книги из ГПНТБ / Зак, Г. Л. Самоочищение водоемов основы рационализации гидрологических и санитарно-технических расчетов
.pdfНеобходимо, однако, предостеречь читателей от упрощенно
го представления о достаточно сложном процессе самоочищения водоемов. Предложенные методы расчета еще не могут с абсо лютной полнотой и надежностью ответить на все возникающие вопросы.
Данную работу следует рассматривать как первый опыт изу чения баланса кислорода в водоеме, опыт далеко еще не совер шенный, но позволяющий, однако, надеяться в дальнейшем, по мере накопления данных, на приближение теоретических расче тов к натурным наблюдениям.
Глава девятая
ЗИМНИЙ РЕЖИМ *ВОДОЕМОВ
18. Основные явления, сопутствующие зимнему режиму водоемов
Действующие в настоящее время «Санитарные правила спус ка промышленных сточных вод в общественные водоемы» (см. ГОСТ 1324—47) учитывают преимущественно летний период, хо тя составителям их было известно, что наиболее неблагоприят ный кислородный режим водоемов наблюдается зимой, когда водоемы покрыты льдом, и непосредственное соприкосновение атмосферного воздуха с водой отсутствует.
Составители «Санитарных правил» были осведомлены о слу чаях замора рыб, наблюдаемых на Волге и Оби, и тем не менее ввести в эти правила требования, учитывающие зимний режим,
не представлялось возможным вследствие сложности и весьма
•малой изученности зимних условий режима водоемов в целом. Если обратить внимание на литературу по загрязнению и са
моочищению водоемов и на исследования, то можно убедиться в том, что основные данные относятся к летне-осеннему периоду.
Только в последние годы систематическим изучением водое мов в зимних условиях, наконец, стали заниматься некоторые ор
ганизации, в трудах которых можно найти ценные сведения. Сю
да относятся труды Государственного океанографического ин ститута, Зоологического института АН СССР, доклады АН СССР, труды Общества естествознания Казанского универ ситета и другие **.
Ниже приводятся данные о содержании кислорода в зимние
1 Дополнительная глава обязана своим происхождением выходу в свет новых «Временных правил сброса сточных вод в рыбохозяйственные водое мы», в основу которых положены исследования, отнесенные преимуществен но к зимнему режиму водоемов.
** Работы, принадлежащие отдельным авторам: Н. А. Мосевичу, П. Г. Юданову, А. П. Щербакову, Б. А. Скопинцеву, С. П. Жданову и дру гим.
*7 9)
месяцы по ряду рек, дозволяющие воссоздать общую картину зимнего режима водоемов.
В табл. 18 представлены данные о содержании кислорода в волжской воде за зимние месяцы 1907—1933 гг. Учитывая, что при зимней температуре воды в 0,10—0,15° С растворимость ки слорода достигает 14,5 мг/л, отмечаются колебания в содержа нии кислорода от почти нормального (13,30 мг/л} до 2,75 мг/л.
Основная причина указанного явления — наличие слоя льда
толщиной 0,5—1,0 м, вызывающего прекращение реаэрации или сокращение ее до весьма небольших (пределов. Содержание кис лорода в реке с течением времени начинает постепенно снижать ся по длине реки, поскольку кислород в том или ином коли честве расходуется.
Кроме того, как это указывалось выше, начиная с ледостава питание открытых водоемов (поверхностной водой, насыщенной
кислородом, прекращается, и единственным источником попол нения водоемов остаются грунтовые воды.
Грунтовые воды часто поступают в водоем с отдаленных уча
стков. Путь движения этих вод имеет значительную протяжен?
ность, а при соприкосновении грунтовых вод с окружающими их породами кислород из воды расходуется. Одновременно с убылью кислорода возрастает концентрация растворенных в воде солей,
вымываемых грунтовыми водами на своем шути, причем указан ный процесс достигает своих крайних значений к моменту вскры тия реки.
В табл. 19 представлено изменение концентрации кислорода р. Оки за период декабрь—апрель (1929—1937 гг.).
