Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теория и практика нормативного расчёта величин загрязнения окружающей среды на автомобильном транспорте и транспортных предприятиях. Учебное электронн.pdf
2.3. Содержание свинца в этилированном
бензине различных марок [1]
Марка бензина Содержание свинца Рi, г/кг
А-80 0,24
АИ-92 0,5
АИ-98 0,5
Рис. 2.1. Зависимость величины коэффициента mp
от средней скорости транспортного потока [2]
2.2. ПРИМЕР РАСЧЁТА
Определить количество свинца, накапливающегося в почве придорожной полосы на различном расстоянии от кромки проезжей части при
движении транспортного потока по дороге категории III. Расчёт провести
для двух случаев: при отказе от реконструкции дороги и в условиях реконструкции дороги категории III по нормативам категории I. По резуль-
м. Сд
татам расчёта построить графики загрязнения почвы свинцо
елать
соответствующие выводы.
Исходные данные для расчёта.
Перспективная интенсивность движения на расчётный срок по данным экономического обоснования – 7500 авт./сут. В случае отказа от реконструкции дороги средняя скорость движения транспортного потока –
30 км/ч. Средняя скорость движения потока после реконструкции –
70 км/ч.
31
Содержание автомобилей различного типа в транспортном потоке
следующее:
легковые автомобили – 50%;
малые грузовые автомобили карбюраторные (до 5 тонн) – 5%;
грузовые автомобили карбюраторные (6 тонн и более) – 25%;
грузовые автомобили дизельные – 15%;
автобусы карбюраторные – 5%.
Тип топлива: АИ-92 – для легковых автомобилей; А-80 – для всех остальных карбюраторных типов автомобилей в потоке; дизельное топливо –
для грузовых дизельных автомобилей.
лет (7300 суток). При
Расчётный период эксплуатации дороги – 2
0
отказе от реконструкции расчётный период эксплуатации дороги – 24 года
(8760 суток).
Фоновое загрязнение отсутствует. Коэффициент U
Тип земель – пахота, глубина вспашки – 0,2 м. Плотность почвы составляет 1600 кг/м
3
.
= 0,7.
v
Решение:
1. Расчёт для случая отказа от реконструкции дороги.
1.1. Определяем мощность эмиссии свинца при данной среднесуточ-
ной интенсивности движения за расчётный период P
по формуле 2.3.
э
Исходные данные:
= 0,74;
K
п
= 0,8;
K
о
= 0,8;
K
т
= 4,0 (по графику (рис. 2.1), так как средняя скорость транспорт-
m
p
ного потока равна 30 км/ч);
для легковых автомобилей:
= 0,11 л/км по табл. 2.2);
G
i
= 0,5 г/кг (по табл. 2.3);
Р
i
= 7500 · 0,50 = 3750 авт./сут;
N
i
для малых грузовых карбюраторных автомобилей (до 5 тонн):
= 0,16 л/км (по табл. 2.2);
G
i
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
Р
i
= 7500 · 0,05 = 375 авт./сут;
N
i
для грузовые карбюраторных автомобилей (6 тонн и более):
= 0,33 л/км (по табл. 2.2);
G
i
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
Р
i
= 7500 · 0,25 = 1875 авт./сут;
N
i
для карбюраторных автобусов:
= 0,37 л/км (по табл. 2.2);
G
i
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
Р
i
= 7500 · 0,05 = 375 авт./сут.
N
i
32
Тогда
Pэ = 0,74 · 0,8 · 4,0 · 0,8 · (0,11 · 0,5 · 3750 + 0,16 · 0,24 · 375 + 0,33 · 0,24 · 1875 +
0,37 · 0,24 · 375) = 762,40 мг/(м
+
2
· сут).
1.2. Определяем количество отложений свинца на поверхности земли
для различных расстояний от кромки проезжей части по формуле 2.2.
P
п
Исходные данные:
= 0,7;
U
v
= 24 года = 8760 сут;
T
p
= 762,40 мг/(м2 · сут);
P
э
– по табл. 2.1;
K
1
F = 0 мг/м
2
.
