Альтернативні джерела технічного водопостачання підприємства в умовах підтоплення території ґрунтовими водами

Вихідні дані для проведення розрахунку приведені у таблиці 1.3.

Таблиця 1.3 Вихідні дані для розрахунку депресійної воронки

Найменування	Не	Sскв	rскв	К	Q	µ
Величина	22	0.8	0.219/2	15	24 * 12	0,24

 

коефіцієнт фільтрації для середньозернистих  пісків взятий по максимальному значенню;

потужність водоносного горизонту у зоні розташування свердловини взята у відповідності з картою алювіальних водоносних відкладень;

різниця динамічного та статичного рівнів приводиться згідно натурних досліджень виконаних на діючій свердловині С-1, розрахунковий радіус свердловини прийнятий по аналогії для існуючої свердловини.

Із формули:

Q = 1.366 × K (2 He – S_скв ) × S_скв / Lg (R/r_скв),

де Q – питомий дебіт свердловини, м³/добу;

     К – коефіцієнт  фільтрації, м/добу;

     Не – потужність  водоносного горизонту, м;

     S_скв – різниця між статичним і динамічним рівнями свердловини, м;

     r_скв – радіус свердловини, м;

     R – радіус депресійної воронки, м;

можна виразити R, тоді отримаємо:

R = 10   ;

підставляючи вихідні  данні отримуємо:

R = 10 м = 31,5 м.

З метою визначення часового інтервалу на протязі якого стабілізується радіус депресійної воронки, внаслідок стабілізації фільтраційних процесів у почвогрунтах, розраховується період наставання режиму установившоїся фільтрації, який визначається по формулам:

згідно рівнянню для  установленої фільтрації маємо:

R = 2,25 а × t,

де а – коефіцієнт рівнепроводності, м²/добу, розрахований по формулі:

а = К × h_пр /µ,

де µ - коефіцієнт, який характеризує зміну кількості води у порах та тріщинах породи при коливанні вільної поверхні, віднесеної до об’єму породи і представляє собою для даної задачі коефіцієнт водовіддачі, який розраховується по формулі Бецинського:

µ = 0,117 К, при µ >0,15,

звідки µ = 0,117 × 15 = 1,755

h_пр – приведена потужність потоку, м, яка приймається рівною

(0,7 – 0,8)Не;

t – період наставання встановленої фільтрації, добу.

Виразивши із попередніх формул t, ми отримаємо:

t = ,

підставляючи вихідні  дані отримуємо:

t = доби.

Виходячи із приведених розрахунків ймовірно, що максимальний радіус розповсюдження депресійної воронки при експлуатації свердловини з розрахунковим дебітом 10 м³/год не перевищує 31,5 м. Тобто не розповсюджуватиметься за територію проммайданчику заводу.

Аналізуючи фактичний  дебіт водозабірних свердловин, які експлуатуються на Крюковському водозаборі (12 – 20 м³/год) та глибини закладення (18 – 20 м), враховуючи ідентичність літолого-гідрологічних умов території можна зробити висновок, що свердловини системи водозниження АО «КВБЗ» не будуть впливати на водоємкість алювіального водоносного шару і зниження дебіту свердловин водозабору Міськводоканалу, внаслідок того що при їх експлуатації буде утворюватися депресійна воронка з великим радіусом впливу. Остання, у разі перетину крайніх областей депресійних зон обох систем водозабірних свердловин, буде інгібірувати формування зони більш «слабкої» по дебіту скважини С-7, що приведе лиш до симетрії просторової локалізації її зони депресії[13].

На основі проведених досліджень очевидно, що у результаті запропонованої експлуатації системи водознижуючих свердловин зменшення дебіту свердловин Крюковського водозабору не відбудеться. І тому заходи по ліквідації підтоплення проммайданчику заводу є екологічно безпечними, а також дозволять в значній мірі зменшити водозабір із природних вододжерел.