О чем говорят данные, приведенные в таблицах?
Как известно, снижение кислорода в воде до 4,5—6,0 мг/л по буждает рыбу летом к миграции ее в места с большим содержа нием кислорода. Такими местами являются ближайшие затоны,
заливы и озера, где количество кислорода иногда в 2—4 раза больше, чем в остальной части водоема. При снижении содержа ния кислорода до 1,4—1,5 мг/л даже такие неприхотливые рыбы, как окунь, лещ и язь, начинают засыпать.
Особо важным для рыб является период их нереста. Остано вимся на этом более подробно. Не только речная, но и многие виды морских рыб на период нереста поднимаются вверх по ре
кам на сотни и более километров в места, особо удобные для не реста. Обычно такими местами являются песчаные, гравийные
или мелкокаменистые участки реки или озера. Перед самым не рестом рыба держится в глубоких ямах, периодически поднима
ясь к поверхности воды. Выходя на более мелкие места под косы и перекаты, рыба выделяет молоку и икру. Как икра так и моло ка выметываются постепенно, и, следовательно, процесс нереста длится несколько дней.
Если в качестве иллюстрации взять р. Амур, то там с начала мая попадаются осетры с текущей икрой, а к концу мая нерест Ю0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
|
|
|
|
|
Изменение |
концентрации |
кислорода в воде |
р. Волги (в |
мг/л) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяцы и декады |
|
|
|
Апрель |
|||
|
|
Пункты |
Годы |
Декабрь |
Январь |
|
Февраль |
|
|
Март |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
П |
Ill |
I |
II |
III |
I |
II |
III |
I |
II |
III |
I |
Р. |
Волга |
выше впаде |
1914-1915 |
11,57 |
11,28 |
— |
6,72 |
6,86 |
— |
5,28 |
— |
— |
— |
— |
— |
||
Р. |
|
ния |
р. |
Шоты |
1930 - 1931 |
— |
— |
— |
8,54 |
6,72 |
5,78 |
4,68 |
4 27 |
4,47 |
4.49 |
3,73 |
4,52 |
Волга |
у г. Горько- |
||||||||||||||||
го, |
выше |
впадения |
1931—1932 |
— |
9,37 |
— |
6,32 |
— |
6,07 |
— |
5,21 |
— |
— |
2,75 |
— |
||
Р. |
|
р. |
Оки |
1932-1933 |
— |
— |
10,12 |
— |
7,97 |
— |
4,62 |
— |
4,64 |
— |
3,54 |
— |
|
Волга у |
г. Сарато- |
1923-1924 |
12,90 |
12,54 |
11,60 |
10,54 |
10,41 |
9,13 |
8,12 |
7,45 |
6,54 |
6,24 |
5,82 |
5,62 |
|||
Р. |
Волга |
ва |
1924-1925 |
13,30 |
12,97 |
12,15 |
12,02 |
11,25 |
10,11 |
8,83 |
8,26 |
7.55 |
8,05 |
8,14 |
9,75 |
||
у |
г. Астра |
1907-1908 |
— |
— |
— |
11,16 |
10,20 |
9,72 |
8,13 |
7,80 |
7,60 |
7,20 |
6.95 |
9,07 |
|||
хани |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
|
|
|
Изменение |
концентрации кислорода в |
воде |
р. Оки * |
(в мг/л) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Месяцы и |
декады |
|
Годы |
Декабрь |
|
Январь |
|
|
Февраль |
|
I |
|
Март |
|
Апрель |
||
|
II |
III |
I |
и |
III |
I |
| |
II |
III |
1 |
П |
Ill |
I |
|
|
|
|
|
|
_ |
|
5,18 |
— |
— |
|||||
1929-1930 |
_ |
12,87- |
11,45 |
8,23 |
7,05 |
5,84 |
|
4,35 |
4,29 |
|
||||
1930-1931 |
11,21 |
5,82 |
5,70 |
4,12 |
|
3,41 |
2,76 |
2,15 |
|
3,64 |
2,39 |
3,88 |
||
1931 — 1932 |
8,79 |
_ |
_ |
5,54 |
_ |
3,89 |
|
— |
3,06 |
— |
|
— |
— |
1,99 |
1932-1933 |
12,24 |
12,01 |
_ |
8,58 |
'8,79 |
— |
|
— |
5,45 |
4,11 |
|
3,81 |
7,33 |
— |
1933-1934 |
11,35 |
9,77 |
6,59 |
■ — |
4,78 |
3,76 |
|
— |
2,87 |
2,95 |
|
— |
3,48 |
4,47 |
1934-1935 |
14,84 |
12,01 |
— |
— |
4,18 |
|
5,77 |
— |
5,73 |
|
5,78 |
— |
|
|
Река Ока у д. Новинки (13 км выше устья реки).
