Водний транспорт, лісосплав, рибне господарство як учасники водогосподарського комплексу

План

    Водний транспорт.

    Типи лісосплавів. Розрахунок потреби у воді.

    Рибне господарство.

ВОДНИЙ ТРАНСПОРТ, ЛІСОСПЛАВ, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, ЯК УЧАСНИКИ ВОДОГОСПОДАРСЬКОГО КОМПЛЕКСУ

    ВОДНИЙ ТРАНСПОРТ

Водний транспорт відноситься до водокористувачів. Особливих вимог до якості води він не пред’являє. Проте він сам є джерелом забруднення і засмічення водних об’єктів господарсько-фекальними водами, сухим сміттям, харчовими відходами, відпрацьованим маслом, промасленими ганчірками, нафтопродуктами і іншими відходами.

Водні об’єкти, які використовуються для перевезення ними вантажів і пасажирів, називаються водними шляхами.

Водні шляхи у відношенні до материка поділяються на внутрішні (річки, канали, водосховища) і зовнішні (моря, океани, морські канали).

Внутрішні водні шляхи це, як правило річки, тому їх часто називають річковими. Вони складаються із:

- річок – в природному стані (із зарегульованим стоком) і шлюзованих;

- каналів – відкритих і шлюзованих;

- озер і водосховищ;

- водних систем, що включають річки, канали, озера і водосховища.

Під судноплавними річками, які знаходяться в природному стані, розуміють річки не перегороджені греблями, на яких судноплавні умови створюються поглибленням дна, випрямленням русла, спорудами і судноплавними обставинами.

Під шлюзованими судноплавними річками розуміють річки, які перегороджені греблями з судноплавними спорудами, ГЕС і водозаборами. На таких річках за допомогою греблі створюються водосховища, або підперті б’єфи, де судноплавні умови забезпечуються за рахунок збільшення глибин внаслідок підпору і проведення інших водно-шляхових робіт.

В залежності від інтенсивності руху і габаритів суден водні шляхи поділяються на чотири категорії: супермагістралі, магістралі, шляхи місцевого значення і під’їздні шляхи.

За тривалістю навігації вони бувають: цілорічної і періодичної дії.

За наявністю споруд – вільні і шлюзовані.

За способом перевезення – судноплавні і сплавні.

Водний транспорт пред’являє вимоги до швидкості течії, коливання рівня води біля причалу і забезпечення судноплавних глибин згідно таблиці.

Глибина суднового

ходу

Категорія шляху

1

2

3

4

Мінімальна

Використовується флотом

більше 2 м

більше 3 м

1,0...2,6 м

1,65...3,0 м

0,6...1,4 м

1,0...1,65 м

0,4...0,8 м

до 1,0 м

Для створення необхідних глибин і забезпечення безпеки судноплавства проводяться: днопоглиблювальні роботи, очистка русел і берегів, випрямлення русла, спеціальне регулювання стоку річок шляхом попуску води із спеціальних водосховищ, створених у верхів’ях річок.

Визначення потреби води для шлюзування.

При наявності греблі, що перегороджує річку, шлюзування здійснюється через одно, багатокамерні та шахтні шлюзи.

Розрахунок шлюзування полягає у визначенні тривалості наповнення чи спорожнення шлюзу, його габаритів та кількості води, яка витрачається при проведенні шлюзування.

Час наповнення чи спорожнення шлюзової камери

де L>Ш>, В>Ш>, Н>Ш> - розміри шлюзу.

Довжина шлюзу – L>Ш>  l>C> + 2l, ширина В>Ш>  в>С> + 2в.

Тут: l>C>, в>С> – розміри судна чи плоту; l = 1 + 0,01 l>C> – запас по довжині; в = (0,04...0,05)в>С> – запас по ширині.

Глибина води в шлюзі Н>Ш> = Н>ОС> + Н, де Н>ОС> – максимальна глибина осадки судна; Н = 0,25Н>ОС>.

Потреба у воді при шлюзуванні складається із об’єму води в шлюзі та об’єму води на фільтрацію і випаровування.

Об’єм води, що витрачається за весь період навігації на шлюзування, визначається об’ємом та числом використання зливних призм.

Об’єм зливної призми

V>ЗЛ> = (1,15...1,20) L>Ш> В>Ш> Н>Ш>.

Добовий об’єм води на шлюзування в найбільш напружений період

V>ДОБ> = V>ЗЛ> (П>ПОВН> – П>ЗУСТР>),

де П>ПОВН> – число шлюзувань за добу;

П>ЗУСТР> - число зустрічних шлюзувань.

Як правило П>ЗУСТР> = 0,5 П>ПОВН>.

