5. Расчет кратности разбавления сточных вод в водном объекте

5.1. Кратность разбавления при сбросе в водоем

Кратность разбавления (n) сточных вод при сбросе в водный объект определяется по методу Руффеля и состоит из начального разбавления (n_н), происходящего непосредственно у выпуска, и основного разбавления (n_о), которое продолжается по мере удаления от места выпуска. При стоке в водоем (n):

n  n_н · n_о. (4.7)

При этом рассматриваются два случая:

1) выпуск в мелководную часть или в верхнюю треть глубины водоема, а загрязненная струя распространяется вдоль берега и имеет одинаковое с ветром направление;

2) выпуск в нижнюю треть глубины водоема, а загрязненная струя распространяется к береговой полосе против выпуска и имеет направление обратное направлению ветра.

Метод Руффеля имеет следующие ограничения:

• средняя скорость ветра не превышает 5,5 м/с и соответствует наиболее неблагоприятному в санитарном отношении направлению ветра: в первом случае - вдоль берега, во втором - от берега;

• расстояние от выпуска до контрольного створа вдоль берега в первом случае не превышает 1 км; во втором - не более 500 м.

5.1.1. Расчет кратности начального разбавления

Расчет кратности начального разбавления (n_Н) производится по формулам:

1) при выпуске в мелководную часть без напора:

(4.8)

2) при выпуске в нижнюю треть глубины водоема:

, (4.9)

здесь q - расход сточных вод, м³/с;

- скорость ветра, м/с;

Н_ср - средняя глубина водоема вблизи выпуска, м.

5.1.2. Расчет кратности основного разбавления

Расчет кратности основного разбавления определяется:

1) при выпуске в мелководную часть или верхнюю треть глубины:

, (4.10)

где L - расстояние от места выпуска до контрольного створа, м;

; (4.11)

2) при выпуске в нижнюю треть глубины водоема:

, (4.12)

, (4.13)

5.2. Расчет кратности разбавления сточных вод при сбросе в водоток (отдельный выпуск)

Кратность начального разбавления (n_н) учитывается при выпуске сточных вод в водотоки в следующих случаях:

• для напорных выпусков в водоток;

• при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска больше 2 м/c.

При меньших скоростях n_н не учитывается.

Одним из методов определения кратности основного разбавления является метод Фролова - Родзиллера. Он применяется, когда соблюдается соотношение:

где Q - среднегодовой минимальный расход воды в реке, м³/с.

При невыполнении этого условия, а также, когда коэффициент извилистости =0,001  1,5, применяется метод ТПИ [2].

По методу Фролова – Родзиллера кратность основного разбавления (n₀) вычисляется по формуле

(4.14)

где - коэффициент смешения:

, (4.15)

; (4.16)

L - расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до рассматриваемого контрольного створа, м;

 - коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения, который определяется по уравнению

, (4.17)

здесь  - коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод в водоток (при выпуске у берега он равен 1, а в стрежне реки -1,5);

 - коэффициент извилистости, равный отношению расстояний между местом сброса сточных вод и местом водопользования по фарватеру и по прямой;

E - коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек определяется по формуле

, (4.18)

где - средняя глубина потока, м;

- средняя скорость течения реки, м/с.

Общая кратность разбавления: n = n₀.