прекращается. Для большинства рыб обычно в середине июня нерест заканчивается.
В связи с уточнением зимнего режима водоемов следует не сколько более подробно остановиться на явлении замора рыб. Для иллюстрации явлений, сопровождающих его, приводим
табл. 20, где показано содержание кислорода в Волге в обыч ных условиях в 1924—1925 гг. и в 1940 г. у г. Саратова. Начи ная с третьей декады февраля вместо обычного содержания кислорода 7,45—5,25 мг/л оно падает до 2,93—0,55 мг/л. Если
взять |
данные по ряду городов, |
расположенных по Волге, за |
|||
1939 |
и |
1940 гг., то данные |
по |
кислороду будут |
следующие |
(табл. |
21). Если в верховьях |
Волги (г. Кострома) |
содержание |
||
кислорода колебалось в пределах 3,64—1,28 мг!л, то в г. Куй
бышеве оно снижалось от 2,2 до 0,71 мг/л, а в Саратове упала до 0,53 мг]л.
Можно отметить также почти непрерывные и регулярные за
моры на р. Оби, одной из крупнейших и многоводнейших рек на шей страны, которая, начиная со второй половины зимы, стано
вится безжизненной на протяжении почти 2000 км. Не только са ма эта река, но и все притоки ее в пределах Нарымского края за
мирают каждый год вскоре после ледостава.
В качестве примера здесь приводятся годичные колебания
содержания кислорода в р. Оби и ее притоке р. Васюган
(табл. 22).
Особо низкое содержание кислорода в р. Васюган следует объяснить наличием моховой растительности, причем большое содержание гумусовых кислот, вымываемых из нее. а также ор ганических веществ требует для своего окисления весьма боль шого количества кислорода, вот почему содержание его в реч ной воде опускается до крайнего минимума. Суровость местного климата и скованность рек толстым слоем льда толщиной свы ше 1 м способствуют прекращению связи атмосферы с речной водой.
Обращаясь к замору на р. Волге, следует отметить, что есте ственными факторами, влияющими на снижение содержания в воде кислорода, являются: прекращение аэрации, прекращение жизнедеятельности зеленых водорослей, большое содержание в почве гуминовых веществ, сильные и долговременные засухи,
предшествующие ледоставу, наличие подледных паводков, вы званных оттепелями в феврале и марте, несущих с собой боль шое количество смытых почвенно-органических веществ, кото рые требуют для своего окисления добавочного кислорода.
Кроме указанных естественных факторов, на явление замора оказывают весьма большое влияние и искусственно вносимые че
ловеком загрязнения в виде сточных вод заводов и крупных на селенных пунктов, расположенных по берегам рек.