Об’єм води, що використовується за всю навігацію

V>НАВ> = V>ДОБ> ( Т>НАВ> – Т>СК> ) / >Н>,

Де Т>НАВ> – період навігації, діб;

Т>СК> - період скиду паводкових вод, діб;

>Н> - коефіцієнт нерівномірності шлюзування.

Втрати води на фільтрацію через затвор (ворота) шлюзу

V>Ф> = 86,4 q>Ф> в . Т>НАВ>,

де q>Ф> – питома витрата через ущільнення воріт, яка приймається

1,5...3 л/с на 1 м ущільнень;  в – довжина ущільнень.

Таким чином, витрата води на шлюзування за весь період навігації

V>ШЛ> = V>НАВ> + V>Ф>.

    ТИПИ ЛІСОСПЛАВІВ. РОЗРАХУНОК ПОТРЕБИ У ВОДІ

Лісосплавом називається транспортування деревини природними чи штучними водними шляхами. Дуже часто запаси лісу знаходяться у гірських важкодоступних районах, звідки доставити ліс іншими, крім лісосплаві, шляхами неможливо. Часто умови лісосплаву ускладнюються рядом причин, зокрема такими як недостатність габаритів лісосплавного шляху, засмічення русла річки топляками, велика звивистість русла, затоплення русла в повінь, наявність інженерних споруд на річках, несприятливі течії і т.п.

Лісосплав відноситься до водокористувачів. Він здійснюється молем, кошелями або сигарами, плотами, на суднах.

При мольовому сплаві окремі, незв’язані між собою, колоди сплавляються самостійно річкою. При цьому спостерігаються великі втрати деревини і забруднення річки. Тому такий сплав є небажаним.

При кошельовому сплаві колоди огороджуються плавучими рамами (обноскою). Для нього характерні такі ж признаки, що і для мольового сплаву.

При плотовому сплаві колоди перед пуском на воду з’єднують в окремі зплоточні одиниці, з яких в подальшому формують плоти.

Найбільш раціональним є сплав лісу суднами.

При лісосплаві зарегульованими річками, тобто через шлюзи, необхідний об’єм води розраховується аналогічно шлюзуванню суден. Цей об’єм повинен зарегульовуватись у водосховищі. При лісосплаві через спеціальні споруди (колодоспуски) об’єм води визначається так

W =  V T , м3,

Де  - поперечний переріз колодоспуску;

V – швидкість руху води (не менше 0,2), м/с;

Т – тривалість роботи колодоспуску.

При лісосплаві не зарегульованими річками необхідно мати певну глибину води (h>СПЛ>) та певну швидкість течії води (V). Оскільки ці величини змінні, як на протязі одного, так і на протязі багатьох років, перевірка цих сплавних параметрів річки здійснюється для маловодних років.

Так, при плотовому лісосплаві перевіряються сплавні глибини в рік із забезпеченістю 85...95 %, при мольовому – 80...90 %.

Мінімальна сплавна витрата Q>СПЛ> гарантується мінімальною сплавною глибиною h>СПЛ> по всій ширині лісосплавного ходу при сплаві плотами, при мольовому сплаві, крім того, і мінімальною експлуатаційною швидкістю, яка приймається 0,1...0,15 м/с.

При сплаві деревини плотами, сплавна витрата приймається рівною витраті, яка забезпечує сплавну глибину, а при мольовому – більшій із двох, глибинній чи швидкісній.

Рівень води, який відповідає сплавній витраті, називається мінімальним сплавним рівнем, а його відмітка позначається z>СПЛ. МІН>.

    РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО

Сучасний стан розвитку рибного господарства.

Рибне господарство належить до водокористувачів і з усіх галузей економіки найбільш тісно пов’язане з водними ресурсами і потребує чистої води.

Для нормального розвитку і успішного відтворення різних порід риб необхідно, щоб у воді містилась достатня кількість розчиненого кисню і не було шкідливих домішок. Крім того, потрібно підтримувати необхідні глибини і температуру води, що особливо важливо в період нересту риб і розвитку молодняку, а також забезпечувати рибу достатньою кількістю їжі.

На розвиток рибного господарства негативно впливають:

    забруднення водойм недостатньо очищеними і неочищеними стічними водами, отрутохімікатами і добривами;

    надмірне заростання водойм болотною рослинністю;

    несприятливий гідрологічний і газовий режим водойми в результаті порушення подачі води до неї;

    обміління ділянок річок, які служать нерестилищем для деяких видів риби;

    замулення водойм;

    забір води іншими учасниками водогосподарського комплексу;

    наявність на водному об’єкті лісосплаву та водного транспорту;

    несприятливі умови, які виникають на шляхах міграції риби до нерестилищ і на шляхах зворотного скату молодняку, що зумовлене наявністю гребель;

    недостатні глибини водойм і наявність на дні пеньків, деревини, каміння, які ускладнюють нормальний вилов риби;

    порушення встановлених правил вилову риби, в тому числі браконьєрство;

    відсутність спеціальних рибозахисних пристроїв на насосних станціях і водозаборах;

    дефіцит водних ресурсів в окремих водних басейнах, особливо в гирлах річок, що пов’язане з великим забором води для народного господарства;

    недоліки в рибному господарстві (невикористання кормової бази природних водойм, незадовільний технічний стан ставкового фонду, незабезпеченість водою і кормами).

Для успішного вирішення проблем рибного господарства необхідно:

- виділити рибне господарство в число найважливіших учасників ВГК;

    припинити будь-яке забруднення водойм;

    обмежити використання добрив і отрутохімікатів у водоохоронній зоні водойм і водотоків;

    реконструювати старі і будувати нові рибопропускні споруди на річках, які мають важливе рибопромислове значення, а також встановити рибозахисні і рибо-загороджувальні пристрої на насосних станціях і водозаборах;

    створити сприятливі умови для розташування і розмноження цінних видів риб у низинах великих річок за рахунок періодичних попусків води із вище розташованих водосховищ для обводнення нерестилищ, очистки дна річок від затопленої деревини;

    заборонити мольовий сплав лісу;

    підвищити рибогосподарську ефективність існуючих і запроектованих водосховищ;

    розвивати спеціалізовані рибні господарства, у тому числі, з використанням підігрітих вод від ТЕС і АЕС;

    розширити роботу з акліматизації та переміщенню деяких видів риб в інші водойми з метою підвищення їх загальної рибопродуктивності (білий амур, товстолобик, американський буффало і інш.).

Типи ставкових господарств.

Ставкові господарства бувають тепловодні (коропові) і холодноводні (форелеві). Ці господарства мають однакові гідротехнічні споруди, але різняться ступенем проточності, глибинами і розмірами.

В залежності від призначення вони бувають: риборозплідниками, нагульними, селекційно-племінними, репродуктивними, відтворювальними комплексами рослиноїдних риб.

У риборозплідниках вирощується тільки рибо-посадковий матеріал (мальки, молодняки, річняки). Вони повинні мати нерестові, малькові, вирощувальні, зимувальні, маточні та карантинні ставки.

Повносистемні господарства займаються селекційною роботою, зокрема, виведенням нових порід риб і збільшенням їх продуктивності.

Репродуктори служать для вирощування плідників, або мальків, для забезпечення рибного господарства.

Відтворювальні комплекси рослиноїдних риб вирощують мальків, або молодняк, рослиноїдних риб.

За терміном вирощування товарної риби ставкові господарства поділяються на господарства з одно-, двох- і трьохрічним оборотом.

Основним об’єктом розведення і вирощування в тепловодних ставкових господарствах є короп. Разом з коропом вирощують інші види риби: білий амур, білий і пістрявий товстолобик, пелядь, щуку, які забезпечують більш повне використання природної кормової бази, а це дає додаткову продукцію.

В холодноводних господарствах вирощують райдужну форель.

Характеристика ставків.

Ставкове господарство складається із системи ставків, де утворюється біологічне середовище, яке відповідає життєвим потребам вирощування риби на різних етапах її розвитку.

Розрізняють ставки таких категорій: нерестові, малькові, вирощувальні, зимувальні, літні, маточні, карантинні, ізолятори, садки.

Нерестові ставки розташовують в місцях, які добре прогріваються сонцем, захищені від холодних вітрів, віддалені від проїзних доріг і випасів худоби. Їх не можна розташовувати на заболочених і торфових ділянках. Площа такого ставка – 0,1...0,3 га, а його глибина – 0,15...1,3 м. Ділянки з глибиною 0,2...0,3 м повинні складати 40...50 % загальної площі. Дно повинне покриватись м’якою лучною рослинністю. Деякі види м’якої рослинності (лобода, конюшина, райграс, бромус) при затопленні швидко загнивають і гинуть, забруднюючи воду і згубно діють на відкладену ікру. Інші види (бекманія, тонконіг, лисохвіст, пирій) не тільки витримують тривале затоплення, але й поліпшують газовий режим ставка, виділяючи в процесі фотосинтезу кисень, необхідний для дихання ікри і лічинок.

Короп уникає відкладати ікру на жорстких кислих травах (осока, хвощ, ситник). При розрідженому травостої втрати ікри досить значні (до 25...30 %). Тому, важливо правильно підібрати склад трав і підготувати ложе водосховища до затоплення.