 

1.5 Обґрунтування створення підземного водозабору

Родовища підземних вод у  річних долинах є одним із основних типів родовищ, які використовуються для водокористування. Потужність водозабірних споруд досягає сотень тисяч м³/добу. У цих умовах часто виникає питання про доцільність відбору підземних вод замість поверхневих, що визначається у багатьох випадках високою мутністю поверхневих вод у порівнянні з підземними та трудоємкістю їхньої очистки, відсутністю умов для будівництва водосховищ при необхідності багаторічного регулювання поверхневого стоку, значним уповільненням надходження забруднень у водозабірні споруди навіть в умовах тісного гідравлічного зв’язку підземних та поверхневих вод.

Особливості умов формування експлуатаційних  запасів підземних вод визначаються: геолого-гідрологічними умовами, геоморфологією долини, гідрологічним режимом водоймищ, які обумовлюють достатність відбору підземних вод.

Найбільш вагомими геолого-гідрологічними факторами є:

• потужність, літологічний склад та фільтраційні властивості водовмісних порід та їх зміна вздовж та впоперек долин, а також у розрізі;
• характер водоносності водоскладаючих порід   на схилах долин та водорозділах;
• умови взаємозв’язку підземних та поверхневих вод, а при багатошаровій будові водовмісної середи також водоносних горизонтів між собою.

    Із елементів геоморфологічної  будови основне значення мають  наявність поймених та надпоймених терас, їх ширина, характер контакту алювіальних та корінних порід у бортових частинах долини. 

Серед гідрологічних факторів можна  виділити:

• геометричні параметри русла у характерних його розрізах;
• висота та площа затоплення  пойми  та періодичність підтоплення; 
• руслоутворююча діяльність[17].

Р. Дніпро – це рівнинна річка, для якої характерні широкі долини, відносно витримані умови залягання шарів та їх фільтраційні властивості у межах окремих геоморфологічних елементів, відносно стійкий зв’язок підземних та поверхневих вод, уповільнена руслоутворююча діяльність, розвантаження підземних вод руслом протягом усього родовища.

Важливе значення для схематизації гідрогеологічних умов родовищ у  річних долинах має будова розрізу під руслом річки, а у водоносних горизонтах великої потужності інтервал встановлення фільтру.

Можна виділити наступні характерні типи будови розрізу, які визначають можливість умов поповнення запасів:

1. одношаровий – продуктивний водоносний горизонт алювіальних відкладень;
2. двошаровий - продуктивний водоносний горизонт, який відділений від русла річки слабо проникним шаром;
3. трьохшаровий – водоносні горизонти у алювіальних та корінних породах, який відділений від русла річки алювіальними водоносними відкладеннями.

Для долин рівнинних річок характерні одношарові розрізи середньої потужності.

Серед родовищ у річних долинах  по відношенню величини водовідбору  та поверхневого стоку, який забезпечує цей водовідбір, розрізняють два  види:

• експлуатаційні запаси повністю забезпечені поверхневим стоком на протязі усього періоду експлуатації;

• у меженний період або на протязі циклу маловодних років поверхневий стік у річці відсутній або не забезпечує розхід водозабірної споруди внаслідок недостатньої величини розходу річки; на протязі цього періоду експлуатаційні запаси повністю або частково формуються за рахунок висушування алювіальних відкладень, а потім у період паводків відбувається поповнення вироблених об’ємних запасів[18].

Аналіз дослідних матеріалів свідчить, що розгляд території КВБЗ та прилеглих територій, як зон, що знаходяться у стані підтоплення треба робити на теперішньому етапі. У Полтавській області саме цей район відносять до найбільш проблемних по підтопленню. Дослідження водоносних горизонтів даної місцевості свідчить, що потужність та водоємкість водовмісних порід дозволяють розробляти водозабори із максимальним дебітом 250 – 300 м³/добу. Це свідчить про те, що система водозниження та водопостачання, яка пропонується, не буде відчувати дефіциту водних запасів, якщо підприємство і надалі буде потребувати не більше ніж 1000 тис м³/рік технічної води. Згідно геологічної та гідрологічної будови даної місцевості проммайданчик заводу витримає без будь-яких структурних змін та додаткових вкладень створення свердловинного водозабору і це не завдасть екологічних навантажень на навколишнє середовище.