Из сточных вод фабрик и заводов особо опасными для рыб следует признать воды нефтеперерабатывающих заводов и цел-
1Э'1
|
|
Концентрация кислорода |
в воде на р. |
Волге у г. Саратова |
(в мг1л] |
|
Таблица |
20 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
Февраль |
|
|
|
|
|
Март |
|
|
|
Апрель |
|
|||
Годы |
|
I |
11 |
|
III |
|
|
I |
|
|
II |
|
|
III |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1924—1925 |
|
9,13 |
8,12 |
7,45 |
|
|
6,54 |
|
6,24 |
|
|
5,82 |
5,62 |
|
|||
1940 |
|
7,31 |
4,33 |
2,93 |
|
|
1,46 |
|
1,25 |
|
|
0,66 |
2,33 |
|
|||
|
Концентрация кислорода в воде р. Волги (зима 1939/1940 |
г.) по |
данным |
|
|
|
Таблица |
21 |
|||||||||
|
отдельных анализов |
|
|
||||||||||||||
Размер |
Кострома |
|
|
Казань |
|
|
Тетюши |
|
|
Куйбышев |
Саратов |
|
|||||
20/Ш |
19/II |
4/III |
4/Ш |
25/II |
21/111 |
14/Ш |
|
2/Ш |
13/1II |
|
25/Ш |
|
|||||
ность |
|
|
|
||||||||||||||
|
1939 г. |
1940 г. |
1940 г. |
1939 г. |
1940 |
г. 1941 |
г. |
1940 |
г. |
|
1939 |
г. |
1940 г. |
|
1939 г. |
|
|
мг!л |
3,64 |
1,14 |
1,28 |
0,55 |
0,88 |
1,21 |
1,73 |
|
|
2,2 |
0,71 |
|
0,53 |
|
|||
% |
24,7 |
7,75 |
8,7 |
3,7 |
5,0 |
|
8,2 |
|
12,1 |
|
|
15,0 |
4,8 |
|
4,0 |
|
|
|
|
Годичные колебания содержания кислорода |
в р. |
Оби и ее |
притоке |
р. |
Васюган |
Таблица |
22 |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
М |
е |
с |
я |
ц |
ы |
|
|
|
|
|
|
Реки |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
VI |
VII |
|
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Обь................................... |
3,65 |
2,0 |
1,69 |
3,40 |
7,37 |
5,98 |
5,94 |
6,37 |
6,95 |
9,42 |
8,43 |
5,38 |
|
||||
Васюган ....................... |
0,32 |
0,45 |
0,62 |
2,34 |
6,32 |
4,69 |
5,14 |
5,20 |
5,50 |
8,03 |
4,44 |
0,53 |
|
||||
люлозно-бумажных фабрик. Первые из них на сотни километров отравляют рыбу, придавая ей специфический запах нефти, бла годаря чему употреблять ее в пищу не представляется возмож ным. Кроме того, растекаясь по всей поверхности реки в виде тонкой пленки, нефть нарушает передачу кислорода из атмосфе ры в воду, благодаря чему реаэрация воды кислородом резко снижается.
Если пленочная нефть сравнительно легко может быть задер жана нефтеловушками и отстойниками, то значительно более за труднительна борьба с нефтью эмульгированной.
Весьма сильно загрязняют волжскую воду |
целлюлозно-бу |
||
мажные комбинаты. Так, например, |
Балахнинский комбинат |
||
ежедневно |
спускает в Волгу свыше 110 000 лт3 |
сточных вод, из |
|
них 600 мъ |
разбавленных сульфитных |
щелоков, содержащих в |
|
себе до 15% углеводов и 2,5% сахара, причем ВПК сточных вод достигает 2000 мг!л. Весьма большое загрязнение вносит Камс кий целлюлозно-бумажный комбинат. До пуска последнего за период 1923—1936 гг. количество кислорода в Каме было равно 7,5—8,1 мг/л, а после пуска —3,86—1,14 мг/л.
Анализируя влияние естественных и искусственных факторов,
на замор, наблюдаемый периодически на реке Волге, следует от метить, что они, по нашему мнению, играют большую, роль.
Вот почему путем внедрения тех или иных методов обезврежива ния промышленных сточных вод и рационализации всего водно го хозяйства промышленных предприятий заморы рыбы должны исчезнуть.
Вцелях полного освещения зимнего режима водоемов следу ет прежде всего остановиться на ряде наблюдений и опытных ис следований, проведенных по рекам нашего Севера, где явления замора носят более устойчивый и постоянный характер.
