- •Предисловие
- •Оглавление
- •Глава 1. Водные ресурсы и водопользование 8
- •Глава 2. Регулирование водного стока 30
- •Глава 3. Контроль и планирование водопользования 35
- •Глава 4. Контроль качества вод 71
- •Глава 5. Гидроэнергетика 81
- •Введение
- •Глава 6. Водоподпорные сооружения 101
- •Глава 7. Юридические и экономические вопросы водопользования 118
- •Глава 1. Водные ресурсы и водопользование
- •Сущность водной проблемы и пути ее решения
- •1.2. Круговорот воды в природе и понятие о водном стоке
- •1.3. Понятие о водных ресурсах
- •1.4. Понятие о природопользовании в целом и водопользовании в частности
- •1.5. Понятие о водном хозяйстве и водохозяйственном комплексе
- •1.6. Задачи, решаемые водным хозяйством, и средства для их реализации
- •1.7. Компоновка вхк и состав компонентов водохозяйственного комплекса
- •Глава 2. Регулирование водного стока
- •2.1. Виды регулирования.
- •2.2. Косвенное и прямое регулирование
- •2.2.1. Прямое или непосредственное регулирование
- •2.2.2. Косвенное регулирование
- •2.3. Регулирование водохранилищами.
- •2.4. Значение водохранилищ по отраслям:
- •2.5. Истощение подземных и поверхностных вод
- •Глава 3. Контроль и планирование водопользования
- •3.1. Классификация вхк
- •3.1.1. Автоматизированная система управления вхк (асуб)
- •3.2. Водное хозяйство – вх
- •3.3. Основные направления использования водных ресурсов
- •3.4. Структура водного хозяйства
- •3.4.1. Единая водохозяйственная система страны - евхс
- •3.4.2. Региональная водохозяйственная система (рвхс)
- •3.4.3. Бассейновые водохозяйственные системы (бвхс)
- •3.4.4. Водохозяйственные комплексы (вхк)
- •3.5. Водохозяйственное районирование территории рф и стран снг
- •3.5.1. Принципы районирования
- •3.5.2. Методология водохозяйственного районирования
- •3.6. Схема Комплексного использования водных ресурсов - киовр
- •3.7. Задачи комплексного использования и охраны водных ресурсов
- •3.8. Основные задачи генеральной схемы киовр
- •3.9. Участники водохозяйственного комплекса
- •3.9.1. Особенности коммунально-бытового водоснабжения
- •Высокие требования к качеству воды по физико-химическим показателям:
- •Третья особенность коммунального водоснабжения
- •3.9.2. Промышленные предприятия как участники вхк
- •3.7.2.1. Водоснабжение промышленных предприятий
- •3.9.2.2. Системы промышленного водоснабжения
- •3.9.2.3. Требования к качеству воды в промышленности и виды промышленного загрязнения
- •3.9.2.4. Эффективность использования водных ресурсов в промышленности
- •3.9.2.5. Рациональное использование водных ресурсов в промышленности
- •3.9.2.6. Пути экономии воды в промышленности
- •3.9.2.7. Влияние промышленности на других участников вхк и окружающую среду
- •3.10. Комплексное регулирование и водохозяйственный баланс
- •3.10.1. Выполнение плана водохозяйственного комплекса (вхк)
- •3.10.1.1. Расчет водного баланса для прямоточной системы (1 вариант)
- •3.10.1.2. Расчет водного баланса с использованием очищенных сточных вод при замкнутых циклах водоснабжения (2 вариант)
- •3.10.1.3. Составление балансовой схемы водопотребления и водоотведения промышленного предприятия железнодорожного узла, населенного пункта
- •3.10.2. Примеры составления водохозяйственного баланса воды
- •3.10.2.1. Пример составления баланса воды для варианта 1
- •1.10.2.2. Анализ водного баланса 1 и 2 вариантов
- •3.10.2.3. Расчет степени разбавления сточных вод для первого и второго
- •Глава 4. Контроль качества вод
- •Мониторинг антропогенных загрязнений биосферы
- •Критерии оценки состояния среды
- •Контроль качества окружающей природной среды
- •Государственный учет вод и их использования
- •Организация системы наблюдения и контроля за качеством воды
- •4.6. Организация работ по наблюдению и контролю качества поверхностных вод
- •Глава 5. Гидроэнергетика
- •Суточный график нагрузки
- •Гидроэнергетический потенциал рек
- •Мощность и энергия речного потока
- •Мощность гэс и ее энергоотдача (выработка).
- •Оборудование гидроэлектростанций. Состав оборудования
- •Турбины и их установка на гэс.