 

2 ЕКОНОМІЧНА  ЧАСТИНА

 

2.1 Загальні  положення

Комплекс природоохоронних заходів призваний забезпечувати  дотримання нормативних вимог до якості навколишнього середовища з урахуванням перспективних змін у розвитку виробництва та демографічної ситуації, а також отримання максимального народногосподарського економічного ефекту від поліпшення стану навколишнього середовища, що відповідало б інтересам здоров’я населення. Досягнення даних цілей оцінюється за допомогою екологічно та соціально-економічних результатів.

Екологічна результативність заходів виражається у зниженні негативної дії на навколишнє природне середовище та покращення його стану. Вона проявляється у зниженні об’ємів забруднень, які попадають у середовище та рівня його забруднення, збільшенню кількості та поліпшення якості принадних до використання земельних, лісних та водних ресурсів.

Соціально-економічна результативність заходів складається у збільшенні рівня життя населення, ефективності суспільного виробництва та збільшення національного багатства України.

Економічні результати природо-захисних заходів – це економія, або попередження втрат природних ресурсів, живої та упредметненої праці у виробничій та невиробничій сферах народного господарства.

Економічне обґрунтування  природо-захисних заходів відбувається шляхом співставлення економічних результатів цих заходів із затратами які необхідні для їх здійснення, з допомогою системи показників загальної та порівняльної ефективності природо-захисних витрат та чистого економічного ефекту природо-захисних заходів[19].

Показник загальноекономічної  ефективності природо-захисних витрат визначається як відношення річного об’єму повного економічного ефекту від природо-захисних заходів відношення до затрат, які їх визвали. Показник абсолютної економічної ефективності застосовується при обґрунтуванні в територіальному розрізі структури та об’ємів природо-захисних заходів або структури та об’ємів капітальних вкладів природо-захисного призначення.

Повний економічний  ефект природо-захисних витрат розраховується за різницею показників чистої продукції або прибутку в матеріальному виробництві, витрат в невиробничій сфері , витрати з державного бюджету,  та особистих засобів населення при стані навколишнього середовища, яке може виникнути без проведення природо-захисних заходів та витрат діяльності, що проєктується.

Загальна ефективність природо-захисних витрат визначається на всіх стадіях планування заходів по охороні природи та раціональному використанні природних ресурсів по народному господарстві в цілому,  економічним районом, міністерством, відомством, об’єднанням, при проектуванні природо-захисних об’єктів, а також при оцінці результатів виконання планів охорони навколишнього середовища та раціонального використання природних ресурсів[20].

Тарифи плати за воду встановлюються за 1 м³ забраної води. За понаднормовий забір води плата за воду встановлюється в п’ятикратному розмірі.

Планові суми заводу визначаються виходячи із затвердженого тарифу та нормативів водоспоживання. Затрати промислових підприємств на оплату води, яка відбирається, відображуються у складі загальнозаводських витрат: в межах встановленого нормативу (ліміту) - по статті «Податки, збори і інші обов'язкові відрахування і витрати»; зверху встановленого нормативу - по статті «Непродуктивні витрати».

Внески до бюджету  платні за воду проводяться щомісячно  не пізніше за 20-е число наступного за звітним місяця. В ці ж терміни  підприємства-платівники представляють  фінансовому органу і органу по регулюванню  використання і охороні вод місячні звіти по платні за воду[21].

 

2.2 Розрахунок економічного  ефекту

Економічна доцільність  обладнання системи водозниження ґрунтується на 2 факторах:

Перший фактор – це уникнення наслідків підтоплення: підтоплення підвальних приміщень з наступною організацією відкачки ґрунтових вод; просадки фундаментів будівель та споруд, обладнання і. т. д. оцінка цього фактору в грошовому вираженні важка. Існуючі дані кажуть, що на ліквідацію наслідків підтоплення, які несуть некатастрофічний характер, може бути використано від 2 до 100 тис. грн..