Караушев Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод

3.На том же чертеже вычерчиваются графики лерманганйТНой <жяс* ляемости для створов, расположенных выше или ниже места выпуска сточных вод (рис. IV, 1).

4.По методике, изложенной в п. 7.1.3, пользуясь рис. IV.1, опреде­ ляют тзаг, тч, а заг, а ч. Результаты расчета приведены в табл. ХУЛ.

П р и м е р 2. Построить диаграмму состояния загрязненности реки В у неселенного пункта С, пользуясь интегральными показателями, полу­ ченными способам, рассмотренным в примере 1 (табл. IV.2).

Решение: пользуясь методом, изложенным в п. 7.4.2, и данными табл. IV.2, строят диаграмму (см. рис. IV.2).

Рис. IV. 2. Диаграмма состояния загрязненности реки В у населенного пункта С.

а- верхний створ, б - нижний створ.

Пр и м е р 3. Определить Рзаг и Рц по перманганатной окисляемости в расчетном створе реки Г по натурным данным.

Зависимость величины перманганатной окисляемости от расхода во­ ды показана на рис.‘1У.З. Из графика видно, что превышение над ПДК происходит при Q > 380 м3/'с. Обеспеченность этого расхода в течение расчетного года составляет 59 % (рис. IV.4). Перманганатная окисляе­

мость возрастает с увеличением расхода вода. Соответственно искомые показатели Р ’ = 59 %, Рч =41 %.

П р и м е р 4. Определить относительный линейный показатель зоны загрязнения X эаГ и показатель относительной площади зоны загрязнения т}заг на реке Д ниже створа сброса сточных вод при расчетном рас­ ходе воды 95 %-ной обеспеченности.

Имеются все исходные данные, необходимые для расчета разбавле­ ния сточных вод.

Решение: применяя детальный метод расчета разбавления лимити­ рующего вещества по схеме плоской задачи, получаем поле концентра­ ции в плане потока. По критерию s = ПДК получаем контур зоны за­ грязнения и находим L3ar = 14,4 км; площадь зоны загрязнения опре­ деляем путем планиметрирования П заг = 0,28 км2.

1. Показатель X заг вычисляется по формуле (7.17)

X3ar = Laar/B =l4400 : 92^ =155-

261

262

Таблица IV.2

Интегральные показатели загрязненности реки В у населенного пункта С для многоводного года

2. Показательт?эаг находится по формуле (7.19)

^заг ^ за г^ о б щ ’

П общ = Ч а г В = 14-4 - 0,0929=1,34 км*,

г?заг = °,28 :1,34 = 0.21.

263

15r Own мгО /л

Рис. IV.3. Связь перманганатной окисляемости с расходом воды в расчетном створе реки Г.

Рис. IV.4. Обеспеченность среднего суточного расхода воды в расчетном cisope

реки Г в течение года.

264

Приложение V

Пример расчета ПДС в реку

Исходные данные:

В реку N при расчетном расходе Qe * 100 м3/с через сосредоточен­ ный выпуск поступают сточные воды, содержащие несколько лимити­ рующих веществ одного ЛПВ. Предварительно планируемые значения концентраций лимитирующих веществ в сточных водах scT, в водах ре­ ки se и соответствующие ПДК приведены в табл. V.1.

Таблица V.1

Значения концентраций и ПДК, мг/л

Требуется определить предельно допустимый расход сточных вод 0 СТ п д и ПДС загрязняющих веществ, т. е. Мт д д в реку N.

Решение:

В качестве расчетной следует использовать зависимость i(10.24)

^ П Д Р^стПД^е + 1 _ S eRe^ RcT’

где

Подставляя правую часть этого равенства в выражение (10.24) вмес­ то МтП д , находим

Входящие в эху формулу величины Re, RCT определяются по соответ­ ствующим зависимостям (10.18) :

Se = i ? i se i = 3 1 ’0 г/ м 3 >

265

SCT = SS s CTl• = 850 г/м_3 ,

Re = 1/|ЛШаш J a ei/r i = 0,010 m 3 ,

266

Приложение VI

Примеры расчета разбавления сточных вод на ЭВМ

Для расчета разбавления сточных вод при помощи ЭВМ в отделе нано­ сов и качества вод ГГИ разработан ряд программ. Программы написа­ ны на языке ФОРТРАН, отлажены на ЭВМ ’’Минск-32” и находятся в фонде вычислительного центра ГГИ. Ниже приводятся примеры расчета по этим программам.

Дх = 4,5м;

267

П р и м е р 1. Расчет установившегося разбавления при устойчивом те­ чении в реках и водоемах (плоская задача без учета начального раз­ бавления) .

Программа BLACK позволяет производить расчеты разбавления кон­ сервативных загрязняющих веществ для произвольного числа вариан­ тов с различными исходными данными как при береговом выпуске сточных вод, так и при выпуске в удалении от берега. Для каждого ва­ рианта можно получить распределение концентрации загрязняющих ве­ ществ вдоль фронта рассеяния на различных расстояниях от места

Таблица VI.1

Az =0,50 м

268

выпуска. Решение находится по методу А. В. Караушева, изложенному в п. 4.2.1. Точность расчетов, принятая в схеме, составляет 0,1 % кон­

центрации загрязняющего вещества в сточных водах. Исходные данные:

Вычисления выполняются для речного потока.

Расстояние от оголовка до берега 20 м. Решение:

Результаты расчета по программе BLACK через 10 расчетных шагов по оси х приведены в табл. VI.1.

П р и м е р 2. Расчет установившегося разбавления при устойчивом те­ чении в реках и водоемах (пространственная задача без учета начально­ го разбавления).

Программа SPACE реализует численный метод решения уравнения турбулентной диффузии консервативного загрязняющего вещества. Уравнение, записанное для пространственной задачи, решается методом А. В. Караушева, изложенным в п. 4.2.1. Результатом решения являет­ ся трехмерное распределение концентраций загрязняющего вещества, сбрасываемого со сточными водами в реки и водоемы. По глубине по­ ток разбивается на четыре слоя. Точность расчета составляет ОД % пер­

воначальной концентрации.

Вычисления выполнены для речного потока. Координаты оголовка:

у= 1,55 м, z = 10,5 м.

Решение:

Результаты расчета приведены в табл. VT.2, где помещены значения концентрации s на каждом расчетном шаге по оси х и расстояния г от

левого берега до соответствующих расчетных параллелепипедов.

П р и м е р 3. Расчет неустановившегося разбавления консервативного загрязняющего вещества в водоемах (плоская задача, цилиндрические координаты).

С помощью программы OSKAR осуществляется численное решение

269

дифференциального уравнения турбулентной диффузии, записанного в цилиндрических координатах (метод А. В. Караушева). Алгоритм рас­ чета изложен в п. 5.3.

Программа позволяет производить расчет меняющегося во времени распределения консервативного загрязняющего вещества вдоль радиу­ сов г. Расчет может быть произведен для произвольного числа вариан­ тов с различными значениями D и 0, удовлетворяющими неравенству

(5.15).

Исходные данные: вычисления выполнены для случая сброса сточных вод в большое озеро на значительном расстоянии от берега.

270