Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

2. Достаточно нагляд­ными для общей оценки состояния загрязнения водоема являются такие характеристики, как размеры зон загрязнения. Эти размеры могут задаваться в двумерных и пространственных единицах. В качестве линейного измерителя представляет интерес наиболь­шая протяженность зоны, т. е. ее длина L3ar, выражающая расстоя­ние от места выпуска до изолинии концентрации, равной ПДК.

Двумерными измерителями могут служить площадь попереч­ного сечения зоны загрязнения юзаг и площадь этой зоны по по­верхности потока или водоема Q3ar. Пространственной характери­стикой является объем зоны загрязнения Ж, аг. Важным показате­лем является также относительная характеристика максимальной концентрации Sш на лимитирующем расстоянии /л, определяемом в зависимости от цели измерения. Размеры зоны загрязнения, а также относительная характеристика максимальной концентра­ции на расстоянии /л и величина L заг, выражающая расстояние до изолинии концентрации, отвечающей ПДК, изменяются в зависи­мости от изменения расходов воды, скоростей течения (по величи­не и направлению), глубины потока, интенсивности внутреннего и внешнего водообмена в водоеме, интенсивности турбулентного перемешивания, обусловленного как стоковым течением, так и ветровым волнением. Основным фактором, определяющим дина­мику речного потока, является расход воды, с которым связывают­ся некоторые обобщающие параметры качества воды и устанавли­вается их изменчивость.

Для замкнутых водоемов (озера, водохранилища) основным фактором, определяющим их динамику, следует считать воздейст­вие ветра на свободную поверхность. Поэтому для водоемов из­менчивость рассматриваемых показателей качества воды может быть поставлена в зависимость от изменчивости параметров ветра.

Линейный показатель загрязнения X заг выражается соотноше­нием:

L

я.

(6.22)

A..-

Bt

где L, аг применительно к речному потоку показывает длину зоны загрязнения, т. е. расстояние от створа выпуска сточных вод до створа, где наибольшая концентрация лимитирующего вещества равна ПДК. Для водоема (озера или водохранилища) L3ar выражает наибольшее расстояние от места выпуска сточных вод до изоли­нии концентрации загрязняющего вещества, отвечающей ПДК. Величины Н„ и В* для речного потока вычисляются как средняя глубина и ширина на участке между створом выпуска и створом ПДК, для водоема — средняя глубина на участке, в пределах кото­рого распространено загрязнение. Показатель А, в,заг для водоемов не вычисляется.

В реках показатель А. заг в наибольшей мере изменяется в связи с изменением расходов воды. В водоемах главным факторам, оп­ределяющим изменчивость А. в,3аг, является ветер.

Показатели относительной площади зоны загрязнения даются в двух вариантах:

а) по площади поперечного сечения (показатель рзаг):

Рзаг=-^, (6-23)

^общ

применяемый только для речных потоков;

б) по площади зоны в плане (показатель г|заг):

для речных потоков

Лзаг^-^1 (6.24)

О. П.

и для озер и водохранилищ

Т1заГ=-^-. (6.25)

общ

В этих зависимостях ю0бЩ — площадь поперечного сечения речного потока в створе наибольшего распространения загрязне­ния по ширине реки; юзаг — площадь поперечного сечения загряз­нения части потока в том же створе; Q0.n — общая площадь зеркала речного потока от створа выпуска до створа, в котором макси­мальная концентрация лимитирующего загрязняющего вещества равна ПДК. Для озер и водохранилищ используется отношение площади зоны загрязнения к общей площади водоема О0бЩ-

Относительный объемный показатель загрязнения Цзаг для речного потока вычисляется как частное от деления объема зоны загрязнения W3ar на объем участка реки W0M, заключенного между створом выпуска сточных вод и створом, ограничивающим зону загрязнения снизу по течению.

Для речного потока

W

Цзаг=-^> (6.26)

о. п

для озера или водохранилища

W

Цзаг=Т^, (6-27)

"общ

где Wo6ui — общий объем водных масс в водоеме. Показатель Цзаг в реках изменяется в связи с изменениями расходов воды, а в во­доемах — в связи с изменением ветра и объема водных масс, свя­занного функционально со средним уровнем водоема. Соответст­венно исследуется изменчивость показателя |х, аг.

Относительный показатель максимальной концентрации на лимитирующем расстоянии / от выпуска v|// определяется по соот­ношению:

4»,= — . (6.28)

‘ ПДК v ‘

где SmaX/ — максимальная концентрация рассматриваемого загряз­нения веществом на расстоянии / от выпуска. В качестве лимити­рующего расстояния при оценке загрязненности водного объекта, используемого в рыбохозяйственных целях, принимается расстоя­ние 500 м. Лимитирующее расстояние в реках измеряется от вы­пуска вниз по течению, в водоемах (в общем случае) — по радиусу окружности с центром в месте выпуска.

