Водохранилища и их характеристики

Особую группу недостаточно достоверной информации во многих моделях оптимизации ВХС составляют компоненты экономических критериев. Речь идет о том, что экономические показатели, входящие в состав целевых функций и ограничений большинства задач оптимизации оказываются заведомо наиболее неточной и неопределенной информацией, даже на фоне недостатка других данных. Проблема здесь заключается не столько в структуре критерия, сколько в технологии получения подобного рода информации. В моделях оптимизации водохозяйственных мероприятий критерий оптимизации имеет, как правило, явную экономическую интерпретацию (приведенные затраты, прибыль, дополнительный чистый доход и т.п.). Оптимизация по физическим критериям (максимум водоотдачи потребителям, минимум холостых сбросов, максимум выпуска определенного вида продукции, минимум полного объема водохранилища, минимум концентрации некоторой примеси в водном потоке и т.д.) скорее представляет собой исключение из правила. Она часто может быть сведена также к оптимизации некоторых экономических характеристик, функционально связанных с оптимизируемым физическим параметром монотонной зависимостью. Сколько-нибудь содержательную экономическую интерпретацию для некоторого анализируемого варианта планируемых водо- [c.70]

Правила использования водных ресурсов разработаны для сотен водохранилищ России. Они подлежат пересмотру в среднем каждые 10 лет по мере накопления опыта эксплуатации, изменения водохозяйственной обстановки, хозяйственных и экологических требований к режиму использования стока. За этот период обычно происходят необратимые изменения, связанные с ростом водопотребления, появлением новых водоемов, изменений гидравлических характеристик русла и самих водохранилищ, ухудшением качества воды и пр. При этом существующие водохранилища стремятся использовать не только для водообеспечения, но и для управления качеством воды. Кроме того, современная реорганизация экономики, в частности водного хозяйства, и новые отношения участников водохозяйственного комплекса не позволяют с достаточной точностью предсказать изменения в объемах водопотребления. Следовательно, можно лишь предположить интервалы изменения этих величин, а собственно проблему управления водохранилищами приходится решать в условиях принципиально неустранимой неопределенности. Наконец, необходимо отметить, что управление водохранилищами в период высоких вод тесно связано с проблемой защиты от наводнений. [c.178]

Основные параметры модели планирования применительно к реализованному варианту расчетов обусловлены схематизацией речной сети и данными о речном стоке в период летней межени маловодных рек, скоростями течения воды в водохранилищах и реках, коэффициентами трансформации загрязняющих веществ и характеристиками самоочищения водных объектов, объемами сбросных вод в разрезе субъектов РФ, а также массами сбросов загрязняющих веществ и технико-экономическими показателями разных способов очистки. [c.350]

На завершающих этапах принятия решений по управлению водохозяйственными системами их стратегические параметры, как правило, уже известны. Более того, часто зафиксированы многие элементы тактического управления (правила управления водохранилищами, режимы отбора воды из источников и сброса сточных вод и т. п.). Для окончательного принятия решений требуется проверить поведение системы за многолетний период ее функционирования и возможно точнее оценить вероятностные характеристики различных, прежде всего, неординарных ситуаций. Основой для такого анализа служит специальная модель имитационного типа. [c.363]

Оценка поступления состава и объема (массы) ЗВ от распределенных источников, изменение их концентраций в результате самоочищения рек, последствия мероприятий по задержанию смыва с промышленных площадей и искусственной аэрации в водотоках и другие подобные характеристики обычно не поддаются столь простому описанию из-за принятой в модели дискретности структурных элементов ВХС. Существенная нелинейность вариации показателей качества воды (даже в пределах выделенных водохозяйственных участков) приводит к значительной систематической погрешности. Следовательно, необходимо либо дробить соответствующие участки с линеаризацией упомянутых показателей, увеличивая тем самым размерность модели и, следовательно, вычислительную трудоемкость имитационного эксперимента, либо задавать динамически изменяющиеся эпюры поступления и поглощения примесей вдоль таких участков. Эти эпюры, как правило, не могут быть заданы непосредственно, а получаются в результате решения иных задач (вынос ЗВ с водосборной площади, самоочищение в реке и др.). В балансовых расчетах (в том числе с учетом качества воды) подразумевается, что известны начальные наполнения водохранилищ (начальные концентрации примесей в них). [c.372]

