|
Читайте также: |
Осушительные мелиорации как участника ВХК можно рассматривать в нескольких аспектах.
Во-первых, при осушении происходит сработка «вековых» запасов грунтовых вод и на некоторое время (до 7 лет) сток рек-водоприемников увеличивается. Расходы летней межени могут возрасти в 1,5...2 раза.
В то же время несколько уменьшается максимальный сток из-за создания в зоне аэрации некоторой емкости, способной вместить осадки и талые воды. Однако эти водные ресурсы не следует считать потерянными, так как они идут на траиспирацию и участвуют в создании се л ьскохозя й ств ен ной продукции.
Таким образом, осушение, трансформируя режим стока, влияет определенным образом на водные ресурсы.
Во-вторых, в зоне неустойчивого увлажнения осушаемые земли необходимо в засушливые периоды увлажнять с помощью подъема грунтовых вод или орошения дождеванием. Это переводит осушительные системы в категорию осушительно-увлажнительных или оросительных и делает их в составе ВХК водопотребителями.
В-третьих, интенсивные способы земледелия, глубокое рыхление, кротование, а также значительные дозы внесения минеральных удобрений превращают осушительные системы в источник загрязнения рек-водоприемников, так как водоотведение может составить 30...50 % водоподачи (осадки + оросительные нормы).
В-четвертых, осушение земель с грунтовым типом водного питания приводит к понижению уровня грунтовых вод не только на осушаемой территории, но и на прилегающих землях. Таким образом осушение влияет на экологию сопряженных биоценозов.
Таким образом, Осушительные мелиорации как участник ВХК влияют на величину стока рек, на загрязнение вод рек-водоприемников, на изменение водного режима окружающей территории и выступают в качестве водо- потребнтеля при орошении осушаемых земель.
В целях снижения отрицательного воздействия осушения на окружающую среду его оптимальные нормы должны не только учитывать создание оптимума для сельскохозяйственных растений, но и быть оптимальными с точки зрения влияния на сток и вымыв питательных веществ. Оптимальный же режим управления грунтовыми водами и создание водооборотных осуши- тельно-увлажнительных систем позволяют не только экономить водные ресурсы, но и предотвращать загрязнен и е. р е к- в од о и р и е м и и ков.
8. Качество водных ресурсов.
Степень загрязнения водных источников определяется концентрацией в воде вредных примесей и оценивается требованиями различных отраслей народного хозяйства. Наиболее жесткими являются требования хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования в связи с опасностью для здоровья населения или ухудшением санитарных условий жизни.
Важнейшими показателями состояния вод являются следующие.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воде, разработанная Министерством здравоохранения СССР. ПДК — основной гигиенический норматив, положенный в основу современного водно-санитарного законодательства. Нормативы ПДК (мг/л) разработаны для всех возможных веществ, поступающих в водоемы. Например, для бензола ПДК составляет 0,5 мг/л, свинца—0,1, ртути—0,05, железа—0,5, бензина—0,1 мг/л и т.д.
Сточные воды со степенью загрязнения, преводящей к превышению ПДК в контрольном створе, отводить в водоемы запрещается.
Биохимическая потребность в кислороде (ВПК) указывает на содержание в воде кислорода (мг/л), необходимого для окисления находящихся в воде загрязняющих, преимущественно органических веществ.
Для бытовых сточных вод потребность в кислороде довольно стабильна и зависит от нормы водопотребления на человека: при 50 л/сут ВПК составляет 600... 800мг/л, при 100—300...400, при 200 л/сут— 150...200 мг/л. Для промышленных сточных вод ВПК зависит от характера производства и колеблется в очень широких пределах (от 50 до нескольких тысяч мг/л).
Содержание в воде растворенного кислорода определяется соотношением потребления его загрязняющими веществами и реаэрацией (насыщением воды кислородом). Пополнение кислорода в воде происходит в основном за счет соприкосновения воды с атмосферой и зависит от площади поверхности воды, степени насыщенности кислородом поверхностного слоя и интенсивности перемешивания воды. Разность между количеством кислорода при полном и действительном насыщении — дефицит кислорода, который выражают в мг/л или в % полного насыщения.
Водородный показатель (рН) определяет концентрацию в воде ионов водорода и показывает ее кислотность или щелочность. У пунктов культурно-бытового водопользования показатель рН не должен превышать 6,5... 8,5. Такого же порядка он необходим для процессов самоочищения природных вод.
Органолептические свойства воды характеризуют запах, привкус и плавающие примеси, неблагоприятно влияющие на человека. Эти свойства оценивают в баллах. Ниже приведена шкала интенсивности запахов.