Втабл. 23 приводятся данные о кислородном режиме двух притоков р. Оби — реки Исаи и Когурса, — которые текут побли
зости друг от друга, находясь примерно в одних и тех же почвен
ных УСЛОВИЯХ. |
|
|
|
|
т |
« |
от |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
23 |
|
|
|
|
|
Содержание кислорода |
в |
с.и3/л |
|
|
Даты |
|
р. |
Исаи |
Р- |
Когурса |
|
||
|
|
|
|
|||||
24/Х 1927 г. |
|
9,55 |
|
8,37 |
|
|||
9/XII |
1927 |
г. |
|
0,16 |
|
0,89 |
|
|
9/1 |
1928 |
г. |
|
0,20 |
|
|
1,38 |
|
6/11 |
1928 |
г. |
|
0,09 |
|
|
3,14 |
|
9/III |
1928 |
г. |
|
1,11 |
|
3,43 |
|
|
9/IV |
1928 |
г. |
|
2,41 |
|
4,47 |
|
|
Ширина р. |
Исаи — около |
50 м, |
наибольшая глубина — 1,5— |
|||||
2,0 м. При температуре |
воды в 0,9° С, 24/Х 1927 |
г. |
содержание |
|||||
в воде кислорода — 9,55 |
см?1л, что составляет 96,1% |
от полного |
||||||
104
насыщения. Река Когурса имеет ширину 10 м и максимальную
глубину 1,5 м. |
При температуре воды 1° С содержание кислоро |
да — 8,37 см?1л, |
или 84,4% полного насыщения. Ив таблицы вид |
но, что начиная с декабря до 6 февраля содержание кислорода в р. Исаи почти непрерывно уменьшается, тогда как во второй ре ке оно, наоборот, неуклонно увеличивается за все время наблю дения.
Такое на первый взгляд весьма странное распределение кис лорода становится шонятным, если связать его с характером ле дяного покрова. В декабре уровень р. Оби понижается до 78 см.
Это обстоятельство вызвало на обоих реках противополож ные явления.
В р. Исаи, имеющей ширину 50 м, при понижении уровня во ды лед плавно и непрерывно опускался. Сообщение £ атмосфе рой отсутствовало и поэтому начиная с 9/XII 1927 г. содержа ние кислорода в воде резко сокращается и 6/П 1928 г. доходит
до ничтожной величины — 0,09 мг/л.
В р. Когурса то же явление убыли воды отразилось совершен но иначе. Вследствие небольшой ширины реки лед при опускании воды дал трещины, связь воды с атмосферой не была нарушена
совершенно, что и сказалось на содержании кислорода, который
с 6/П по 9/IV — держался на относительно высоком уровне —
3,14—4,47 мг!л.
Приведенный выше пример с реками Пеан и Когурса не яв ляется единичным, а наблюдается по целому ряду северных си
бирских рек. Рассмотрим пример е реками Парабель и Вяловская. Последняя является притоком первой. Ширина р. Вяловской не более 5 м, ширина р. Парабели—85—100 м. В табл. 24 даются данные о содержании кислорода в этих реках за период с авгу ста по май. Летом, когда реки не покрыты льдом, в р. Парабели кислорода больше, чем в р. Вяловской. При ледоставе начиная
с 6/XII картина 'меняется: р. Парабель полностью изолируется от атмосферного кислорода, почему содержание его в воде ката
строфически падает с 8,54 |
до 1,0 см?]л. В р. Вяловской вслед- |
|
|
|
Таблица 24 |
|
Содержание кислорода в см3/л |
|
Даты |
Парабель |
р. Вяловская |
р. |
||
14/VIII |
4,77 |
3,60 |
22/Х |
8,54 |
7,35 |
6/XII |
1,0 |
2,09 |
8/1 |
0,60 |
3,56 |
8/11 |
0,29 |
4,36 |
6/Ш |
0,51 |
4,57 |
6/IV |
0,76 |
4,79 |
22/V |
6,48 |
5,43 |
105
ствие небольшой ширины реки лед не опускается за водой, а только надламывается, дает трещины. Амплитуда снижения кис
лорода в реке значительно ниже: с 7,35 см3/л снижается лишь до
2,09 см3/л.
