V. Расчет НДС для отдельных выпусков в водохранилища и озера

39. Величины НДС для выпусков сточных вод в водохранилища и озера определяются по приведенным ниже расчетным формулам, аналогичным формулам п. 26.

Основная расчетная формула для определения Сндс без учета неконсервативности вещества имеет вид:

 

Сндс=n( - )+ (44)

где: - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема, г/м³;

- фоновая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема в месте выпуска сточных вод, г/м³;

- кратность общего разбавления сточных вод в водоеме, определяемая по формуле (5).

С учетом неконсервативности загрязняющего вещества расчетная формула имеет вид:

 

Сндс= n( e^kt- )+ (45)

где: - коэффициент неконсервативности, 1/сут;

- время перемещения сточных вод под влиянием течения от места их выпуска до расчетного створа, сут.

Значения коэффициента неконсервативности принимаются по данным натурных наблюдений или по справочным данным и пересчитываются в зависимости от температуры и скорости течения в водоеме.

При установлении НДС по БПК расчетная формула имеет вид:

 

Сндс= n( - )e^k0t - )+ (46)

где: - осредненное значение коэффициента неконсервативности органических веществ, обусловливающих фона и сточных вод, 1/сут;

- обусловленная метаболитами и органическими веществами, смываемыми в водоем атмосферными осадками с площади водосбора на последнем участке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега.

Значение принимается равным: для горных водоемов – 0,6 0,8 г/м³; для равнинных водоемов, расположенных на территории, почва которой не слишком богата органическими веществами – 1,7 2 г/м³; для водоемов, расположенных на болотистой территории или территории, с которой смывается повышенное количество органических веществ – 2,3 2,5 г/м³. Если расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа меньше 0,5 суточного пробега, то принимается равной нулю.

При установлении НДС по БПК с учетом требования к содержанию растворенного кислорода, а также при установлении НДС по взвешенным веществам рекомендуется использовать формулы из раздела III.

40. При наличии в водоеме устойчивых ветровых течений для расчета кратности общего разбавления может быть использован метод М.А. Руффеля. В расчетах по этому методу рассматриваются два случая:

а) выпуск в мелководную часть или в верхнюю треть глубины водоема, загрязненная струя распространяется вдоль берега под воздействием прямого поверхностного течения, имеющего одинаковое с ветром направление;

б) выпуск в нижнюю треть глубины водоема, загрязненная струя распространяется к береговой полосе против выпуска под воздействием донного компенсационного течения, имеющего направление, обратное направлению ветра.

Метод М.А. Руффеля имеет следующие ограничения: глубина зоны смешения не превышает 10 м, расстояние от выпуска до контрольного створа вдоль берега в первом случае не превышает 20 км, расстояние от выхода сточных вод до берега против выпускного оголовка во втором случае не превышает 0,5 км.

Кратность общего разбавления определяется по формуле (3). Кратность начального разбавления вычисляется следующим образом:

- при выпуске в мелководье или в верхнюю треть глубины:

 

(47)

где: - расход сточных вод выпуска, м³/с;

- скорость ветра над водой в месте выпуска сточных вод, м/с;

- средняя глубина водоема вблизи выпуска, м. Значение определяется в зависимости от средней глубины водоема следующим образом: при на участке протяженностью 100 м; при на участке протяженностью 150 м; при на участке протяженностью 200 м; при на участке про­тяженностью 250 м;

- при выпуске в нижнюю треть глубины:

 

(48)

Кратность основного разбавления вычисляется следующим образом:

- при выпуске в мелководье или в верхнюю треть глубины:

 

(49)

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

 

(50)

- при выпуске в нижнюю треть глубины:

 

(51)

(52)

41. Если не выполняются условия применимости метода М.А. Руффеля, то расчет кратности начального разбавления выполняется согласно п. 27. Расчет кратности основного разбавления может быть выполнен численным методом А.В. Караушева.

При наличии в водоеме устойчивых течений расчет кратности основного разбавления может быть проведен с использованием аналитического решения уравнения турбулентной диффузии для сосредоточенного выпуска сточных вод:

 

(53)

где: (54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

где: - параметр сопряжения участка двухмерной диффузии с участком трехмерной диффузии, м;

- параметр сопряжения начального участка разбавления с ос­новным участком;

- параметр, учитывающий влияние ближайшего берега на кратность основного разбавления;

- характерная минимальная скорость течения в водоеме в месте сброса, соответствующая неблагоприятной гидрологической ситуации, м/с;

- расстояние выпуска от ближайшего берега, м;

- длина начального участка разбавления, рассчитываемая по формуле (13), м;

- коэффициент турбулентной диффузии, м²/с, определяемый по формулам (20), (23), в которых вместо средней скорости течения, глубины и коэффициента шероховатости ложа реки принимаются, соответственно, характерная минимальная скорость течения в водоеме , средняя глубина водоема вблизи выпуска и коэффициент шероховатости ложа водоема в зоне течения.

42. Если ветровые течения в водоеме имеют регулярно попеременное направление либо берега водоемов имеют неспокойную линию, а выпуск осуществляется в заливную или мысовую часть, либо зимой после ледостава отсутствуют ветровые течения, то описанные выше методы неприменимы. В этих случаях необходимо разрабатывать с участием специализированных научно-исследовательских организаций методы расчета, ориентированные на решение конкретных задач.