Местоположение и физико–географические условия объекта проектирования

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МАЛОЙ РЕКИ И ЕЕ ВОДОСБОРА

2.1 Оценка состояния реки

2.2 Определение расчетных гидрологических характеристик

3 АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

3.1 Определение приоритетных видов водопользования

3.2 Расчет объемов водопотребления и водоотведения

3.3 Расчет годового водохозяйственного баланса

4 РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА

5 РАЗРАБОТКА ПЛАНА УПРАВЛЕНИЯ ВОДОСБОРОМ МАЛОЙ РЕКИ И ПРОГРАММЫ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Воздействие человеческой деятельности на биосферу нашей планеты постоянно увеличивается, ухудшаются качественные характеристики окружающей среды и качество жизни людей. В комплексе задач, требующих незамедлительного разрешения, особое место занимают вопросы обеспечения населения и объектов экономической жизни страны водой требуемого качества и в количестве, удовлетворяющем их потребностям.

Водосбор –основа, на которой формируются водные ресурсы любой территории. Качественные и количественные показатели водных ресурсов, находящихся в водных объектах, напрямую зависят от хозяйственной деятельности людей на их водосборах. Все водные объекты являются интегрированными индикаторами экологического состояния окружающей среды, поскольку вода поступает в них после прохождения всех сфер воздушной, по поверхности земли и по подземным горизонтам.

Особое место в формировании водных ресурсов нашей страны занимают малые реки. Это наиболее многочисленный класс относительно небольших постоянных и временных водотоков, экологическое состояние которых зависит в основном от местных условий, формирующих сток.

В Российской Федерации существует около 2,5 млн. малых рек и ручьев, которые формируют водные ресурсы средних и больших рек, их водный и гидрохимический режим.

Ручьи и малые реки – самые уязвимые элементы гидрографической сети, поскольку они обладают достаточной инертностью в отношении действующих антропогенных факторов.

Управление водосборами в стране должно осуществляться с использованием современного вычислительного, математического моделирования, эффективных информационных технологий.

 

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МАЛОЙ РЕКИ И ЕЕ ВОДОСБОРА

Оценка состояния малой реки

 

В прошлом река Калаус, достигая тальвега Кумо-Манычской впадины, разветвлялась. Русло, идущее от этой точки (45°43′ с. ш. 44°06′ в. д. / 45.716667° с. ш. 44.1° в. д. (G)) на север и далее на запад, к озеру Маныч-Гудило, становилось началом Западного Маныча; русло, идущее на юг и далее на восток, становилось началом Восточного Маныча. Впоследствии в этом месте была построена Калаусская плотина, препятствующая стоку воды Калауса в Восточный Маныч; таким образом, Калаус стал лишь притоком Западного Маныча.

На реке Западный Маныч мониторинг поверхностных вод проводился в 3 и 4 кварталах отчетного года в 8 створах от 10 км до 162 км. В 2004 году аналитические наблюдения на этом участке не выполнялись, поэтому сравнительная характеристика не представляется.

Качество воды, в основном, соответствует 4 классу качества, загрязненная, кроме створа на 119 км (балка Бургуста), где качество воды соответствует 5 классу, грязная, что обусловлено высоким содержанием марганца – 22,3 ПДК.

Во всех контрольных створах, качество воды не соответствует рыбохозяйственной категории по содержанию сульфатов (5,4 - 8,2 ПДК), марганца (3,1 - 22,3 ПДК), магния (2,2 - 3,3 ПДК), натрия (1,8 - 2,8 ПДК); величины БПК5 (1,2 - 3,5 ПДК); в створах на 137 км и 150 км зафиксировано наличие азота аммонийного - 1,9 ПДК и 1,4 ПДК соответственно; на 137 км (ниже впадения реки Юла) обнаружены также фенолы (2,0 ПДК) и железо общее (1,4 ПДК). Причиной загрязнения воды вышеперечисленными элементами является сброс сточных вод с полей орошения, расположенных по берегам реки, и частично природно-почвенным происхождением.

