Расчет водохозяйственного бассейна Урало-Каспийский

Министерство  Образования и Науки Республики Казахстан

Евразийский Национальный Университет имени Л.Н. Гумилева

 

 

 

 

 

 

Практическое  задание

По дисциплине «Управление водными ресурсами»

На тему: «Расчет водохозяйственного бассейна Урало-Каспийский»

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ВК-32

Орынгалиев  Д.Т.

Проверила:            

 

 

 

 

 

 

 

 

Астана 2012

 

 

Содержание:

 

1. Описание водного объекта.
2. Исходные данные.
3. Определение располагаемых водных ресурсов
1. Коммунально-бытовое водоснабжение
2. Орошение
3. Промышленность
4. Санитарные пропуски
5. Схема использование воды отдельными участниками
4. Сводный водохозяйственный баланс
5. Экономическое обоснование ВХК. Определение затрат и прибыли по комплексным сооружениям ВХК
6. Определение затрат и прибыли по отраслевым сооружениям ВХК
1. Коммунально-бытовое водоснабжение
2. Орошение
3. Промышленность
7. Сводная ведомость затрат и их эффективность при создании ВХК
8. Распределение затрат между участниками ВХК
9. Суммарные затраты отраслей в ВХК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.  Описание водного объекта.

Урало-Каспийский водохозяйственный бассейн

Урало-Каспийский гидрографический бассейн  расположен на западной части РК, охватывающий территорию четырех областей: Атырауской, Актюбинской, Западно-Казахстанской  и Мангыстауской, площадь которых  составляет 733 квадратных километров.  
В регионе проживают более 2 млн. населения. Основное направление экономики – это разработка и добыча нефтегазовых месторождений, сельское и рыбное хозяйство.  
В У-К бассейне имеются более 20 крупных и средних рек, более 40 водохранилищ объемом более одного миллиона куб. метров каждое, сотни малых рек длиной более 10 км, тысячи речушек длиной до 10 км, а также Казахстанская часть Каспийского моря.  
Протяженность береговой линии казахского побережья составляет 1600км или 23% от общей длины береговой линии Каспийского моря.  
Основные реки бассейна – Урал, Кигач (дельтовый рукав р.Волги), Большой и Малый Узени, Орь, Илек, Чаган и другие являются трансграничными реками.  
Если водный фонд У-К бассейна составляет 28 куб.км, не считая воды из сопредельной территории РФ поступает 21,3 км3 или 76% от всего водного фонда.  
Особенностью У-К бассейна является то, что половина поверхностного стока воды сосредоточена в реке Кигач, которая протекает по территории Казахстана лишь в своей устьевой части, в связи с чем существенно ограничивается использование ее стока. Поэтому, основной водной артерией У-К бассейна является река Урал, у которой из 12,4 куб.км 10,4 куб.км формируется на территории РФ.  
Как Вам известно, река Урал свое начало берет от склонов горного массива хребта Урал-Тау в Башкирии и впадает в Каспийское море. Длина реки 2428 км, площадь водосбора 237 тыс.кв.км. Река протекает через Башкирстан, Челябинскую, Оренбургскую области РФ и Западно-Казахстанской, Атырауской областей РК. 
По территории нашей республики река протекает на протяжении 1034км.  
С территории РФ к нам поступает сток в среднем 10,4 км3 ежегодно, в то же время с нашей территории поступает на территорию РФ по рекам Орь и Илек около 0,625 км 3 воды. 
По рекам, как Большой и Малый Узени ежегодно поступает из РФ около 0,3 куб км.  
Кроме этого, на договорной основе, т.е. на платной основе Западно-Казахстанская область получает по Саратовскому каналу и Паласовской ООС РФ – 12 млн.куб.метров воды. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Исходные данные

 

 

Водохозяйственный комплекс создается  для удовлетворения нужд в виде различных  его участников, обосновать преимущество комплексного подхода к использованию  водных ресурсов, а также учесть возможного отрицательных последствия, которые могут возникнуть в результате создания ВХК.

 

Исходные данные для расчета

 

1. Предлагаемые участники ВКХ:

- коммунально-бытовое хозяйство

- орошение

- промышленность

2. Численность населения в рассматриваемом административно-экономическом районе:

- городского населения 1300 тыс. чел.

- сельского населения 910 тыс. чел.

3. Планируемая площадь орошаемых земель:

- F = 73,5тыс.Га

- график гидромодуля

 

месяцы	IV	V	VI	VII	VIII	IX
q, л/с на га	0,2	0,4	0,5	0,5	0,4	0,3

 

4. Виды и объемы планируемой продукции (тыс.т./год)

- Каменные блоки(ракушечник)– 215 тыс.т./год

- Машиностроительный завод(Локомотив) – 187 тыс.т./год

- Судостроительный завод – 165 тыс.т./год.

5. Обязательные санитарные попуски  воды в НБ Q=30 м³/с

 

6. Схема комплексного гидроузла.

В состав гидроузла плотинного типа входят:

- глухая земляная плотина

- водосливная бетонная плотина

- Полезный объем водохранилища  V_полз = 125 млн. м³

- забор воды на орошение осуществляется  из водохранилища с помощью  водовыпуска, и отводятся к полям орошения по каналу

- забор воды для промышленности, коммунально-бытового хозяйства осуществляется из водохранилища.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение располагаемых водных ресурсов

 

Месяцы	Расход, Q м3/с	Располагаемые водные ресурсы, W (млн.м3)
I	50	127,22
II	85	195,35
III	140	356,23
IV	400	984,96
V	120	305,34
VI	110	270,86
VII	85	216,28
VIII	50	127,22
IX	85	209,304
X	95	241,726
XI	85	209,304
XII	60	152,669
год	-	3396,463

 

Объем стока i-месяц (W_i) подсчитывается по формуле:

W_I = Q_i

t K

Q_i - расход реки данного месяца (м³/с)

t – Число секунд за i месяц

Январь, март, май, июль, август, октябрь, декабрь -31 день=2678400 секунд

Апрель, июнь, сентябрь, ноябрь – 30 дней = 2592000 секунд

Февраль-28 дней=2419200

 

K – Коэффициент на испарение и фильтрацию к = 0, 95 0, 97

Принимаем – 0,96.