- •Наиболее распространённые типы турбин
- •Реактивные гидротурбины
- •Технические схемы выработки энергии
- •Приплотинные здания гэс
- •Компоновка гэс при деривационной схеме использования энергии:
- •Принципиальные схемы гидроэлектростанций
- •Безнапорная деривация
- •Напорная деривация
- •Гидроаккумулирующие электростанции (гаэс)
- •Работа гаэс:
- •Приливные электрические станции (пэс)
- •Глава 6. Водоподпорные сооружения
- •6.1. Основные виды классификации плотин:
- •6.2. Взаимодействие река-плотина
- •6.2.1. Основные проектные уровни в водохранилище
- •6.2.4. Фильтрация
- •6.3. Типы плотин
- •6.3.1. Бетонные и железобетонные плотины
- •6.3.2. Массивные гравитационные плотины
- •6.3.3. Устройство плотин
- •6.3.4. Особенности при скальном основании
- •6.4. Арочная плотина
- •6.5. Плотины из грунтовых материалов
- •6.5.1. Земляные насыпные плотины:
- •6.3.5. Особенности на мягких основаниях
- •6.5.2. Земляные намывные плотины
- •6.6. Каменная наброска и сухая кладка плотины
- •6.7. Деревянные плотины и из прочих материалов
- •6.8. Гидротехнические затворы
- •Глава 7. Юридические и экономические вопросы водопользования
- •Основные документы, отражающие экологические права
- •7.1.1. Лимитирование природопользования
- •Основы водного законодательства
- •Водный кодекс
- •Государственный водный кадастр (гвк)
- •7.2.2.1. Структура издания гвк
- •Плата за пользование водными объектами
- •Понятие платы за пользование водными объектами
- •Расчет платы за использование водных ресурсов
- •Плата за загрязнение окружающей природной среды
- •Понятие платы за загрязнение окружающей природной среды
- •Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты
- •Расчет платы за размещение отходов
- •Расчет различных видов ущерба от загрязнения водных объектов
- •Эффективность водоохранных мероприятий
- •Оценка ущерба от загрязнения водных объектов
- •Экологическое страхование
- •Минимально допустимые изъятия воды из речной системы
- •Чрезвычайные экологические ситуации
- •Использованная литература
- •Приложения Приложение 1. Выписка из программы учебной дисциплины
- •I. Организационно-методические указания
- •II объем и распределение часов курса по видам занятий. Формы контроля
- •Общая трудоёмкость дисциплины 109 часов
- •III. Содержание курса
- •Раздел 1. Введение (2л)
- •Раздел 2. Водные ресурсы и водопользование (2л 2с)
- •Раздел 7. Юридические и экономические аспекты водопользования (3л 3с)
- •Iy самостоятельная работа
- •Автор программы:
- •Рецензенты:
- •Приложение 2. Экзаменационные вопросы (первые-общие и вторые-краткие) к лекционному курсу:
- •Приложение 3. Экзаменационные вопросы (третьи для гидрологов) к лекционному курсу:
- •Приложение 4. Чертежи и рисунки элементов гидроузлов к лекционному курсу:
1.7. Компоновка вхк и состав компонентов водохозяйственного комплекса
Начало комплексного использования водных ресурсов это план ГОЭЛРО: Нижнесвирская, Волховская, Днепровская и др. для энергетики, судоходства - и водоснабжения. Институты в области водного хозяйства: ГГИ и научно-мелиоративный институт ныне им. Веденеева.
Водохозяйственный комплекс - это система социально-экономических и технических мероприятий по использованию водных ресурсов в интересах планомерного развития участников этого комплекса.
Участники или Компоненты - это такие водопотребители или отрасли хозяйства как: водоснабжение, водоотведение, гидротехнические мелиорации, гидроэнергетика, водный транспорт, лесосплав, рыбное хозяйство, здравоохранение водный туризм и т.д.
Техническим средством использования водных ресурсов рек для удовлетворения всех участников комплекса является узел гидротехнических сооружений.
Общие сооружения служат для создания необходимых напоров, емкостей или такого гидравлического состояния, которое требуется для работы спец. сооружений комплекса (плотины, водосбросы, стенки, решетки, промывные устройства и т.п.).
Специальные - для выполнения конкретных водохозяйственных задач (водоприемники, каналы, трубопроводы, тоннели, гидрол. стан., насое. ст., шлюзы, отверстия, рыбоходы, бревноспуски, причалы, пирсы)
Необходима такая компоновка чтобы:
наиболее полное удовлетворение всех запросов и без перебоев;
наилучшая согласованность действий смежных сооружений;
сооружение должно быть компактным и экономичным.
Схема гидроузла выбирается технико-экономическим сравнением вариантов.
Основой большинства гидроузлов является плотина. Ее размеры и конструкция зависят от топографических, геологических, гидрологические условий, а также от требований участников водохозяйственного комплекса. Например, таких как гидроэнергетика, орошение, водоснабжение, транспорт.
Устройство плотины водосливных и водосбросных отверстий, а также механика их работы рассмотрена в последующих главах. Можно только добавить, что комплексным гидроузлом могут быть отдельные крупные насосные станции или водозаборные сооружения с каналами.
Состав компонентов комплекса определяется:
преобладающим направлением /спецификой /хозяйства;
густотой размещения населенных пунктов (численностью населения);
обеспеченностью транспортными путями;
особенностью природных условий;
окончательно - на основании технико-экономических расчетов.
В нашей стране выделяются характерные районы со своей спецификой хозяйства: В ETC - энергетика и судоходство, на юге орошение, на западе - осушение. Центр, Урал, Донецкий бассейн - водообеспечение населения и промышленности. Казахстан - водообеспечение, орошение Средняя Азия-гидроэнергетика и орошение/и Кавказ/ Сибирь - энергетика, водный транспорт, лесосплав
Состав и значение участников со временем могут меняться. С развитием городов - коммунальное водоснабжение. С развитием земледелия - орошение.
Однако всегда должны выполняться следующие требования:
Наиболее рационально обеспечивать запросы участников комплекса (качество и количество).
Не допускать ухудшения природных условий и гарантировать охрану от загрязнения и истощения.
Обеспечивать наиболее высокую эффективность экономическую для всех участников.
Гарантировать простую и надежную систему эксплуатации всей совокупности сооружений, т.е. долговечность и надежность.
Удовлетворение запросов участников комплекса достаточно сложная и противоречивая задача. Оценка степени согласованности запросов частников комплекса производится с учетом:
безвозвратно или нет, используется вода отдельными отраслями;
распределение потребностей во времени;
технических требований к гидродинамическим и физико-химическим свойствам воды.
Основная сложность при разработке и реализации водохозяйственного комплекса - это согласование двух переменных: наличия водных ресурсов и потребности в них для различных отраслей и для всей системы в целом.