Тогда
на расстоянии 10 м (K
Pп = 0,4 · 0,5 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 935 007,36 мг/м2;
на расстоянии 20 м (K1 = 0,1):
Pп = 0,4 · 0,1 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 187 001,47 мг/м2;
на расстоянии 30 м (K1 = 0,06):
Pп = 0,4 · 0,06 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 112 200,88 мг/м2;
на расстоянии 40 м (K1 = 0,04):
Pп = 0,4 · 0,04 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 74 800,59 мг/м2;
на расстоянии 50 м (K1 = 0,03):
Pп = 0,4 · 0,03 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 56 100,44 мг/м2;
на расстоянии 60 м (K1 = 0,02):
Pп = 0,4 · 0,02 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 37 400,29 мг/м2;
на расстоянии 80 м (K1 = 0,01):
Pп = 0,4 · 0,01 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 18 700,15 мг/м2;
на расстоянии 100 м (K1 = 0,005):
Pп = 0,4 · 0,005 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 9350,07 мг/м2;
на расстоянии 150 м (K1 = 0,001):
Pп = 0,4 · 0,001 · 0,7 · 8760 · 762,40 = 1870,01 мг/м2.
= 0,5):
1
1.3. Определяем содержание свинца в поверхностном слое почвы
на различном расстоянии от края проезжей части автодороги по фор-
Р
c
муле 2.1.
33
Исходные данные:
h = 0,2 м;
ρ = 1600 кг/м
– из п. 1.2.
P
п
3
;
Тогда
на расстоянии 10 м:
36,935007
=
16002,0
⋅
47,187001
=
16002,0
⋅
88,112200
=
16002,0
⋅
59,74800
=
16002,0
⋅
44,56100
=
16002,0
⋅
29,37400
=
16002,0
⋅
15,18700
=
16002,0
⋅
07,9350
=
16002,0
⋅
на расстоянии 20 м:
на расстоянии 30 м:
на расстоянии 40 м:
на расстоянии 50 м:
на расстоянии 60 м:
на расстоянии 80 м:
на расстоянии 100 м:
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
на расстоянии 150 м:
01,1870
=P
c
=
16002,0
⋅
Результаты расчёта представлены в табл. 2.4.
мг/кг;90,2921
мг/кг;38,584
;мг/кг63,350
мг/кг;75,233
мг/кг;31,175
;мг/кг88,116
мг/кг;44,58
мг/кг;22,29
мг/кг.84,5
34
2.4. Содержание свинца в поверхностном слое почвы
на различном расстоянии от края проезжей части
в поверхностном слое почвы Р
автодороги (в случае отказа от реконструкции)
Содержание свинца
, мг/кг
c
Расстояние от кромки
проезжей части автодороги, м
2921,90 10
584,38 20
350,63 30
233,75 40
175,31 50
116,88 60
58,44 80
29,22 100
5,84 150
1.4. По полученным результатам строим график загрязнения почвы
свинцом (рис. 2.2).
2. Расчёт для случая реконструкции дороги
Так как на дорогах категории I автотранспорт разделительной полосой (шириной 5,0 м) разделён на два потока, противоположных по направлениям, то расчёт ведём отдельно для каждой проезжей части для интенсивности движения, равной половине общей (7500 / 2 = 3750 авт./сут).
Среднюю ско
рость движения потока транспорта условно считаем одина-
ковой.
2.1. Определяем мощность эмиссии свинца от транспортного потока
каждого направления P
по формуле 2.3.