Бассейн р.Западный Маныч находится в зоне умеренно-континентального климата. Среднегодовая температура воздуха +8.9 ^оС при абсолютном максимуме и минимуме температуры, соответственно, +22.9^оС и -31 ^оС.

Преобладающими в течение года являются восточные ветры, общая повторяемость которых 30%. В июне-июле на Западном Маныче дуют западные ветры, повторяемость которых 20-30%. В течение всего года преобладает ветер, скорость которого 5 м/с, его повторяемость 55-80%; повторяемость ветра, скорость которого 6-8 м/с, составляет около 29%. Сильные ветры, скорость которых 15 м/с и более, бывают редко – около 3 дней в навигацию. Имеет гидрокарбонатную жесткость 4.98 мг-экв/л.

Длина реки Западный Маныч L_р= 219 км км; площадь водосбора 35,4 тыс. км2;

Коэффициент извилистости русла К_изв.р = L_р / d_p = 1,44;

Гидрологический режим:

- средний уровень расхода воды у п. Веселый - 150,8 м3/с

- слой стока 0,40л/с км²;

- появление ледовых образований 15.44;

- начало ледостава 13.12;

- продолжительность ледостава 90 дней;

- продолжительность периода с ледовыми явлениями 105 дней;

- годовой сток наносов 32,0 т/км²;

- среднегодовая мутность 1. кг/м³.

 

 

 

 

РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА

 

Распределение стока имеет неравномерный характер. Поэтому необходимо осуществить сезонно – годичное регулирование стока посредством строительства одного водохранилища.

Расчет регулирования стока выполняется на расчетную обеспеченность по стоку и на расчетную обеспеченность по водопотреблению.

В многоводные годы излишек воды будет сбрасываться из водохранилища в нижний бьеф, а в исключительно маловодные годы будет дефицит водных ресурсов.

Расчет мертвого объема водохранилища V_мо следует выполнить из условий заиления водохранилища. Для этого необходимы следующие данные:

- батиграфические кривые;

- среднемноголетний объем годового стока воды в водохранилище W;

- среднемноголетняя мутность воды годового стока ρ = 500 г/м³;

- транзитная часть наносов, сбрасываемая из водохранилища в нижний бьеф _транз; она зависит от относительной емкости водохранилища

 

();

 

при > 0.6 аккумулируются практически все наносы; при 0,15< <0.6 аккумулируется от 70 до 100% поступающих наносов;

- для донных наносов от взвешенных поступающих в водохранилище

(); для равнинных рек ;

- плотность отложений  кг/м³;

- срок заиления водохранилища Т_заил, принимаем 48 лет.

Расчет мертвого объема из условий заиления производится следующим образом.

Определяем среднегодовой объем отложения наносов:

 

 

где е = 0,1 - 0,2 доля органических продуктов, накапливающаяся при эвтрофировании водоема;

Определяем объём отложения наносов за расчетный срок заиления водохранилища, который принимается за величину мертвого объема.

 

 

РАЗРАБОТКА ПЛАНА УПРАВЛЕНИЯ ВОДОСБОРОМ МАЛОЙ РЕКИ И ПРОГРАММЫ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

 

План управления составляем на основе материалов, полученных в результате выполнения предыдущих разделов курсовой работы.

Мероприятия могут быть условно разделены на мероприятия, относящиеся к водосборной площади и к водотоку.

Следует выделить следующие виды мероприятий:

- паспортизация водного объекта и его водосбора;

- организационные;

- агротехнические;

- лесомелиоративные;

- противоэрозионные;

- гидротехнические (на рассматриваемом водотоке и его притоках);

- естественно-биологическая очистка сточных вод;

- борьба с непроизводительными потерями воды на водосборе;

- создание водоохранных зон и прибрежных защитных полос.

Перечень основных вопросов, отражаемых в плане управления водосбора малой реки, представлен в таблице 2.

 

Таблица 2- Примерный план управления водосбором малой реки и программа его реализации. Река Западный маныч. Код реки АЗО ДОН 099 (л.б.).

