Использование водных ресурсов

Для характеристики регионального использования водных ресурсов применяют показатели:

Характер общественного производства, результаты хозяйственной деятельности существенно влияют на состояние использования водных ресурсов. Для анализа состояния использования водных ресурсов на территории отдельных регионов Украины использованы статистические данные за 15 лет. За определенный период объем потребления свежей воды уменьшился в 2,6 раза (с 30,2 км3 до 11,6 км3) и отмечается во всех сферах деятельности: в сфере коммунально-бытовом использовании в промышленности, в сельском хозяйстве. Внедрение экономической реформы, формирования новых экономических отношений в обществе, изменения объемов и характера промышленного и сельскохозяйственного производства - все это принципиально повлияло на количество и качество использования водных ресурсов. Потребление свежей воды на территории отдельных регионов приведены в табл. 3.3 и на рис.3.1.

Таблица 3.3

Потребление свежей воды по регионам

Наибольшие объемы воды используются в Степном регионе - 37-42% общего объема и Донбасском регионе - 20%, особенно в Днепропетровской, Запорожской и Донецкой областях, где сосредоточены мощные промышленные предприятия и развитая эксплуатация мелиоративных систем.

Уменьшение объемов потребленной воды отмечено на территории всех регионов. Особенно такая тенденция касается Степного региона, где коэффициент общей водоемкости уменьшился в 3 раза, Донбасского региона - в 2,6 раза, в Крыму в 2,7 раза. В других регионах коэффициент общей водоемкости уменьшился в 2,3-2,4 раза.

В Украине сформировано мощные народнохозяйственные комплексы металлургической, машиностроительной, легкой, пищевой и других отраслей. Широкое развитие получили сельскохозяйственное производство, капитальное строительство, транспорт, связь.

Все виды водоснабжения делят на две категории. К первой относятся области, где пользование водой связано с изъятием из рек, озер, водохранилищ (промышленность, коммунальное хозяйство, сельскохозяйственное орошение). В таком случае часть воды из той, что поступает, теряется, став частью промышленной и сельскохозяйственной продукции, остальные - испаряется. Ко второй категории относят отрасли, для выполнения своих производственных задач пользуются исключительно водными ресурсами. Среди наиболее значимых назовем гидроэнергетику, водный транспорт, рыбное хозяйство, водный туризм.

Коммунально-бытовое потребление

Удельный его вес сравнительно небольшая (примерно 16-25%), однако имеет чрезвычайно важное значение. При этом принимается во внимание такой, например, весомый показатель, как постоянная смена численности городского населения, особенно городов с числом жителей от 200-500 тыс. Чел.

Анализ коммунально-бытового потребления воды свидетельствует, что в последние годы наблюдается стабилизация в использовании воды на территории отдельных регионов. В то же время следует отметить некоторые характерные признаки и различия. На территориях Полесского, Подольского и Карпатского регионов для указанных целей воды используется меньше, чем в среднем по Украине на территории Полесья - на 10 ÷ 12%, на Подолье - на 41 ÷ 52%, в Карпатском регионе - на 40%. В отдельных областях наблюдается еще более экономное отношение к расходу воды для коммунально-бытовых нужд. В Полесском регионе, например, такие процессы наблюдаются в Волынской и Черниговской областях, где коэффициент водоемкости в коммунально-бытовой сфере

составляет 38 ÷ 40 м3 / чел., что на 45 ÷ 50% меньше, чем в среднем по региону. В Подольском регионе такие процессы наблюдаются на территории Тернопольской и Винницкой областей, где коэффициент водоемкости в коммунально-бытовой сфере равен 32 ÷ 38 м3 / чел., Что на 20 ÷ 30% меньше, чем в среднем по региону. В Карпатском регионе наименьшее использование воды для коммунально-бытовых нужд наблюдается в Закарпатской области - в среднем 32 м3 / чел., Что на 35 ÷ 37% меньше, чем в среднем по Карпатском региона.

На территории Степного, Донбасского регионов и Крыма воды используется значительно больше, чем в среднем по Украине в Степном регионе - на 16 ÷ 23%; в Донбасском - на 40 ÷ 49%; в Крыму - на 12 ÷ 19%. В отдельных областях наблюдаются более интенсивные расходы воды для коммунально-бытовых нужд, чем в среднем по региону. В Степном регионе, например, это наблюдается в Днепропетровской и Запорожской областях, где коэффициент водоемкости в коммунально-бытовой сфере составляет 106 ÷ 148% м3 / чел., Что на 10 ÷ 40% больше, чем в среднем по региону и на 60 ÷ 90 % больше, чем в среднем по Украине. В Донецкой области коэффициент водоемкости в коммунально-бытовой сфере составляет 105 ÷ 144 м3 / чел., Что на 9-10% больше, чем в среднем по региону и на 50 ÷ 60% больше, чем в среднем по Украине.