Как было отмечено при описании элементарных событий, в зависимости от типа элемента (вершины-водохранилища или дуги с точечными либо с распределенными характеристиками) возможен анализ соотношений между парами показателей t) и ( ) (формула [c.396]

Существуют разнообразные способы классификации сбросных сооружений [Чугаев, 1975]. Для задачи выбора параметров гидроузлов по условиям пропуска паводков центральным вопросом является характер связи между сбросными расходами и уровнями воды в верхних и нижних бьефах водохранилищ. Поэтому, прежде всего, разделим все сбросные сооружения на две группы напорные и безнапорные. Сооружения первой группы условно будем называть водовыпусками, а второй — водосливами. Для повышения инвариантности математической модели по отношению к различным местным условиям регулирования стока паводков целесообразно создать регулярно пополняемую базу данных В, содержащую различные конструктивные, технические и стоимостные характеристики сбросных сооружений. Первоначально в эту базу включаются наиболее широко применяемые конструкции, например, некоторые из числа представленных в справочнике [Киселев, 1972], а затем она постепенно пополняется новыми типами сооружений. При этом до решения задачи оптимизации допустимое множество В конструкций сбросных сооружений каждого j-ro гидроузла задается согласно локальным особенностям в j-м створе. Тогда на выбор конкретного конструктивного типа j сбросного сооружения в каждом створе накладываются дискретные ограничения вида [c.410]

В любом створе j Е J дерева T J,S), описывающего структуру ВХС, величины Qj и Wj (здесь и далее, для простоты обозначений, индекс р расчетной обеспеченности опускается) определяются боковой приточностью, гидравлическими и морфометрическими характеристиками русла, поймы и собственно водохранилища, а также режимами сбросов (выходными гидрографами) из водохранилищ, лежащих непосредственно выше -го на речной сети. При детальном расчете трансформации стока паводка системой водохранилищ необходимо принимать во внимание сглаживание паводковой волны по мере продвижения по участку реки, ее запаздывание в нижележащие створы и суперпозицию сбросных расходов из вышележащих водохранилищ с боковой приточностью, распределенной по участку. Степень детальности таких расчетов зависит от значимости объекта и его местных особенностей, но главную роль играет детальность прочей информации в рамках решаемой задачи. Па практике соответствующие вычисления подразумевают рассмотрение потока воды в реке либо как неустановившегося, либо приближенно как неравномерного плавно изменяющегося установившегося. По отношению к рассматриваемой оценочной модели такие вычисления могут рассматриваться как имитационный эксперимент, осуществляемый после решения задачи оптимизации для верификации полученного решения. Теоретически (а при использовании достаточно мощных компьютеров, и практически) возможно погрузить подобные расчеты внутрь рассматриваемой схемы оптимизации. Однако это нецелесообразно по технологическим соображениям, поскольку все остальные упрощающие предположения, примененные в задаче, приводят к большей погрешности в определении значений искомых параметров. Здесь решающую роль играет не абсолютно точное численное значение той или иной результирующей величины, а правильность сравнения вариантов с выбором оптимального, исходя из ранее сформулированного принципа запаса надежности для всей рассматриваемой проблемы. Поэтому в рамках рассматриваемой задачи принимается специальная редукционная гипотеза. Для ее формулировки введем дополнительные понятия. [c.413]