Взвешенные вещества- Бытовые и промышленные сточные воды содержат значительное количество взвешенных органических и минеральных веществ, которые могут ухудшить органолептические свойства воды, а иногда оказаться и вредными для организма. Поэтому «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» предусматривается, что при спуске сточных вод Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 мг/л в водоемах, используемых для питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий, и на 0,75 мг/л — для водоемов, используемых для рекреации.
Проблема охраны водных ресурсов является острой и для нашей страны, где осуществление природоохранных мероприятий не успевает за быстрым ростом водопотребления. В особенно трудном положении находятся малые реки в густонаселенных промышленных районах, водные ресурсы которых не обеспечивают все нужды народного хозяйства. Часто эти реки доводят до полного истощения.
Качество воды оценивается концентрацией в ней вредных примесей и, следовательно, зависит от степени разбавления сточных вод чистой водой. Поэтому в условиях интенсификации отбора воды для нужд быстро развивающегося народного хозяйства, даже при современных методах очистки сточных вод, загрязнение водоисточников будет продолжаться.
В санитарном состоянии водоемов различных районов страны имеется ряд особенностей в зависимости от степени концентрации на них промышленности, ее характера, а также обжитости водоема.
Для севера и северо-западных районов европейской •части страны характерно загрязнение водоемов, свойственное предприятиям целлюлозно-бумажной, гидролизной и деревообрабатывающей промышленности, а также лесосплаву.
На Урале, в Кузнецком и Донецком бассейнах загрязнения вод в основном определяются отходами черной и цветной металлургии, заводами коксохимии, а также шахтными водами.
В Западной Сибири, Поволжье, Башкирии и Азербайджане водоемы загрязняются прежде всего нефтепродуктами.
В районах интенсивного сельского хозяйства (Украина, Молдавия, юго-восток РСФСР, республики Средней Азии) воды в значительной степени загрязнены удобрениями и пестицидами.
9. Производственные функции участников водохозяйственного комплекса.
Для построения функций затрат, а также при проведении оперативного управления ВХС необходимо знать зависимость объема произведенной продукции от объема использованных для этой цели водных ресурсов. Эту зависимость называют производственной функцией (рис. 8.3).
Производственные функции вычисляют на основе решения одноцелевых (то есть в рамках одной отрасли) оптимизационных задач, которые, в свою очередь, решают путем построения математических моделей, отражающих функционирование рассматриваемого компонента.
1 —для субаридной зоны;
| Рис. 8.3. Производственные функции орошаемого земледелия: |
2 — для аридной зоны.
При построении производственных функций необходимо прежде всего оценить верхний и нижний пределы развития рассматриваемого компонента.
Верхний предел характеризует уровень производства продукции определенного состава и качества в условиях, когда нет ограничения в потреблении воды. Он зависит от наличия сырья и трудовых ресурсов, то есть от социально-политических и природных факторов, и определяется заданием плановых органов. Этот максимальный объем производства в оптимизационных расчетах можно принять в качестве условного плана выпуска продукции, достижение которого обязательно во всех вариантах распределения воды (на основных и дополняющих объектах). При определении нижнего предела учитывают, что уменьшение водоподачи ниже некоторого объема, зависящего от вида производства, может привести к полному прекращению производства или к необратимым изменениям. Поэтому объем воды, выделяемый объекту ВХС, должен быть выше этого минимально допустимого объема либо необходимо рассматривать вариант структуры ВХС без этого объекта.
Рассмотрим особенности построения производственных функций некоторых компонентов водохозяйственной системы.
Производственные функции гидроэнергетического компонента ВХС строят на основе математических моделей, описывающих процесс превращения в электрическую энергию некоторого объема воды, проходящего"под переменным во времени напором через турбины гидроэлектростанции. При этом учитывают не только количество произведенной электроэнергии, но и особые функции гидроэлектростанций в энергосистеме как высокоманевренной установки, что позволяет использовать ее для покрытия пиков графика нагрузки энергосистемы. Поэтому мощность ГЭС зависит не только от объема и напора воды, и но и от конфигурации части суточного графика нагрузки энергосистемы, покрываемой за счет мощности гидроэлектростанции. Необходим также учет вида регулирования стока, от которого зависит изменение напора на ГЭС в течение расчетного интервала времени. Вышеприведенные обстоятельства показывают, что производственные функции гидроэнергетики неоднозначны и их нужно конкретизировать для различных схематизаций использования водной энергии. Необходимость учета того обстоятельства, что гидроэнергетика является одновременно элементом водохозяйственной и энергетической систем, усложняет процедуру построения производственных функций. Задача оптимизации режима работы гидроэлектростанции, являющейся основой для получения производственной функции гидроэнергетики, решается совместно с проблемой оптимального управления режимами энергетической системы.
Для сельскохозяйственного компонента ВХС существует несколько способов построения производственных функций.
