Учебное пособие по экологии. методичка Экология водного бассейна. Методические указания к курсовому проекту экология водного бассейна для студентов специальности 320700 "Охрана окружающей среды и рационального использования природных ресурсов"
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
1.4.3.2 Обоснование необходимости орошения земель Выполнение данного раздела основано на положениях СНиП 2.06.03-85 "Мелиоративные системы и сооружения". Величину относительной продуктивности по температурному В предыдущих разделах были определены вероятности необходимости орошения, но делать окончательный вывод можно после сопоставления температурных и водных условий почвы. Так как в условиях с достаточно низкими температурами, даже, если вероятность необходимости орошения будет велика, эффекта от орошения не будет. Это определяется «Законом Либиха», согласно которому - продуктивность растений определяется лимитирующим фактором среды. Поэтому сопоставим значения продуктивности растений по темперному (St) и водному (Sw) факторам. Если St Sw, то лимитирующим фактором является влажность почвы, что подтверждает потребность в орошении. Если St Sw , то лимитирующим фактором являются температуры воздуха, которые в пределах сельскохозяйственного поля активно регулироваться не могут. В этом случае оросительные мелиорации эффекта не принесут. фактору определяется с помощью средней за вегетацию температуре (tсра), которая определяется по данным таблицы (1.1): tср = (t0) /nt (1.18) где nt – количество периодов с положительными температурами; (t0) – сумма положительных температур. Используя полученную по формуле (1.18) величину, определяется значение St по графику (рис. 1.10). Аналогично, с помощью графика (рис. 1.9) определяется величина Sw по значению: Wср = (W) /n w (1.19) где nw – количество значений почвенных влагозапасов в ряду исходных данных за период вегетации; (W) – сумма почвенных влагозапасов в ряду исходных данных за период вегетации. На основании проведенных расчетов, развитие орошения на рассматриваемом объекте рекомендуется в случае, если StSw и Р 10 %. Таблица 1.16 - Средние продуктивные влагозапасы в слое 0-50см почвы за вегетационный период Wcp и среднеквадратическое отклонение почвенных влагозапасов w
1.5 Баланс земельных ресурсов В данной работе баланс земельных ресурсов необходим для определения объемов веществ поступающих в водный объект от рассредоточенных источников: леса, луга, сельскохозяйственных угодий, болота. Уравнение баланса земельных ресурсов имеет вид: Fб = Fлес + Fлуг + Fбол + Fс/х +Fур + Fоз, км2 Fс/х = Fор + Fос + Fбог (1.20) где Fб – площадь бассейна реки; Fлес , Fлуг , Fбол , Fоз - соответственно площади лесов, лугов, болот и озер; Fс/х – площадь сельскохозяйственных угодий, включая орошаемые, богарные и осушаемые земли; Fур – площадь урбанизированной территории (города, деревни, дороги. свалки и т.п.).Площади бассейна реки, лесов, болот, сельскохозяйственных угодий можно определить на основе промера площадей по картографическому материалу или по данным Водного кадастра. На долю урбанизированной территории приходится примерно 6-8% территории. Площадь лугов (в условиях курсовой работы) определяется из баланса при известных значениях всех других величин. Имея результаты земельного баланса можно оценить экологическое состояние водосборной площади на основе сравнения площади занятой лесами и лугами с экологически допустимой площадью для условий конкретного объекта /3/ (таб.1.17): Fэк. В случае: Fэк.(Fлес + Fлуг) – антропогенное влияние привело к не допустимому переформированию земельного фонда. Табл.1.17 Экологически допустимые площади естественных угодий, %.
