4. Контрольные задания

Задание 1

Рассчитайте наибольшую приземную концентрацию заданного загрязняющего вещества, обусловленную выбросами одиночной трубы работающей теплоэлектростанции (или котельной) по оси направления ветра.

В задании в зависимости от варианта рассматривается либо диоксид азота - NO₂, либо диоксид серы - SO₂.

Определите расстояние от трубы и опасную скорость ветра, при которых эта наибольшая концентрация реализуется.

Постройте график изменения концентраций в зависимости от расстояния (не менее пяти расчетных точек) при найденной опасной скорости ветра.

По графику определите расстояние, на котором достигается допустимое значение концентрации для жилой застройки, равное ПДК_м.р. (предельно допустимой концентрации максимальной разовой).

Для диоксида азота ПДК_м.р.= 0,2 мг/м³.

Для диоксида серы ПДК_м.р.= 0,5 мг/м³.

Коэффициент стратификации для всех заданий принять равным А = 160.

Рельеф местности считать плоским ( = 1).

Фоновые концентрации принять равными нулю.

Другие исходные параметры принять в соответствии с номером варианта по таблице 2.

Расчетные формулы и графики см. в Приложении 2.

Таблица 2

Вариант	Высота трубы, м	Диаметр трубы, м	w0, м/с	 Т, 0С	Мощность эмиссии (М), г/с	Вещество
1	20	0,8	10	40	8	NO2
2	20	0,6	4	10	3	NO2
3	30	0,5	2	30	12	SO2
4	40	0,6	5	50	30	SO2
5	40	0,5	6	40	25	SO2
6	100	1,0	15	80	160	NO2
7	100	1,5	15	60	200	NO2
8	120	1,0	10	50	450	SO2
9	120	0,8	5	20	100	NO2
10	80	0,6	5	40	70	NO2
11	70	0,5	6	50	60	NO2
12	60	0,5	8	40	60	NO2
13	10	0,9	2	20	0,3	SO2
14	15	0,8	3	30	0,5	SO2
15	15	0,9	5	70	0,6	SO2
16	50	1,2	3	30	40	NO2
17	60	1,0	2	20	50	NO2
18	25	0,7	2	60	20	SO2
19	30	0,8	3	70	25	SO2
20	35	0,7	1	50	30	SO2
21	90	0,8	2	60	150	NO2
22	60	0,9	2	50	75	NO2
23	30	0,8	3	40	20	NO2
24	20	0,6	3	30	10	NO2
25	110	1,2	4	50	130	NO2

Примечание:

 Т – разность температур выходящей из трубы газовоздушной смеси и окружающего воздуха;

М – мощность эмиссии загрязняющего вещества в газовоздушной смеси;

w₀ – скорость выхода газовоздушной смеси из трубы.

Задание 2

Определите эмиссию загрязняющего вещества, указанного в задании (диоксида азота, оксида углерода), обусловленную движением автомобилей по автотранспортной магистрали. Параметры транспортного потока, необходимые для расчета, указаны в таблице, расчетные формулы даны в Приложении 2.

Постройте график уменьшения концентраций заданного загрязняющего вещества с подветренной стороны по мере удаления от автомобильной магистрали. Скорость ветра указана в таблице. Угол между вектором скорости ветра и направлением дороги во всех вариантах принять равным 30⁰. Определите, на каком расстоянии от кромки дороги достигается максимальная разовая ПДК_м.р. для заданного вещества. Для диоксида азота ПДК_м.р.= 0,2 мг/м³. Для оксида углерода ПДК_м.р.= 5,0 мг/м³.

Эмиссия NO₂ для одного автомобиля (масса загрязняющего вещества, выбрасываемая на единице пути) в расчетах считается независящей от скорости в широком диапазоне скоростей и принимается:

1,0 г/км – для одного легкового автомобиля;

4,2 г/км – для одного грузового карбюраторного автомобиля;

6,4 г/км – для одного дизельного грузового автомобиля.

Эмиссия СО (оксида углерода) существенно зависит от скорости. При выполнении контрольного задания в расчетах эмиссию СО принять (для скорости транспортного потока 60 км/час) равной:

1,5 г/км – для одного легкового автомобиля;

18,0 г/км – для одного грузового карбюраторного автомобиля;

3,6 г/км – для одного дизельного грузового автомобиля.

При расчетах рассмотреть случай слабой приходящей солнечной радиации. Угол между направлением ветра и направлением дороги принять равным 30⁰.

Фоновую концентрацию принять равной нулю.

Таблица 3

Вариант	Интенсивность, авт. в час	Скорость ветра, м/с	Доля грузовых карбюрат.%	Доля грузовых дизельных,%	Вещество
1	1000	1	50	10	CO
2	1000	1,5	40	20	CO
3	2000	2	60	5	CO
4	2000	1	60	0	CO
5	3000	2	20	30	NO2
6	3000	3	40	10	NO2
7	4000	1	10	40	NO2
8	4000	2	50	0	CO
9	5000	2,5	10	30	NO2
10	5000	3	20	30	NO2
11	6000	1	10	30	NO2
12	6000	1,5	0	40	CO
13	7000	2	20	30	CO
14	7000	4	10	40	NO2
15	8000	3,5	20	0	NO2
16	8000	3	15	35	CO
17	9000	2,5	10	10	NO2
18	9000	1	25	30	NO2
19	10000	3	10	20	CO
20	10000	2	5	5	NO2
21	4000	1,5	20	10	CO
22	3000	0,5	5	15	NO2
23	5000	2,5	20	8	CO
24	7000	1	16	7	CO
25	2000	1,5	5	20	NO2

Задание 3

Построить график, демонстрирующий уменьшение уровней эквивалентного шума автомобильного транспортного потока по мере удаления от дороги.