Это прежде всего получение эмпирических зависимо«• стей урожая от оросительной нормы на основании анализа статистического материала. Эти зависимости имеют локальный характер, и фактически их можно применять только для конкретного поля в конкретном году, что объясняется тем, что продуктивность орошаемого поля зависит не только от объема использованной воды, но и от уровня использования удобрений, теплообеспе- ченности, агротехники, плодородия почвы и т. д. Такие зависимости получены для различных природных и хозяйственных условий.
Дальнейшие исследования и разработка методов построения производственных функций выявили два пути решения этой проблемы, которые развивались практически одновременно и к настоящему времени реализованы.
Один из путей представляет собой метод обобщения имеющегося обширного статистического экспериментального материала. При этом зависимость урожая сельскохозяйственной культуры строят от общего объема затрачиваемой на его получение воды, что снимает влияние стохастического характера осадков, начальных вла- гозапасов, подпитки за счет грунтовых вод. Кроме того, зависимость строят в нормированном виде по обеим координатам, что позволяет исключить влияние неводных факторов на искомую функцию.
Недостатками статистических методов является то, что они основываются на предположении применения в будущем современной технологии использования воды; кроме того, в них не учтены режимы поступления воды на орошаемое поле, от которых в значительной степени зависит урожай.
Другой путь построения производственных функций в орошении можно назвать теоретическим. В основу теоретических методов положено представление о том, что адекватная производственная функция может быть получена на основе оптимизационных моделей, используемых для рационализации водопользования. При этом используют динамические модели формирования урожая сельскохозяйственных культур, которые учитывают влияние на урожай радиационного, температурного и водного режимов, уровня плодородия почвы, удобрений.
Рассмотрим один из теоретических методов, основанный на определении производственной функции сельскохозяйственного компонента ВХС путем решения задачи оптимизации режима орошения.
Сельскохозяйственный объект ВХС описывается как иерархическая система. На верхнем уровне находится управляющий орган, в распоряжении которого имеются водные ресурсы, на нижнем — отдельные поля, на которых растут сельскохозяйственные культуры, требующие орошения (рис. 8.4).
Производственные функции вычисляют последовательно от низшего уровня управления к высшему, причем производственную функцию более высокого уровня строят на основе обобщения производственных функций более низкого уровня. Производственная функция, полученная на высшем уровне иерархии, и есть искомая функция сельскохозяйственного компонента ВХС.
Для построения производственной функции орошае мого поля определяют оптимальные режимы орошения при различных значениях выделяемого для этого поля объема водных ресурсов. Для решения этой задачи разработана математическая модель формирования урожая агробиоденоза (сельскохозяйственной культуры), в которой рост и развитие растений описываются системой уравнений. Оптимальный режим орошения определяется как такой порядок распределения объема воды в течение вегетационного периода, который дает максимум урожая при прочих равных условиях (тепловых, радиационных, агротехнических и т. п.). Полученная таким образом зависимость урожая от объема воды позволяет построить производственную функцию k-то поля:
= (8.11)
где Ян — прибыль, определяемая как разность между стоимостью продукции, выращенной на /е-м поле, и затратами на ее производство; WK — объем воды, выделяемый k-uy полю.
Имея производственные функции каждого из полей, i-й управляющий орган (второго уровня системы, см. рис. 8.4) распределяет воду между полями. Критерием оптимизации водораспределения является прибыль, получаемая от реализации продукции, выращенной на всех полях, подчиненных этому управляющему органу. Распределить воду необходимо так, чтобы получить максимум прибыли при некотором значении объема воды Wt, выделяемого этому управляющему органу. Зная прибыль, получаемую при нескольких значениях Wi> можно получить производственную функцию этого органа в виде зависимости
Пг=ит (8.12)
при
Пг=У\Пк (8.13)
i=l
где n — число k-x полей, подчиненных t-му управляющему органу.
Проводя аналогично процедуру оптимизации распределения воды между i-ми органами, можно получить производственную функцию более высокого уровня иерархии и как результат производственную функцию сельскохозяйственного компонента ВХС.
Рыбное хозяйство использует воду для получения продукции во внутренних морях, реках, искусственных водоемах. Водохранилище комплексного гидроузла используют для разведения рыбы самостоятельно, и как компонент сложного прудового хозяйства, специализирующегося на выпуске рыбной продукции. Необходим также попуск воды из водохранилища для затопления речных нерестилищ и поддержания благоприятного гидробиологического режима морей. Во всех случаях к уровням воды в водохранилище предъявляют определенные требования, регламентирующие условия обитания рыб в водохранилище и объемы необходимых попусков. Характерным и существенно осложняющим расчеты обстоятельством является то, что дефицит водопотребле- ния сказывается в течение ряда лет и может проявиться не сразу (например, для осетровых через 12... 15 лет).
