Формирование структуры водохозяйственного комплекса на существующем водохранилище реки Дон (стр. 6 из 11)

млн. м³.

Расчет объемов возвратных вод

W_вв_i = К_в_i · W_i(11)

W_i – объем водопотребления для i–го участка ВХК.

К_в – коэффициент возврата вод.

Верхний бъеф.

- городское коммунально-бытовое хозяйство и рекреация -

W_{вв г}= 0,8 · (13,81 + 0,04 ) = 11,08 млн. м³

- сельское коммунально-бытовое хозяйство -

W_{вв с} = 0,3 · 0,46 = 0,108 млн. м³

- животноводство – разведение коров -

W_{вв ж} = 0,3 · 0,876 = 0,263 млн. м³

- орошение -

W_{вв ор} = 0,15 · 30,93= 4,64 млн. м³

- промышленность

W_{вв пр} = 0,9 · 457,8= 412,02 млн. м³

Общий объем возвратных вод в верхнем бьефе составляет:

Σ W^ВБ_вв = 11,08 + 0,108 + 0,26+ 4,64 + 412,02= 428,11млн. м³

Нижний бьеф

- сельское коммунально-бытовое хозяйство -

W_{вв с} = 0,3 · 0,36 = 0,108 млн. м³

- животноводство – разведение телят -

W_{вв ж} = 0,3 · 0,13= 0,039 млн. м³

- орошение -

W_{вв ор} = 0,15 · 30,93 = 4,64 млн. м³

- рекреация -

W_{вв р} = 0,8 · 0,04 = 0,03 млн. м³

Общий объем возвратных вод в нижний бьеф составит:

Σ W^НБ_вв = 0,108+ 0,039 + 4,64 + 0,03 = 4,82 млн. м³.

Определяем объемы воды, необходимые для разбавления сточных вод

W_разб_i= К_р· W_вв_i, (12)

Где: К_р – коэффициент разбавления;

W_вв_i – объем возвратных вод i-го участника ВХК.

Верхний бьеф

- городское коммунально-бытовое хозяйство и рекреация: К_р = 5

W_{разб г}= 5 · 11,08 = 55,4 млн. м³

- сельское коммунально-бытовое хозяйство: К_р = 10

W_{вв с} = 10 · 0,108 = 1,08 млн. м³

- животноводство – разведение коров: К_разб = 10

W_разб = 10 · 0,263= 2,63 млн. м³

- орошение: К_р = 5

W_{разб ор} = 5 · 4,64 = 23,2 млн. м³

- промышленность: К_р = 10

W_разб_п= 10 · 412,02= 4120,2млн. м³

Общий объем вод для разбавления в верхнем бьефе:

Σ W^ВБ_разб= 55,4+1,08+2,63+23,2+4120,2=4202,51 млн. м³

Нижний бьеф

- сельское коммунально-бытовое хозяйство: К_р = 10

W_{вв с} = 10 · 0,108= 1,08 млн. м³

- животноводство – разведение телят: К_р = 10

W_разб_пт.= 10 · 0,039 = 0,39 млн. м³

- орошение: К_р = 5

W_{разб ор} = 5 · 4,64 = 23,2 млн. м³

- рекреация: К_р = 5

W_{разб р} = 5 · 0,03 = 0,15 млн. м³

Общий объем вод на разбавление в нижний бьеф:

Σ W^НБ_разб= 1,08+0,39+23,2+0,15= 24,8 млн. м³

Расчет объемов попусков в нижний бьеф

а) на нужды ГЭС:

W_ГЭС =

, (13)

Где: Э_ГЭС– годовая выработка электрической энергии, Э_ГЭС= 172 тыс. МВт;

Н – напор на ГЭС, Н = 60 м.

