
- •Модуль 5 Водозабезпечення та водовідведення міст
- •1. Використання водних об'єктів міста (водозабезпечення міста)
- •2. Системи водоотведения й очищення стічних вод
- •3. Поверхневий стік з міської території і територій промислових підприємств
- •Значения коефіциєнтів стоку
- •4. Процеси формування якості поверхневих вод
- •Гідравлічні процеси формування якості води
- •5 Методи захисту і віддновлення поверхневихводних об’єктів
- •6 Формування підземних вод на урбанізованих територіях.
Значения коефіциєнтів стоку
Вид водозбірної поверхні
|
Величина коэфіцієнту стока |
|
дощовий стік |
сніговий стік |
|
Забудованя території Незабудованя території Парки, гравійні покриття Водонепроникливі поверхні Грунтові поверхні Газони, зелені насаждення |
0,6 0,3 0,3 0,6-0,8 0,2 0,1 |
0,6 0,6 0,6 0,91-0,95 0,6 0,2 |
При орієнтовних розрахунках кількості поверхневого стоку з території невеликих міст або селищ величина коефіцієнта стоку для дощових і снігових вод може прийматися в межах 0,3-0,4 і 0,5-0,7 відповідно.
Об'єм дощових або снігових вод за рік розраховується по формулі:
,
м3/рік
де ψ- коефіцієнт стоку дощових або снігових вод; F - площа водозбірної території, га; Н - шар опадів за теплий або холодний період року відповідно, мм.
Об'єм поливомоєчних стічних вод визначається по формулі:
,
м3/рік
де m - витрата води на миття одиниці площі, л/м2; k- кількість миття у році; Ft - площа оброблюваних покриттів, га; ψ - коефіцієнт стоку поливомоєчних стічних вод.
Значення всіх параметрів, що входять в цю формулу, визначаються відповідно до наступних нормативів:
на миття 1 м2 площі витрачається від 1,2 до 1,5 літрів води;
кількість миття для умов міста складає від 50 до 150 за рік;
площа покриттів, потребуючих в митті, складає 20% від всієї території міста;
коефіцієнт стоку поливомоєчних стічних вод приймається рівним 0,6.
Якщо на водозбірній території розташовані великі парки або ділянки лісових масивів, виявляється ефект затримання частини атмосферних опадів рослинним покривом. В цьому випадку об'єм поверхневого стоку зменшується. Шар випавших атмосферних опадів коректується на величину затриманих опадів з урахуванням співвідношення площ, зайнятих різними видами дерев, і всієї водозбірної площі (вводяться поправки).
Загальний об'єм поверхневого стоку з водозбірної території за рік визначається як сума складових:
W=Wд+Wc+Wпм
Wд,Wc,Wпм - об'єми дощових, снігових і поливомоєчних стічних вод відповідно.
Сумарне значення річного винесення речовин з поверхневим стоком розраховується як
G=Wд*Cд+Wc*Cc+Wпм*Спм
де Сд, Сс і Спм - концентрації речовин в дощових, снігових і поливомоєчних стічних водах відповідно, г/м3.
4. Процеси формування якості поверхневих вод
Якість води є наслідком двох основних процесів - надходження речовин із зовнішніх по відношенню до даного водного об'єкту джерел і внутріводоймових змін, що відбуваються з речовинами унаслідок функціонування водних екосистем. Оскільки екосистема - це єдиний природний комплекс, утворений живими організмами і середовищем їх існування, живі і неживі його компоненти зв'язані обміном речовини і енергії. Таким чином, у водній екосистемі спільно функціонують біотична сукупність і нежива природа, причому нежива природа є джерелом речовин і енергії, необхідних для існування біоти. Потрапляючи у водний об'єкт, речовини стають елементами водних екосистем і включаються в основні процеси, що відбуваються в них. Перш за все, це процеси трансформації речовини. Трансформація речовини може здійснюватися фізичним, хімічним і біологічним шляхом. Поступаючі у водні об'єкти речовини вносять зміни в їх газовий і сольовий режими, що може привести до порушення рівноваги екосистем. В результаті процесів трансформації речовин, що поступили, у водному об'єкті може відбуватися відновлення його первинного стану або здійснюватися перехід в інший стійкий стан. Процеси, в результаті яких відновлюється фоновий стан водного об'єкту, називаються процесами самоочищення. Самоочищення - це перший з процесів, що формують якість води у водному об'єкті. Основним постачальником речовини і енергії є водна маса. Другим процесом, що впливає на формування якості води, є перенесення речовини і енергії водним потоком. Через властиві водному потоку фізичні особливості в ньому відбувається безперервний перерозподіл речовини і енергії, обумовлений процесами перемішування. Процес формування якості води у водному об'єкті можна представити таким чином:
розчинені і зважені речовини поступають у водний об'єкт із зосереджених або дифузійних джерел;
під впливом гідравлічних чинників (перенесення і перемішування) відбувається кількісний перерозподіл речовин у водному потоці;
під впливом фізичних, хімічних і біологічних чинників відбувається якісна трансформація речовин.
Відзначимо, що здатність піддаватися якісній зміні властива не всім речовинам. Речовини, які не схильні до процесів хіміко-біологічної трансформації, одержали найменування консервативних, а протилежні їм по властивостях речовини називають неконсервативними. Кількісною характеристикою здатності речовин піддаватися хіміко-біологічній трансформації є коефіцієнт неконсервативності (к), який, за визначенням, є величиною, пропорційною швидкості зміни концентрації речовини. Залежно від його величини всі неконсервативні речовини діляться на м'які речовини (к>0,13 1/сут.), що легко окисляються біологічно, жорсткі речовини (к<0,025 1/сут.), що важко окисляються біологічно, і проміжні речовини (0,025≤к≤0,13 1/сут.). Величина коефіцієнта неконсервативності залежить від властивостей речовини, гідродинамічних характеристик потоку і умов зовнішнього середовища.