Оценка водного баланса для участка сбора и использования/повторного использования ливневых и дождевых вод – Руководство Миннесоты по ливневым водам

Необходимо рассчитать водный баланс, чтобы определить, могут ли быть достигнуты желаемые объемы улавливания, и правильно подобрать размер системы. Водный баланс состоит из оценки количества воды, которое может быть собрано, и количества воды, которое используется. Ключевые соображения включают баланс количества переполнения накопительной единицы с размером накопительной единицы, а также ограничение или устранение потребности во вторичном водоснабжении.

Для управления ливневыми стоками рекомендуется сначала оценить области источника (сбор и использование), а затем определить возможные варианты использования. Расчеты захваченной воды зависят от количества осадков и потенциального стока с участка. Для проектирования системы мы рекомендуем использовать калькулятор, который использует ежедневный временной шаг и ежедневно суммирует объем в единице хранения. Для этих расчетов можно использовать калькулятор Minnehaha Creek Watershed District. Этот калькулятор был разработан и профинансирован Организацией по управлению водоразделом штата Миссисипи и округом водораздела Миннехаха-Крик. Калькулятор использует электронную таблицу Excel, которая позволяет пользователю вводить информацию об использовании орошения, площади водосбора (водосбора) и хранении. Входными данными можно управлять для определения размера водосбора, используемого количества или необходимого хранилища. Руководство по использованию этого калькулятора, а также примеры расчетов и другие методы расчета водного баланса можно найти здесь.

Сводную информацию о доступных калькуляторах и моделях сбора и использования ливневых и дождевых вод можно найти в разделе, посвященном расчету кредитов на сбор и использование ливневых и дождевых вод. Можно выбрать либо одну модель, оценивающую все компоненты водного баланса, либо использовать сочетание моделей. Например, выходные данные калькуляторов, которые ежедневно оценивают использование воды внутри и вне помещений (например, калькулятор потребности в непитьевой воде SFPUC), можно комбинировать с ежедневными объемами стока водосборных бассейнов и нагрузками загрязняющих веществ, прогнозируемыми на основе существующей модели водосборных бассейнов (например, SWMM). для сайта для оценки производительности системы сбора и использования ливневых стоков.

Модель сбора и использования ливневых стоков должна включать следующее:

  • Использует суточные осадки
  • Учет переменной эвапотранспирации
  • Ежедневно генерирует временные ряды компонентов водного баланса (перелив, приток, использование внутри помещений, использование вне помещений)
  • Счета за дополнительное водоснабжение
Читайте также:
13 советов по декорированию, чтобы сделать большую комнату уютной

Для простых ирригационных систем мы рекомендуем использовать калькулятор Minnehaha Creek Watershed District. Этот калькулятор был разработан и профинансирован Организацией по управлению водоразделом штата Миссисипи и округом водораздела Миннехаха-Крик. Калькулятор использует электронную таблицу Excel, которая позволяет пользователю вводить информацию об использовании орошения, площади водосбора (водосбора) и хранении. Входными данными можно управлять для определения размера водосбора, используемого количества или необходимого хранилища. Руководство по использованию этого калькулятора, а также примеры расчетов и другие методики составления водного баланса можно найти здесь.

Инструмент водного баланса Метеорологического совета и электронная таблица проектирования цистерн VDCR являются другими полезными калькуляторами для расчета водного баланса, когда требуется дополнительное водопользование для круглогодичного использования воды внутри помещений. Калькулятор Met Council обеспечивает выходные данные, которые необходимо скопировать в электронную таблицу или другой инструмент, где можно выполнить расчеты размеров. Калькулятор Вирджинии использует данные об осадках в Вирджинии, что ограничивает его применимость в Миннесоте, но калькулятор включает в себя широкий спектр приложений для использования внутри помещений.

Некоторые калькуляторы, такие как калькулятор Северной Каролины, используют среднемесячное количество осадков. Хотя месячные данные об осадках в Миннесоте легко получить, а использование месячных данных обеспечивает простой метод расчета, этот подход может привести к значительным ошибкам, поскольку количество осадков неравномерно в течение месяца. Поскольку системы сбора и использования ливневых вод предназначены для хранения осадков определенного размера для использования до следующего дождя, время и интенсивность осадков на ежедневной основе так же важны для общего количества осадков за месяц. Например, возможно меньшее сокращение объема стока, если два сильных дождя выпадают один за другим, по сравнению с тем, если они происходят дальше друг от друга.