Чрезвычайно важно экономное расходование воды, особенно для бытовых нужд. Сейчас примерно 20% питьевой воды теряется из-за неисправности санитарно-технического оборудования жилых домов. Бездумному расточительству надо противопоставить усовершенствованное планирование, учет и контроль за использование водных ресурсов, экономические методы управления. Положительно скажутся на состоянии санитарно-технического оборудования достижения научно-технического прогресса, обеспечит экономию воды в быту, улучшит очистку для многократного использования, позволит механизировать и автоматизировать водоподачу.

Для управления объектами городского водоснабжения создаются автоматизированные системы, обеспечивающие управление технологическими процессами (АСУ ТП), централизованный диспетчерский контроль. Опыт внедрения в Харькове и других городах подтверждает их высокую эффективность.

Законом Украины "О питьевой воде и питьевом водоснабжении" (2002 г.) Определена система стандартов в сфере питьевой воды и питьевого водоснабжения которая охватывает государственные стандарты Украины и международные стандарты. В ее состав входят:

• государственный стандарт на питьевую воду;

• государственный стандарт на фасованную питьевую воду;

• методы, методики и средства контроля и оценки качества питьевой воды. Государственные стандарты на питьевую воду определяют перечень органолептических, химических, микробиологических и радиологических показателей качества питьевой воды, подлежащих обязательному контролю, их предельно допустимые величины, соблюдение которых является безопасным для жизни и здоровья человека.

Государственные стандарты на питьевую воду периодически (один раз в пять лет) пересматриваются с целью учета и внедрение новейших научных достижений в сфере влияния загрязняющих веществ на здоровье человека, новых технологий очистки питьевой воды и средств контроля ее качества. В процессе разработки и пересмотра стандартов на питьевую воду учитываются показатели государственных санитарных правил и норм, а также нормативные требования к качеству питьевой воды, принятые в Европейском Союзе.

Нормирование показателей качества питьевой воды осуществляет центральный орган исполнительной власти по вопросам здравоохранения путем установления предельно допустимых уровней в ней загрязняющих веществ.

В сфере питьевой воды и питьевого водоснабжения устанавливаются следующие нормы:

• нормы питьевого водоснабжения;

• экологические нормы качества воды источников питьевого водоснабжения;

• технологические нормы использования питьевой воды;

• технические условия в сфере питьевой воды и питьевого водоснабжения. Порядок разработки и утверждения норм питьевого водоснабжения устанавливается Кабинетом Министров Украины.

Для оценки экологического состояния источников питьевого водоснабжения, определения водоохранных мероприятий этих объектов устанавливается экологическая норма качества воды источников питьевого водоснабжения, которая содержит научно обоснованные допустимые значения загрязняющих веществ и показатели качества воды. Эта норма устанавливается с учетом требований государственных гигиенических и противоэпидемических правил и норм.

Для оценки и обеспечения рационального использования воды устанавливаются в соответствии с законом текущие и перспективные технологические нормы использования питьевой воды. Эти нормы разрабатываются каждым предприятием питьевого водоснабжения, согласовываются с местными органами исполнительной власти по вопросам экологии и природных ресурсов, водного хозяйства и утверждаются органами местного самоуправления.

В технических условиях указываются:

а) наименование и адрес объекта, заказчика, проектировщика, вид строительства, нормативные сроки проектирования и строительства;

б) сведения об источниках питьевого водоснабжения;

в) место присоединения к водопроводным сетям, требования к оборудованию, узлов присоединения;

г) основные расчетные инженерные параметры системы питьевого водоснабжения, которые включают: гарантированное количество и качество питьевой воды; давление в месте подключения; условия водовод ведения;

д) требования к установке счетчиков учета потребления питьевой воды.

Порядок разработки и утверждения технических условий в сфере питьевой воды и питьевого водоснабжения устанавливается центральным органом исполнительной власти по вопросам жилищно-коммунального хозяйства.

Вода в промышленном производстве - это охлаждение агрегатов и механизмов, обеспечения санитарно-гигиенических условий, удовлетворение личных потребностей работающих. Расходы зависят преимущественно от характера производства и средств водоснабжения.

К наиболее водосодержащих отраслей относятся химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная, черная и цветная металлургия, машиностроение. Значительные объемы воды, больше чем другие отраслей, использующих тепловые (ТЭС) и атомные (АЭС) электростанции для образования пара в котлах и получения электроэнергии, охлаждения масла, газа, воздуха, а при работе ТЭС на угле - для удаления золы и шлака. Большое распространение приобретают ТЭС с оборотными системами, охладителями которых озера, пруды, градирни.