Это многообразие видов использования воды в рыбном хозяйстве, естественно, ведет и к многообразию производственных функций. Главным методом их построения является статистический метод, основанный на определении зависимости промыслового возврата рыбной продукции от объема воды путем анализа многолетней статистики наблюдений.
Более точны производственные функции, основанные на математических моделях, описывающих основные физические факторы, от которых зависит рыбохозяйст- венная продуктивность (например, систему пищевых взаимоотношений в водоемах, продуктивность составляющих этой системы и т. п.). В перспективе этот метод построения производственных функций рыбохозяйствен- ного компонента ВХС должен стать основным, хотя и является более сложным.
10. Водный транспорт и лесосплав как участники ВХК.
Водный транспорт в условиях комплексного использования водных ресурсов. В современных условиях водный транспорт самым тесным образом связан с комплексным освоением водных ресурсов. Улучшение и реконструкция водных путей, как правило, оправдывают •себя лишь при строительстве каскада комплексных гидроузлов. В свою очередь, включение водного транспорта в состав ВХК накладывает свой отпечаток на параметры и компоновку гидроузлов, а также на состояние водных объектов.
Внутренние водные пути подразделяют на естественные и искусственные. Естественные водные пути — свободные реки и озера, искусственные — каналы, водохранилища и реки, режим которых существенно изменен возведением гидротехнических сооружений.
Внутренний водный транспорт, несмотря на относительно малый удельный объем перевозок страны (4 %),.занимает важное место в народном хозяйстве, совершая перевозки многообъемных грузов, не требующих большой скорости доставки и равномерной подачи их в течение года (строительные материалы, руда, уголь, •сельскохозяйственная продукция и пр.). Перевозка водным транспортом в 2,5...3 раза дешевле, чем железнодорожным, и в 10...15 раз — чем автомобильным. Современный годовой грузооборот внутреннего водного транспорта страны составляет 265 т-км, а объем перевозок— 619 млн. т.
Общая протяженность внутренних водных путей -СССР составляет 142 тыс. км, из которых 83,1 тыс. км имеют гарантированные глубины. Протяженность искусственных водных путей в настоящее время составляет более 20 тыс. км, благодаря чему значительно улучшены условия судоходства. На реках Волге, от Калинина до Астрахани, на Днепре от Киева до Херсона и на нижнем Дону вместо прежних глубин от 1 до 2,5 м обеспечены глубины в 3...3,2 м, позволяющие проходить крупнотоннажным судам.
В результате проведенных работ по благоустройству рек и строительства каналов в европейской части страны создана единая глубоководная воднотранспортная система, соединившая Балтийское, Белое, Каспийское, Черное и Азовское моря (рис. 3.33). Здесь водный транспорт выступает как связующее звено грузооборота между промышленными и сельскохозяйственными районами и является основным для доставки угля Донбасса и каспийской нефти в районы развитой металлургической и лесной промышленности Центрального, Уральского и Северо-Западного районов РСФСР. В азиатской части страны водный транспорт связывает глубинные северные районы Сибири и Дальнего Востока с транссибирской железнодорожной магистралью.
Связь водного транспорта с комплексным использованием водных ресурсов наглядно прослеживается при •сооружении гидроузлов на Волге, Каме, Дону, Днепре и других реках, которые позволили одновременно с энергетикой, водоснабжением и орошением осуществить воднотранспортную реконструкцию этих рек. Построенные судоходные каналы им. Москвы, Волго-Донской, Волго-Балтийский и другие решили проблемы водного транспорта в комплексе с водоснабжением, орошением л обводнением рек в санитарных целях.
Требования водного транспорта к водным объектам •сводятся прежде всего к обеспечению судоходных глубин, которые, в свою очередь, зависят от категории транспортной магистрали.
Необходимых глубин на незарегулированных реках достигают с помощью дноуглубительных работ и расчистки русл. На полностью зарегулированных водотоках требуемую глубину получают за счет рационального расположения гидроузлов, при котором в нижнем бьефе гидроузла создается подпор нижерасположенной плотиной (рис. 3.34). На реках с редким расположением гидроузлов судоходные глубины в маловодные периоды, кроме землечерпательных работ, обеспечивают специальными попусками воды из водохранилищ.
Другое требование судоходства — ограничение скорости течения на водном пути. Предельно допустимое ее значение принимают из условия движения судов вверх по течению с экономически выгодными скоростями. К требованиям водного
транспорта относится также ограничение колебаний уровня у причальных сооружений.
Водный транспорт относится к водопользователям, использующим водные источники как среду без количественного ее изменения. Вместе с тем он наносит ущерб энергетике и другим водопотребителям отъемом воды из водохранилища при осуществлении попусков и при шлюзовании судов.
