4.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

Перед началом выполнения задания студент должен вниматель­но изучить методику расчета токсичных выбросов при эксплуа­тации автомобилей, изложенную в подразделе 4.1.

При выполнении задания № 4.2.1 сначала он определяет мощность эмиссии каждого компонента 3В на конкретном участке дороги по формуле (4.1), а затем рассчитывает уровни концен­трации каждого компонента 3В на различном удалении от дороги в поперечном направлении и в зоне жилой застройки по формуле (4.2). По полученным результатам студент строит графики за­грязнения придорожной зоны токсичными компонентами отработав­ших газов и сравнивает их с величинами ПДКj. С помощью этих графиков он определяет концентрации 3В над кромкой дороги и в начале жилой застройки. В случае превышения ПДКj ему сле­дует дать рекомендации по нормализации концентраций 3В в жи­лой зоне в соответствии с положениями, изложенными в подразделах 4.1 и 4.4.

4.4. Инженерные решения по результатам расчета

Инженерные решения по результатам расчета, направленные на снижение концентрации токсичных компонентов отработавших газов в зоне влияния дороги, следует осуществлять на основе технико-экономического сравнения следующих вариантов защитных мероприятий: 1) изменение параметров дороги, направленное на повышение средней скорости транспортного потока; 2) ограни­чение движения отдельных типов автомобилей полностью или в отдельные интервалы времени; 3) усиление контроле за движе­нием автомобилей с неотрегулированными ДВС в целях миними­зации токсичных выбросов; 4) применение неэтилированного бензина и каталитического дожигания выхлопных газов карбю­раторных ДВС; 5) устройство защитных сооружений.

Главным критерием при таком сравнении служит степень уменьшения концентрации 3В в расчетных точках при минималь­но возможной площади отвода земель под защитные сооружения и наименьших приведенных затратах на обустройство 1 км дороги, достигнутое без снижения ее пропускной способности. Наиболее эффективными, с позиций экологии, но требующими значительных капитальных вложений на реконструкцию дорожной сети, являют­ся первый и пятый варианты защитных мероприятий. Второй и третий варианты относятся к организационным мероприятиям, не требуют больших капитальных затрат, но дают значительно меньший экологический эффект. Реализация второго варианта ведет к преднамеренному снижению интенсивности движения по сравнению с проектной. Внедрение четвертого варианта по всей территории РФ будет возможно лишь после внедрения новых стандартов на автомобильные бензины. Поэтому защитные меро­приятия следует применять в комплексе и с учетом специфики местных условий.

В итоговом заключении студент приводит основные выводы по расчету токсичных выбросов в атмосферу автотранспортом и указывает защитные мероприятия, осуществить которые следует в первую очередь, и какой при этом будет эффект.

5. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОКОВ

5.1. Методика расчета

Оценка требуемой очистки сточных вод (CB) позволяет сде­лать обоснованный выбор типа и мощности очистных сооружений, вариантов размещения оголовков выпуска (у берега или в стре­жень) и их конструктивных особенностей. Участок водоема от места выпуска стоков условно делят на зоны: 1) начального разбавления, в которой скорости истечения стоков ( V_с ) су­щественно выше скорости потока воды ( V_п ); 2) основного разбавления, в которой V_с = V_п и перемешивание стоков идет за счет турбулентной диффузии; 3) зона самоочищения, которую в расчетах не учитывают. Общее разбавление СВ определяют как произведение краткости начального и основного разбавлении ( п_н и п_o ), являющихся результатом перемешивания стоков в 1 и 2 зонах [ 9 ].

Значение п_н определяют по формуле

где d – отношение расчетного диаметра струи к диаметру вы­пускных отверстий; m - безразмерный коэффициент, величину которого находят по формуле

Р_п и p_с – плотности соответственно потоков воды и СВ, при­нимаемые обычно равными единице.

Значение п_o находят как обратную величину коэффициента смешения  . определяемого по формуле

где l_ф – расстояние от выпуска СВ до створа водопользования по фарватеру, км;  - безразмерный коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водоема. Значение  находят по формуле

где  – коэффициент, учитывавший место выпуска (при выпуске в стрежень  = 1,5, у берега – 1,0);  – коэффициент изви­листости, равный отношению расстояния от места выпуска до створа водопользования по прямой l_п к расстоянию между мес­том выпуска и створом водопользования по фарватеру – l_ф, Д – коэффициент турбулентной диффузии.

Для условий задания Д зачисляют по формуле

Д = V_п  h / 200, (5.5)

где h.– глубина водоема, м.

Расчетную концентрацию 3В (С_р, мг/л) после полного переме­шивания находят по формуле

С_р = С_исх / (п_н  п_o ), (5.6)

где С_исх – концентрация 3В в неочищенных стоках, мг/л. Требуемая степень очистки Э₀ определяется по формуле

Э₀ = (С_р– С_пдк) / С_р, (5.7)

Ср

Значения ПДК для 3В берут из сборника [ 4, 10 ], при нали­чии фонового загрязнения С_пдк уменьшается на величину фоно­вой концентрации данного 3В.

Если Ср  ПДК, то Эо не определяют по формуле (5.7) из-за нецелесообразности очистки.