Презентация на тему Методология разработки Правил использования водных ресурсов водохранилищ

регулирования стока и использования водных ресурсов крупных водохранилищ РФ

определен несколько десятилетий назад, постоянно уточняется и совершенствуется, является предметом пристального внимания ученых и специалистов в области водохозяйственного и энергетического строительства
«Методические указания» регламентируют структуру и содержание документа «Правила использования водных ресурсов водохранилищ»
Задают порядок его разработки
Определяют состав необходимых исходных данных, включая требования водопользователей к режиму бьефов гидроузла, методику основных расчетов, а также порядок согласования документа.
Предназначены для заказчиков и разработчиков документа «Правила использования водных ресурсов» изолированных водохранилищ и каскадов водохранилищ.

Российской Федерации использование и охрана водных ресурсов водохранилищ осуществляется

в соответствии с требованиями, согласованными с заинтересованными органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, со специально уполномоченными государственными органами в области охраны окружающей природной среды, государственным органом санитарно-эпидемиологического надзора, государственным органом управления использованием и охраной рыбных ресурсов и другими заинтересованными органами управления
правила регламентируют режим наполнения и сработки водохранилищ, порядок пропуска половодий и паводков, размеры попусков в нижний бьеф гидроузла
«Правила» подлежат пересмотру по мере накопления опыта эксплуатации, изменения водохозяйственной обстановки, экологических требований к режиму использования стока, но не реже, чем один раз в 10-12 лет. Как разработка, так и пересмотр «Правил» требуют выполнения значительного объема специальных расчетов.
в настоящее время основным документом, регламентирующим принципы и методы управления стоком рек с максимально возможным учетом интересов водопользователей и безопасности подпорных сооружений гидроузла, населения и хозяйства в его нижнем бьефе, в настоящее время являются «Основные правила или Основные положения правил использования водных ресурсов» водохранилищ. Вновь составляемые или пересматриваемые документы именуются «Правила использования водных ресурсов».

около четырех десятилетий. В конце 1950-х гг. было разработано,

а в 1961 г. – утверждено «Положение о порядке использования водных ресурсов водохранилищ РСФСР (Госводхоз РСФСР. РВ-1-61). В нем указывалось, что «руководящим документом по использованию водных ресурсов водохранилищ в нормальных эксплуатационных условиях должны быть «Основные положения правил использования водных ресурсов» конкретного водохранилища. В 1960-е гг. были разработаны «Основные положения правил» десятков водохранилищ, в том числе крупнейших: Волжско-Камского и Ангаро-Енисейского каскадов гидроузлов, Цимлянского гидроузла на р.Дон и других. Из последних документов основным являются методические указания по разработке «Правил использования водных ресурсов водохранилищ»

водохранилищ и их учет в «Правилах»
Общие положения

сохранению безопасных

условий проживания населения

сохранению наземных экосистем (растительность и животный мир)

сохранению водных экосистем (качество воды, гидробионты, ихтиофауна)

Водохранилище

Нижний бьеф гидроузла

водных ресурсов водохранилищ»
Воздействие водохранилищ гидроузлов на окружающую среду в

процессе эксплуатации в значительной степени определяется режимом использования водных ресурсов.
Необходимость поддержания санитарного состояния воды в реке может противоречить оптимальному использованию водных ресурсов в интересах других компонентов. Например, принятый в проекте режим использования водных ресурсов Камского водохранилища на р. Каме и Куйбышевского водохранилища на р.Волге в межень является оптимальным для гидроэнергетики. В настоящее время он изменен с целью обеспечения постоянных в течение суток санитарных попусков в нижние бьефы гидроузлов, предотвращающих вызываемые ветром противотечения. При отсутствии этих попусков в водозаборные сооружения попадали сточные воды нижележащих населенных мест и промышленных предприятий.
В целях предотвращения истощения водных ресурсов и деградации водных экосистем предельно допустимый объем ежегодного безвозвратного изъятия воды из водохранилища (в сумме с потерями воды на дополнительное испарение) не должен превышать (10 – 20) % от среднемноголетнего годового стока реки в створе гидроузла

Во избежание негативных явлений, обусловленных зимней сработкой водохранилища, следует