Математическая модель для выработки диспетчерских правил пропуска высоких вод (весенних половодий или дождевых паводков) системой водохранилищ предназначена для построения зависимостей сбросных расходов гидроузлов от уровней воды в водохранилищах при известных показателях паводкового притока к каждому водохозяйственному участку. Известны стратегические (неизменные во времени) параметры всех водохранилищ и сбросных сооружений соответствующих гидроузлов, паводковые притоки к каждому участку, сбросные расходы в начале высоких вод и требуемые сбросные расходы после окончания периода высоких вод, т. е. в начале последующего периода управления водохранилищами, предназначенного для обеспечения потребностей в воде потребителей и пользователей. Кроме стратегических параметров, зафиксированы некоторые тактические (зависящие от времени) характеристики функционирования системы в период прохождения высоких вод. К ним относятся такие приходные части водного баланса, как объемы дополнительного поступления водных ресурсов в каждое водохранилище за счет фильтрации и шлюзования из вышерасположенных участков, поступления возвратных вод от потребителей, таяния льда. Кроме того, к ним можно отнести также и некоторые расходные составляющие баланса подачу воды для удовлетворения потребности всех водопотребителей, фильтрацию в нижележащие участки, попуски на шлюзование, потери на льдообразование и т. п. [c.433]

Расчетными моментами времени для определения гидравлических характеристик пропуска паводка являются начало и конец суток. Для этих моментов определяются уровни установившегося гидравлического режима (кривые свободной поверхности) в русле и в водохранилищах. [c.441]

Важным классом водных объектов в составе поверхностных вод суши являются водохранилища. Для обеспечения безопасной эксплуатации и минимизации их воздействия на природную среду необходима организация специальной системы управления взаимодействием этих объектов с окружающей средой. Центральным звеном соответствующей системы является комплексный мониторинг, который должен быть организован при возведении плотин. Водохранилища следует рассматривать как технико-природные объекты (ТПО) поскольку взаимодействие водохранилищ с окружающей средой, включает в себя как природную, так и техногенную и социальную сферу, носит весьма сложный и динамичный характер. Конечной целью мониторинга водохранилищ является поддержание оптимального состояния ТПО. КМ водохранилищ включает в себя наблюдения за взаимодействием объекта с компонентами окружающей среды, оценку состояния района водохранилища или его эксплуатации. КМ обеспечивает возможность прогноза развития ситуации при создании и эксплуатации ТПО, выявления отклонений характеристик от нормы и проекта, оценки опасности развития неблагоприятных процессов, подготовки управляющих решений по предупреждению негативных последствий либо ликвидации чрезвычайных ситуаций. Принципиальным отличием мониторинга от режимных наблюдений является его включение в систему управления взаимодействием объекта с окружающей средой (рис. 13.2.1). Одна [c.447]

Создание водохранилищ инициирует множество процессов трансформации водной и наземной систем, а также геологической среды. Поэтому необходима организация наблюдений за теми процессами, развитие которых имеет опасную тенденцию. Построение и анализ закономерностей влияния водохранилища на различные компоненты природной среды позволяет выявить подобные процессы. Оценка опасности негативных процессов может быть получена из соотношений между характеристиками природных условий, определяющих интенсивность протекания процесса, и экологическую, хозяйственно-экономическую, а также социальную значимость объектов, подпадающих под воздействие негативного процесса [Семенов и др., 1998. [c.449]

Сеть мониторинга включает в себя набор контрольных точек, створов, профилей, скважин, площадок, размещенных в зоне влияния водохранилища и вне нее. Размещение сети на водосборной площади производят с учетом ландшафтной структуры, гидрографии, расположения биотопов различных типов, а также геологических, гидрогеологических и геохимических особенностей местности и местонахождения источников загрязнения. Сеть пунктов постоянных наблюдений должна охватывать зону влияния водохранилища в верхнем и нижнем бьефах. Она используется для определения отклонений наблюдаемых характеристик от нормативного или прогнозируемого уровней и своевременного выявления непрогнозируемых явлений и процессов. [c.451]

Рис. 3.31, Характеристика водохранилищ Днепровского каскада и распределение стока в низовье Днепра по периодам года до и после создания водохранилищ

Каневское водохранилище (площадь 675 км ) характеризуется следующими гидрологическими данными НПГ —91,5 м средняя глубина — 3,9 м площадь мелководий — около 24% водообмен — 17— 18 раз в год на гидрохимическую характеристику его значительное влияние оказывает г. Киев. [c.244]

