Су теңдестігін құрудың қажеттілігі, су ресурстарының барлық көздері судың айналымымен тығыз өзара байланысты болуымен туындайды. Су ресурстарының бір көзін пайдалану, басқаларының күйіне әсерін тигізбей қоймайды.
Кез-келген аумақтың жалпы су теңдестігі келесі теңдікпен анықталады
мұнда: О - есептік контур төңірегінде түсетін атмосфералық жауын-шашын мөлшері;
Р пр – қарастырылатын аумақтың шекарасындағы беттік сулар кірісі;
П пр – жер асты суларының қосылуы;
И – булану және транспирациялар (су теңдестігі айырмашылығы немесе арнайы есептеулермен анықталады);
Р от – аумақтың сыртына беттік сулардың ағып кетуі;
П от – жер асты суларының шығындалуы.
Одан кейін жалпы (әлеуетті) су ресурстары немесе олардың қамтамасыздығы анықталады.
Жалпы жылдық су ресурстары жылына мың.мЗ мөлшерде келесі формуламен анықталады
мұнда: W ПОВ - көлдер мен су қоймаларындағы су қоры;
W ПОДЗ - жер асты суларының статикалық қорлары;
W АЭР - аэрация аймағындағы ылғал қоры (жер бетінен жер асты сулары деңгейіне дейін);
Q ЭФ - тұтынушылардың қажетін қанағаттандыру үшін пайдаланылуы мүмкін, атмосфералық жауын-шашынның тиімді бөлігі.
Курстық жұмысты құрау үшін, жер беті суларының кірістік (келетін) мөлшерін бағалау жеткілікті деп саналады. Аэрация аймағындағы жер асыт услары, атмосфералық жауын-шашын, және де көлдер мен су қоймаларындағы су қоры, кейбір аудандарда шамасының мөлшері үлкен болғанына қарамастан, курстық жұмыста тек қана аса қажет жағдайларда ғана қарастырылады.
Өндірісте әлеуетті су ресурстарын толық пайдалану мүмкін болмауына байланысты, су ресурстарының әртүрлі құраушыларын тарту мүмкінідігімен, арнайы коэффициенттер (а,β,γ) енгізу жолымен пайдалану (қолдағы бар) су ресурстары анықталады. Эксплуатациялық су ресурстарын есептеуді келесі формуламен жүргізуге болады
Ағып келетін беттік сулар келесі формуламен анықталады
мұнда: Р пр (уч) – гидрометрлік бекеттегі есепке алынған өзен ағыны;
Р пр (н.уч) – ескерілмеген өзен ағыны, оның шамасы Қазақстан жағдайы үшін В.Л.Шульц пікірінше, шамамен ескерілген ағынның 4%-н құрайды;
Р пр (н.уч) – көршілес ауданнан ағып келетін ағын.
Шаруашылық және өнеркәсіптік сумен қамтамасыз ету, суғару, энергетика, мелиорация және т.б. үшін, жобалау талаптарына сәйкес, есептік алаптағы су ресурстары 50,75,85,90 және 95% қамтамасыздыққа есептелуі қажет. Мысалы: ҚНжЕ 2.04.02-84 9-кестесіне сәйкес, беттік су көздерінің орташа айлық ең төменгі су өтімдерінің қамтамасыздығы, сумен қамту жүйесінің категориясына байланысты төмендегідей қабылдануы қажет: I категория - 95 , II - 90; III - 85%. Соған орай, курстық жұмыста айлық су шаруашылық теңдестіктері, ағынның 50,75,85,90 және 95% есептік қамтамасыздығы үшін құрастырылады.
Математикалық статистика және ықтималдылық теориясы, және де өзендегі орташа айлық және орташа жылдық су өтімдеріне бақылау деректерін пайдаланып, өзеннің су ресурстарын (Р пр (уч) ) есептеу кезінде, ағын нормасын және ықтималды (пайдалану) беттік су ресурстарын (а коэффициенті ескерілгендегі) есептеу керек. Есептеу тәртібі №1 кестеде келтірілген.
Кесте №1. Тұстамадағы өзеннің орташа жылдық өтімдерінің вариация коэффициенті және ағын нормасының есебі
Жылдар | Q жыл , м 3 /с | W жыл , млн.м 3 | W ранж , млн.м 3 |
![]() |
K -1 | ( K -1) 2 | Р, % |
мұнда: Q iжыл – «і» жылындағы өзеннің орташа жылдық су өтімі, м З /с;
Q о – ағынның нормасы (бақылау кезеңі айтарлықтай ұзақ болған кездегі), м З /с;
n і – бақылау жылдарының саны;
- «n» бақылау жылдарының өтімдері қосындысы;
W і – «і» жылындағы ағынның жылдық өтімі; ( W i = 31,5·10· Q i ) млн.м З /жыл;
W 0i – жылдық ағын көлемінің нормасы, млн.м З /жыл;
- «n» бақылау жылындағы су көлемі қосындысы;
W ранж – төмендеу тәртібімен орналасқан, санау қатарының орташа жылдық ағынының көлемі;
К - модульдік коэффициент;
Р – төмендегідей есептелген, әрбір жылдың орташа жылдық ағынының қамтамасыздығы
m – ранжир қатарының нөмірі.
