Смешение и разбавление с.в. в озёрах и водохранилищах.

Условия смешения с.в. с водами водохранилищ и озёр значительно отличается от условий смешения в реках. Из-за слабых постоянных течений, замедляется удаление малорастворимых с.в. от места выпуска. Наименее общее разбавление определяется в районе выпуска с.в. и определяется следующей зависимостью:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

L_Ф – длина по форватору, м

А – параметр, учитывающий изменение разбавления. При рассеивающем выпуске определяется формулой (2)

b – расстояние между оголовками рассеивающего выпуска.

При сосредоточенном выпуске А=1.

Параметр Р зависит о степени проточности водоёма и нагрузки с.в. на него, определяется формулой (3).

w₀ – суммарная площадь выпускных отверстий, м²

W_ст – годовой объём сбрасываемых с.в.

β_s – период обмена воды в водоёме, определяется формулой (4)

W_в – полная ёмкость водоёма, м³

М – средний многолетний объём годового стока, м³

Р можно определить формулой (5), если известна v_n (скорость потока) и скорость истечения струи из выпуска v₀.

При параметр Р=1.

Параметр Р рассчитывается формулой (6), где Н_ср – средняя глубина воды в месте выпуска. Всегда S 1. Если по расчёту S >1, то его принимают равным 1.

Для создания наилучших условий разбавления при конструировании выпуска следует учитывать следующее положение:

1. Расположение выпуска должно быть в области устойчивых течений. Не рекомендуется устраивать выпускное сооружение в небольших заливах, затонах и районах устойчивых циркуляционных течений

2. Для создания наилучших условий подхода окружающей жидкости к выходу из изголовка струи выпускные отверстия должны быть расположены над дном водоёма на высоте h 5d и в любом случае не меньше 1м.

3. Направление выпуска с.в. в плане должно соответствовать направлению наиболее устойчивых течений

4. Ось выходящей из выпуска струи должна направляться под углом к горизонту, определяемым формулой:

(7)

(8)

Н – глубина водоёма, м

Н^` - глубина расположения выпускного отверстия, м

h – высота расположения оголовка над уровнем дна, м

5. Оголовки рассеивающего выпуска должны располагаться друг от друга на расстоянии Н_ср.

 

Эффект смешения значительно повышается при использовании рассеивающих выпусков и предварительное разбавление с.в. водой водоёма путём её подачи из водоёма насосами в береговую камеру выпуска.

Смешение в морях.

Процессы разбавления в морях мало изучены. На основании проведённых исследованиё процесс разбавления состоит из двух моментов:

1. Вертикальный подъём с.в. за счёт меньшей их плотности по сравнению с морской водой и одновременно разбавление путём подсасывания восходящей струи столба жидкости морской воды

2. Горизонтальная диффузия всплывающего пятна загрязнения в следствии наличия вторичных потоков, вызываемых течениями и ветрами.

Кратность разбавления в морях определяется формулой

(9)

q – расход с.в.

Q_морс – расход морской воды, участвующей в разбавлении

(10)

Ширина полосы загрязнения В:

(11)

(12)

W_ст – количество загрязнённого вещества, поступающего со с.в., г/м³.

С_доп – расчётная предельно допустимая концентрация по контуру зоны загрязнения, г/м³

С_мор – концентрация загрязнённого вещества в морской воде, г/м³.

H -высота слоя поверхностного течения, м

С - коэффициент пропорциональности, вычисляемый формулой (12)

V - скорость дельфовых течений (определяемых на основе гидрологических исследований)

Vв – скорость ветра, м/с

По Атласу С м.б. принят равным 0,625 при береговых ветрах и 0,52 при морских ветрах.