Показатель )/; в реках изменяется при изменении расходов во­ды, в водоемах — при изменении ветро-волновых характеристик и уровня воды. Изменчивость показателя у/ исследуется аналогично изменчивости перечисленных выше показателей.

3. Показатели, учитывающие внешний водообмен водо­емов. Условный показатель внешнего водообмена озера или водо­хранилища ґусл, имеющий размерность времени (год, сутки, секун­ды), определяется зависимостью

W

*усл = — (Г°Д. СУТКИ) (6.29)

‘ В

или соответственно

w, ч

. ‘уел = “ (секунды),

где W — среднее многолетнее значение объема озера или водохра­нилища, м3; Ув — средний за многолетний период годовой (м3/год) или суточный (м3/сут.) сток воды из водоема; QB — расход воды (м3/с), вытекающей из водоема (секундный сток).

Показатель tycsl характеризует продолжительность периода выноса из водоема определенной части водных масс вместе с со­держащимися в них растворенными веществами. Поэтому при вы­числении ґусл к объему стока VB не добавляется испарение с по­верхности рассматриваемого водного объекта.

Показатель относительного времени насыщения водоема за­грязняющим веществом до уровня ПДК тпдк. Безразмерная вели­чина Тпда определяется отношением:

хпдк = > (6.30)

уел

где ^пдк — время, необходимое для насыщения водоема загрязняю­щим веществом до уровня ПДК (по величине средней концентра­ции в водоеме). Время? пдк выражается в тех же единицах, что и

^усл ■

Теоретически можно показать, что процесс постепенного из­менения средней концентрации S загрязняющего вещества в про­

точном водоеме, начавшийся в момент t = 0 и обусловленный вы­пуском в водоем сточных вод с концентрацией S„ и расходом 0СТ, выражается зависимостью:

V

(6.31)

где бв. изм — средний за длительный период времени секундный рас­ход воды потока, вытекающего из водоема и измененный под влиянием водозабора промышленного предприятия или населен­ного пункта и сброса сточных вод. Предполагается, что с доста­точным приближением можно принять

(6.32)

Если бводозабор “ Qct, ТО QB НЄ ИЗМЄНЯЄТСЯ И ДОЛЖЄН фигурирО­вать в формуле (6.31).

Время t в формуле (6.31) берется в секундах. Величина

выражает среднюю концентрацию загрязняющего вещества в во­доеме, которая установится в нем в результате длительного сброса консервативного загрязняющего вещества. Концентрация St_^ отвечает условию стабилизации качества воды в водоеме. Для консервативного загрязнителя St_^ определяется зависимостью:

(6.33)

при выводе которой принято, что в водах притоков водоема рас­сматриваемое вещество не содержится.

(6.34)

Введем понятие измененного условного времени водообмена ^Усл. изм> которое будем определять из соотношения, учитывающего искусственное изменение стока из водоема, например, за счет во­дозаборов и сбросов сточных вод (6.32):

t.

усл. изм s-

•&В. ИЗМ

Приняв во внимание это равенство, запишем формулу (6.31) в виде:

(6.35)

s

Чтобы найти время /Пдк, подставим в формулу (6.35) равенст­во S = ПДК и решим ее относительно t. Очевидно, что при этом вместо t будем иметь /Пдк :

(6.36)

Показатель относительного времени насыщения Гпдк при пе­реходе к десятичным логарифмам и учете зависимости (6.33) будет выражаться формулой:

(6.37)

Эта зависимость записана для измененного рркима стока из водоема, но для упрощения записи индекс «изм» при тпдк будем опускать, так как для неизмененных условий рассматриваемая ве­личина не вычисляется. Полученная формула может применяться для оценки допустимого периода сброса сточных вод в проточные водоемы во всех тех случаях, когда лимитирующим показателем является средняя концентрация загрязняющего вещества в водоеме или в вытекающей из нее реке, а не размеры зон загрязнения и рас­пределения концентраций загрязняющего вещества в водоеме.

По найденным значениям тзаг, хЧист могут быть построены диа­граммы состояния загрязненности речных вод по контролируемым показателям (ингредиентам), показывающие структуру загрязнен­ности речного стока.

Диаграмма вычерчивается для конкретного периода (обычно для годового цикла) и характеризует особенности загрязнения во­дотока в данном пункте (створе). Для фонового створа диаграмма строится отдельно.

Диаграммы состояния, давая наглядное представление о вкла­де отдельных химических веществ в общий уровень загрязненно­сти речного стока по их влиянию на продолжительность и объем загрязнения речного стока, могут быть полезны и при регулирова­нии качества воды, планировании водохозяйственных мероприятий.

Комментарии запрещены.