ограничить для верхних слоев водохранилища (до 5 м) скорость сработки до 0,3 м/сутки. Более глубокие слои должны срабатываться со скоростью не более 1 м в сутки.
Основные экологические требования по нижнему бьефу гидроузла сводятся к обеспечению расходов воды, гарантирующих бесперебойную работу питьевых водозаборов, благоприятные условия для культурно-бытового водопользования населения и сохранность биоценозов.
Размеры санитарных попусков регламентируются рядом документов различных ведомств, требования которых не всегда совпадают. Одни документы требуют, чтобы минимальный санитарный попуск был не менее минимального среднесуточного расхода воды в реке при бытовом гидрологическом режиме летней и зимней межени года 95% обеспеченности, другие – чтобы минимальный расход воды зарегулированных рек соответствовал установленному гарантированному расходу воды в нижнем бьефе гидроузла с обеспечением кратности разбавления сточных вод в контрольном створе водопользования до нормативов, установленных для данного водного объекта.
Ведомственный документ МПР России «Временные методические рекомендации по установлению минимально допустимых расходов воды в реках для оценки возможных изъятий водных ресурсов», выдвигает аналогичные требования к минимально допустимым расходам воды в реках. Кроме того, указанный документ требует, чтобы для обеспечения промывки и обводнения поймы в весенний период в нижний бьеф гидроузла поступало не менее 20% объема стока половодья года 75-95%

сохранения запасов ценных рыб, включая их кормовую базу
прибрежные территории

(обводнение поймы, сохранение ценных биоценозов и ландшафтов)
особо охраняемые территории, требующие сохранения наиболее комфортного водного режима
предотвращение занесения либо чрезмерного размыва русла или развития эрозионных процессов по берегам

чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия»
Водный кодекс РФ

предписывает необходимость установления для водных объектов допустимого объема безвозвратного изъятия поверхностного стока (10-20) % от среднемноголетнего
превышение объема безвозвратного изъятия до двух раз по сравнению с указанными значениями расценивается как чрезвычайная экологическая ситуация
превышение объема безвозвратного водопотребления более двух раз рассматривается как экологическое бедствие
Для водохранилищ, которые в установленном порядке отнесены к водным объектам преимущественного использования для сохранения, воспроизводства и добычи рыбных ресурсов, правила использования водных ресурсов устанавливаются исходя из приоритетного соблюдения требований рыбного хозяйства

роли проектируемых и существующих водохранилищ РФ и необходимость ее

специального рассмотрения при разработке или пересмотре «Правил» связана :
с ущербами от наводнений
отклонением от проектного режима отдельных гидроузлов и их каскадов
В нижних бьефах ряда крупных гидроузлов проводилось интенсивное освоение и застройка пойменных земель, которые в естественных условиях затоплялись каждые 3-5 лет. Для предотвращения затопления этих территорий в относительно невысокие половодья приходится резко снижать сбросные расходы воды путем форсировки уровня водохранилищ сверх НПУ, что согласно проектам гидроузлов 1-го и 2-го классов и правилам использования водных ресурсов их водохранилищ допускается лишь в экстремальные половодья (повторяемостью один раз в 1000 и 10000 лет).

ценных земель продолжительность затопления Т

1% + 0.5 м

НПУ

ФПУ 5 %

с/х и лесные угодья
ФПУ 5% + 0.5 м

атомная энергетика

Рыбное хозяйство

Гидроэнергетика

Водный транспорт и лесосплав

Сельское хозяйство

Рекреация

реки и береговой полосы на участке ожидаемого воздействия гидроузла

на водный режим;
продольный профиль реки на том же участке с отметками дна и водной поверхности;
перечень водозаборов с указанием расстояния до створа плотины, допустимыми максимальным и минимальным уровнями воды;
система кривых связи расходов и уровней воды с указанием отметок выхода воды на пойму;
поперечные профили русла и поймы реки в опорных створах;
характеристика застройки и хозяйственного использования прибрежной полосы, последствий их затопления.

