Обоснование проектирования Водохозяйственного комплекса р. Исеть – пос. Каменка

 

2.1.2. Орошение

Объем водопотребления для орошения определяется в зависимости от площади орошения Fор = 28740 га и долей площади, занимаемых различными сельскохозяйственными культурами в соответствии с исходным заданием. Средневзвешенная оросительная норма рассчитывается в табл.2.2 по средним оросительным нормам Мор для сельскохозяйственных культур Курганской области.

                                                                                                                          Таблица 2.2

Определение средневзвешенной оросительной нормы Мср.взв.ор

Вид растений	Мiор, м3/га	Доля занимаемой площади, ac/хi	ac/хi×Мiор, м3/га
Зерновые	1440	0,1	144
Овощи	2430	0,3	729
Кормовые	2160	0,3	648
Травы	2880	0,3	864
Итого		1,0	2385

 

К.п.д. оросительной системы принимается hор=0,85. Объем водопотребления для орошения рассчитывается по формуле:

Wор = Fор×Мср.взв.ор/hор   = 28740×2385/(0,85×106) = 58,2 млн.м3.

В табл.2.3 представлено внутригодовое распределение водопотребления на орошение в % и объемах воды (для Курганской области).

Расход воды, требующийся для орошения в  период половодья считается по месяцу максимального водопотребления на орошение

Qполов.=6,4×106/(31×24×60×60)=1,71м3/с.

Максимальный расход орошения - в июле

Qmax.=18,04 ×106/(31×24×60×60)=4,8 м3/с.

Таблица 2.3

Внутригодовое распределение оросительной нормы, %

 

Размерность	Месяц					Год
	5	6	7	8	9
%	11	31	21	20	17	100
млн.м3	6,4	18,04	12,22	11,64	9,89	58,2

 

2.1.3. Санитарные попуски

В соответствии с принятыми в настоящее время нормами, величина минимального  санитарного   попуска  должна быть не менее минимального среднесуточного расхода водотока в бытовом гидрологическом режиме летней и зимней межени года 95 % обеспеченности.

Минимальный среднесуточный расход летней межени года 95 % обеспеченности составляет 0,87 м3/с (период открытого русла).

Минимальный среднесуточный расход зимней межени года 95 % обеспеченности  0,76м3/с (зимний период).

Для расчетов выбираем максимальное значение расхода 0,87 м3/с.

Объем санитарных попусков за каждый месяц рассчитывается в табл.2.4.

 

Таблица 2.4.

Расчет объемов санитарных попусков

	Месяц												Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Qсан, м3/с	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87	0,87
Период, t, млн c	2,67	2,42	2,67	2,59	2,67	2,59	2,67	2,67	2,59	2,67	2,59	2,67	31,5
Wсан млн.м3	2,32	2,1	2,32	2,25	2,32	2,23	2,32	2,32	2,23	2,32	2,23	2,32	27,26

 

2.2. Расчет водохозяйственного баланса

Уравнение водохозяйственного баланса (ВХБ) составляется для года 75% обеспеченности. Для  i-го месяца уравнение ВХБ записывается в виде:

МВХБi = Wпритi   -  åWпотрi

где   Wпритi  - объем притока речного стока в i –ый месяц; åWпотрi  -  сумма объемов водопотребления в i –ый месяц.

Месячные объемы водопотребления определяются в соответствии с режимом подачи воды (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Внутригодовое распределение объемов водопотребления и водоотведения между

участниками ВХК

Потребитель	Месяц												Год
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Wорi	-	-	-	-	6,4	18,04	12,22	11,64	9,89	-	-	-	58,2
млн.м3
Wпром	4,72	4,28	4,72	4,58	4,72	4,58	4,72	4,72	4,58	4,72	4,58	4,72	55,64
млн.м3
Wсан	2,32	2,1	2,32	2,25	2,32	2,23	2,32	2,32	2,23	2,32	2,23	2,32	27,26
млн.м3
Итого Wпотрмлн.м3	7,04	6,38	7,04	6,81	13,44	24,85	19,26	18,68	16,7	7,04	6,81	7,04	141,1

Таблица 2.6

Годовой водохозяйственный баланс для года 75% гарантированной  водообеспеченности

(без учета потерь)

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Год
Wпотрмлн.м3	7,04	6,38	7,04	6,81	13,44	24,85	19,26	18,68	16,7	7,04	6,81	7,04	141,1
Wпритмлн.м3	6,3	4	4,9	15	162,7	51,4	11	7,2	5,2	4,3	7	8	287
Объем избытка				8,19	149,26	26,55						0,96	184,9
Wизб, млн.м3
Объем дефицита	0,74	2,38	2,14				8,26	11,48	11,5	2,74	0,09		39,38
Wдеф, млн.м3

 

Годовой водохозяйственный баланс ВХБ=287-141,1 = 145,9 > 0 , следовательно,  дефицита воды нет. Во внутригодовом разрезе  отмечаются дефициты воды в 1,2,3,7,8,9,10 и 11  месяцы.

Для года 95% обеспеченности  Wприт = 227 млн.м3, что в целом больше  годового объема водопотребления, Wпотр.= 141,1 млн.м3, но в отдельные месяцы должны возрасти дефициты воды и в окончательных водохозяйственных расчетах на этот период необходимо рассмотреть вероятность ограниченного водопотребления.

Вывод: будем использовать водохранилище сезонного регулирования.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОДОХРАНИЛИЩА НА ОСНОВЕ ИСХОДНЫХ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

К числу параметров, определяющих основные размеры водохранилищ, относятся:

• ФПУ - форсированный подпорный уровень;
• НПУ - нормальный подпорный уровень;
• УМО - уровень мертвого объема;
• Vполез- полезный объем водохранилища;
• Vумо_ мертвый объем;
• Vполн=Vполез. + Vумо- полный объем водохранилища, соответствующий НПУ;
• Fнпу- площадь водной поверхности водохранилища при НПУ;
• Fумо- площадь водной поверхности при УМО;
• hсрб–глубина  сработки водохранилища.

Под НПУ понимается наивысший уровень водохранилища, который подпорные сооружения могут поддерживать в нормальных условиях эксплуатации в течение длительного времени.

Под УМО понимается самый низший уровень, до которого срабатывается водохранилище в процессе нормальной его эксплуатации.

Под полезным объемом водохранилища понимается объем, непосредственно осуществляющий регулирование стока. Он заключен в слое водохранилища между НПУ и УМО.

При пропуске катастрофических половодий и паводков допускается кратковременное повышение уровня воды в водохранилище над НПУ до отметки ФПУ. Объем  водохранилища, заключенный между ФПУ и НПУ называется форсированным и используется для дополнительной трансформации (срезки) катастрофических максимальных расходов половодий и паводков.

Основные параметры водохранилища выбираются на основе анализа топографических, геологических, экономических и природоохранных условий.

Под экономическими условиями выбора НПУ понимаются денежные и материальные затраты, связанные с постройкой подпорных сооружений и компенсацией ущерба от затопления населенных пунктов, промышленных предприятий, сельскохозяйственных и лесных угодий и т. д.

Топографические условия определяют наиболее выгодную по технико-экономическим показателям и природоохранным условиям площадь водного зеркала, объем водохранилища, его глубину и т. д.