Физические характеристики озер определяются следующими параметрами площадь поверхности, средняя глубина, объем, время пребывания ВОДЫ (объем, деленный на расход поступающих потоков), цветность и мутность воды, течения, поверхностные волны, термодинамические соотношения и стратификация. Все эти пара метры влияют на химические и биологические процессы, протекающие в озерах и водохранилищах, и, следовательно, оказывают влияние на качество воды. Температурная стратификация — самое важное явление с точки зрения проблем водоснабжения и эвтрофикации. В озерах, расположенных в умеренном климате, или на повышенных участках местности в субтропических районах каж дый год наблюдаются два вида циркуляции воды (весной и осенью). В летнее время года имеет место прямая стратификация, в зимнее время—обратная. Озера более низких широт, в которых температура воды на любой глубине никогда не падает ниже 4°G, имеют каждый год одну циркуляцию зимой и подвергаются прямой стратификации в течение лета. Например, прямая стратификация может продолжаться с мая по сентябрь, а обратная — непрерывно с октября по апрель. [c.108]

Отбор проб воды. Место и сроки отбора проб воды из рек, озер, водохранилищ и других водных объектов выбирают в зависимости от целей исследования, источников возможного загрязнения (стоки сельскохозяйственных угодий, авиаобработки водоемов и т. д.), режима поступления загрязнений, гидрологических характеристик водных объектов и химической природы исследуемого вещества. [c.266]

Планирование объемов производства на гидроэлектростанциях (ГЭС) имеет свои особенности. Мощность и выработка энергии на ГЭ( зависят от стока воды, который меняется как В течение года, так и по годам. Однако при помощи водохранилищ можно сток перераспределять во времени, т. е. регулировать его, с тем чтобы обеспечить некоторую гарантированную отдачу гидростанциями энергии и мощности, которая не снижается даже при самых неблагоприятных гидрологических условиях. Регулирование стока полезно и для других водопользователей водного транспорта, водоснабжения, орошения. Различают регулирование суточное, сезонное, годовое и многолетнее, для осуществления которых необходимы соответствующие объемы водохранилищ. Регулировочные возможности ГЭС являются ее главной характеристикой, определяющей условия использования ГЭС в энергосистеме. [c.268]

Краткая гидрологическая характеристика водохранилища [c.58]

Важным требованием коммунального хозяйства к водопользованию является обеспечение бесперебойной подачи воды. В водохозяйственной практике в отношении коммунального хозяйства принимается наиболее высокий критерий обеспеченности по числу беаперебойных лет Р = 97%- Однако на этом вопросе следует остановиться более подробно. Уже та краткая характеристика потребления воды коммунальным хозяйством, которая приведена выше показывает, что вряд ли целесообразно для всех видов потребления воды устанавливать одинаковую надежность водообеспечения и тем более исключительно высокую. В условиях рационального экономного использования водных ресурсов следует потребности в воде коммунального хозяйства разделить по крайней мере на две части той части потребляемой воды, которая должна удовлетворяться с исключительно высокой степенью надежности (потребление воды для питьевых целей, приготовления пищи, мойки помещений и других хозяйственно-бытовых потребностей и т. д.), и части, которую можно ограничить относительно невысокой степенью надежности (полив улиц, зеленых насаждений, огородов и приусадебных участков и т. п.). Такое разграничение потребностей в воде позволит избежать излишних финансовых и материальных затрат на создание водохранилищ или других сооружений, необходимых для увеличения отдачи водоисточников в крайне маловодные годы. [c.20]