Дальнейшее изменение содержания кислорода в обоих .реках совершенно различно. В р. Парабели лед непрерывно опускает ся за водой. С момента ледостава и до начала апреля, когда на чинается подпитывание реки талыми водами, содержание кисло рода снижается до 0,51—0,29 см31л. В р. Вяловской благодаря трещинам во льду сообщение воды с атмосферой не прекращает ся, и содержание кислорода в воде непрерывно увеличивается, не достигая, конечно, нормального состояния, которое бывает при отсутствии ледяного покрова.
В приведенных выше примерах пробы содержания кислорода
брались с глубины 1 м. Наблюдения за р. Обью показывают, что
с увеличением глубины содержание растворенного в воде кисло рода увеличивается. Так, в июле на глубине 1 м кислорода было
5,94 см3/л, а на глубине 15 м— 6,27 см31л. Та же картина наблю дается и зимой. В марте содержание кислорода на глубине 1 м
было равно 1,69 см3!л, а на глубине 15 м оно было равно 2,8 м3/л.
Учитывая наличие на дне водоема иловых осадков, требующих для своей минерализации добавочного количества кислорода, та
кое увеличение пока мало объяснимо.
В заключение нужно указать еще на те количественные со отношения, которые должны быть положены в основу расчетов в зимнее время. Следует отметить при этом, что формулы и самый
расчет кислородного режима водоемов, предложенный выше
полностью остается в силе. Вопрос может касаться только эле ментов, претерпевающих изменение с наличием ледового покро ва, например, константы реаэрации Ki, на которой и следует остановиться.
Высокие значения коэффициентов реаэрации могут быть при няты лишь в отдельных случаях при явной возможности нор мальной аэрации водоема в зимний период. Это можно наблю дать на небольших речках, изобилующих грунтовыми водами и ключами.
Сюда же могут быть отнесены отдельные участки рек, где сосредоточены предприятия, спускающие теплую воду, благодаря чему реки на большом протяжении почти не замерзают.
Несравненно большую сложность представляет определение
коэффициента реаэрации водоема, покрытого |
слоем в 0,70— |
0,90 м льда. Немногочисленные расчеты автора, |
относящиеся к |
данному случаю, позволяют наметить ib качестве первого прибли
жения коэффициент реаэрации, равный 3—30% от его нормаль ной величины летом.
Более правильный подбор коэффициента реаэрации требует обследований расчетного участка водоема с выявлением как гид рологических данных и сведений о зимних условиях состояния ле.
106
дяного покрова, его просадки и трещиноватости, так и данных физико-химического анализа и БПКАнализы желательно иметь по трем пунктам, последовательно расположенным один за дру гим на расстоянии 10—15 км.
19. Пример расчета выпуска производственно-бытовых сточных вод в условиях зимнего режима водоема
В качестве примера рассмотрим расположенный на р. Ирты ше город, от которого опускаются сточные воды в количестве 5 м3/с-ек. Требуется определить общий режим смешения сточных вод с водами водоема на различных участках реки, а также вы
явить необходимую степень очистки сточных вод, если известно,
что водоем может быть отнесен ко второй категории.
Разберем гидрологический режим р. Иртыша у места выпус
ка сточных вод и ниже. В целях большей точности расчетов рас ход реки в зимнее время следует применять минимальным. Та кой расход наблюдается в дни, предшествующие началу весенне
го таяния — в конце марта или начале апреля.
Согласно данным гидрологического ежегодника за 1956— 1957 гг., принимается Q = 268 м3/сек (включая 5 мР/сек сточных вод). Река в это время покрыта льдом. Ее гидрологические пара метры таковы: площадь живого сечения реки — 853 л<2; ширина
реки—345 м; средняя глубина—2,51 м; |
максимальная |
глуби |
|
на— 5,4 м и средняя скорость течения воды—0,31 |
м/сек. |
853 _ |
|
.. |
|
равен |
|
Средний гидравлический радиус сечения реки |
„— = |
||
|
|
|
697 |
— 1,22 м; скоростной множитель С — |
1,22,/в = 34,4; коэффи |
||
циент количества движения потока гп = 18,5X0,03X34,4= 19,2;
коэффициент турбулентной диф фузи и г —9 |
9 — 0,0058. |
Коэффициент, учитывающий влияние гидравлических условий
на процесс смешения
з _____
а= 1 X 1,201/^^ = 0,126.
