Характеристика природно-климатических условий бассейна реки Жижма

Турбинные камеры. Для напоров Н=6-10м. для уменьшения длины вала гидротурбины и высоты затвора, применяют закрытые турбинные камеры. Они выполняются так же прямоугольными по габаритам открытых, лишь верхнее перекрытие становится напорным. Ширина камеры определяется по формуле:

B=А=(3…4)D₁ = 3*1,0 = 3,0 м.

Высота открытой турбинной камеры H зависит от глубины воды в ней, H₁=hmin+hн.a.

где: hmin-минимальное заглубление направляющего аппарата, hmin>(0,9…1,0)*D₁

h_н.a.  =(0,65…0,75)*D₁

H₁=1,0 + 0,75=1,75 м.

Приняв В=3* D_1, получаем глубину входа в турбинной камере:

H₁= ;

где =1,0…1,2 м/с – допустимая скорость на входе в турбинную камеру.

Окончательно принимаем большее  значение глубины воды, H₁ = 1,39 м.

Отсасывающие трубы. Применяются прямоосные конические отсасывающие трубы, при положительной высоте отсасывания Hs>0, тогда длина отсасывающей трубы:

                                                            L<Hs+0,5 , м.                                                             (4.7)

  L<  2,72+ 0,5 = 3,22м

Конструктивно длина прямоосной конической отсасывающей трубы принимается  в пределах:

                                                        L=(3…4)*D1                                                                 (4.8)

                                                           L= 4*1,0 = 4,0 м.

Диаметр входного сечения принимается  в пределах:

                                               D₃=(1,1…1,2)*D₁,                                                                    (4.9)

                                                        D₃=1,2*1,0=1,2 м.

а угол конусности отсасывающей трубы  принимается в пределах =8…12

=10

Определяем диаметр выходного сечения по формуле:

                                                  

, м.                                                             (4.10)

где: V₅ - допустимая скорость на выходе отсасывающей трубы, при которой потери кинетической энергии не превышают 0,5…2,5% напора, т.е. hw^s=( α_s*V₅)/2*g<(0.005…0,025)*Hр

Отсюда выражаем V₅:

Длину отводящей трубы определяем по формуле:

                                                       

                                                             (4.11)

 

5.Комплексное  использование и охрана водных  ресурсов.

Поступление в воду и почву различных  загрязняющих веществ представляет опасность для окружающей среды и общества тогда, когда их концентрация возрастает на столько, что природа уже не справляется с ними и способность воды к самоочищению оказывается недостаточной для переработки всех отходов, поступающих в биосферу.

Качество природных вод во многих районах Земли ухудшилось на столько, что использовать их для водоснабжения невозможно. Это объясняется не ростом безвозвратного водопотребления, а возрастанием объема промышленных, коммунальных и других сточных вод, загрязняющих водоемы.

В настоящее время основным методом защиты водных ресурсов от загрязнения является очистка сточных вод перед их сбросом в водоток. Этот процесс очень дорогой и весьма сложный, но, главное, недостаточно эффективный. Самые совершенные методы искусственной очистки освобождают воды от загрязнения не более, чем на 80-95%, а 5-20% наиболее устойчивых примесей остаются и поступают в природные воды. [7]

В перспективе развития экономики  должно предусматриваться полное обезвреживание сточных вод и воздушных выбросов и утилизация их ценных компонентов с последующей переработкой в сырье для получения новых продуктов.

 

5.1.Способы очистки  промышленных и коммунальных  стоков.

Максимальное количество загрязнений  поступает в природные воды с  промышленными сточными водами, имеющими разнообразный состав и большие объемы. Количество и качественный состав промышленных стоков определяются производительностью каждого предприятия и принятой на них технологией.

Особый вид загрязнения водных ресурсов - тепловое загрязнение, которое вызывается сбросом в реки и водоемы нагретой воды, использованной для охлаждения агрегатов промышленных предприятий или АЭС и ТЭС. Тепловое загрязнение стимулирует рост водорослей.

Существуют следующие виды очистки  стоков: механическая, химическая, физико-химическая и биологическая.

Механическая очистка служит для  освобождения воды от нерастворимых  в воде взвешенных частиц, которые  отделяют путем процеживания, отстаивания  и фильтрации. Очистку применяют лишь в тех случаях, когда прошедшие ее воды могут быть вновь использованы в производстве или по своим показателям пригодны для сброса в водоем. [5]

К химическим методам очистки относят: коагулирование, нейтрализацию и  окисление. В качестве коагулянтов используют соли железа, алюминия, глину, золу и шлаки, активный уголь и гуминовые вещества.

При физико-химической очистке воды используют методы экстракции, сорбции, флотации и кристаллизации. Экстрагированием называют извлечение загрязнений из воды путем смешивания ее с другой жидкостью, в которой примеси растворяются лучше, чем в воде. Концентрированные промышленные стоки можно очищать методом кристаллизации.

Биохимическая очистка сточных  вод основана на способности аэробных микроорганизмов использовать для своего развития и жизнедеятельности те коллоидные соединения, которые не были удалены на предшествующих стадиях обработки. Более перспективна биохимическая очистка сточных вод в естественных условиях - на полях орошения. В этом случае для освобождения воды от загрязнений используется очищающая способность самой почвы. Фильтруясь сквозь слой почвы, вода оставляет в ней взвешенные, коллоидные и растворенные примеси, которые образуют биопленку на поверхности почвенных частиц. Используя кислород воздуха, проникающий в поры почвы, микроорганизмы биопленки окисляют органические загрязнения, превращая их в простейшие минеральные соединения. [5]

 

 

 

5.2 Охрана вод от  загрязнения удобрениями и пестицидами.

