III.3 Определение ресурсной составляющей водохозяйственных балансов

28. Ресурсная составляющая водохозяйственного баланса включает поверхностный сток и подземные воды.

Объём подземных вод определяется как часть эксплуатационных запасов, использование (отбор) которых возможно в соответствии с законодательством о недрах. В расчетах водохозяйственного баланса на перспективу учитываются прогнозные ресурсы подземных вод, оцениваемые на основе региональных гидрогеологических исследований, обобщения и интерпретации имеющихся материалов. При расчете водохозяйственного баланса в объеме (W_пзв) учитывается объем подземных водозаборов для целей хозяйственно питьевого водоснабжения. Использование подземных вод для иных целей должно иметь специальное обоснование.

Данные об эксплуатационных запасах подземных вод содержатся в материалах государственного мониторинга состояния недр (ГМСН) Федерального агентства по недропользованию. Сведения о величине фактического отбора подземных вод могут быть получены путем обработки данных государственной статистической отчетности (форма № 2-тп водхоз).

Многофакторная оценка ресурсов подземных вод выполняется по материалам территориальных органов Федерального агентства по недропользованию в следующем порядке:

оценка утверждённых эксплуатационных запасов подземных вод;

оценка части утверждённых эксплуатационных запасов подземных вод, которые связаны с поверхностными водными объектами;

оценка восполнения подземных вод, не связанных с поверхностными водными объектами, которая предусматривает:

картографическое изображение территорий, на которых может происходить поглощение поверхностного стока в депрессионные воронки артезианских водоносных горизонтов;

определение продолжительности периода от начала эксплуатации водозабора до начала компенсационного поглощения поверхностного стока в зонах питания артезианских.

29. Поверхностный сток имеет выраженный вероятностный характер. Последовательность чередования маловодных и многоводных лет подчиняется определенным статистических закономерностям, которые характеризуются соответствующими статистическим параметрами годового стока и других фазово - устойчивых периодов (половодье, летне-осенняя и зимняя межень). В числе таких параметров (применительно к водно-балансовым расчетам) для построения кривых распределения вероятностей (или кривых обеспеченности) используются средние многолетние значения, коэффициенты вариации и асимметрии, иногда моменты более высокого порядка. Типы кривых распределения (трех-параметрическое гамма-распределение, кривые Пирсона и т.д.) так же как и значения статистических параметров устанавливаются на основании методов, применяемых в инженерной гидрологии и заложенных в соответствующих нормативных документах.

Для получения информации о внутрирядных связях смежных объемов стока используются стохастические модели. Выбор типа модели субъективен. Поэтому за основу многолетней исходной гидрологической информации принимается многолетний наблюденный ряд стока в рассматриваемом створе. Многолетние ряды используются в сочетании с аналитическими кривыми распределения, которые предоставляют возможность определить объем годового, меженного, минимального и максимального стока, стока лимитирующего периода, сформировать гидрографы характерных по водности лет и периодов года.

30. Точность водобалансовых расчетов напрямую зависит от надежности гидрологических данных. Поэтому, на стадии подготовки информации должен проводиться анализ однородности расчетных рядов и оценка их репрезентативности (по количеству и соотношению маловодных и многоводных циклов, уровню ошибок в оценке основных гидрологических характеристик и другим факторам).

При недостаточности гидрометрических наблюдений выполняется приведение коротких рядов наблюдений к многолетнему периоду на основе корреляционных связей между среднегодовыми расходами воды в исходном речном бассейне и речном бассейне-аналоге с более продолжительными многолетними наблюдениями. При выборе бассейна реки - аналога принимаются во внимание условия географической близости; сходства климатических условий; однородности формирования стока; однотипности почв (грунтов) и гидрогеологических условий; близости значений показателей озерности, залесенности, заболоченности и распаханности, отсутствие факторов, существенно искажающих естественный речной сток (карстовые явления, выходы артезианских вод, водохранилища и т.д.). При этом площадь водосбора не должна отличается более чем в 10 раз от площади исходного речного бассейна, а средняя высота водосбора - не более чем на 300 м от средней высоты исходного речного бассейна. Число лет совместных наблюдений должно быть не менее 10 лет, поскольку достоверность корреляционной зависимости при меньшей синхронности рядов ставится под сомнение.

31. Для оценки совокупных водных ресурсов на водохозяйственном участке, необходимы многолетние ряды стока в расчетных створах, и объемов боковой приточности между ними.

32. Значимые изменения стока, обусловленные антропогенной деятельностью, включая изъятие и возврат воды, а также регулирование стока водохранилищами, определяют необходимость ретрансформации и восстановления естественных объемов стока.