Водопотреблеиие на шлюзование определяют по формуле (мл)
W = Vn, (3.18)
где V — объем шлюзовой камеры, м3; п — число шлюзований за принятый интервал времени.
Ущерб от этого наносимый энергетике выразится потерей энергии (кВт-ч)
о wmи
(3.19)
где Я — напор гидроузла, м; г]а — КПД агрегатов ГЭС, равный 0,8...0,9.
Так, при 20 шлюзованиях за сутки на гидроузле с напором 30 м и плановых размерах шлюзовой камеры 150X18 м суточная потеря энергии, подсчитанная по формулам (3.18) и (3.19), составит около 120 тыс. кВт-ч, а за навигационный период—10 млн. кВт-ч и более.
Водный транспорт загрязняет водные источники нефтепродуктами и другими отходами, а также создает волны, разрушающие берега и нерестилища. Особенно неблагоприятные условия для рыбного хозяйства создают водометные суда типа «Заря», используемые на малых реках, которые дают очень большую волну.
Комплексные гидроузлы, обеспечивая для водного транспорта необходимые глубины, одновременно явля ются препятствием для движения судов. Поэтому возникает необходимость устройства специальных судопро- пускных сооружений для перевода судов из бьефа в бьеф — судоходных шлюзов и судоподъемников.
С целью сокращения затрат по гидроузлу судоходные шлюзы при соответствующем обосновании можно использовать в качестве дополнительных водосбросов в период пропуска катастрофических паводков и при небольшом грузообороте — для пропуска рыбы в период ее миграции.
Отечественный и зарубежный опыт строительства и эксплуатации судопропускных сооружений показывает, что эти сооружения экономически оправдывают себя только после возведения на реке ряда комплексных гидроузлов и создания глубоководного пути большой протяженности.
Дальнейшее развитие внутреннего транспорта будет идти по линии завершения единого глубоководного пути и бассейновых систем страны.
В последние годы проектируют крупные гидроэнергетические и водохозяйственные комплексы в бассейнах Волги, Днепра и некоторых сибирских рек, которые будет использовать и водный транспорт; это улучшит движение водного транспорта по западному и восточному направлениям.
Ь Ангаро-Енисейском бассейне для обеспечения сквозного судоходства необходимо строительство судоходных сооружений на Иркутском, Братском, Усть- Илимском и Саяно-Шушенском гидроузлах.
Лесосплав и его влияние на состояние водных ресурсов. Лесосплав имеет важное народнохозяйственное значение по следующим причинам: значительная часть запасов древесины СССР расположена в районах, тяготеющих к водным путям. Это бассейны рек Северной Двины, Печоры, Онеги, Мезени, Оби, Енисея, Лены, Амура, где ликвидный запас леса составляет 16,4 млрд. м3; в глубинных таежных районах другие виды транспорта не развиты, а их организация потребует огромных капитальных вложений на реконструкцию всего существующего хозяйства; лесосплав — наиболее простой и дешевый вид транспорта леса. Поэтому лесосплав будут использовать еще многие годы.
В настоящее время лесосплав осуществляют более чем по 2000 рек, 225 озерам и 11 крупным водохранилищам с общей протяженностью сплавных путей 142 тыс. км. Вывозка леса лесосплавом составляет около 40 %.
Сплав леса можно проводить следующими способами.
При молевом сплаве отдельные, не связанные между собой бревна, плывут россыпью по течению реки. Этот вид сплава распространен в основном в верховьях речных бассейнов, на небольших реках и притоках крупных рек. Он часто является единственно возможным способом доставки древесины из труднодоступных для других видов транспорта лесных массивов.
Молевой сплав при своей простоте обладает недостатками. Значительны потери древесины, связанные с выбросом бревен на берега и особенно с их затоиением. Наиболее быстро тонут и намокают лиственные породы: береза, осина, клен и др. Молевой сплав влияет на естественное состояние рек и наносит большой ущерб рыбному хозяйству. Затонувшие древесина и кора захламляют русло, а при их разложении поглощается кислород и выделяются вредные вещества, которые отравляют воду. Плывущие бревна часто травмируют рыбу, идущую на нерест, разрушают нерестилища, и берега, что способствует заилению русла. Для облегчения управления сплавом древесины прибрежную защитную полосу кустарников обычно вырубают, что приводит к интенсивному размыву берегов, способствует заилению русл и загрязнению воды поверхностными стоками.
В последние годы на реках, имеющих рыбохозяйст- веиное значение, молевой сплав постепенно сокращают. Молевой сплав запрещен на судоходных реках, где плывущие бревна представляют опасность для судов, особенно скоростных на подводных крыльях.
