9.7. Расчет по загрязнению водного объекта поверхностным стоком с проезжей части автодорожного моста
В задачу данного расчета входит оценка уровня воздействия на водную среду поверхностного стока с проезжей части автодорожного моста и прилегающей к нему зоны дороги. Загрязнение среды является результатом работы двигателей и трансмиссии автотранспорта, оседания на покрытии дороги пыли, продуктов износа покрытий, шин и тормозных колодок, применения материалов для борьбы с гололедом и т.п.
Методика расчета состоит в следующем :
1. Определяется расход поверхностного стока с автодороги и моста от дождевых вод по формуле: Qc=qуд х F х k ,
где qуд – удельный расход дождевых вод с 1 га, принимаемый равным 4л/с ;
F – площадь водосбора (длина участка, с которого поверхностные воды сбрасываются в реку, умноженная на ширину земляного полотна), га ;
k – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода в зависимости от
продольного уклона.
Площадь водосбора F=L х B = 14,2 х 230,0 = 3266 м2 = 0,33 га,
где B=14,2м – ширина моста, L=230м – длина участка водосброса в реку.
Коэффициент изменения удельного расхода стока для продольного уклона 2% соответствует 1,43.
Таким образом, расход поверхностного стока с автодороги и моста:
Qc= 4 х 0,33 х 1,43 = 1,89 л/с.
2. Определяется расход поверхностного стока талых вод :
Qc т = [5,5 / (10 + t )] х F х hс х Kс ,
где t – время протекания талых вод (принимаем 1час) ; hс – толщина слоя стока за 10 дневных часов, зависящая от территориального района (поскольку район строительства 2, то hс=20мм); Kc – коэффициент, учитывающий окучивание снега, Kc= 0,8.
Qc т=[5,5 / (10 +1)] х 0,33 х 20 х 0,8 = 2,64 л/с.
Из полученных двух значений выбираем большее, т.е. 2,64 л/с.
3. Вычисляется фактический сброс (ФС) загрязняющих веществ с поверхностными сточными водами (г/час) по каждому ингредиенту загрязнения по формуле:
ФС=3600 х Сф х Qc ,
где Сф – фактическая концентрация загрязнения поверхностных сточных вод, для целей проектной оценки, для данной автодороги принимаемая : для взвешенных частиц – 2160мг/л; для свинца – 0,24мг/л; для нефтепродуктов – 20,8мг/л.
Фактический сброс для каждого ингредиента составляет :
для взвешенных частиц – Фс1=3600 х 2160 х 10-3 х 0,33 х 2,64 = 6774,5 г/ч;
для свинца – Фс2=3600 х 0,24 х 10-3 х 0,33 х 2,64 = 0,75 г/ч;
для нефтепродуктов – Фс3=3600 х 20,8 х 10-3 х 0,33 х 2,64 = 65,2 г/ч.
4. Предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в поверхностном стоке с учетом смешения его с водами реки определяется по формуле Фролова-Родзиллера : Спред = . Qв .(Спдк - Св) / Q с + Спдк,
где - коэффициент смешения сточных вод с водой водотока для заданного створа,
вычисляемый по формуле: = (1 - ) / (1 + Qв . / Qс), где
=
2,72 -L
;
= . . E / Qc ;
E = Vc . hc / 200,
L – расстояние от места выпуска поверхностных сточных вод до расчетного
(контрольного) створа по течению реки, м ; - коэффициент, зависящий от места выпуска поверхностных сточных вод в водоток ; - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между этими пунктами по прямой ; Vc – средняя скорость потока в русле, м/с ; hc – средняя глубина воды в русле реки при данном уровне,м ; Qв – среднемесячный расход воды 95% обеспеченности, м3/с ;
Cпдк – предельно допустимая концентрация загрязнения поверхностных сточных вод, принимаемая : для взвешенных частиц концентрации взвешенных веществ в природных условиях плюс 0,75мг/л для водотоков 2 категории водопользования; для свинца – 0,1мг/л ; для нефтепродуктов – 0,05мг/л.
E
=1,5
х 1,5 / 200=0,011 ;
=1
х 1,1 х 3
0,011 / 0,00264 =1,78 ;
=2,72 -1,78 230 = 2 х 10-5;
= (1 – 2 х 10-5) / (1 + 110 х 2 х 10-5 / 0,00264) = 0,54.
Предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ :
для взвешенных частиц – Спред1=0,54 х 110 х (15,75-15,0) / 0,00264 + 15,75 = 16891 мг/л;
для свинца – Спред2=0,54 х 110 х 0,1 / 0,00264 + 0,1=2250 мг/л;
для нефтепродуктов – Спред3=0,54 х 110 х 0,05 / 0,00264 + 0,05 = 1125 мг/л.
5. Значения предельно допустимого сброса вычисляется по каждому ингредиенту загрязнения следующим образом:
ПДС=3600хСпредхQc.
Для взвешенных частиц – ПДС1=3600 х 16891 х 0,00264 = 160532 г/ч;
для свинца – ПДС2=3600 х 2250 х 0,00264 = 21384 г/ч;
для нефтепродуктов – ПДС3=3600 х 1125 х 0,00264 = 10692 г/ч.
Вывод:
Сопоставляя полученные значения фактического сброса ФС загрязняющих веществ поверхностными сточными водами по всем ингредиентам со значениями предельно допустимых стоков ПДС, видим, что концентрация вредных веществ в стоках находится в допустимых пределах и очистка сточных вод не требуется.