Другой важнейшей предпосылкой при формулировке водно-ресурс-ной задачи является возможность усреднения ряда гидрологических и водохозяйственных характеристик в пространстве и во времени. Рассмотрим сначала методологию выбора расчетных интервалов времени. Как указывалось, в предыдущем разделе, расчетные методики определения полезного объема изолированного водохранилища подразделяются на две большие группы. Первая методология исходит из рассмотрения полезного объема как единой неделимой емкости, размер которой определяется на основе интегрального уравнения речного стока [Картвелишвили, 1970 1975 1985 Киктенко, Баишев, 1980 Чокин и др., 1980]. Во втором подходе рассматриваются виды регулирования (многолетнее, сезонное, месячное, недельное, суточное) с разделением объема на составляющие [Плешков, 1975]. При этом реально проводится только разделение емкости на многолетнюю и сезонную составляющие, поскольку остальные пренебрежимо малы в сравнении с ними. Специальные особо малые компенсационные водохранилища суточного или недельного регулирования рассматриваются при этом как вспомогательные технические мероприятия. С позиций исследования преобразований речного стока при его регулировании первый подход более привлекателен. С точки же зрения практических расчетов, а тем более, их распространения на системы и каскады водохранилищ с погружением процедуры сравнения различных вариантов в некоторую схему оптимизации, второй подход представляется единственно возможным. [c.126]

В каждом водохранилище задается его батиграфическая кривая, по которой предварительно строится соответствующая кривая объемов. Если в составе исходных данных присутствуют параметры, позволяющие построить соответствующие характеристики с учетом негоризон-тальности свободной поверхности (динамические емкости водохранилищ), то такое построение также возможно. Все перечисленные условия не оказывают влияния на объем расчетов в процессе имитации, поскольку они осуществляются до проведения имитационного эксперимента. Построение подобных зависимостей, естественно, требует ввести в модель дополнительную исходную информацию о гидравлических характеристиках в ряде створов. За основу расчета потерь из водохра- [c.377]

Процесс трансформации паводка в любому-м водохранилище сводится к преобразованию Ф - Qj t) — Яj ) входного Qj t) гидрографа в выходной qj(t) гидрограф. Как указывалось в предыдущих разделах настоящей главы, конкретный вид этого преобразования определяется морфометрическими и гидравлическими характеристиками водохранилища, русла и поймы в -м створе, величиной предпаводковой сработки, правилами управления пропуском паводков, типом 3 и конструктивными параметрами и сбросных сооружений. [c.418]

ТПО в ходе режимных наблюдений отражается набором индикационных показателей. Их обработка включает в себя статистический анализ, составление графиков изменения характеристик во времени и построение среднеинтервальных кривых. Полученные физические значения индикационных показателей и их среднеинтервальные значения сравниваются с нормативными величинами, указанными в правилах эксплуатации водохранилища, в проектных материалах или нормативных документах, с фоновыми характеристиками и показателями объектов-аналогов. По каждому виду мониторинга составляется заключение о состоянии того или иного компонента, выявляются опасные тенденции. [c.454]

Одна из проблем, возникающих в ходе обработки результатов, состоит в объединении (комплексировании) оценок разных видов мониторинга. Наиболее удобным оказывается метод рейтинговых оценок в баллах и составление эколого-ландшафтных карт. Эти методы позволяют количественно оценить положительные и отрицательные тенденции в изменении ТПО, эффективность выполненных или проектируемых мероприятий, выбрать оптимальный вариант управляющего решения. Комплексирование результатов мониторинга дает возможность получить общую оценку состояния ТПО. В зависимости от этого состояния в районе размещения водохранилища могут складываться ситуации, требующие принятия мер различного характера. Поверка оценок и прогнозов базируется обычно на сравнении полученных результатов с характеристиками объектов-аналогов. Аналогами могут считаться природные и техноприродные системы, геокомплексы которых формируются под воздействием сходных факторов, характеризуются одинаковой направленностью и интенсивностью протекания природных и техноприродных процессов и имеют однотипную морфологическую структуру. [c.455]

Организация мониторинга осуществляется в виде несколько этапов. 1-й этап соответствует периоду рекогносцировочного обследования территории, когда определяются ее фоновые характеристики, выявляются наиболее острые экологические и социальные проблемы. П-й этап — это период, когда устанавливаются основные закономерности протекания природных, техноприродных процессов, разрабатывается прогноз последствий взаимодействия водохранилища с окружающей средой. На этой основе составляется программа мониторинга и выбирается вариант размещения сети наблюдений. Этап III — собственно мониторинг, когда осуществляются режимные наблюдения и исследования, обрабатываются результаты, подготавливаются рекомендации для органов управления. [c.455]