В речных бассейнах с интенсивно развитой хозяйственной деятельностью, существенно нарушающей естественный режим рек, в значение объемов стока (W_вх), вносится поправка на влияние хозяйственной деятельности, получаемая либо в результате расчета руслового водного баланса данного водотока, либо путем установления связи между среднегодовыми значениями объема стока в исходной реке и реке-аналоге, бассейн которой не испытывал хозяйственного воздействия. При этом сопоставляемые реки должны иметь достаточно долгий период одновременных наблюдений в нарушенных и ненарушенных условиях. Определив соотношение объемов стока в исследуемой реке и реке-аналоге в ненарушенный период, его распространяют на период нарушений.

Приведение речного стока к естественным условиям не производят, если суммарное значение его изменений не выходит за пределы средней квадратической погрешности исходных данных наблюдений.

33. В соответствии с пунктами 28-32 информация по ресурсной составляющей водохозяйственного баланса состоит из следующих разделов:

оценка поверхностных водных ресурсов в привязке к замыкающим створам водохозяйственных участков;

оценка подземных водных ресурсов, выполняется для территорий водохозяйственных участков (см. п. 28.);

оценка вида модели руслового водного баланса, выполняемая для водотоков в пределах водохозяйственного участка. Вид модели руслового водного баланса устанавливается для обоснования необходимости учёта руслового и берегового регулирования стока при составлении водохозяйственного баланса. Различают два вида указанных моделей: стационарный и нестационарный. При использовании стационарной модели русловое и береговое регулирование стока не учитывается. Нестационарная модель учитывает влияние названных факторов. Необходимость ее использования регламентируется величиной времени «добегания» расходов воды, то есть интервалом времени между появлением характерных и соответствующих друг другу фаз гидрографа во входящем и замыкающем створах расчетного водохозяйственного участка. Если время «добегания» расходов в пределах водохозяйственного участка превышает 10% от продолжительности расчётного интервала, рекомендуется использование нестационарной модели. В остальных случаях используется стационарная модель руслового водного баланса.

34. При определении ресурсной составляющей водохозяйственного баланса предварительно определяется содержание и объем необходимой информации:

количество расчетных створов;

расчетные гидрологические характеристики для каждого створа;

уровень детализации многолетних гидрологических данных (см. п. 18);

нормативная повторяемость лимитирующих гидрологических условий, выраженная через их обеспеченность (обычно 50%, 75% и 95 %);

выбор между приведением гидрологических рядов к естественным однородным условиям (получаемые параметры определяются для природных условий, на которые накладывается влияние всей хозяйственной деятельности) и приведением их к существующим (бытовым) условиям (параметры определяются без введения поправок на существующую хозяйственную деятельность и в водохозяйственном балансе эта деятельность предполагается неизменной и не рассматривается).

35. Расчеты по определению расчетных гидрологических характеристик и подготовке базовой исходной информации для водохозяйственного баланса выполняются в соответствии с применяемыми методами, описание которых приводится в строительных нормах и правилах, определяющих порядок проведения инженерных гидрологических расчетов.

36. Возвратные воды рассчитываются с учетом реального поступления сточных вод с вышерасположенных участков и непосредственно на водохозяйственном участке. Чаще сточные воды от промышленно-коммунального водоснабжения поступают в водоприемник на участке водозабора, а от орошения на нижерасположенные водохозяйственные. Поэтому определение режима и места поступления возвратных (сточных) вод в каждом случае требует детализации. Необоснованный учет возвратных вод от всех расположенных на водохозяйственном участке водопользователей может привести к искаженному балансу, и как следствие, к скрытым дефицитам.

Информация о сбросах сточных вод на участке в речную сеть за прошедший период определяется по данным государственной статистической отчетности (форма № 2-тп водхоз), на краткосрочную перспективу объем сточных вод принимается по проектным материалам.

Значения величины сбросов сточных вод для водохозяйственных баллансов, разрабатываемых на перспективу 10-15 лет, определяются на основе прогнозных оценок развития промышленного и сельскохозяйственного производства, а также городов и других населенных пунктов, находящихся на территории водохозяйственного участка.

При определении величины сбросов сточных вод могут не учитываться сточные и другие воды, поступающие на поля фильтрации и поля орошения, бессточные котлованы, накопители-испарители, а также в водоносные горизонты подземных водных объектов, гидравлически несвязанных с поверхностными водными объектами.

Режимные вопросы, связанные с определением объемов сточных и возвратных вод, рассматриваются в специальных разделах Схем или водохозяйственных проектов. При расчетах водохозяйственных балансов эти данные используются как готовая исходная информация.