СОСТАВЛЕНИИ ВХР, ВЭР И ГР
“Водный кодекс Российской Федерации”
Федеральный

закон «О безопасности гидротехнических сооружений»
Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г
Федеральный закон «Об особо охраняемых природных территориях»
Постановление Правительства Российской Федерации «О порядке эксплуатации водохранилищ»
Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении Положения об осуществлении государственного контроля за использованием и охраной водных объектов»
Постановление Правительства Российской Федерации «Об утверждении Положения о ведении государственного мониторинга водных объектов»
СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территорий от затопления и подтопления»
Другие СНиП, СанПиН

сведения о гидроузле (компоновка, состав и параметры подпорных сооружений

и т.п.) и характеристика фактической пропускной способности всех водопропускных сооружений гидроузла (в графическом виде и в виде интерполяционных таблиц)

Водосбросной фронт индивидуален для каждого г/у и представлен : поверхностными и донными водосбросами; шлюзами; рыбопропускными сооружениями

- это использование притока воды, обеспечивающее получение максимальной энергоотдачи

при заданной надежности электроснабжения потребителей.
Главная функция комплексного гидроузла - это использование водного ресурса водохранилища вместе с притоком, обеспечивающее получение максимальной водоотдачи с учетом установленной системы приоритетов и критериев покрытия требований к воде всех участников ВХК, включая санитарно-экологическую составляющую.
Важнейшим требованием к функционированию каждого гидроузла является обеспечение его безопасности и безопасности населения и хозяйства в верхнем и нижнем бьефах.
Диспетчерские графики и правила определяют основное содержание “Правил использования водных ресурсов водохранилищ гидроузлов электростанций”. Основными элементами диспетчерских графиков являются отметки уровней воды в водохранилище у плотины в конце межени и половодья.
Диспетчерский график должен быть построен таким образом, чтобы обеспечить:
нормативную надежность гарантированной энерго и водоотдачи;
максимально возможную среднюю многолетнюю выработку электроэнергии ГЭС;
постепенное уменьшение энерго и водоотдачи по мере сокращения запаса воды в водохранилище для предотвращения глубоких перебоев в крайне маловодных условиях.

условиях неопределенности исходной гидрологической информации, т.е. при недостаточной заблаговременности

и точности долгосрочных гидрологических прогнозов, осуществлять оптимальное управление функционированием каскадов и их объединений в энергосистемах

Zв.б.i(нач.) и определяется зона, в которой будет работать гидроузел

в этот интервал времени;
назначаются средние за интервал Qн.б.i (и/или отбор из верхнего бьефа) или Ni ГЭС в соответствии с диспетчерской зоной, в которой окажется вышеуказанная отметка воды в водохранилище (у плотины);
определяется Zв.б.i(конечн.);
проверяется, в какой зоне диспетчерского графика оказывается вычисленная Zв.б.i(конечн.): если зона графика по сравнению с первоначальной не изменяется, то расчет для данного интервала заканчивается, если изменяется, то уточняется первоначальное значение Qн.б.i (и/или отбор из верхнего бьефа) или Ni ГЭС;
повторяется расчет для Qн.б.i (и/или отбора из верхнего бьефа) или Ni ГЭС, соответствующих зоне, куда попадает Zв.б.i(конечн.); если и при этом конечная отметка воды в водохранилище вновь попадает в первоначальную зону графика, то Zв.б.i(конечн.) в данном интервале назначается равным отметке на границе зон и вычисляется промежуточное значение средних за расчетный интервал Qн.б.i (и/или отбор из верхнего бьефа) или Ni ГЭС.

по сравнению с проектными данными, гидравлических характеристик русла реки

в верхнем и нижнем бьефах (поперечных сечений, уклонов дна, коэффициентов шероховатости);
изменением требований к предельным уровням воды во всей зоне водохранилища и диапазону колебаний уровней воды в нижнем бьефе гидроузла
расчеты пропуска высоких половодий через гидроузел или каскад гидроузлов, кривых свободной поверхности (кривых подпора) водохранилищ и уровней воды в верхнем и нижнем бьефах гидроузла при суточном и недельном регулировании мощности ГЭС, при котором имеет место неустановившееся движение воды.

сооружения, естественные водные ресурсы,

требования водопользователей, нормативные уровни и расходы воды
Управление водным режимом
Гидрометеорологическое обеспечение
Порядок согласования и утверждения «Правил использования водных ресурсов» водохранилища