 Потребности в воде предлагаемых  участников ВКХ

Нам известно – участниками ВКХ  являются:

- коммунально-бытовое хозяйство

- орошение

- промышленность

- природные объекты 

 

1. Коммунально-бытовое водоснабжение

Годовое потребление воды в коммунально-бытовом  хозяйстве зависит от численности  городского и сельского населения  и может быть определено по формуле:

W

=365 (q N + q N )

W

=365*(300*1300+150*910)= 192,17 млн.м³

q – Норма водопотребления

N – Численность населения

Примем норму водопотребления:

Городским населением q_кб^гор= 300 л/с на чел.

Сельским населением q_кб^гор= 150 л/с на чел.

W

= = 16,014 млн.м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Орошение

Объем воды, необходимый для орошения зависит от площади орошаемых  земель и графика гидромодуля, а также от КПД оросительной системы.

 

W_орош = t

(q_ор F)/γ

F – Площадь орошаемых земель, га

q_ор – ордината гидромодуля данного месяца

γ – КПД оросительной системы, для  данной системы примем – 0,75

t – Число секунд за месяц.

 

Месяцы	IV	V	VI	VII	VIII	IX	Итого
Ордината графика гидромодуля, л/с на га	0,2	0,4	0,5	0,5	0,4	0,3	-
Объем оросительной воды, млн.м3	50,8	104,99	127	131,24	104,99	76,2	595,22

 

3. Промышленность

Годовое потребление воды в промышленности зависит от вида, объема промышленного  производства в рассматриваемом  административно-экономическом районе и нормы водопотребления на единицу  продукции и может быть определено по формуле:

W

= Σq_прi B_i 10^-3 млн.м³

B_i – объем планируемого выпуска продукции

q_прi – норма водопотребления на единицу выпускаемой продукции

В соответствии с принятием на нашем  примере выпуска промышленной продукции, нормы водопотребления принимаем:

q_пруг = 1800 м³/т

q_пркир = 1200 м³/т

q_пркау = 850 м³/т

W

=(В_св q_прсв+ В_ск q_прск +Вм q_прм) 10^-3 , млн.м³

 

W

= (215 1800 + 187 1200 +165 850) 10^-3 =751,65 млн.м³

W

= = 751,65/12= 62,64  млн.м³

4. Санитарные пропуски

Для поддержания экологического равновесия в бассейне реки ниже гидроузла необходимо осуществлять санитарные  попуски воды из водохранилища.

Объем этих попусков, как правило, не должен быть меньше минимального меженного  расхода реки.

 

Объем санитарных попусков за год  и за месяц может быть вычислен по формуле:

W

=t_год Q_сан = 31563* 10 ³ * 30 ⁼ 946, 08 млн.м³

t_год – число секунд за год (31563 10⁶)

Q = 30м³/с

W

= = = 78, 91 млн.м3

5. Схема использования воды отдельными участниками ВХК

 

- Населенные пункты и промышленные  объекты расположены в районе  водохранилища и ниже по течению  за гидроузлом.

- Сброс неочищенных сточных  вод предполагается осуществить  в НБ гидроузла. При этом возвратные воды этих участников ВХК не могут использоваться многократно. Кроме того, необходимо предусмотреть специальные попуски воды из водохранилища для разбавления сточных вод.

- Сельскохозяйственное орошение  расположим ниже по течению  за гидроузлом. Поэтому возвратные воды с полей орошения не могут использоваться в водохозяйственном комплексе многократно.

- Объем воды требуемый для  разбавления определяется:

W_p = K_в

К_р W

 

Wp КБ = 0, 8*10*20,53 = 164,24

 

WpП = 0, 9*10*44,37 = 399,33

K_р – норма разбавления = 10

K_в – норма возврата:

Орошение = 16%

Коммунально-бытовое = 80%

Промышленность = 90%

 

4. Сводный водохозяйственный баланс

 

Статьи баланса	Месяцы
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
1. Располагаемые водные ресурсы	127,22	195,35	356,23	984,96	305,34	270,86	216,28	127,22	209,304	241,726	209,304	152,669
2. Потребление воды  участниками ВХК	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2.1 Коммунально-бытовое  хозяйство	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21	19,21
2.2 Орошение				50,8	104,99	127	131,24	104,99	76,2
2.3 Промышленность	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5	71,5
2.4 Санитарные попуски	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84	78,84
Итого по статье 2	169,55	169,55	169,55	220,35	274,54	296,55	300,79	274,54	245,75	169,55	169,55	169,55
3. Возвратные воды	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3.1 Коммунально-бытовое  хозяйство	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3.2 Орошение	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3.3 Промышленность	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Итого по статье 3
4. Разбавление сточных  вод
4.1 Коммунально-бытовое  хозяйство	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68	153,68
4.2 Орошение				81,28	167,98	203,2	209,98	167,98	121,92
4.3 Промышленность	643,5	643,5	643.5	643,5	643,5	643,5	643,5	643,5	643,5	643,5	643,5	643,5
Итого по статье 4	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18	797,18
5. Баланс	-839,5	-771,38	643,5	-32,57	-796,87	-822,87	-881,69	-944,5	-833,626	-725,004	-757,43	-814,06
(1+3-2-4)