Основные потребители воды сосредоточены в Киевской области, на территориях Степного и Донбасского регионов (соответственно 45-50% и 16-20% от общего объема), особенно в Днепропетровской, Запорожской, Донецкой, Харьковской областях. Этим регионам должно быть уделено наибольшее внимание на этапе планирования, контроля и экономического стимулирования в системе водопользования.

С помощью показателя "водоемкость в промышленном производстве" устанавливают зависимость объемов использованных водных ресурсов от развития производства. В результате реформирования системы управления экономикой, внедрение рыночных отношений на территории некоторых регионов при наличии спада производства сохранилось интенсивное использование водных ресурсов, что значительно опережает существующие производственные нужды. Такие тенденции существуют в Волынской, Черниговской, Тернопольской, Днепропетровской, Херсонской, Луганской и Харьковской областях, где расходы водных ресурсов опережает объемы промышленного производства в 1,5-2 раза.

На предприятиях получили распространение прямоточные, последовательные и обратно системы. При прямоточной системе насосная станция подает воду из водоема к объектам. После использования она по канализационным трубам поступает на очистные сооружения, а затем снова попадает в водоемы. При последовательной системе вода используется несколько раз в цехах, а далее - для гидравлического удаления шлака и золы. Теплая вода обогревает жилые помещения, парники. Дефицит ее значительно уменьшится при замене прямоточного поставки на обратимое.

Оборотные системы водоснабжения внедрены на предприятиях Донецка, Макеевки, Енакиевкы, Харцызска, на всех предприятиях Криворожского железорудного бассейна, куда вода поступает каналом Днип-ро-Кривой Рог. Применены такие системы в Николаеве, Симферополе, Черкассах, Сумах, Ровно и других городах.

Внедрение прогрессивных систем стало возможным в результате исследований и разработок, выполненных научными учреждениями, проектными организациями, высшими учебными заведениями. Разработаны конструктивно-технологические схемы для различных предприятий, способы очистки стоков, нормативные материалы по проектированию, планированию работ и эксплуатации нового оборудования.

На промышленных предприятиях является или собственные системы водоснабжения, или воду сюда подают коммунальные водопроводы. На производственно-технологические нужды расходуется треть питьевой воды, что не всегда оправдано. Поэтому большое значение приобретает строительство промышленных водопроводов, обеспечивая повышение эффективности использования этого природного ресурса. Во многих случаях индивидуальное поставки "берут на себя" современные общегородские, групповые или районные хозяйственные постройки соответствующего назначения, общий магистральный водопровод и коллектор, общие очистные системы. Очевидный ряд преимуществ: сокращаются транспортные расходы, вода используется рационально. Крупные предприятия, ТЭС, АЭС, территориально значительно удалены от других пользователей и требуют значительных объемов воды, находятся на индивидуальном снабжении.

Сохранение воды обусловлено массовым внедрением в промышленность достижений научно-технического прогресса, разработкой технологических и организационных мероприятий по увеличению возможностей повторного использования, замене водяного охлаждения воздушным, улучшению очистки стоков и сокращению негативного воздействия других потребителей на условия водоснабжения.

Вода в сельском хозяйстве - это использование воды в оросительном земледелии и мелиорации, для водоснабжения сел, поселков, населенных пунктов. Увеличение площадей, требующих орошения, наличие систем централизованного водоснабжения населенным пунктам требуют дополнительных водных ресурсов. А это, в свою очередь, обусловило необходимость регулирования речного стока, строительство водохранилищ, внедрение агротехнических мероприятий. В числе крупных оросительных систем, введены в строй в последнее время: Северо-Крымский канал, Каховская, Червонознаменский, Ингулецкая, Бортническая, Северо-Рогачинский, Татарбунарская, Фрунзенская, Дунай-Днестровская и др. Канал Северский Донец-Донбасс длиной 125 км обслуживает промышленных и сельскохозяйственных потребителей,

Днепр-Кривой Рог - 26 тыс. Га сельхозугодий. Завершено возведение осушительных систем - Трубизькому, Ирпенского, Остерской, Тисменицкого, Золотоношского, Смолянский, Турский и др. Около 60% осушенных земель оснащены гончарным дренажем.

С применением прогрессивных конструкций проложены противофильтрационные облицовочные каналы, внедрены прогрессивную технологию полива - дождевание, автоматизированный водораспределения, на осушительных системах построен гончарный дренаж. Применение мелиоративных мероприятий увеличило обрабатывающие площади, начали приносить пользу освоенные земли засушливой зоны и чрезмерной влажности. На территории Степного региона создана возможность для получения нескольких урожаев в год, уменьшенная зависимость сельского хозяйства от неблагоприятных климатических условий. С появлением крупных оросительных систем и с концентрацией в хозяйствах крупных оросительных массивов созданы зоны гарантированного товарного производства кормов, овощей, зерна.