Для предотвращения попадания удобрений  в водоисточник необходимо:

- соблюдение соответствующих норм  и сроков удобрений;

- дробное внесение удобрений с оросительной водой, что позволяет уменьшить их дозу;

- применение концентрированных  и медленно действующих удобрений;

- исключение хранения удобрений  под открытым небом.

Для ограничения поступления пестицидов в водотоки предусматриваются мероприятия:

- совершенствование методов их  применения и ограниченное использование  стойких препаратов;

- уменьшение рассеивания пестицидов  в окружающей среде;

- замена пестицидов биологическими  методами защиты растений. [3]

 

 

5.3 Охрана малых рек от истощения, загрязнения и засорения.

Вследствие малой величины, реки очень чувствительны к хозяйственной  деятельности человека. 

В 1980 г. было принято постановление  «Об усилении охраны малых рек  от загрязнения, засорения и истощения, и рациональном использовании их водных ресурсов». Для сохранения малых рек предусмотрены следующие мероприятия:

- строгое обеспечение минимально  допустимых расходов;

- строгое соблюдение агротехники;

- применение двухстороннего регулирования  влажности почвы при проведении мелиоративных работ;

- регулирование стока малых  рек путем строительства прудов  и водохранилищ;

- устройство водоохранных зон  и прибрежных полос. [5]

 

 

 

6 Технико-экономическое  обоснование ВХК.

 

При проектировании водохозяйственных  систем технико-экономические расчеты проводят для определения состава участников ВХК, обоснование параметров объектов ВХК, распределение затрат между отраслями – участниками ВХК, обоснование эффективности водоохранных мероприятий.

В данном проекте необходимо определить общую экономическую эффективность ВХК и провести распределение затрат между участниками. Для этого необходимо знать капитальные вложения (К) и издержки (С) как по отраслям так и по ВХК в целом, а также ежегодную прибыль в целом (П) которая определяется как разность валового дохода и издержек (П = Д - С).

Затраты подразделяются на комплексные (К_комп., С_комп.) и отраслевые (К_отр., С_отр.). Тогда затраты по отдельно взятой отрасли:

                                             К_i = К_{i комп.} + К_{i отр.}                                                                               (6.1)

                                              С_i = С_{i комп.} + С_{i отр}.                                                                              (6.2)

где К_{i комп.}, С_комп. – часть комплексных капитальных затрат и издержек приходящихся на данную отрасль.

Затраты по ВХК в целом можно  представить следующим образом:

                                                 К_ВХК = К _комп. + ΣК_{i отр.}                                                                (6.3)

                                                С_ВХК = С _комп. + ΣС_{i отр.}                                                                 (6.4)

где ΣК_{i отр.}, ΣС_{i отр.} – сумма отраслевых капитальных затрат и издержек всех участников ВХК.

1. Определение капитальных вложений и издержек в комплексные сооружения.

       1.1 Затраты в комплексных сооружениях:

                        К_комп.=К_уд.· I_к.· W_пол.=50·1982,387·140728,07= 13948,87млн. руб.                 (6.5)

где К_уд. = 45-50 руб/м³ – удельные капитальные затраты 1 м³ полезного объема в ценах 1991 г.

I_к. = 1982,387 – индекс цен на капитальные вложения для пересчета в нынешние цены с учетом деноминации и НДС на 1.09.2008 г.

W_пол. – полезный объем водохранилища, м³.

      1.2. Ежегодные издержки на содержание комплексных сооружений:

                                                          С_комп. = α · К _комп., руб.                                                         (6.6)

где α = 0,02…0,04 – норма амортизационных  отчислений.

С_комп. =0,02 ·13948,87, =278,98млн.руб.

2. Определение затрат и прибыли для участников ВХК:

      2.1.1 Капитальные вложения на гидроэнергетику:

                                                   Кгэс=Куд.·Iк·Nуст. , руб.                                                         (6.7)

где: Куд.=1000…1200руб./кВт. - удельные капитальные затраты установленной мощности ГЭС;

  Nуст. - установленная мощность ГЭС , кВт.

Кгэс=1000·1982,387·826,89=1639,22млн.. руб.

2.1.2 Ежегодные издержки на гидроэнергетику

                                                               Сгэс= α· Кгэс ,                                                                (6.8)

где: α=0,02…0,03-затраты на эксплуатацию

Сгэс=0,02·1639,22=32,78млн. руб.

2.1.3 Валовой доход от гидроэнергетики

                                                    Dгэс.= μ ·β  · Эгэс. , руб.                                                      (6.9)

где:  μ = 0,85…0,8 - коэффициент учитывающий потребление электроэнергии на внутренние нужды и потери в сетях

        β = 150,0 руб./Квт.·час.- тарифная ставка за 1 Квт.·час. электроэнергии на 1.12.2008

Эгэс.- вырабатываемая энергия за год определяемая по формуле

                                                       Эгэс.=365·24·Nуст.                                                             (6.10)

Эгэс=365·24·826,89=7243556,40 Квт.·час.

Dгэс.=  0,8·150· 7243556,40 =869,23млн. руб.

2.1.4 Прибыль на гидроэнергетику

                                                            Пгэс.= Dгэс.- Сгэс. руб.                                                  (6.11)

Пгэс. =869,23–32,78=836,45млн. руб                                

2.2.1 Капитальные вложения на орошение

                                                              К_ор.=К_уд·I_к·F_ор , руб.                                             (6.12)

    где    Fор - площадь орошения, га;