Комплексное использование и охрана водных ресурсов

СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………......…2

1 ОПИСАНИЕ  БАССЕЙНА РЕКИ ЧУЛЫМ (НОВОСИБИРСКАЯ ОБЛАСТЬ)...3

   1.1 Водно-физические характеристики  почвогрунтов………………………...4

2  ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ВЛАГОЗАПАСОВ ПОЧВОГРУНТОВ ВОДОСБОРА………7

3 ВЫДЕЛЕНИЕ  СТОКОФОРМИРУЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ РЕЧНОГО  БАССЕЙНА……………………………………………………………………………14

4  РАСЧЕТ  ГОДОВОГО СТОКА…………………………………………………….16

   4.1 Расчет стока в реальных условиях (при антропогенном воздействии)……16

4.2 Расчет  стока в естественных условиях (при отсутствии антропогенного  воздействия)……………………………………………………………………….20

5  РАСЧЕТ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ РЕКИ БИОГЕННЫМИ  ЭЛЕМЕНТАМИ…………...21

5.1  Вынос биогенных элементов с  сельскохозяйственных угодий с  поверхностным и твердым стоком……………………………………………...21

5.2 Расчет  выноса биогенных элементов с  животноводческими стоками…..25

    5.3 Вынос биогенных элементов с  урбанизированных территорий………….27

6 ОЦЕНКА  КАЧЕСТВА ВОДЫ С УЧЕТОМ ПРОЦЕССА  САМООЧИЩЕНИЯ РЕКИ…………………………………………………………………………………...31

7 МЕРОПРИЯТИЯ  ПО УЛУЧШЕНИЮ СОСТОЯНИЯ РЕКИ…………………...34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………..42

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………….43

ПРИЛОЖЕНИЯ 
ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ  Б 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

    Целью выполнения данного проекта является оценка состояния водных ресурсов малой реки, расположенной в зоне интенсивного сельскохозяйственного освоения водосбора, и разработка сценария экологически безопасной организации сельскохозяйственного производства на данной территории. Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить  физико-географические условия на водосборной территории и выделить стокоформирующие комплексы.
2. Определить влагозапасы всех типов почвогрунтов за летние месяцы с учетом атмосферных осадков и максимально возможного испарения.
3. Вычислить годовой сток для каждого стокоформирующего комплекса (СФК) и всего водосбора в целом для условий антропогенной нагрузки, определенной заданием.
4. Рассчитать вынос основных элементов–биогенов – азота и фосфора (массу и концентрацию) с каждого СФК и всего водосбора, а также от животноводческой отрасли, населения и разных видов сельскохозяйственных угодий. Сравнить с ПДК.
5. Определить естественный фон содержания биогенов в воде, для чего полностью снять с водосбора антропогенную на грузку и, сформировав заново СФК, выполнить расчеты годового стока и выноса биогенов.
6. Разработать оптимальный сценарий ведения сельского хозяйства на водосборной территории. Сформировать СФК и выполнить расчеты годового стока и выноса биогенов для замыкающего створа. Сравнить с ПДК и сделать выводы.
7. В случае неудовлетворительного состояния водных ресурсов даже в условиях минимально возможного хозяйственного освоения водосбора, разработать мероприятия по регулированию стока, систему противоэрозионных мер в бассейне реки, обосновать ограничения водопользования.

 
 

1 ОПИСАНИЕ БАССЕЙНА  РЕКИ ЧУЛЫМ (НОВОСИБИРСКАЯ ОБЛАСТЬ)

    Основой для выполнения проекта служат картографические материалы по заданному речному  бассейну и антропогенная нагрузка на него в виде численности  сельского  населения, объемов сельскохозяйственного  производства. В индивидуальном задании на курсовой проект задаются:

 – топографическая карта (или карта уклонов);

– карта землепользования на территории водосбора;

– карта почвогрунтовых условий на водосборе и залегания уровня грунтовых 

   вод (УГВ);

– сведения об антропогенной нагрузке речного бассейна:

–численность  сельского населения 33750 человек;

–численность  городского населения 1270 человек;

– поголовье крупнорогатого скота (КРС) – 41500, свиней – 51000;

– осадки годовые 545 мм/год;

– максимально возможное испарение 683 мм/год;

– глубина промерзания почвогрунтов 1,3 м;

– максимальный запас воды в снеге 0,70 м;

    Прежде  всего, необходимо внимательно изучить  исходные данные - район расположения речного бассейна, картографический материал, виды и масштабы антропогенной нагрузки, метеорологические данные, водно-физические характеристики почвогрунтов и прочие сведения. Для бассейна нужно подобрать недостающие параметры и характеристики, используя справочно-нормативную литературу. Результаты анализа описываются в первом разделе пояснительной записки. Различные характеристики лучше представлять в удобной для чтения табличной форме или в виде круговых диаграмм.