Бақылау есебі
қызметін атқарады, ол нольге тең болуы шарт. Әртүрлі есептік қамтамасыздық кезіндегі ағын көлемінің одан ары есебі, ағынға бақылау кезеңі ұзақтығы ескеріліп, вариация коэффициенті арқылы, Пирсонның ІІІ-типтегі кестесі пайдаланылып, ағын қамтамасыздығының теориялық қисығын тұрғызу жолымен жүргізіледі.
Ықтималды беттік су ресурстарының есептері, яғни, ағынның қамтамасыздығы келесі формуламен жүргізіледі
мұнда: к і – Пирсонның ІІІ-типтегі кестесінен алынған коэффициент.
Курстық жұмыста, есептеулерді қысқарту үшін, W 0 жобалау тапсырмасында беріледі.
Алынған нәтижелер 2-кестеге түсіріледі.
Кесте 2. Өзеннің ағыны 50, 75, 85, 90 және 95% қамтамасыздықтағы жер беті суларының есептік көлемі
Көрсеткіштер |
|
||||
|
|
|
|
|
|
к і | |||||
W |
Су шаруашылық теңдестігі айлар бойынша түзілетініне байланысты, ағынның есептелген жылдық көлемдерін айларға бөлу керек. Бұл үшін ағынның жылдық көлемі айлар бойынша пайызбен үлестіріледі және осы пайыздар, 50,75,85,90 және 95% қамтамасыздық үшін есептелген, ағынның жылдық көлемін айлар бойынша үлестіру үшін пайдаланылады. Егер канал немесе жоғары жатқан суторабынан тасталған санитарлық өтімде су көзі болса, онда есептеу үшін жобалық орташа айлық өтімдер қабылданады. Есептеу деректері 3-кестеге жазылады.
Кесте 3. Беттік сулардың есептік көлемін жылдар бойынша үлестіру.
Көрсеткіштер | Өлшем бірлігі | Жылдық көлем | Айлар | |||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |||
1.Есепке алынған жылдағы орташа айлық өтімі (2012) | м3/с | |||||||||||||
2.Есепке алынған жылдың айлық ағын көлемі (2012) | млн.м3 | |||||||||||||
3.Есепке алынған жылдың ағынының үлестірілуі (2012) | млн.м3 | |||||||||||||
4.50% қамтама-сыздықтағы ағын көлемі | млн.м3 | |||||||||||||
5.Бұл да 75% кезіндегі | млн.м3 | |||||||||||||
6. Бұл да 85% кезіндегі | млн.м3 | |||||||||||||
7. Бұл да 90% кезіндегі | млн.м3 | |||||||||||||
8. Бұл да 95 % кезіндегі |
Барлық есептеулерде ескерілмеген ағын, есепке алынғанның 4% етіп қабылданады, жер асты ағыны тұрақты болып саналады, ал басқа жаққа бұрылатын ағын мөлшері фактілі және жобалық деректермен алынады.
Суғармалы аймақтың су ресурстары, жазғы мезгілдің атмосфералық жауын-шашыны (О) енгізілмейді, себебі, олар есептік суландыру нормаларын анықтау кезінде ескеріледі. Есепке қысқы және күзгі кезеңдегі (қараша-сәуір) жауын-шашын мөлшерін қабылдаса жеткілікті.
Есептеулер келесі формуламен орындалады
мұнда: Ғ – қарастырылатын аумақтың ауданы, м2;
h – жауын-шашынның орташа айлық көпжылдық мөлшері қосындысы, м;
Курстық жұмыста қажетті материалдың болуы кезінде, тұзды жер асты және жер беті суларын тұщыландыру, және де жасанды тудырылатын (үдетілетін) жаңбыр есебінен қолдағы бар су ресурстарын ұлғайту мүмкіндігі жолдары да қарастырылады. Бұл сұрақтар курстық жұмыста оқытушы-жетекшінің әдістемелік көмегімен қажеттілік туған жағдайда шешіледі. Өңдеу нәтижелері 4 - кестеге жазылады.
Кесте 4. Өзен алабының су ресурстары
Су ресурстарын құраушылар | Жылдық объем | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
1.Ағынның 50% қамтама-сыздығы кезінде: беттік сулар а)ескерілген б)ескерілмеген в)лақтырылатын Жер асты сулары Жауын-шашын БАРЛЫҒЫ : | |||||||||||||
2.Ағынның 75% қамтама- сыздығы кезінде: беттіксулар: а)ескерілген б)ескерілмеген в)лақтырылатын Жер асты сулары Жауын-шашын БАРЛЫҒЫ : | |||||||||||||
3. Ағынның 80% қамтама- сыздығы кезінде: беттіксулар: а)ескерілген б)ескерілмеген в)лақтырылатын Жер асты сулары Жауын-шашын БАРЛЫҒЫ :ИТОГО: | |||||||||||||
4. Және т.б. |