№ п/п	Наименование мероприятий	План реализации мероприятий
1	2	3
1	Паспортизация водного объекта и его водосбора	Предусматривается разработка паспорта бассейна р.Западный Маныч: 2009- подготовка технического задания; 2010- изыскание и составление паспортизации.
1.1	Изыскания, исследования	Предусмотрены изыскания на водосборе р. Западный Маныч: натурные, рекогносцировочные, определение степени болотистости, исследование состояния берегов, распаханности, оценка антропогенной деятельности, глубокое изучение грунтов и пород.
1.2	Моделирование явлений и процессов, протекающих на водосборе, водотоках и водоёмах.	Не предусмотрено
1.3	Составление водохозяйственного паспорта	Проведение экологической экспертизы, предоставление паспорта с последующим утверждением на местном уровне.
2	Организационные мероприятия
2.1	Государственное управление и контроль в области охраны и использования водных ресурсов водосбора (за соблюдением природоохранного, в т.ч. водного законодательства)	Осуществление регулярных проверок состояния водного объекта – р.Западный маныч.
2.2	Ведение мониторинга водных объектов	Предусматривается ведение мониторинга в контрольных створах: в устье, выше и ниже по течению от места впадения, а также на участках перед водохранилищем и в НБ
2.3	Лицензирование водопользования, заключение договоров пользования водными объектами	Предусмотрена разработка лицензии на водопользование всех водопользователей, в то числе осуществляющих потребление из водохранилища.
2.4	Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений	В соответствии с законодательством РФ.
2.5	Экспертиза предпроектной и проектной документации	Проведение экологической экспертизы проекта гидроузла и др проектов, которые будут связаны с использованием вод
3	Агротехнические мероприятия
3.1	Совершенствование севооборотов и методов обработки почв	Предусматривается распашка земель только вдоль уклона
3.2	Ограничение применения удобрений и средств химической защиты растений	Ограничиваем применение удобрений в зонах водосбора
3.3	Улучшение использования орошаемых и осушенных площадей	Строительство усовершенствованной закрытой оросительной системы в поселке Майском
3.4	Оптимизация сельскохозяйственного использования склонов	Прекращение распашки склонов, распашка поперёк склонов и увеличение площадей лесонасаждений от истока до поселка Каменоломни
3.5	Оптимизация сельхозпроизводства на пойменных землях	Предусматривается посадка кормовых трав, овощных и сельхозкультур вдоль всего водросбора
4	Лесомелиоративные мероприятия
4.1	Восстановление существующих лесных массивов и лесополос	Восстановление лесных насаждений по обоим берегам по всей протяженности реки Западный маныч
4.2	Проектирование и насаждение новых лесных полос	Посадка лесополос от г.Шахты до поселка Персиановский
4.3	Лесотехнические мероприятия на склонах и в пойме	Раскорчевка старого леса в близи п.Каменоломни
5	Противоэрозионные мероприятия	Посадка влаголюбивых растений по берегу реки, для предотвращения размыва берегов от х.Яново-Грушевского до х.Верхнегрушевский
6	Гидротехнические мероприятия
6.1	Строительство берегозащитных сооружений	Не предусмотрено
6.2	Создание прудов и водохранилищ для регулирования стока	Предусмотрено строительство пруда в п.Персиановский
6.3	Очистка от наносов русел водотоков, прудов и водохранилища	От автодорожного моста на протяжении 1.35 км, ликвидация стариц протяженностью 0.9 км
7	Естественно-биологическая очистка сточных вод
7.1	Реконструкция схем водоотведения и канализации	Проводится реконструкция систем водоотведения и канализации в гг.Шахты, Аюта,пос. Персиановский, пос. Каменоломни
7.2	Проектирование и строительство новых отстойников; реконструкция существующих	Предусмотрено строительство новых отстойников в гг.Шахты,
7.3	Создание биопрудов	Не предусмотрено
7.4	Создание зарослей макрофитов	Не предусмотрено
8	Борьба с непроизводительными потерями воды на водосборе
8.1	Ликвидация замкнутых понижений (на водосборной площади, перед насыпями дорог, на пойме и др.)	Не предусмотрено
8.2	Ликвидация ГТС деградировавших прудов и осушение их ложа	Не предусмотрено
8.3	Борьба с потерями воды из транспортирующей сети (трубопроводов, каналов и др.)	Не предусмотрено
9	Создание водоохранных зон и прибрежных защитных полос
9.1	Проектирование	Проектирование проекта устройства водоохранных зон намечено на первый квартал 2010г
9.2	Вынос проекта в натуру	Вынос проекта в натуру будет осуществлен в третьем квартале 2010г.
9.3	Соблюдение установленного режима водоохраной зоны водного объекта и его Вынос проекта в натуру прибрежной защитной полосы	Соблюдение установленного режима водоохраной зоны водного объекта возлагается на водопользователей; контроль за организацию системы МПР и местной администрации данного района.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Дандара Н.Т. Управление водосборами водных объектов. – Новочеркасск Новочеркасск:2003. – 291с.