э
Исходные данные:
K
= 0,74;
п
K
= 0,8;
о
K
= 0,8;
т
m
= 1,1 (по графику (рис. 2.1), так как средняя скорость транспорт-
p
ного потока равна 70 км/ч);
для легковых автомобилей:
G
= 0,11 л/км (по табл. 2.2);
i
Р
= 0,5 г/кг (по табл. 2.3);
i
N
= 3750 · 0,50 = 1875 авт./сут;
i
для малых грузовых карбюраторных автомобилей (до 5 тонн):
G
= 0,16 л/км (по табл. 2.2);
i
Р
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
i
N
= 3750 · 0,05 ≈ 188 авт./сут;
i
35
для грузовые карбюраторных автомобилей (6 тонн и более):
= 0,33 л/км (по табл. 2.2);
G
i
Р
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
i
= 3750 · 0,25 = 937 авт./сут;
N
i
для карбюраторных автобусов:
= 0,37 л/км (по табл. 2.2);
G
i
= 0,24 г/кг (по табл. 2.3);
Р
i
= 3750 · 0,05 ≈ 187 авт./сут.
N
i
Тогда
Pэ = 0,74 · 0,8 · 1,1 · 0,8 · (0,11 · 0,5 · 1875 + 0,16 · 0,24 · 188 + 0,33 · 0,24 · 937 +
+ 0,37 · 0,24 · 187) = 104,80 мг/(м
2
· сут).
2.2. Определяем количество отложений свинца на поверхности земли
в точке А, находящейся на различных расстояниях от левой кромки
P
п
проезжей части, по формуле 2.2:
Исходные данные:
= 0,7;
U
v
= 20 лет = 7300 сут;
T
p
= 104,80 мг/м2 · сут;
P
э
K
– по табл. 2.1;
1
F = 0 мг/м
2
.
2.2.1. Для транспортного потока, движущегося по подветренной про-
езжей части
на расстоянии 10 м (K
на расстоянии 20 м (K1 = 0,1):
на расстоянии 30 м (K1 = 0,06):
Pп = 0,4 · 0,06 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 12852,67 мг/м2;
на расстоянии 40 м (K1 = 0,04):
на расстоянии 50 м (K1 = 0,03):
на расстоянии 60 м (K1 = 0,02):
= 0,5):
1
Pп = 0,4 · 0,5 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 107105,6 мг/м2;
Pп = 0,4 · 0,1 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 21421,12 мг/м2;
Pп = 0,4 · 0,04 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 8568,45 мг/м2;
Pп = 0,4 · 0,03 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 6426,34 мг/м2;
Pп = 0,4 · 0,02 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 4284,22 мг/м2;
на расстоянии 80 м (K1 = 0,01):
36
Pп = 0,4 · 0,01 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 2142,11 мг/м2;
на расстоянии 100 м (K1 = 0,005):
Pп = 0,4 · 0,005 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 1071,06 мг/м2;
на расстоянии 150 м (K1 = 0,001):
Pп = 0,4 · 0,001 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 214,21 мг/м2.
2.2.2. Для транспортного потока, движущегося по наветренной про-
езжей части
Так как для транспортного потока, движущегося по наветренной
проезжей части, левая кромка подветренной проезжей части отстоит на
16,25 м от её левой кромки, то расстояние до точки А составит
10 м + 16,25 м = 26,25 м (K
фика интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,075 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 16065,84 мг/м2;
= 0,075 – по табл. 2.1 с использованием гра-
1
20 м + 16,25 = 36,25 м (K1 = 0,045 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,045 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 9639,50 мг/м2;
30 м + 16,25 = 46,25 м (K1 = 0,035 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,035 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 7497,39 мг/м2;
40 м + 16,25 = 56,25 м (K1 = 0,025 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,025 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 5355,28 мг/м2;
50 м + 16,25 = 66,25 м (K1 = 0,018 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,018 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 3855,80 мг/м2;
60 м + 16,25 = 76,25 м (K1 = 0,013 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,013 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 2784,75 мг/м2;
80 м + 16,25 = 96,25 м (K1 = 0,008 – по табл. 2.1 с использованием графика
интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,008 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 1713,69 мг/м2;
100 м + 16,25 = 116,25 м (K1 = 0,002 – по табл. 2.1 с использованием гра-
фика интерполяции):
37
Pп = 0,4 · 0,002 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 428,42 мг/м2;
150 м + 16,25 = 166,25 м (K1 = 0,0008 – по табл. 2.1 с использованием гра-
фика интерполяции):
Pп = 0,4 · 0,0008 · 0,7 · 7300 · 104,80 = 171,37 мг/м2.