Котельный сплав заключается в обноске сплавной древесины цепочкой из плавающих бревен, соединенных канатами или цепями, и называемую кошелем. Форма кошеля может быть круговой, сигарообразной и прямоугольной. Кошельный способ применяют на небольших озерах и водохранилищах, а также на тиховодных участках рек при небольших расстояниях сплава. Его обычно используют для транспортировки древесины, собираемой с берегов, а также некондиционной, не пригодной для сплотки. Кошели транспортируют катерами со скоростью 1,5...3 км/ч. Этот способ несколько уменьшает потерю древесины и менее загрязняет водоисточники.
При плотовом сплаве (сплотка бревен в плоты) потеря древесины при транспортировании практически исключается, она сохраняется лишь на участке, сборки плотов, при их приемке и сортировке, а также в случае штормовых разрушений плотов.
Первоначально по малым рекам и притокам крупных рек плоты транспортируют самосплавом («вольницей), самосплавом с управлением (веслами, закрепленными на концах плота) или буксировкой катерами. В конечных пунктах первоначального сплава расположены рейды для приемки и сортировки лесоматериала. Здесь формируют крупные плоты длиной до 400 м, шириной 75 м, с осадкой 2 м, с объемом леса до 20 тыс. м3. Озерные плоты могут достигать 500 м в длину, 50 м в ширину и иметь осадку до 2,5...3 м. Транспортируют такие плоты буксирные суда.
Для транспортирования леса по зарегулированным рекам необходимо устройство лесопропускных сооружений. При молевом сплаве используют бревноспуски — узкие лотки прямоугольного (или трапецеидального) сечения с самостоятельными входами, оборудованными затворами. Лотки бревноспусков располагают либо непосредственно на водосбросных плотинах и примыканиях к ним, либо в обход бетонных сооружений гидроузла.
Для перевода плотов из верхнего бьефа в нижний используют судоходные или специальные плотошлюзы. Для этого крупные плоты перед пропуском расчаливают на части соответственно с размерами шлюза. Передвигают плоты по шлюзу с помощью тракторов или других тяговых механизмов, перемещающихся по бортам шлюзов.
Проводимые периодические обследования показывают, что на многих лесосплавных реках дно покрыто слежавшейся корой и плотно устлано бревнами.
Такое положение сложилось, например, на малых притоках Волги в Костромской области. На реке Юг, притоке Сухоны, на дне ежегодно остается до 30 тыс. м3 топляка, поднимают же его в небольших количествах. В Павловском водохранилище на р. Уфе на ряде участков топляк лежит на дне в 2...3 слоя, а в некоторых местах образует «костры» высотой до 3 м. Объемы топляка, накопившиеся за 30 лет в Камском водохранилище, вообще труднопредсказуемы. Одни оценивают его в сотни тысяч кубометров, другие — в миллионы. По берегам Енисея раскинуто до полутора миллионов бревен.
Дальнейшее развитие лесосплава должно идти по пути отказа от молевого сплава, прежде всего на реках, имеющих рыбохозяйственное значение, и улучшения лесосплавных путей в комплексе с развитием гидроэнергетики и водного транспорта. Комплексные гидроузлы будут создавать глубоководные магистрали, по которым станет возможным транспорт леса в крупногабаритных плотах и судах.
В перспективе сплав леса в плотах будет постепенно сокращаться с переходом на перевозку насухо в судах, что улучшит качество древесины, но потребует реконструкции всего лесозаготовительного хозяйства и внедрения новых транспортно-технических схем.
11. ----------
12. Возоб-ые ресурсы вод РФ чуть более 4300куб.км. в год.По этому показателю уступает лишь Бразилиии.По водообеспеченности мы также на 2 месте (31тыс.куб.м. на чел.).Если сравнить с критическим уровнем(1,7тыс.куб.м.),то РФ имеет значительный задел.Основные показатели водопользования в РФ меняются ежегодно: заметно значительное уменьшение сброса загрязнённых сточных вод,нарастание показателей забора воды и её использования.За счет применения оборотных и повторно-последовательных систем водоснабжения в РФпроцент экономии воды 79% ежегодно.Забор:80%-пов-тные водоисточники,немного подземные и морские. Значительный забор воды приходиться на бассейны Волги, Кубани,Оби,Дона,Терека. Основные водопотребители: ЖКХ,электроэнергетика и пром-сть(развиты системы повторно-послед. и оборотного водоснабжения), орошение(большие суммарные потери воды), водный транспорт,рекреация,рыбное хоз-во,гидроэнергетика.Для обеспечения потребности в воде потребителей и защиты населенных пунктов и объектов экономики от наводнений и предотвращения вредного воздействия вод в России создан водохоз. комплекс-совокупность водохоз. систем и сооружений(водохранилища и пруды,напорные и безнапорные гтс,защитные дамбы и тп) Проблемы,требующие решения:затопление земель при наводнениях, изменение берегов вод-ищ,плохое информац. обеспечение, скудное финансирование,что мешает реализации программ,неудовл. состояние хоз-питьев. водосн-ия(неразвитые очистные и обеззар соор), несовершенство законодат базы, плохое качество воды, низкая эффективность системы госуправления водным хоз. Для решения этих проблем необходимо:ликвидировать источники загрязнения воды(строит противоселевых и наносоулав соор, общая санитар очистка насел пунктов, промышл, животновод комплексов,противоэрозийные работы),применения районирования, планировки и обустройства,повышение безопасности гтс(жёсткий учёт гтс(реестр гтс),определение собственников,квалифиц штаты, система гидропостов, чёткое выполнение предписаний при ЧС) В перспективе планируется увеличение водопотр для нужд населения и хозкомплекса почти в 2 раза(увел подземных и поверх источников).