W_ГЭС =

= 1,2 млн. м³

б) санитарные попуски:

(14)

t_i – число секунд в году, t_i=2,63.10⁶ сек

- объемы рыбохозяйственных попусков представлены в таблице

Таблица 8 – Расчет объемов попусков в нижний бьеф по месяцам, млн.м

Мес.	Гидроэнер-гетический	Рыбохо-зяйственный	Санитар-ный	Водно-транспортный	Наразбав-ление	Мах
I	0,1	0	5,26	0	2,14	5,26
II	0,1	0	5,26	0	2,06	5,26
III	0,1	0	5,26	0	2,06	5,26
IV	0,1	15,78	5,26	10,52	2,06	15,78
V	0,1	15,78	5,26	10,52	2,06	15,78
VI	0,1	15,78	5,26	10,52	2,06	15,78
VII	0,1	10,52	5,26	15,78	2,06	15,78
VIII	0,1	10,52	5,26	15,78	2,06	15,78
IX	0,1	5,26	5,26	5,26	2,06	5,26
X	0,1	0	5,26	0	2,06	5,26
XI	0.1	0	5,26	0	2,06	5,26
XII	0,1	0	5,26	0	2,06	5,26
итого	1,2	73,64	63,12	57,86	24,8	115,72

∑W_поп=7

5,26+5

15,78=115,72млн.м³

Расчет объемов первоначального потребления воды

Примем:

, (15)

, (16)

где:

- годовой объем стока;

- расход расчетного гидрографа в i-м месяце;

- число секунд в месяце.

, (17)

млн. м³.

млн. м³;

= 516,8+51,45+4202,51+115,72+43,85=4930,33 млн.м³

4.4.2.Приходная часть водохозяйственного баланса

W_прих = ΣW_ст+ ΣW^ВБ_возвр ,млн. м³. (18)

W_прих = 438,58+428,11=866,69 млн.м³

Результирующая часть годового водохозяйственного баланса определяется по формуле:

ΔW = W_прих – W_расх , (19)

ΔW =866,69-4930,33= – 4063,64млн. м³

4.4.3 Увязка годового водохозяйственного баланса

Анализ показывает, что в качестве управляющего воздействия можно будет принять оборотную систему водоснабжения на промышленных предприятиях.

Тогда в верхнем бьефе объем безвозвратного водопотребления на нужды промышленности составит:

млн. м³.

=16,09 млн. м³.

млн. м³.

млн.м³

Тогда результирующая часть годового ВХБ окажется равной:

=454,68-443,89=10,78 млн. м³

Так как

, то водохозяйственный баланс увязан.

Излишек воды предлагается использовать для выработки дополнительной электроэнергии на ГЭС.

Характеристика потребителей поверхностной воды после увязки приведена в таблице 9.

Таблица 9- Характеристика потребителей поверхностных вод

Потребители	Показатели, характеризующие потребление		Место возврата сточных вод	Система водоснабжения
Потребители	Объем	Норма	Место возврата сточных вод	Система водоснабжения
Верхний бьеф
Городское коммунально-бытовое хозяйство	13,81 ×10⁶ м³/год	0,275м³/чел сут	Верхний бьеф	прямоточная
Сельское коммунально-бытовое хозяйство	0,36 × 10⁶м³/год	0,05м³/ чел сут	Верхний бьеф	прямоточная
Животноводство, разведение коров	0,876× 10⁶м³/год	0,150м³/гол. сут	Верхний бьеф	прямоточная
Промышленность –завод синтетического каучука	355,6 × 10⁶м³/год	2000М³/т	Верхний бьеф	оборотная
Промышленность –мясокомбинат	102,2×10⁶м³/год	100м³/т	Верхний бьеф	оборотная
ТЭС	13× 10⁶м³/год	130м³/кВТ	Верхний бьеф	прямоточная
Рекреация	0,04 ×10⁶м³/год	0,1м³/чел	Верхний бьеф	прямоточная
Орошение	30,93 м³/год	4500м³/га	Верхний бьеф	прямоточная
Нижний бьеф
Сельское коммунально-бытовое хозяйство	0,36 × 10⁶м³/год	0,1м³/ чел сут	Нижний бьеф	прямоточная
Животноводство, разведение телят	0,13 ×10⁶м³/год	0,03м³/гол. сут	Нижний бьеф	прямоточная
Орошение	30,93 м³/год	4500м³/га	Нижний бьеф	прямоточная
Рекреация	0,04 × 10⁶м³/год	0,1 м³/чел	Нижний бьеф	прямоточная
Рыбозавод	19,99 млн.м³	4,0 м³/сек	Нижний бьеф	прямоточная
Попуски
Мах	115,72млн.м³

Все данные по расчету приходной и расходной частей ВХБ, а также данные по его увязке представлены в таблице 10.