       Структура землепользования площади водосбора  р. Чулым  приведена в

таблице 1.1 
 

Таблица 1.1 – Структура землепользования площади водосбора р.Чулым

Вид угодья	Fi,км2	Fобщ,км2	доля %
1	2	3	4
пашня	191,31	1037,5	18,44
лес	776,81		74,87
болото	31,063		2,99
луг	38,313		3,69

 

Вывод: на территории водосбора преобладает лес.

В таблице 1.2 приведена структура почвогрунтов площади водосбора. 

Таблица 1.2 - Структура почвогрунтов площади водосбора р. Чулым

Почвогрунт	Fi,км2	Fобщ,км2	доля %
1	2	3	4
Легкий  суглинок	250,19	1037,5	24,11
Торф	272,5		26,27
Средний суглинок	343,13		33,07
Тяжелый суглинок	171,69		16,55

 

Вывод: на территории водосбора преобладает средний суглинок. 

    1.1 Водно-физические характеристики почвогрунтов

1. Распределение годовых осадков

   Годовая величина осадков составляет K_X = 545 мм/год

Распределение годовых осадков приведено в  таблице 1.3 

Таблица 1.3 - Распределение годовых осадков

Месяц	4	5	6	7	8	9	10	11	год
%	5,4	7,4	11,7	13	11,2	7,6	8,6	35,1	100
KX,мм	29,43	40,33	63,765	70,85	61,04	41,42	46,87	191,3	545

 

2)  Расчет  максимально возможного испарения

    Максимально возможное испарение составляет Z_м = 683 мм.

Распределение максимально возможного испарения  приведено в таблице 1.4 

Таблица 1.4 – Распределение максимально  возможного испарения

Месяц	4	5	6	7	8	9	10	11	год
%	6,8	18,2	20,5	19,4	14	10,8	5,2	5,1	100
Zm,%	37,06	99,19	111,73	105,73	76,3	58,86	28,34	27,795	683

 

3) Запас  воды в снеге в лесу

 Запас воды в снеге в лесу , м , вычисляется по формуле

             

                                                                                  (1.1) 

где А – коэффициент, зависящий от климатического района и принимаемый равным 2,0;

h_п^в – максимальный запас воды в снегу в поле, м ; 

в – показатель степени в зависимости от  климатической зоны принимается равным  0,8. 
 

4) Максимальная  гигроскопичность почвогрунтов

Максимальная  гигроскопичность почвогрунтов G, мм, приведена в таблице 1.5 

Таблица 1.5 – Максимальная гигроскопичность почвогрунтов

Почвогрунт	G, мм
Торф	150
Легкий  суглинок	60
Средний суглинок	85
Тяжелый суглинок	125

 

5)  Полная  влагоемкость

    Полная  влагоемкость , мм , определяется по формуле 

 ,                                      (1.2)

 

6) Коэффициент фильтрации

      Коэффициент фильтрации К_ф , м/сут , определяется по таблице 1.6 путем интерполяции в зависимости от максимальной гигроскопичности почвогрунтов. 

Таблица 1.6 –  Связь коэффициента фильтрации с  максимальной гигроскопичностью

G, мм	20	50	100	150	200	10
Кф , м/сут	1,90	0,70	0,15	0,10	0,08	2,10

 

7)   Наименьшая влагоемкость активно слоя

    Наименьшая  влагоемкость активно слоя , мм , определяется по формуле 

                                                            ,                                           (1.3)

 

Водно-физические характеристики почвогрунтов сведены в таблицу 1.7 
 

 Таблица 1.7 – Расчет водно – физических характеристик почвогрунтов

Грунты	G,мм	Wпв, мм	Wнв, мм	Kф, м/сут	hкк,м
1	2	3	4	5	6
легкий  суглинок	60	424	212	0,20	2,5
средний суглинок	85	459	229,5	0,34	3,0
тяжелый суглинок	125	515	257,5	0,42	4,0
торф	150	550	275	0,10	0,7