Для определенных целей на территории Степного региона используется 55-60% общего объема водопользования в оросительном земледелии. Особенно выделяются Днепропетровская, Запорожская, Одесская и Херсонская области.

Большое значение имеет рациональное использование водных ресурсов, учитывая, что на системах (особенно открытого типа с разветвленной сетью земляных каналов) до сих пор значительные потери воды. По этой причине (главным образом в результате фильтрации) КПД, например, крупнейших на Украине Ингулецкой и Краснознаменской оросительных систем составляет только 0,5-0,6. Возведение технически совершенных специальных сооружений, применение специальных лотковых и трубчатых сетей, механизированный способ подъема воды имеют целью исправить положение.

Использование воды зависит от использования обоснованных норм орошения, которые зависят от водоемкости культуры, режима и техники полива угодий, от климатических условий и других факторов. Особое влияние на формирование оросительной нормы имеет поливочный режим, различен для разных культур. Так люцерне необходимо 3-5 поливов в год, яровой пшеницы - 2-6, озимой - 2-4. Соответственно норма на сахарную свеклу составляет 2500-6000 м3 / га, зерновые - 1500-3500, овощи - 1200-4000, многолетние травы - до 8000 м3 / га, рис - 800-1500 м3 / га.

В современных условиях в сельскохозяйственном хозяйстве используют 28-35% общего объема воды в Украине, что связано с развитием орошаемого земледелия и обеспечения водой населения пунктов. Одновременно следует отметить о наличии тенденции отражает последнее время уменьшение объемов водопользования почти в З раза в сельском хозяйстве вообще, в том числе в оросительном земледелии. Как правило, уменьшение объемов водопользования связано с уменьшением объемов сельскохозяйственного производства.

Используя показатель «коэффициент водоемкости в сельскохозяйственном производстве" устанавливают зависимость объемов использованных ресурсов от развития сельского хозяйства. Одновременно это дает возможность выявить ненормированное использования воды. Установлено, что на территории некоторых регионов (Степной регион и Крым) наблюдается значительное ненормированное, неэкономное использование воды в результате нарушения системы управления, уменьшение экономического и организационного воздействия на водопользователей. Например, на территории Степного региона в течение 10 лет коэффициент водоемкости равен 220 ÷ 480 м3 / 1000 грн. сельскохозяйственной продукции в 2 ÷ 2,5 раза больше, чем в среднем по Украине. Особенно значительными остаются ненормированные расхода воды в Херсонской области, где коэффициент водоемкости в сельскохозяйственном производстве равен 730 ÷ 1 490 м3 / 1000 грн. продукции, в Николаевской области - 130 ÷ 620 м3 / 1000 грн., Одесской области - 160 ÷ 470 м3 / 1000 грн. продукции. Особенно нерационально используется вода на территории Крыма, где коэффициент водоемкости в сельскохозяйственном производстве равен 900 ÷ 1 700 м3 / 1000 грн., То в 5 ÷ 9 раз больше, чем в среднем по Украине.

На указанных территориях воды расходуется в 1,3 ÷ 1,9 раза больше, чем полученный объем валовой продукции. Таким образом, внедрение научно обоснованных мероприятий имеет важное значение для обеспечения рационального использования водных ресурсов в сельском хозяйстве.

Гидроэнергетика - достаточно активный водопользователь. Чтобы получить электроэнергию, через турбины гидроэлектростанций (ГЭС) пропускают воду, накопленную в водохранилищах после весеннего половодья и дождей. Что касается гидроэлектростанций, то это основа водохозяйственного комплекса, поскольку они берут на себя главные материальные затраты по регулированию стока рек, освоению новых экономических районов. Приобретенный опыт свидетельствует о высокой эффективности ГЭС. Себестоимость произведенной электроэнергии в 5-6 раз ниже по сравнению с тепловыми и атомными, удельные расходы металла при строительстве вдвое меньше, чем при сооружении ТЭС, гораздо ниже трудоемкость обслуживания.

Большой эффект получают, создавая большие энергетические системы, состоящие из гидравлических, гидроаккумулирующих, тепловых и атомных электростанций, поскольку обеспечивается более полное использование природных особенностей водохранилищ.

Комплексному использованию водных ресурсов различными отраслями народного хозяйства способствует создание водохранилищ. Они играют важную роль в борьбе с наводнениями, обеспечивают многолетнее сезонное и суточное регулирование речного стока. Применение гидроэнергетических целей водохранилищ не изменяет количества воды и не влияет отрицательно на качество, однако характерно специфическими особенностями: при сооружении каскада гидроэлектростанций возникает возможность многократного ее использования.