Информация о расчете водного баланса также содержится в Руководстве по повторному использованию Метеорологического совета 2011 г. (см. Рабочий лист количества и хранения, A.2w для списка шагов, чтобы сбалансировать объем воды, который может быть захвачен и сохранен (поставка) с объемом воды, который будет использоваться (спрос)).

Если моделей нет, балансы воды и фосфора для системы сбора и использования ливневых стоков можно рассчитать вручную в электронной таблице. См. разделы «Расчет водного баланса» и «Расчет баланса фосфора» ниже.

Читайте также:
План дома 3 спальни, 2.5 санузла, гараж, 2896А | Планы дома Драммонда

Водоразделы и водосборные бассейны завершены

Национальная информационная система по водным ресурсам Геологической службы США (NWIS) содержит обширные данные о поверхностных водах страны в режиме реального времени и за прошлые периоды.

При рассмотрении расположения рек и величины речного стока в реках ключевым понятием является «водораздел» реки. Что такое водораздел? Легко, если вы сейчас стоите на земле, просто посмотрите вниз. Вы стоите, и все стоят, в водоразделе.

Карта водораздела Северной Америки

Водораздел — это участок земли, который стекает со всеми ручьями и дождевыми осадками в общий сток, такой как сток реки. водохранилище, устье залива или любая точка вдоль поток канал. Водосборные бассейны могут быть как небольшими, как след, так и достаточно большими, чтобы охватить всю землю, с которой вода стекает в реки, впадающие в Чесапикский залив, где она впадает в Атлантический океан. На этой карте показан один набор границ водоразделов в континентальной части Соединенных Штатов; они известны как национальные гидрологические единицы (водоразделы).

Слово «водораздел» иногда используется как синоним водосборного бассейна или водосбора. Гряды и холмы, разделяющие два водораздела, называются водоразделом. Водораздел состоит из поверхностная вода– озера, ручьи, водохранилища и водно-болотные угодья– и все лежащие в основе грунтовая вода. Большие водоразделы содержат множество меньших водоразделов. Все зависит от точки истечения; вся земля, с которой вода стекает в точку оттока, является водоразделом для этого места оттока. Водоразделы важны, потому что речной сток и качество воды реки подвержены влиянию вещей, вызванных человеком или нет, происходящих на участке земли «выше» точки стока реки.

Приток на арктико-бореальном переходе в бассейне реки Агашашок.

Приток на арктико-бореальном переходе в бассейне реки Агашашок. На этом снимке хорошо показан водораздел. На нем показана только часть водораздела Агашошока, но на снимке видно, как осадки, выпадающие на ближней стороне хребтов, будут двигаться вниз по уклону и впадать в реку.

Водораздел – это коллектор осадков

Большинство из осадки который попадает в зону водосбора участка мониторинга Геологической службы США, собирается в ручье и в конечном итоге течет мимо участка мониторинга. Многие факторы, некоторые из которых перечислены ниже, определяют, какая часть речного стока будет проходить через участок мониторинга. Представьте, что вся чаша покрыта большим (и прочным) пластиковым листом. Затем, если выпадет один дюйм дождя, весь этот дождь упадет на пластик, стекает вниз по склону в овраги и небольшие ручьи, а затем стекает в основной поток. Игнорирование испарение и любые другие потери, и, используя пример водораздела в 1 квадратную милю, тогда все приблизительно 17,378,560 XNUMX XNUMX галлонов воды, которые упали как количество осадков в конечном итоге будет течь по точке стока водораздела.

Читайте также:
Домкраты и подставки для домкратов - Harbour Freight Tools

Не все осадки, выпадающие в водоразделе, вытекают наружу.

Представлять водосборный бассейн в виде покрытого пластиком участка земли, на котором собираются осадки, слишком упрощенно и совсем не похоже на водораздел в реальном мире. Карьера может быть построена на попытках смоделировать водный баланс водораздела (сопоставление воды, поступающей в водораздел, с водой, выходящей из водораздела). Есть много факторов, определяющих, сколько воды течет в потоке (эти факторы универсальны по своей природе и не относятся к отдельному потоку):

Осадки: Важнейшим фактором, контролирующим речной сток, безусловно, является количество осадков, выпадающих в водоразделе в виде дождя или снега. Однако не все осадки, выпадающие в водоразделе, вытекают наружу, и ручей часто продолжает течь там, где нет прямого стока от недавних осадков.

