к участникам ВХК, равномернопотребляющим воду в течении года.

Годовой объем водопотребления вживотноводстве определяется в зависимости от:

1) численности скота (N_ж)

2) нормы водопотребления одной единицей численности в сутки (g_ж, л/сут∙гол)

3) продолжительности расчетного периода (τ=365 суток)

4) КПД водопроводной сети (η_ж). Принимаем равным 0,7.



Норма водопотребления (табл. 2.1.2) зависит от вида скота (птицы), направления животноводства при выращивании конкретного вида скота (молочное, мясное, получение шерсти), возраста животных и технологии их выращивания (например, с гидросмывом или скребковым удалением навоза).

Таблица 2.1.2 – Нормы водопотребления в животноводстве [14] и расчет потребного количества воды для прилегающих к реке Преголе хозяйств по статистическим данным [15].

Потребитель	Норма водопотребления g, л/сут∙гол		Численность, тыс. голов		Количество потребляемой воды, млн.м3/год
	с гидросмывом	без гидросмыва	с гидросмывом	без гидросмыва	с гидросмывом		Без гидросмыва
КРС	100	80	35,2	9,1	1,835		0,380
Свиньи	15	10	67,3	10,5	0,526		0,055
Овцы	10	8	1,2	26,3	0,006		0,110
Птица	1	0,8	1151,2	110,5	0,600		0,046
Итого:						2,967		0,591

---