2.3. Определяем содержание свинца в поверхностном слое почвы Рc
на различном расстоянии от края проезжей части автодороги (формула 2.1).
2.3.1. Для транспортного потока, движущегося по подветренной про-
езжей части.
Исходные данные:
h = 0,2 м;
ρ = 1600 кг/м
P
– из п. 2.2.1.
п
3
;
Тогда
на расстоянии 10 м:
на расстоянии 20 м:
на расстоянии 30 м:
на расстоянии 40 м:
на расстоянии 50 м:
на расстоянии 60 м:
60,107105
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=P
c
=
16002,0
⋅
12,21421
=
16002,0
⋅
67,12852
=
16002,0
⋅
45,8568
=
16002,0
⋅
34,6426
=
16002,0
⋅
16002,0
⋅
22,4284
=
;мг/кг71,334
мг/кг;94,66
;мг/кг16,40
мг/кг;78,26
;мг/кг08,20
;мг/кг39,13
на расстоянии 80 м:
38
на расстоянии 100 м:
на расстоянии 150 м:
11,2142
=P
c
=P
c
=P
c
=
16002,0
⋅
06,1071
=
16002,0
⋅
21,214
=
16002,0
⋅
мг/кг;69,6
мг/кг;35,3
.мг/кг67,0
2.3.2. Для транспортного потока, движущегося по наветренной про-
езжей части.
Исходные данные:
h = 0,2 м;
ρ = 1600 кг/м
P
– из п. 2.2.2.
п
3
;
Тогда
на расстоянии 10 м + 16,25 м = 26,25 м:
84,16065
=P
c
на расстоянии 20 м + 16,25 м = 36,25 м:
=P
c
на расстоянии 30 м + 16,25 м = 46,25 м:
=P
c
на расстоянии 40 м + 16,25 м = 56,25 м:
=P
c
на расстоянии 50 м + 16,25 м = 66,25 м:
=P
c
на расстоянии 60 м + 16,25 м = 76,25 м:
=
16002,0
⋅
50,9639
=
16002,0
⋅
39,7497
=
16002,0
⋅
28,5355
=
16002,0
⋅
80,3855
=
16002,0
⋅
;мг/кг21,50
;мг/кг12,30
;мг/кг43,23
мг/кг;74,16
мг/кг;05,12
39
75,2784
=P
c
на расстоянии 80 м + 16,25 м = 96,25 м:
=P
c
на расстоянии 100 м + 16,25 м = 116,25 м:
=P
c
на расстоянии 150 м + 16,25 м = 166,25 м:
=P
c
=
16002,0
⋅
69,1713
=
16002,0
⋅
42,428
=
16002,0
⋅
37,171
=
16002,0
⋅
мг/кг;70,8
мг/кг;36,5
;мг/кг34,1
.мг/кг54,0
Результаты расчёта представлены в табл. 2.5.
2.4. По результатам расчёта строим график загрязнения почвы свин-
цом (рис. 2.2).
2.5. Содержание свинца в поверхностном слое почвы
на различном расстоянии от края проезжей части автодороги
(в случае реконструкции дороги III категории
в поверхностном слое почвы Р
От подветренного
потока
автотранспорта
по нормативам I категории)
Содержание свинца
, мг/кг
c
От наветренного
потока
автотранспорта
Общее
Расстояние
от кромки
проезжей части
автодороги, м
334,71 50,21 384,92 10
66,94 30,12 97,06 20
40,16 23,43 63,59 30
26,78 16,74 43,52 40
20,08 12,05 32,13 50
13,39 8,70 22,09 60
6,69 5,36 12,05 80
3,35 1,34 4,69 100
0,67 0,54 1,21 150
40