Водохранилища представляют собой водоемы, образованные вследствие подъема веды в реке при сооружении плотин по гидрохимической характеристике они близки к естественным озерам. В настоящее время лишь наканливается опыт прогнозирования гидрохимического режима водохранилищ, создаваемых в различных районах нашей страны. Изменения, происходящие с переходом от режима реки к режиму озера, в первой фазе существования водохранилища связаны с затоплением больших площадей и смывом при этом значительных масс растворимых органических и неорганических веществ, а также с новыми гидрологическими условиями — испарением, температурой воды, интенсивностью грунтового питания, возникновением стратификации и др. Поступление в воду больших количеств биогенных элементов (смыв с затапливаемых почв, сброс бытовых стоков и др.) при интенсивном прогреве воды на мелководьях создает условия для развития водорослей. В результате фотосинтеза может наблюдаться изменение газового режима водоема. [c.238]

Днепровское водохранилище (площадь 410 км ) имеет следующие характеристики НПГ—51,4 м средняя глубина — 8,0 м площадь мелководий—34% водообмен — 12—14 развгод. Изменения минерализации воды по продольной оси водохранилища не происходит, но наблюдается ее вертикальная стратификация, особенно в приплотинном участке (глубина до [c.245]

При оценке источника водоснабжения учитываются расходный режим водохозяйственного баланса по источнику требования, предъявляемые потребителями к качеству воды показатели качества воды в источнике требова- ия санитарно-гигиенические, охраны водных ресурсов, рыбоохраны и др. гидрологические данные об источнике наличие в нем ледо-шуговых явлений, особенности весеннего вскрытия и половодья для равнинных рек, прохождение весенне-летних паводков для горных рек, возможности промерзания и пересыхания, характеристика наносов, наличие вечной мерзлоты, снежных павин, селевых явлений и др. гидрогеологические данные запасы и условия питания подземных водных источников, возможные нарушения в связи а образованием водохранилищ, устройством дренажа, искусственной откачкой воды и т.п., возможности искусственного пополнения и образования подземных запасов воды результаты технико-экономического сравнения потребле- ния воды из разных источников. [c.856]

Второе дополнительное указание вызвано стремлением ограничить поступление в водоем сточных вод, содержащих грубо-диспёрсные взвешенные вещества, обычно быстро оседающие и образующие наносы у берегов и на ближайших участках русла реки. Предложено считать, что и в тех случаях, когда в сточных водах увеличение содержания взвешенных веществ не превышает приведенные выше пределы взвеси со скоростью выпадения более 0,4 мм/сек для проточных водоемов и более 0,2 мм сек для водохранилищ, они к спуску запрещаются. Выполнение этого указания, впервые включенного в водно-санитарное законодательство, в свою очередь предъявляет дополнительные требования к анализу сточных вод. Определение концентрации взвешенных веществ в сточных водах в лгг/л оказывается недостаточным. Необходима еще характеристика взвешенных веществ, по скорости их оседания и в особенно-сти О пределения наличия грубодисперсных взвешенных веществ (со скоростью оседания более [c.186]

Работы по радиационному устранению запахов проводились на искусственно приготовленных водах. При работе с пахнущими веществами, образующимися при гниении водорослей, образцы приготовляли растворением отдельных фракций веществ, выделенных из настоя водорослей. Из Учинского водохранилища были взяты водоросли видов С1айоркога и 8р1годуга. Разделение на фракции проводилось экстракцией эфиром при создании различной кислотности в настое водорослей. Количественная характеристика вклада различных фракций в величину общего запаха воды приведена в табл. 3. В ней даны весовые количества каждой фракции и интенсивность запаха, который они вызывают. В исследованном случае запах определялся в основном веществами трех фракций нейтральными соединениями, органическими кислотами и фенолами. [c.86]

Использование указанных отношений для характеристики качественного состава веществ, растворенных в воде низовьев Днепра, достаточно убедительно показало изменение соотношения органических веществ лигнино-протеинового и нектино-про-теинового комплекса, связанное с образованием Каховского водохранилища [18]. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология