Для единичного напорного выпуска кратность начального разбавления вычисляется из отношения:

Vо/vp-1=[(vp+0,15)/vp]-1, m=vp/vст,  (3.1.18)

где vo - скорость на оси струи. По номограмме (рис. 4.1) находится отношение d/do, где d - диаметр загрязненного пятна в граничном створе зоны начального разбавления, do - диаметр выпуска.

Затем по номограмме находят (рис. 4.2) кратность начального разбавления по известным величинам m и (d/do).

Для рассеивающего напорного выпуска расчет осуществляется следующим образом. Задаваясь числом выпускных отверстий оголовка выпуска No и скоростью истечения сточных вод из них vст≥2м/с, определяют диаметр отверстия или оголовка рассеивающего выпуска:

Do=√4q/ΠvстNo                        (3.1.19)

где q-суммарный расход сточных вод, м3/с.

Затем по номограмме (рис. 4.1) определяют соотношение d/doи найденное значение d сравнивается с глубиной водного потока H. Если dH, то по номограмме (рис. 4.2) находят кратность начального разбавления nн. Для случая стеснения струи (d>H), соответствующая ему кратность разбавления nнс находится умножением найденной величины nн на поправочный коэффициент f(H/d), который определяется по графику (рис. 4.3).

Расстояние до пограничного сечения зоны начального разбавления определяется по формуле:

In=d/0,48(1-3,12m)                (3.1.20)

Расход смеси сточных вод и воды водостока в том же сечении находится по формуле:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

qсм=nq,                                (3.1.21)

где q - расход сточных вод на выходе из отверстий или оголовков рассеивающего выпуска,  м3/с.

Средняя концентрация вещества в граничном сечении определяется по формуле:

Сср=Сф+(Сст-Сср/nн),                (3.1.22)

где Сст – концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, г/м3.

Максимальная концентрация в центре пятна примеси в этом сечении равна:
Сmax=Сср/0,                        (3.1.23)

Если не соблюдаются условия применимости метода – или  в  расчете необходимо учесть данные о накоплении загрязняющих веществ в донных отложениях, то рекомендуется использовать методы, разработанные /15/.

В приложении 6 дан пример расчета ПДС для единичного выпуска.

3.2. Расчет ПДС для бассейна реки или его участка.

При сбросе сточных вод в водотоки ПДС веществ определяются из решения задачи математического программирования по принципу лимитирующего створа.

Суть метода состоит в следующем. На речном графе фиксируется множество контролируемых створов и створов выпуска сточных вод. Предполагается, каждому из n-водопользователей выгодно сбрасывать как можно большую часть сточных вод без очистки. Путем сопоставления величины планируемого объема сброса и практически достижимого минимального уровня сброса устанавливаются квоты на сброс загрязняющих веществ для каждого водопользователя, руководствуясь следующими принципами:

норматив качества воды должен быть соблюден во всех контролируемых створах;

из двух водопользователей более жесткие требования предъявляются тому из них, чье отрицательное воздействие на водный объект больше.

Величина воздействия сброса m-го водопользователя на качество воды в р-том контрольном створе определяется

Zmp=Smp*Xm/(WC-Co)Qp,        (3.2.1)

где Spm – коэффициент добегания загрязняющего вещества n-того водопользователя до p-того контролируемого створа;

Xm – масса сбрасываемого m-тым водопользователем загрязняющего вещества;

W - заданный уровень превышения ПДК для данного вещества (W=1, если вещество лимитируется вне ЛПВ и W1, если вещество лимитируется в группе ЛПВ);

С – ПДК рассматриваемого вещества в р-том контрольном створе (зависимость ПДК от индекса створа объясняется возможно равным водохозяйственным назначением участка реки, в котором расположен контрольный створ);

Со – фоновая концентрация воды в реке;

Qp – расход реки.

Программный комплекс «Бассейн» предназначен:

для создания модификации просмотра информации по речному бассейну (база данных);

для проведения расчетов ПДС для предприятий-водопользователей;

для получения выходных форм, содержащих результаты расчетов и для визуализации исходной и расчетной информации о качестве речной воды на расчетных участках (раскраска речного графа).

База данных программного комплекса «Бассейн» содержит информацию для графического изображения речного графа, данные, необходимые для расчета ПДС веществ, поступающих в водоисточник со сточными водами предприятий, а также параметры и результаты расчетов (Приложение 5).

Схем расчета выглядит следующим образом:

--- Бассейн

!        +--- Выбрать, создать новый

!        +-- Расчетные уровни (года)

!        +-- Об авторах

+-- Ингредиенты

!        +-- Список ингредиентов

!        +-- ПДК и ЛПВ

!        +--Классы качества воды

!        +-- Коэффициенты неконсервативности

+-- Выбор

!        +-- Расчетного уровня (года)

!        +-- Месяца

!        +-- Ингредиента

+-- Расчеты

!        +-- Модель

!        +-- Расчет параметров модели

!        +-- коэффициентов добегания

!        +-- минимальных сбросов

!        +-- Расчет ПДС

!        +-- Расчет концентраций

+-- Результаты

!        +-- Прогноз качества воды на участках

!        +-- Таблица сбросов предприятий

!        +-- График отличия расчетных концентраций от измеренных

+-- Раскраска речного графа:

!        +- по фактическому сбросу

!        +- по нормативному сбросу

!        +- по наблюдаемым концентрациям

!        +- убрать раскраску

+---- Выход

4. Расчет ПДС для морей, водохранилищ и озер

4.1.Расчет величины ПДС для отдельных выпусков

Величины ПДС для выпусков сточных вод в водохранилища и озера определяются в соответствии с п.3.1.2-3.1.3.

При наличии в водоеме устойчивых ветровых течений для расчета кратности общего разбавления n может быть использован метод . В расчетах по этому методу рассматриваются два случая:

а) выпуск в мелководную часть или в верхнюю треть глубины водоема, загрязненная струя распространяется вдоль берега под воздействием прямого поверхностного течения, имеющего одинаковое с ветром направление;

б) выпуск в нижнюю треть водоема, загрязненная струю распространяется к береговой полосе против выпуска под воздействием данного компенсационного течения, имеющего направление, обратное направлению ветра.

Метод имеет следующие ограничения:

Глубина зоны смещения не превышает 10 метров, расстояние от выпуска до контрольного створа вдоль берега в первом случае не превышает 20 км, расстояние от выхода сточных вод до берега против выпускного оголовка во втором случае не превышает 0,5 км.

Кратность общего разбавления определяется по формуле:

N=nh*no,                                (4.1.1)

где nh – начальное разбавление,

no – основное разбавление.

Кратность начального разбавления вычисляется следующим образом:

при выпуске в мелководье или в верхнюю треть глубины

nh=(g+0.00215*v*H2ср)/(g+0.000215*v*H2ср), (4.1.2)

где g – расход сточных вод, м3/с,

v – скорость ветра над водой в месте выпуска сточных вод, м/с,

Hср– средняя глубина водоема вблизи выпуска, м.

Величина Hср определяется в зависимости от средней глубины водоема (Hо) следующим образом: при Ho=3-4м на участке протяженностью 100м; при Ho=5-6м на участке протяженностью 150м; при Ho=7-8м на участке протяженностью 200м; при Ho=9-10м на участке протяженностью 250м.

при выпуске в нижнюю треть водоема

n=(q+0.00158*v*H2ср)/(q+0.000079*v*H2ср), (4.1.3)

Кратность основного разбавления вычисляется:

при выпуске в мелководье или в верхнюю треть глубины:

no=1+0.412(4/Δx)0.627+0.0002L/Δx,        (4.1.4)

где L - расстояние от места водовыпуска до контрольного створа, м.

Δx=6,53*Hср1,17,        (4.1.5)

при выпуске в нижнюю треть водоема:

no=1,85+2,32(4/Δx)0,41+0,00644/Δх,        (4.1.6)

Δx=4,41*Hср1,17,                        (4.1.7)

Расчет величины ПДС для совокупности выпусков

Совокупностью выпусков сточных вод можно считать выпуски, расположенные на расстоянии не более 5 км друг от друга вдоль береговой линии. Необходимость включения конкретного выпуска в совокупность выпусков может уточняться на основе расчета их совместного влияния на качество воды в контрольных створах.

Реки, впадающие в море, следует рассматривать как береговые выпуски сточных вод, при этом начальное разбавление (nH) принимается равным 1 и длина начального участка разбавления равной 0, концентрация веществ в устьях рек определяется по уравнению (4.1.2).

5. Расчет ПДС для полей фильтрации и рельефа местности

При расчетах ПДС веществ со сточными водами, отводимыми на поля фильтрации или рельеф местности, исходя из того, что предельно допустимая концентрация этого вещества (Спдс) с учетом разбавления (n) фильтрующихся вод в потоке подземных вод, не должна превышать фоновой концентрации загрязняющего вещества в водоносном горизонте

Спдс=n х Сф  (5.1)

где n – кратность разбавления профильтровавшихся вод, в потоке подземных вод;

Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в водоносном горизонте. Определяется по наблюдательным скважинам, расположенным за пределами купола растекания.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6