Прогноз продолжительности прохождения высоких

И экстремально высоких концентраций АХОВ в заданном створе водотока

 

Продолжительность прохождения высоких и экстремально высоких концентраций АХОВ к заданном створе реки (Δ t _з, час) опре­деляется по соотношению:

, (14)

где t ₀ – продолжительность поступления АХОВ в водоток, ч; Z – параметр, определяемый по формуле (2.11); с _вз – установленный уровень высокого (>10∙ПДК_В) и экстремально высокого (>100∙ПДК_В) загрязнения, мг/л; c _max – максимальное значение концентрации АХОВ в заданном створе, мг/л.

Момент прохождения фронта зоны загрязнения t _ф через заданный створ определяется по формуле:

, (15)

а момент прохождения хвостовой части t _х зоны высокого или экс­тремально высокого загрязнения по формуле:

. (16)

 

 

Пример расчета

 

С моста в реку опрокинута ж/д цистерна объемом 60 м³, содержащая высокоактивные отходы гальванического производства (содержание ионов свинца 500 мг/л). Из-за разгерметизации цистерны отходы поступали в реку в течение одного часа. Требуется определить: максимальную концентрацию и время ее наступления в створе водозабора, расположенного в 20 км ниже места аварии; продолжительность прохождения высоко и экстремально высокозагрязненных масс воды в створе водозабора.

Параметры расчетного участка реки: средняя скорость течения V = 0,5 м/с; средняя глубина Н = 1,1 м; средняя ширина В = 40 м; коэффициент шероховатости n _ш = 0,025; температура воды 20 °С.

Для решения заполняем табличную форму недостающей информацией,
используемой в качестве исходных данных (табл. 2). Используя данные табл. 2, рассчиты­ваем численные значения параметров, характеризующих загрязненность водотока (табл. 3).

Вывод. Из результатов расчета, приведенных в табл. 3, следует, что начало опасной ситуации в створе водозабора, удаленном от места аварии на 20 км, наступит через 10,7 ч после начала аварии и продлится 1,4 ч. При этом максимальное значение концентрации АХОВ в расчетном створе составит 0.75 мг/л (т.е. более 10∙ПДК_В, но менее 100∙ПДК_В) – таким образом, загрязнение характеризуется как высокое.

 

Таблица 2

Подготовка исходных данных

Параметр, обозначение, размерность	Численное значение	Примечание
1. Длина расчетного участка, L, км 2. Средняя глубина участка, Н,м 3. Средняя ширина участка, В,м 4. Коэффициент шероховатости для открытого русла, n ш 5. Коэффициент шероховатости нижней поверхности льда, n л 6. Коэффициент продольной дисперсии (приведенный), Dn, м^2/с   7. Температура воды, Т в, °С   8. Средняя скорость течения реки на расчетном участке, V, м/с   9. Расход воды на расчетном участке, Q, м^3/с 10. Коэффициент смешения, j   11. Название загрязняющего вещества   12. Объём аварийного сброса, W,м^3   13. Время аварийного сброса, t 0, ч   14. Концентрация АХОВ в аварийном сбросе, с а, мг/л 15. Плотность АХОВ, ρ, кг/м^3   16. Коэффициент скорости самоочищения АХОВ, К, 1/сут   17. ПДКВ АХОВ, мг/л 18. Коэффициент, учитывающий испарение АХОВ в начальный период смешивания с водой, Y	1,1   0,025   –   2,63       0,5   22,0   0,5   60,0   1,0   –     1,0     0,03   1,0	Определяется по прил., табл. 12 Определяется по прил., табл. 14 Определяется по прил., табл. 13 или по прил., табл. 14 Не нужна для неконсервативных веществ Если не задана, то см. формулу (3) Если не задан, то см. формулу (4) Определяется по табл. 1 Неорг. соединение свинца     Если не задана, то см. формулу (6) Не нужна, если задана с а Определяется по прил., табл.17 или равен 1 Определяется по прил., табл. 18 Определяется по прил., табл. 16 или равен 1

 

 

Таблица 3

Расчетные параметры, характеризующие загрязнение водотоков АХОВ

 

Параметр, обозначение, размерность	Ссылка на расчетную формулу	Численное значение
1. Время добегания речной воды, t д, ч 2. Время наступления максималь­ной концентрации, t max, ч 3. Расход АХОВ, q, м^3/с 4. Безраз­мерный коэффициент ψ 5. Фактический коэффициент продольной дисперсии, D, м^2/с 6. Безразмерный параметр Z 7. Безразмерный коэффициент θ (при Z < 3) 8. Коэффициент неконсервативности АХОВ ε 9. Максимальная концентрация АХОВ, с max, мг/л 10. Значение высокой (> 10^.ПДКВ) и экстремально высокой (>100^.ПДКВ) концентрации АХОВ, мг/л 11. Продолжительность прохождения высоких и экстремально высоких концентраций АХОВ, Δ t з, ч 12. Время прохождения фронта зоны загрязнения t ф, ч 13. Время прохождения хвоста зоны загрязнения t х, ч	см. формулу (2) см. формулу (1)   см. формулу (8) см. формулу (7) см. формулу (12)   см. формулу (11) см. формулу (10) см. формулу (13) см. формулу (5) c вз = 10∙ПДКВ c вз = 100^.ПДКВ см. формулу (14)   см. формулу (15) см. формулу (16)	11,1 11,4   0,017 0,0015 1,315   1,29 1,0 1,0 0,75 0,3 3,0 1,4   ≈ 10,7 ≈ 12,1

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3