Проникновение: Когда дождь падает на сухую землю, часть воды впитывается или проникает в почву. Некоторое количество просачивающейся воды останется в неглубоком слое почвы, где она будет постепенно двигаться вниз по склону, через почву, и, в конце концов, попадет в ручей. просачивание в берег ручья. Часть воды может просачиваться гораздо глубже, перезаряжая подземные водоносные горизонты. Вода может перемещаться на большие расстояния или оставаться в диск в течение длительного времени, прежде чем вернуться на поверхность. Количество воды, которое со временем впитается, зависит от нескольких характеристик водораздела:

  • Характеристики почвы: В Грузии глинистые и каменистые почвы северных районов поглощают меньше воды и медленнее, чем песчаные почвы, например, на Прибрежной равнине Джорджии. Почвы, поглощающие меньше воды, сток по суше в ручьи.
  • Насыщенность почвы: Подобно мокрой губке, почва, уже пропитанная предыдущими дождями, не может впитать больше. таким образом, больше осадков станет поверхностный сток.
  • Растительного покрова: Некоторые наземные покровы оказывают большое влияние на инфильтрацию и дождевой сток. Непроницаемые поверхности, такие как автостоянки, дороги и застройки, действуют как «скоростная полоса» для дождя — прямо в ливневые стоки которые стекают прямо в ручьи. Наводнения становятся все более распространенными по мере того, как площадь непроницаемые поверхности увеличение.
  • Уклон земли: Вода, падающая на крутой склон, стекает быстрее, чем вода, падающая на равнину.
Читайте также:
10 современных идей для ванной комнаты, которые превратят ее из унылой в ослепительную

Испарение: Вода из осадков возвращается в атмосферу в основном за счет испарения. Количество испарения зависит от температуры, солнечной радиации, ветра, атмосферного давления и других факторов.

Транспирация/Эвапотранспирация: Корневая система растений поглощает воду из окружающей почвы в различных количествах. Большая часть этой воды проходит через растение и уходит в атмосферу через листья. Транспирация определяется теми же факторами, что и испарение, а также особенностями и густотой растительности. Растительность замедляет сток и позволяет воде просачиваться в землю.

Хранение: Резервуары хранят воду и увеличивают количество воды, которая испаряется и просачивается. Хранение и выпуск воды в водохранилищах может оказать значительное влияние на режим течения реки ниже плотины.

Использование воды людьми: Использование ручья может варьироваться от нескольких домовладельцев и предприятий, перекачивающих небольшое количество воды для орошения своих газонов, до забора большого количества воды для орошение, промышленности, добычаИ население снабжения с питьевой водой.

Пример водораздела: бассейн

Бассейн с навесом, пример водораздела.

Это покрытие бассейна является примером водораздела. Весь дождь, попадающий в эту область, стекает внутрь покрытия, в данном случае к центру.

Вы ожидаете увидеть изображение водораздела — так почему я показываю вам изображение обычного зимнего бассейна с навесом? Этот крытый бассейн действительно является хорошим примером водораздела.

Синее покрытие представляет собой водосборный бассейн, область, в которой выпадающие осадки стекают «нисходящим градиентом» к самой нижней части бассейна, в данном случае к центру покрытия бассейна. Точно так же в природе вода течет к долине, реке или озеру. Озеро в центре бассейна образуется по той же причине, что и озеро на ландшафте — это самая низкая область вокруг, и вода поступает через реку, просачиваясь в землю или испаряясь, быстрее, чем она может выйти. В большинстве долин земля где-то спускается вниз, и в этом случае образуется река.

Вы понимаете, почему это покрытие для бассейна не совсем то же самое, что и настоящий дренажный бассейн? У воды нет выхода из «водораздела», как это есть почти у всех водоразделов, например, у ручья, вытекающего из водораздела. Таким образом, на водоразделе нашего бассейна можно увидеть, как образуется большое «озеро».

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: