5.Определение границ зон мутности, превышающей предельно-допустимую концентрацию (пдк) взвешенных частиц в районах отвалов грунта

Для расчета выбираем струю№5

1. Район реки, на котором производится отвал грунта, разбивается на отдельные участки длиной L_i=250м, начиная со створа 0-0 (рис.), проведенного через начальную точку сброса грунта в отвал. Расчет по участкам ведется из-за того, что в речном потоке от сечения к сечению могут существенно изменяться глубина, скорости течения, плановая конфигурация русла.

По плану участка определяем среднюю глубину Т_i по оси выброса, среднюю скорость течения υ_i на каждом участке.

2. По известному диаметру d₅ грунта, соответствующему 5% содержанию рефулируемого грунта по объему, находится гидравлическая крупность грунта  (см.методич пособие табл.К2).

Так как d_5%= d₅₀/5=0,8/5=0,16мм, то =15,6 мм/с=0,0156м/с

3. Определяются значения коэффициентов:

К_ - коэффициент гидравлической крупности, по графику К_ = f() (рис. 5); К_=4,3 для все участков

К_υ - коэффициент скорости, по графику К_υ = f(υ), (рис. 6);

К_т – коэффициент глубины, по графику К_т = f(Т), (рис. 7).

Все найденные значения сводим в таблицу 5.1

Таблица 5.1 -коэффициентов для участков мутности

Участки	Т	Кт	υ	Кυ
Участок 1	2,45	0,70	1,29	0,70
Участок 2	3,15	0,60	1,32	0,67
Участок 3	2,41	0,80	1,15	0,90
Участок 4	1,78	1,25	1,05	0,99

4. Вычисляется значение условной длины расчетного участка

,м

.

5. Устанавливается концентрация примесей в створе выброса по зависимости

,

где К_у – коэффициент уноса грунта, показывающий %-ое отношение части объема грунта вынесенного с отвала к общему количеству извлеченного грунта; определяемый по номограмме ( К_у=0,5)

Q_т – техническая производительность землесоса, Q_т =1000 м³/ч;

К₁ – процентное содержание частиц грунта меньше контролирующего диаметра (при d₅ коэффициент К₁ = 0,05);

 - плотность грунта, =1650 кг/м³;

В = 3В_сбр – ширина взмученного потока в створе рефулирования, равная

утроенной ширине сбросного устройства В_сбр, В = 3*1=3 м;

Т, υ - глубина и скорость течения в месте выброса, (Т=3,2 м; υ=1,53 м/с)

6. По величине концентрации примесей в створе выброса С₀ с графика L_ = f(С) (см. рис. 4) находится начало отсчета продольных координат L_o

L_o=2750

7. Вычисляется условная координата L_ нижней границы i - го расчетного участка (створ i)

_{Lωi=Lω0+∆Lωi}

2750+526,75=3276,75м

2750+432,15=3182,15м

2750+774=3574м

2750+1330,31=4080,31м

8. По графику (рис.4) определяется значение С_i – массовой концентрации твердых примесей на оси грунта в i – ом створе.

С₁=2,4 г/л

С₂=3,0 г/л

С₃=1,2 г/л

С₄=0,4 г/л

Расчеты выполняют вплоть до n – ого створа, где массовая концентрация твердых примесей на оси струи С_n будет меньше либо равна ПДК.

9. Если дальняя граница зоны ПДК оказывается в зоне площади, на которой расположен питьевой водозабор, рекреационный пляж, или имеющей рыбохозяйственное значение, то определяются границы зоны ПДК не только по длине, но и по ширине.

В этом случае отыскивается ширина зоны мутности, превышающей ПДК, в первом створе. Для этого сначала находится величина по значению ПДК = 0,25 мг/л с графика L_ = f(S).

Затем определяется разность , значение и отношение .

По последнему отношению из графика (рис.8) находим величину и найдем В_отн для створа 1.

По найденным значениям и вычисляется величина - половина ширины зоны мутности, превышающей ПДК = 0,25 мг/л.

10. Производим расчет ширины зоны мутности, превышающей ПДК, в створе 2. Для этого определим длину зоны повышенной мутности, превышающей ПДК, при характеристиках течения, соответствующих второму расчетному участку

м.

По отношению с графика снимаем значение , по величине которого вычисляется величина м.

По отношению с графика снимаем значение , по которому определяется полуширина зоны мутности, превышающей ПДК = 0,25 мг/л, в створе 2.

м.

11. Аналогично выполним расчет ширины зоны мутности, превышающей ПДК, в створе 3:

м;

; ; (по графику рис. 8)

м;

;

, ( по графику рис. 8);

м;

12. Аналогично выполняем расчет ширины зоны мутности, превышающей ПДК, в створе 4:

; ; (по графику рис. 8)

м;

;

, ( по графику рис. 8);

м;

Сведем эти расчеты в таблицу 5.2

Таблица 5.2- Расчет поля дополнительной мутности

№ створа	1	2	3	4
L от места выброса, м	0	250	750	1000
В/2, м	17,3	37,0	80,8	25,65

Выше описанная методика проста в применении. К ее недостаткам можно отнести трудоемкость вычислений, упрощенность (по сути дела одномерность) модели, в которую входят осредненные по оси выброса глубины и скорости течения. Однако, как показывает практика, именно мелкие частицы распространяются на значительные расстояния от зоны рефулирования, приводя к негативному для гидробионтов повышению мутности воды, что указаниями никак не учитывается. Кроме того, описанный способ расчета применим только при наличии течения. В зонах подпора уровней, а также в озерах и водохранилищах, где течение несущественно или меняет свое направление, использовать данную методику не представляется возможным.