2. Дандара Н.Т. Управление водосборами. - Новочеркасск: Новочеркасск Новочеркасск:2004. – 298с.

3. Шкура В.Н. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учеб. Пособ. - Новочеркасск:2002. – 180с.

4. Дандара Н.Т. Комплексное использование водных ресурсов: (Термины и определения) (для студ. Спец. 280302). - Новочеркасск:2004. – 137с.

5. Водосбор. Управление водными ресурсами на водосборе/ Под науч. Ред. А.М. Черняева. – Екатеринбург: Виктор. 1994. – 160 с.

6. Государственный водный кадастр. Разд. 1 Поверхностные воды. Сер. 3. Многолетние данные. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Ч. 2. Озёра и водохранилища. Т. 1. РСФСР. Вып. 3. Бассейн Дона/ Гос. ком. СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды; Северо-Кавказкое управл. По гидрометеорологии и контролю природной среды. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 560 с.

7. Гидрологические ежегодники (за 1936 – 1977 г.г.). Т. 2. Бассейны Черного и Азовского морей (без Кавказа). Вып. 7-9. Бассейн р.Дон. - Л.: Гидрометеоиздат.

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ И ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2 ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ МАЛОЙ РЕКИ И ЕЕ ВОДОСБОРА

2.1 Оценка состояния реки

2.2 Определение расчетных гидрологических характеристик

3 АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

3.1 Определение приоритетных видов водопользования

3.2 Расчет объемов водопотребления и водоотведения

3.3 Расчет годового водохозяйственного баланса

4 РЕГУЛИРОВАНИЕ СТОКА

5 РАЗРАБОТКА ПЛАНА УПРАВЛЕНИЯ ВОДОСБОРОМ МАЛОЙ РЕКИ И ПРОГРАММЫ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Воздействие человеческой деятельности на биосферу нашей планеты постоянно увеличивается, ухудшаются качественные характеристики окружающей среды и качество жизни людей. В комплексе задач, требующих незамедлительного разрешения, особое место занимают вопросы обеспечения населения и объектов экономической жизни страны водой требуемого качества и в количестве, удовлетворяющем их потребностям.

Водосбор –основа, на которой формируются водные ресурсы любой территории. Качественные и количественные показатели водных ресурсов, находящихся в водных объектах, напрямую зависят от хозяйственной деятельности людей на их водосборах. Все водные объекты являются интегрированными индикаторами экологического состояния окружающей среды, поскольку вода поступает в них после прохождения всех сфер воздушной, по поверхности земли и по подземным горизонтам.

Особое место в формировании водных ресурсов нашей страны занимают малые реки. Это наиболее многочисленный класс относительно небольших постоянных и временных водотоков, экологическое состояние которых зависит в основном от местных условий, формирующих сток.

В Российской Федерации существует около 2,5 млн. малых рек и ручьев, которые формируют водные ресурсы средних и больших рек, их водный и гидрохимический режим.

Ручьи и малые реки – самые уязвимые элементы гидрографической сети, поскольку они обладают достаточной инертностью в отношении действующих антропогенных факторов.

Управление водосборами в стране должно осуществляться с использованием современного вычислительного, математического моделирования, эффективных информационных технологий.

 

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ И ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

Северо-западная часть Кумо-Манычской впадины и протекающая по ней р. Западный Маныч являются замыкающим звеном огромной водохозяйственной системы (ВХС), которая при помощи комплекса взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений обеспечивает перераспределение водных ресурсов по территориям четырех субъектов Российской Федерации в Южном федеральном округе (Ростовская область, Ставропольский и Краснодарский края, республика Калмыкия) (рис.1).

Западный Маныч [1, 2] - степная река со скудными собственными водными ресурсами. Ее бассейн расположен в очень засушливой зоне с континентальным климатом. Площадь водосбора р. Западный Маныч 42850 км², длина 360 км (от устья до водораздела с р. Восточный Маныч); впадает с левого берега в р. Дон у ст. Манычской. Испарение с водной поверхности в бассейне в средний по влажности год составляет 1000-1100 мм. В естественном состоянии (до 1932 г.) река получала основное питание за счет весеннего снеготаяния; водный режим характеризовался ярко выраженным весенним половодьем (до 70% годового стока в средние годы) и маловодной меженью; в маловодные годы река на многих участках пересыхала, превращаясь в цепь обособленных водоемов; воды реки были сильно минерализованы и опреснялись только в период весеннего половодья.

Маныч, левый приток Дона, вытекает из оз. Маныч-Гудило (Ростовская обл.). Длина 219 км, пл. басс. 35,4 тыс. км², из них 2,1 тыс. км² занято озёрами, в осн. солоноватыми и солёными. Минерализация воды 2—8 г/л. По Невинномысскому каналу в реку подаётся вода из Кубани. Сток зарегулирован Пролетарским, Весёловским и Усть-Манычским вдхр. Используется для орошения и рыб-ва. Суд-во на 179 км от устья. Самый крупный нас. пункт — г. Пролетарск (основан в конце XVIII в. как станица Великокняжеская, с 1806 г. адм. центр Калмыцкого округа Области войска Донского). Грунты в бассейне суглинистые, прикрытые слоем чернозема.

Климат бассейна реки Маныч умеренно-континентальный с мягкой короткой зимой и продолжительным жарким летом. Средняя температура воздуха за год составляет 8.9 ^оС. Абсолютный минимум минус 31 ^оС. Наиболее жаркий месяц – июль, средняя температура которого составляет 23.7 ^оС.

Для территории бассейна характерно устойчивое появление летом не только засушливой, но и суховейно-засушливой погоды. По теплообменности бассейн р. Маныч относится к зоне среднепоздних культур (сумма температур t >10 ^оС=3100-3480 ^оС).

Продолжительность вегетационного периода составляет 176 дней. Период активной вегетации с температурой 15.5 ^оС и выше составляет 136 дней, сумма температур этого периода 2767 ^оС. Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 189 дней – с 11 апреля по 15 октября.

Среднемноголетнее количество осадков в бассейне составляет 598 мм, из них на теплый период приходится 314 мм, на холодный – 289 мм.

Снежный покров появляется в 3-й декаде ноября и сходит в 3-й декаде марта. Число дней со снежным покровом составляет в среднем 57 дней при средней высоте снежного покрова 14.5 см, максимальной – 43 см.

Относительная влажность воздуха низкая. Число засушливых дней (с относительной влажностью менее 30%) в течение вегетационного периода достигает. При этом наблюдаются в основном восточные ветры, носящие характер суховеев. Наибольшая из среднемесячных скоростей ветра равна 6.2 м/с (февраль).

Среднегодовая скорость ветра 4,6 м/с, наблюденный максимум 28 м/с. Величина испарения в различные по водности годы составляет с среднем 942 мм.