Рівняння водогосподарського балансу для поверхневих вод за кожен проміжок часу на даній ділянці виглядає так:
B = RB + DR - y - T±DV,
де RB – стік, який поступає на дану ділянку з інших територій;
DR – стік, який формується на даній ділянці;
y- безповоротне споживання поверхневих вод;
y = QP + DQP – qПОВТ,
QP – сумарний відбір річкових вод водоспоживачами, які забезпечуються поверхневими водами, а також для подачі на інші території;
DQP – зменшення річкового стоку за рахунок відбору підземних вод;
qПОВТ – стічні води, які можуть бути використані повторно;
Т – потрібний транзитний попуск в кінцевому створі в інтересах водокористувачів;
DV – наповнення ( - ) чи спрацювання ( + ) водосховища;
В – підсумок водогосподарського балансу.
Ресурси поверхневих вод враховують у ВГБ в їх природному стані, тобто об’єм річного стоку і його внутрішньорічний розподіл приймають таким, яким він формується до створення водогосподарського комплексу.
У ВГБ прибуткова частина представлена природними водними ресурсами, використання яких економічно доцільне на даному етапі розвитку продуктивних сил. Витратна частина включає потреби у воді всього комплексу водоспоживачів і водокористувачів. Результат балансу – співвідношення між його прибутковою і витратною частинами.
При складанні ВГБ можливі різні співвідношення між вказаними частинами, а саме: водні ресурси достатні і їх розподіл в часі у всіх точках території забезпечує покриття графіка водоспоживання з урахуванням необхідних транзитних попусків, тобто В > 0. В цьому випадку немає дефіциту води в даному регіоні. З метою підвищення економічної ефективності використання водних ресурсів можливий розвиток і розширення галузей народного господарства.
При В < 0 абсолютні значення балансу чисельно характеризують дефіцит води на ділянці, який необхідно усунути шляхом проведення заходів з регулювання і перерозподілу стоку.
Якщо за підрахунками баланс від’ємний для року 95 %-ї забезпеченості за поверхневим стоком, то вводяться коефіцієнти на скорочення подачі води менш відповідальним споживачам, тобто у яких розрахункова забезпеченість складає менше 95 %.
В цьому випадку
y¢ = С1QP + DQP – C2qПОВТ, Т¢ = С3Т,
де С1, С2, С3 – коефіцієнти пониження споживання води (0,8...1,0).
В рік 95 %-ї забезпеченості стоком повинні повністю задовольнятись потреби господарсько-питного водопостачання населення і зберігатись мінімальні санітарні витрати вздовж водотоків. Обмеження споживання води можна вводити для зрошення, річкового транспорту, гідроенергетики, рибного господарства.
При складанні ВГБ використовують результати тривалих натурних спостережень за їх складовими: атмосферними опадами, річковим і підземним стоками, випаровуванням і транспірацією.
4. ПІДСУМКОВИЙ ВОДОГОСПОДАРСЬКИЙ БАЛАНС
Розробка і складання ВГБ може виконуватись в двох аспектах. В першому з них розглядаються досить складні економічні райони і річкові басейни на 10...15 річну перспективу їх розвитку. При цьому оцінка водних ресурсів і визначення вимог різноманітних водокористувачів можуть виконуватись з достатньою точністю.
Більш складне складання ВГБ в другому аспекті, тобто за багаторічний період, що включає велике число років, які характеризуються різними об’ємами стоку. Кінцевим етапом при цьому є підсумкові водогосподарські баланси, які відображають найбільш неблагополучні умови водозабезпечення протягом 20...30 і більше років.
Як правило, підсумкові ВГБ складають для маловодного і середньо-маловодного років з відповідними розрахунковими забезпеченостями 95...97 і 75 %. Для можливості більш детальної оцінки режиму маловодного року аналізується його стік по місяцям, а іноді, і по декадам.
При водогосподарському плануванні досить часто розглядаються крупні річкові системи, в межах яких відбуваються досить складні зміни стоку. Одночасно з цим, необхідно зазначити багатогранні форми гідрологічної взаємодії між різними частинами кожного річкового басейну, а також між окремими річковими системами. Із-за цього доцільно за розрахунковий маловодний рік приймати той, який був зафіксований протягом багаторічного циклу гідрологічних спостережень.
Вибрані в якості основних розрахункових, маловодні роки характеризуються самими важкими умовами задоволення споживачів водою. При цьому рахується, що маловодний рік відповідає забезпеченню мінімальних запитів водокористувачів, а в середньо-маловодний рік забезпечується повне задоволення всіх потреб у воді.
Бажано, щоб у підсумковому ВГБ не було дефіциту води, оскільки баланс характеризує нормальні умови водозабезпечення, які не повинні бути нижче межі відповідного сталого режиму.
При багаторічному регулюванні каскадом водосховищ, розташованих на одній річці, всі водогосподарські розрахунки, як правило, проводяться в розрахункових створах від верхів’я басейну до його низу. В зв’язку з цим, в особливо маловодні періоди, запити водокористувачів, які знаходяться в нижній частині басейну, можуть не задовольнятись. Для уникнення цього необхідно обмежувати розміри водоспоживання на вище розташованих ділянках річки і передбачати задоволення потреби у воді в межах всього басейну за заниженими нормами. Необхідність цього диктується тим, що всі водогосподарські системи повинні взаємозв’язуватись і забезпечуватись централізованим управлінням.
Специфічні вимоги деяких водокористувачів (гідроенергетики, водного транспорту, лісосплаву) доцільно розглядати окремо від ВГБ для даного економічного району чи річкового басейну. Це пов’язане з тим, що задоволення потреби водокористувачів не вилучає воду з того чи іншого водотоку. При дефіциті водних ресурсів деякі із перерахованих водокористувачів можуть замінятись приблизно рівноцінними, з економічної точки зору, варіантами.
Необхідно мати на увазі, що до категорії безповоротних втрат відноситься не тільки вода, яка втрачається на випаровування і входить до складу сільськогосподарської і промислової продукції, але й та, що транспортується за межі даного річкового басейну. Ця категорія включає в себе також каналізаційні і зворотні води, місця виходу яких розташовані в нижній частині території, в межах якої складається водогосподарський баланс.
В випадках, коли водні ресурси в достатній мірі значні, порівняно з пропонованою витратою води на перспективу, розробка ВГБ проводиться в скороченому і дещо наближеному вигляді. При цьому, в якості вихідних гідрологічних даних, приймають дані, які відносяться до розрахункового маловодного року з забезпеченістю 95...97 %.
ЛІТЕРАТУРА
1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / Под.ред. О.Л. Юшманова/ -М.: Агропромиздат, 1985.
2. Зарубаев Н.В. Комплексное использование водных ресурсов. – Л. Стройиздат, 1976.
3. Грищенко Ю.М. Комплексне використання та охорона водних ресурсів. Рівне, 1997.
4. Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.