График удобно строить по точкам, начиная со стандартного расстояния 7,5 м от дороги, удваивая затем каждое последующее расстояние, выбираемое для расчета.

Интенсивность, скорость, доля грузового транспорта и автобусов, а также высота расчетной точки по вариантам указаны в таблице 4.

При расчетах принять:

• дорожное покрытие – мелкозернистый асфальтобетон;

• поверхность между дорогой и точкой замера акустически мягкая – зеленый газон;

• местность с плоским рельефом;

• дорога идет без уклонов;

• высоту источника шума (транспортного потока) принять равной 0,5 м;

• видимость дороги из расчетной точки полная (α = 180⁰);

• акустические экраны, зеленые насаждения, иные препятствия и отражающие поверхности по пути распространения шума отсутствуют.

Поправкой, учитывающей влияние турбулентности воздуха и ветра на процесс распространения звука (L_{А b/t} ), а также поправкой, учитывающей снижение уровня шума вследствие молекулярных эффектов его затухания в воздухе (L_Авоз) на расстояниях менее 250 метров от источника шума можно пренебрегать.

Определить расстояние, на котором достигается допустимый эквивалентный уровень шума для территорий, непосредственно прилегающих к жилой застройке, в дневное время (L_экв. = 55 дБА).

Необходимые для расчета формулы и разъяснения даны в Приложении 2.

Таблица 4

Вариант	Интенсивность, авт. в час	Скорость потока, км/час	Доля грузовых не дизельн. %	Доля грузовых дизельных,%	Высота расчетной точки, м
1	1000	60	50	10	1,5
2	1000	40	10	20	2,0
3	2000	80	20	15	6,0
4	2000	60	60	6	2,0
5	3000	100	20	10	1,5
6	3000	30	30	30	12,0
7	4000	100	10	20	1,5
8	4000	60	60	6	2,0
9	5000	100	20	10	1,5
10	5000	70	20	30	1,5
11	6000	30	50	20	1,5
12	6000	50	10	20	12,0
13	7000	90	20	10	10,0
14	7000	30	30	30	12,0
15	8000	100	10	20	1,5
16	8000	60	15	35	10,0
17	9000	50	10	10	2,0
18	9000	40	15	10	3,0
19	10000	60	10	20	4,0
20	10000	60	15	10	3,0
21	4000	30	30	30	12,0
22	3000	100	10	20	1,5
23	5000	40	20	25	20,0
24	7000	60	15	35	10,0
25	2000	50	10	10	2,0

Задание 4

С территории завода сбрасываются сточные воды, содержащие нефтепродукты в концентрации, величина которой задана в таблице 5.

Фоновая концентрация нефтепродуктов С_ф в речной воде выше створа сброса составляет 0,02 мг/л. Предельно допустимая концентрация нефти в воде для рыбохозяйственного водотока, каким является река, составляет 0,05 мг/л.

Определить концентрацию нефтепродуктов на расстоянии 1000 м от места сброса, считая, что

вещество на таком коротком промежутке консервативно,

коэффициент извилистости реки равен 1,

уклон реки - 0,002,

выпуск сточных вод осуществляется у берега.

Другие величины, необходимые для расчета, следует взять из таблицы 5 в соответствии с номером варианта.

Расчетные формулы для решения поставленной задачи приведены в Приложении 2.

В таблице 5 приняты следующие обозначения задаваемых величин:

С_зв – концентрация загрязняющего вещества (в рассматриваемом случае нефтепродуктов) в сточных водах;

Q_ф – расход речной воды в фоновом створе;

Q_зв – расход воды в трубе, сбрасывающей сточные воды;

v_ср – средняя скорость воды в реке;

h_ср - средняя глубина реки в районе сброса.

Определите кратность превышения ПДК в створе, отстоящем на расстоянии 1000 м от выпуска. Определите кратность разбавления в этом створе.

Определите допустимую концентрацию нефтепродуктов в сточных водах, обеспечивающую достижение ПДК в створе на расстоянии 1000 м.

Таблица 5

Вариант	Сф, мг/л	Сзв, мг/л	Qф, м3/с	Qзв, м3/с	vср, м/с	hср, м
1	0,02	25	250	0,8	1,0	4,0
2	0,01	30	200	1,0	1,2	2,5
3	0,03	15	50	0,4	1,2	1,5
4	0,02	20	100	0,5	1,5	4,0
5	0,008	400	800	2,0	1,8	5,0
6	0,01	100	600	0,8	1,5	4,0
7	0,02	80	400	0,6	2,0	4,0
8	0,03	200	400	1,0	0,8	5,0
9	0,04	50	500	0,8	1,3	3,5
10	0,01	60	600	0,6	1,6	6,0
11	0,02	200	1000	1,0	2,0	4,5
12	0,03	80	700	0,8	1,6	5,6
13	0,02	90	600	0,6	0,9	4,2
14	0,008	100	600	1,0	0,5	4,0
15	0,01	80	400	0,5	0,6	2,5
16	0,02	200	300	1,0	0,8	1,5
17	0,02	50	250	0,8	1,0	4,0
18	0,01	60	300	1,0	1,2	2,2
19	0,03	60	350	0,4	1,2	1,8
20	0,01	60	600	0,4	1,6	6,0
21	0,012	200	900	1,0	2,0	4,2
22	0,032	80	800	0,8	1,6	5,1
23	0,01	260	600	0,2	1,6	4,0
24	0,02	300	1200	1,0	2,6	6,5
25	0,03	380	700	0,7	1,6	5,6