13. Количество и качество водных ресурсов играют большую роль в размещении водопотребителей. Желательно распологать их в ВБ. Многие пользователи требуют высокое качество воды. Невсегда водохранилище может обеспечить это. Для решения этой проблемы применяют различные методы:-улучшение качества воды(запрет использования удобрений,пастьбы скота,борьба с мелководьями. -приведения качества воды в соответствие с санитарно-гигиеническими требованиями ее подвергают специальной обработке,воду фильтруют, коагулируют (для перевода в осадок примесей),хлорируют или фторируют с целью дезинфекции,-использование альтернативных источников пресной воды и переброс её с водохр с более качественной водой.Наилучшим качеством обладают межпластовые артезианские подземные воды веществами.-Коммунально-бытовое хозяйство как участник ВХК вступает в противоречие с такими участниками, как промышленность и орошаемое земледелие, сточные воды которых неблагоприятно действуют на качество воды,поэтому применяется отстаивание и очистка сточных вод.Количество водных ресурсов оказывает огромную роль. При дифиците используют различные методы управления:-создание оборотного водоснабжения в пром и ТЭС, -борьба с утечками и потерями, -внедрение раздельного водопровода для коммунального водоснабжения, а также для промышленного водоснабжения. Потребление воды для хозяйственно-питьевых нужд должно удовлетворять расчетной обеспеченности водоподачи, качество воды должно отвечать стандарту. Вода же для других коммунальных нужд (мытье машин, полив улиц, приусадебных участков и т. п.) может быть более низкого качества и с меньшей расчетной обеспеченностью водоподачи. Для этих целей можно использовать воду, полученную из доочищенных коммунальных стоков. -совершенствование техники полива и использования новых способов орошения, таких как капельное и аэрозольное, -применение ранжирования.-Возможен перенос водопользователя в НБ, это позволяет избежать затрат воды на разбавление возвратных вод(как пример перенос орошаемых земель)
14. Основная часть мировых запасов вод — соленые воды океанов, которые практически не используются человечеством. Количество пресной поверхностной и подземной воды составляет 2,5%. Поверхностные: речные воды,озёра,болота,ледники и наледи)Основная доля пресных вод сосредоточена в ледниках и снежном покрове Антарктиды и Арктики. Главными источниками обеспечения водой для большинства стран остаются реки и озера. Подземные воды — наиболее устойчивый источник пресных вод, пригодных по своей чистоте для питьевого водоснабжения. несмотря на значительные водные ресурсы на Земле, положение с водой будет все более и более напряженным.Трудности в удовлетворении водопотребителей возникают из-за неравномерности территориального распределения водных ресурсов; неравномерности распределения водопользователей по территории; естественных колебаний во времени объемов пригодных для использования водных ресурсов.Наряду с зонами избыточного увлажнения, в которых количество осадков существенно превышает потенциальное испарение, существуют обширные территории, где количество осадков намного меньше потенциально возможного испарения. К таким территориям относят ближний восток,западная европа,южная и восточная азия. Россия занимает 2 место по возобновляемым ресурсам после Бразилии,по водообеспеченности также 2 место. Забор:80%-пов-тные водоисточники,немного подземные и морские. Значительный забор воды приходиться на бассейны Волги, Кубани,Оби,Дона,Терека. Количественно водные ресурсы описывают уравнениями водного баланса. Основные компоненты водного баланса: атмосферные осадки, выпадающие над океаном Х0 и над сушей Хс испарение с суши Е0 и с поверхности океанов Е0, приток воды в море из рек (сток) Y, который складывается из поверхностного и подземного стока.Поскольку запасы влаги на Земле, в Мировом океане и в почве можно считать постоянными, уравнения водного баланса можно записать так:-для Мирового океана Х0+У = Е0, для суши Хc-Y=Eo. Уравнения водного баланса для части территории земного шара, бассейна реки или отдельного водного объекта записываются более сложно, так как здесь необходимо учитывать изменения запасов подземных и почвенных вод, снега и льда, пара в атмосфере.