В этом случае необходимо планировать мероприятия по увеличению площадей лесов, лугов и снижению доли пашни на сельскохозяйственных угодьях. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ В данной главе делается оценка объемов используемых водных ресурсов и их загрязненности, на основе водно-балансовых расчетов. Расчеты проводятся в соответствии с СНиП 2.04.02-84 и СНиП 2.04.03-85 "Водоснабжение". С этой целью определяются объемы водопотребления и водоотведения, объемы водопользования, проводится определение показателя качества сточных вод, с помощью которого можно учесть их загрязненность в уравнении водохозяйственного баланса. Результаты данной главы позволяют делать оценку дефицитном или бездефицитном использования водных ресурсов на современном этапе, определить основные источники загрязнения водных ресурсов и основных водопотребителей. В состав участников ВХК рассматриваемого объекта входят водопотребители и водопользователи. На современном этапе на рассматриваемом объекте получили развитие следующие водопотребители: городское и сельское коммунально-бытовое хозяйство, промышленность, животноводство, орошение, рекреация. К водопользователям относятся: охрана природы, водный транспорт (ВТ). 2.1 Объемы водопотребления и водопользования 2.1.1 Коммунально-бытовое хозяйство Объем водопотребления коммунально-бытовым хозяйством (к.б.х.) определяется в зависимости от численности населения (N), нормы водопотребления (количество воды приходящееся на одного человека в сутки (q)), расчетным периодом времени (t) и коэффициентом полезного действия () системы водоснабжения: городское кбх Wг = Nг*gг*365/г , млн.м3 сельское кбх Wс = Nс*gс*365/с , млн.м3 (2.1) Норма водопотребления в основном зависит от: степени благоустройства (таблица 2.1); климатических условий (например, в южных областях она выше, чем в северных, поскольку резко увеличивается потребность в воде для создания фонтанов, бассейнов, прудов и т.п.). Экологически оптимальная норма водопотребления городскими жителями в условиях средней полосы России составляет 200 - 250 л/сут*чел. В курсовой работе - численность населения определяется по карте путем подсчета городов и определения количества людей, проживающих в них, по условным обозначениям, которые даются к картам. Например: на карте имеется город, обозначенный следующим образом:  СТАРОДУБ В условных обозначениях сказано, что города, названия которых написано данным шрифтом имеют численность от10000 до 50000чел. Для условий курсовой работы принимается численность данного города Nг=50000чел. Численность сельского населения определяется с помощью величины плотности сельского населения (с), которая определяется по таблице (табл.2.1): Nс = с *Fоб (где Fоб – площадь рассматриваемого объекта). Численность городских жителей и общая численность населения Nкбх рассматриваемого объекта составят: Nг = Nкбх = Nг+Nс где i – номера городов. Табл.2.1 Плотность сельского населения, чел./км2
Нормы водопотребления принимаются в зависимости от степени благоустройства, в соответствии с таблицей 2.2 Коммунально-бытовое хозяйство характеризуется относительно равномерным потреблением воды, в течение года. Таблица 2.2 Нормы водопотребления в коммунально-бытовом хозяйстве в зависимости от степени благоустройства
Примечание: 1. Для учета водопотребления мелкими промышленными предприятиями расположенными в пределах города норму водопотребления увеличивают на 10-20%. 2.Классификация населенных пунктов по количеству жителей дается на картах. 3. К.п.д. систем водоснабжения принимаются равными: для города 0.95, для сел 0.9. 2.1.2 Промышленность Объемы водопотребления и водоотведения определяются для каждого промышленного предприятия, присутствующего на рассматриваемом объекте, и в целом по промышленности. Виды промышленности берется по таблице 2.3 Табл.2.3 Основные виды промышленности европейской территории России