Вирощувальні ставки розташовують поряд з зимувальними. Їх площа – від 3...5 до 10...15 га, а глибина – 0,25...1,5 м. Бажано щоб площа з глибиною 0,5...1 м займала до 80 % загальної площі. Вирощувальні ставки звичайно розташовують у заплавах річок шляхом обвалування дамбами пониженої їх частини зі сторони річки. Трав’яний покров ставків зберігається, а форма ставків визначається рельєфом місцевості.

Зимувальні ставки служать для збереження рибо-посадкового матеріалу в зимовий період. Їх розташовують безпосередньо біля джерела води і вирощувальних ставків. Такі ставки роблять проточними. При недостачі кисню вони штучно аеруються. Їх площа – 0,1...1 га, а глибина – 1,5...2,5 м. Максимальна глибина зимувальних ставків

h>МАКС> = h>Л> + h>Ш.Н.>,

де h>Л> – максимально можлива товщина льоду;

h>Ш.Н> - шар води, що не замерзає (не менше 1 м).

Карантинно-ізоляторні ставки розташовують в кінці господарства і вони повинні мати самостійне водопостачання і скид води.

В залежності від рельєфу заплави схеми розташування ставків бувають: на одному схилі заплави, східчаста (в руслі) і комбінована. Ці ж схеми відрізняються характером водопостачання, а саме: незалежна, залежна і комбінована.

Для ставків краще незалежне водопостачання, при якому наповнення водою і скид води із кожного ставка можна здійснювати незалежно від інших. Це забезпечує проведення всіх робіт у кожному ставку, а також знижує можливість переносу різних захворювань із одного ставка в інший.

При залежному водопостачанні, у випадку проходження повені і руйнування вище розташованого ставка, може зруйнуватись весь каскад ставків

Площі ставків визначають, виходячи із необхідного об’єму товарної риби (П>Р>), що визначається чисельністю населення (N>НАС>) та нормою споживання риби (q>Р>). За нормами на одну людину в рік повинно приходитись біля 20 кг рибних продуктів. Тоді об’єм товарної риби

П>Р> = (0,05...0,07) N>НАС> q>Р>, ц.

Коефіцієнт 0,05...0,07 вказує на долю свіжої риби із загальної її кількості.

Площа вирощувальних ставків – F>В> = П>Р> / П>Н>, де П>Н> – нормативна рибопродуктивність, ц/га.

Всі інші ставки обслуговують вирощувальний ставок і їх площа залежить від площі саме вирощувального:

нерестові – F>Н> = F>В> / (20...21); зимувальні – F>З> = F>В> / (10...12);

літні маточні – F>Л> = F>B> / 20; карантинні – F>K> = F>B> / 50.

Водогосподарські розрахунки здійснюють для визначення витрат водозабірних і інших споруд, а також каналів подачі води і скидної мережі.

Для водопостачання рибного господарства за розрахункову приймають 75 % - забезпеченість для нагульних ставків і 90 % - для ставків-риборозплідників.

За водогосподарськими розрахунками визначають об’єм води для наповнення і насичення ложа ставків, витрату води для водообміну в зимувальних ставках, витрату води на випаровування, транспірацію і фільтрацію.

Витрата води для наповнення ставка

Q>НАП> = W>СТ> / (86400 Т>НАП>) = F>СТ> h / (86400 Т>НАП>),

де Т>НАП> – нормативний час наповнення, діб;

W>СТ> - об’єм води у ставку, м3;

F>СТ> - площа водного дзеркала ставка, м2;

h - середня глибина води у ставку, м.

Витрата для насичення ложа ставка

Q>НАС> =  F>СТ> h>Г.В.> / (86400 Т>НАС>),

де  - дефіцит насичення грунтів водою в об’ємному вираженні;

h>Г.В.> - середня глибина залягання рівня ґрунтових вод.

Т>НАС> - час насичення.

Норма втрат на фільтрацію і випаровування в наближених розрахунках приймається 0,5...1,5 л/с на 1 га.

Всі дані по необхідним витратам і термінам зводять у таблицю, за якою будують календарний графік водоспоживання, суміщений з гідрографом водного джерела, що дає змогу зробити висновок щодо водозабезпечення рибного господарства водою в різні роки різної забезпеченості.

ЛІТЕРАТУРА

1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / Под.ред. О.Л.Юшманова/ -М.: Агропромиздат, 1985.

2.Зарубаев Н.В. Комплексное использование водных ресурсов. – Л.Стройиздат, 1976.

3.Грищенко Ю.М. Комплексне використання та охорона водних ресурсів. Рівне, 1997.

4.Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов/ Под. ред. Непорожнего П.С./ -М.: Энергоиздат, 1982.