г5,0
Далее, определяем коэффициенты разбавления на том или ином участке от места выпуска сточных вод на основании фор
мулы (29).
На расстоянии |
1 км коэффициент разбавления будет равен |
||||
/ |
1 |
3_____ \ |
/ |
9Fo |
3_____ \ |
\ |
1------- — V 1000 |
1:114----- ——1 1000 = 0,045. |
|||
е1'1-6 |
|
/ \ |
5 • е-од26 |
/ |
|
107
На расстоянии 5 км этот коэффициент будет равен
/ |
|
Ч |
4 |
/ |
1 |
|
X |
|
|
|
( |
1------- — /5000): |
f |
4------- —-----| |
= 0.124. |
||||||
I |
е0,126 |
|
/ |
\ |
|
' |
е°,126X17,1 |
) |
|
|
На расстоянии 25 км коэффициент разбавления |
будет равен |
|||||||||
I |
1-------— ) |
25 000 |
|: |
| |
1 Ч---------------- ] = 0,415. |
|||||
I |
fi0,l26 |
|
|
I |
I |
|
^0,126 x 29,24 |
I |
|
|
На расстоянии |
100 км |
|
|
|
|
|
|
|
||
I 1-------— V 10000J |
М 1 4------- --------- j |
= 0,87, |
||||||||
I |
^0,126 |
|
|
/ |
|
\ |
^0,126X46,42 |
I |
|
|
Наконец, на расстоянии |
150 |
км коэффициент |
разбавления |
|||||||
составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f 1 -------— / 150000 |
|
f Ц--------= 0,93. |
|
|
||||||
I |
g0,126 |
|
|
II |
^0,126 x53,13 |
I |
|
|||
Произведенные |
вычисления |
показывают, |
что |
на |
расстоянии |
|||||
1 км от места выпуска сточных вод с ними смешается речной
воды |
12,1 м^/сек, на расстоянии 5 км—33,3 м^/сек, на расстоянии |
25 км— 112,0 м3!сек, на расстоянии 100 км — 234,0 м?1сек и, на |
|
конец, |
на расстоянии 150,0 км—250,0 ж3,/сек. |
Если ориентироваться на среднюю глубину реки, можно при мерно считать, что смешение сточных вод с водами водоема бу дет распространяться на полосу, соответствующую проценту смешения. При ширине реки 345 м полоса смешения на рассто янии 1 км от места выпуска будет равна 0,045^X345=15,6 ж; со
ответственно на расстоянии 5 |
км — 43,0 ж; |
на расстоянии |
|
25 км — 143 ж; |
100 км — 300 ж и 150 км — 320,0 |
ж. |
|
Переходим |
к рассмотрению |
степени очистки |
промышленно |
бытовых сточных вод. По имеющимся данным БПКэ сточных вод равна А5 = 150 мг/л. При температуре речной воды 0°С —
по таблице (см. приложение VIII) константа |
К) = 0,0399 X 1,5 = |
= 0,06. Полная БПК сточных вод по формуле |
(40) будет равна |
Lo =------— = 300 мг':Л, т. е. А0 = 2Л5. |
|
10к,г
Согласно «Временным правилам сброса сточных вод в ры бохозяйственные водоемы» (см. приложение XXXVII) БПКбпри
полном смешении сточных вод с водами водоема не должна пре вышать 2,0 мг/л. На основании проделанных выше расчетов пол
ное смешение (практически смешение на 93%) будет на рас
стоянии 150 км. При скорости течения воды в реке 0,31 mIcsk,
или 26,8 км/сутки, вода пройдет этот путь за период 5,6 суток.
108