15. Районирование территорий делется на:физико-географ,эконом и природно-хозяйственное,в которое входит водохозяйственное. водохозяйственное районирование представляет собой процесс выявления, картографического воспроизведения и описания объективно существующих природных и производственно-территориальных признаков различного ранга, отражающих совокупное влияние природных и социально-экономических факторов на использование водных ресурсов.существуют спец карты водохоз районирования. Делется по признаку: обеспеченности водой,пригодной к использованию(районы, где воды очень много; районы, где воды много; районы, где воды мало, а водохозяйственный баланс со временем будет еще более напряженным; районы,требующие ограничений в использовании водных ресурсов;резервные районы;приморские территории,прибрежные зоны морей и заливы.), показателей природной водообеспеченности, климатических условий, экономических особенностей и мероприятий, обеспечивающих устойчивое водоснабжение, с учетом природных особенностей, источников водоснабжения, экономических факторов при водопользовании водохозяйственный участок - часть речного бассейна, имеющая характеристики, позволяющие установить лимиты забора (изъятия) водных ресурсов из водного объекта и другие параметры использования водного объекта (водопользования). Каждый округ имеет несколько десятков участков.
16, ВХБ предусматривает количественное сопоставление эксплуатационных водных ресурсов с потребностями в воде населения и народного хозяйства рассматриваемой территории, выступает как один из источников исходной информации при планировании и эксплуатации объектов водного хозяйства. Виды: отчетные, оперативные, плановые и перспективные.Уравнение водохозяйственного баланса по поверхностным водам за каждый интервал времени на данном участке имеет вид: В=Rв+ 
R- 
-T ± V, где Rв-сток, поступающий на рассматриваемый участок с других участков и территорий; R- сток, формирующийся на участке; 
- безвозвратное потребление поверхностных вод на участке; = Qp+ Qp-q(где QP- суммарный отбор речных вод на участке для нужд тех водопотребителей, которых намечается обеспечить за счет поверхностных вод, а также для подачи на другие участки территории; QP- уменьшение речного стока за счет отбора подземных вод; q— промышленные, коммунально-бытовые, дренажные и другие сточные воды, которые поступают в речную сеть на участке и могут быть использованы повторно); Т — требуемый транзитный сток (попуск) в замыкающем участок створе в интересах водопользователей; V — наполнение (—) или сработка (+) водохранилищ, расположенных на данном участке; В — итог водохозяйственного баланса.речной сток делят на поверхностный и подземный. Питание рек поверхностными водами происходит в период обильных дождей или таяния снега, а питание подземными водами поддерживает течение в реках в другие периоды. В осенний период во время дождей питание грунтовыми водами вследствие повышения уровня воды в реке несколько ослабевает. Ресурсы поверхностных вод учитывают в водохозяйственном балансе в их естественном состоянии, то есть объем годового стока и его внутригодовое распределение принимают такими, какими они формируются до создания ВХК. Состоит из объёмовречного стока, эксплуатационных запасов подземных вод и возвратных вод. Также к ним относят объёмы сработки водохранилища и сток из других бассейнов. Возвратные воды- это технологические отходы различных пром предриятий,дрен воды оросит и осушит систем,сточные воды КБХ и т.п.
17. Водопотребители и водопользователи. Нормирование водопотребления.
Основные водопотребители:
Электроэнергетика использует в год:
• 25 куб.км свежей воды;
• 70 куб.км - в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения
Промышленность использует в год:
• 9 куб.км свежей воды;
• 54 куб.км - в системах оборотного водоснабжения
Орошаемое земледелие использует в год:
• 9 куб.км свежей воды;
• 4,3 млн.га – площадь орошаемых земель;
• 60% - суммарные потери
Водный транспорт:
• 102 тыс.км – протя-женность водных путей;
• 150 млн.т грузов – ежегодно перевозится;
• 700 ГТС - возведено на водных путях России
Рекреация:
В России на берегах водоемов расположено:
• 60% - учреждений отдыха;
• 60% – туристических баз;
• 90% – объектов массового пригородного отдыха
Гидроэнергетика:
• более 90 ГЭС эксплуатируется;
• 45 ГВт – установленная мощность ГЭС (21,6% от общей мощность ЭС РФ);
• 176 ТВт в час – годовая выработка (20% от общей выработки на ЭС РФ)
Рыбное хозяйство (прудовое рыбоводство):
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 185 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
|