Объем водопотребления в промышленности определяется в зависимости от объема выпускаемой продукции (В), годовой нормы водопотребления (qп) и кпд системы водоснабжения ( ). Wпi = Вi*gпi/п, млн.м3 (2.2) где i – номер промышленного предприятия. Объемы годовой выработки продукции (В) выписываются из таблицы исходных данных. К.п.д. системы водоснабжения в промышленности принимается равным 0.98. Формула (2.2) используется для определения годовых объемов водопотребления для каждого вида продукции отдельно, после чего все объемы воды складываются: Wп = Wпi Промышленность относится к равномерно потребляющим воду в течение года участникам ВХК. Таблица 2.4 Показатели использования водных ресурсов в промышленности
В условиях курсовой работы объемы промышленного производства задаются по вариантам (см. Приложение). 2.1.3 Животноводство Годовой объем водопотребления в животноводстве определяется в зависимости от численности скота (N) ,нормы водопотребления одной единицей численности в сутки (q), продолжительности расчетного периода (t) и кпд водопроводной сети (). Норма водопотребления (таб.2.5) зависит от вида скота (птицы), направления животноводства при выращивании конкретного вида скота (молочное, мясное, получение шерсти), возраста животных и технологии их выращивания (например, с гидросмывом или скребковым удалением навоза). В курсовой работе принимается, что животноводство представлено: крупнорогатым скотом, свиноводством, овцеводством и птицеводством (в соответствии с заданием). Годовой объем водопотребления рассчитывается для каждого вида скота и по животноводству в целом, в зависимости от поголовья Nжi, нормы водопотребления gжi и к.п.д. животноводства: Wжi = Nжi*gжi*365/ж , млн.м3 Wж = Wжi (2.3) Поголовье скота принимается в зависимости от численности сельского населения: Nкрсж =Nc*0.2 Nсвж =Nc*0.4 Nовж =Nc*0.67 Nптж=Nc*6.6 (значения коэффициентов взяты по статистическому справочнику). К.п.д. системы водоснабжения принимаются равными к.п.д. села. Животноводство относится к участникам ВХК, равномерно потребляющим воду в течении года. Таблица 2.5 Нормы водопотребления и водоотведения в животноводстве
2.1.4 Рекреация В данной курсовой работе рекреация в составе ВХК выступать как водопотребителем (санатории, дома отдыха, оздоровительные лагеря, пансионаты, лечебницы), для которой характерны черты городского коммунально-бытового хозяйства. Основное отличие заключается в неравномерности водопотребления в течении года, что связано с режимом работы. Например, оздоровительный лагерь может работать только на прием школьников в периоды каникул. Норма водопотребления зависит от вида рекреационного учреждения (табл.2.6). Годовой объем водопотребления для рекреации рассчитывается в зависимости от: численности отдыхающих Nр , нормы водопотребления gр, продолжительности периода работы р и коэффициента полезного действия системы водоснабжения р (принимается как для городского к.б.х.) по формуле: Wр = Nр*gр*р/р , млн.м3 (2.4) Численность отдыхающих принимается в долях от численности городского населения, проживающего на рассматриваемом объекте (1%) : Nр = 0.01 * Nг Таблица 2.6 Нормы водопотребления для рекреационных учреждений.
Рекреация относится к не равномерно потребляющим воду в течении года участникам ВХК. Водопотребление согласуется с режимом приема отдыхающих. В данной работе предусматривается летний и зимний отдых. Продолжительность работы рекреационных учреждений определяется с помощью внутригодового распределения температур воздуха. Летний отдых назначается в период с температурами не ниже 10С. Зимний отдых – при температурах не выше -5С. (Пример: см. рис.2.1. Летний отдых: продолжительность 4 месяца, с 6 по 9; зимний отдых продолжительностью 3 месяца, с 12 по 2 . В течении данных месяцев водопотребление для целей рекреации равномерно).  Рис.2.1 Пример назначения периода отдыха в рекреационном учреждении. 2.1.5 Орошение Объем водопотребления для орошения определяется в зависимости от площади орошения (Fор), величины оросительной нормы Мор и к.п.д. оросительной системы (ор). О  бъемы воды рассчитывается отдельно для каждой (i-ой) культуры по формуле (2.5) и в целом для всего севооборота:Wор = Fор * Мор/ор , млн.м3 (2.5) Wор = Wорi По условию задания площадь орошения принимается в равной 0.5 - 5% от площади сельскохозяйственных угодий, которая определяется по карте (но не менее 200га). Величина оросительной нормы принимается по таблице 2.7. Таблица 2.7 Оросительные нормы для разных сельскохозяйственных культур,м3/га
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||