Особенности регулирования качества воды при ее селективном заборе из водохранилищ pdf

Авторы

Лепихин Анатолий Павлович, д-р геогр. наук, профессор, директор, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал (КамНИИВХ), г. Пермь, Россия;
заведующий лабораторией проблем гидрологии суши, ФГБУН «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук» (ГИ УрО РАН), г. Пермь, Россия;
Любимова Татьяна Петровна, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий лабораторией вычислительной гидродинамики, ФГБУН «Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук» (ИМСС УрО РАН), г. Пермь, Россия;
Возняк Анна Анатольевна, канд. геогр. наук, старший научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Камский филиал (КамНИИВХ), г. Пермь, Россия;
Паршакова Яна Николаевна, канд. физ.-мат. наук, научный сотрудник, ФГБУН «Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук» (ИМСС УрО РАН), г. Пермь, Россия;
Богомолов Андрей Владимирович, младший научный сотрудник, лаборатория проблем гидрологии суши, ФГБУН «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук», г. Пермь, Россия;
Ляхин Юрий Сергеевич, инженер, лаборатория проблем гидрологии суши, ФГБУН «Горный институт Уральского отделения Российской академии наук», г. Пермь, Россия;

Аннотация

Рассмотрены вопросы повышения эффективности использования селективного отбора воды для решения задач питьевого водоснабжения на примере Чусовского водозабора г. Перми. При наличии устойчивой вертикальной стратификации водных масс существенный интерес представляет отбор воды с лучшими потребительскими свойствами. Если вода с требуемыми свойствами располагается в верхних горизонтах, то наиболее эффективным инструментом является создание донных барьеров вокруг водозаборных оголовков, отсекающих забор воды из придонных горизонтов. При этом параметры барьера определяются как расходом забираемой воды, так и высотой расположения «слоя скачка», определяющего границу раздела водных масс. Параметры барьера должны соответствовать действующим Правилам эксплуатации водохранилищ. Для отработки технологии обеспечения устойчивого забора воды с требуемыми потребительскими свойствами выполнены натурные и вычислительные эксперименты. Серия вычислительных экспериментов по влиянию расходов заборов воды на качество отбираемой воды через отдельный водозаборный ого- ловок проводилась в 3D при помощи пакета вычислительной гидродинамики ANSYS Fluent. Задача решалась в рамках нестационарного изотермического подхода. Получены выводы как по улучшению качества забираемой воды при значимой неоднородности химических, физических свойств по глубине водных объектов, так и по обеспечению эффективной и устойчивой работы селективного отбора воды.

Ключевые слова

селективный забор воды, водохранилище, вычислительный эксперимент, питьевое водоснабжение, Чусовской водозабор, качество воды.

Ссылка для цитирования

Лепихин А.П., Любимова Т.П., Возняк А.А., Паршакова Я.Н., Богомолов А.В., Ляхин Ю.С. Особенности регулирования качества воды при ее селективном заборе из водохранилищ // Водное хозяйство России. 2017. № 3. С. 56-68.
DOI: 10.35567/1999-4508-2017-3-4