Оценка изменения концентрации загрязняющих веществ по длине реки

Всего (∑ W_бвп ): 1,21 млн. м³

 

4.  Расчет объемов стока реки.

1. Объем стока реки без учета безвозвратного водопотребления.

W_ст  = q*F*Τ   ,   м³ (млн.м³),

где:   q – модуль стока на водосборе,

           q_л = 10 л/(с*км²)   

           F – площадь водосбора,     

           F = 80 т. га = 80 000 га

           Τ – время (количество секунд в году),   

                 Τ = 31, 536 млн. с/год

W_ст = 10*10^-3*80*10³*0,01*31, 536*10⁶ = 252,29 млн.м³/год

• W_ст =252,29 млн.м³

4.2 Определение объемов стока реки в расчетных створах.

 

W_{ст i} = ,   м³ ( млн. м³)

где:     – длина реки,  

            = = 62 км

             – длина отдельных участков реки от истока до расчетного створа (0-1; 0-2; 0-3;0-4;0-5).

Вспомогательная таблица 2 – определение длин участков реки (км)

0-1	0-2	0-3	0-4	0-5
9,3	21,7	37,2	52,7	62

 

• W_{ст 1} = = 37,84 млн. м³
• W_{ст 2} = = 88,30 млн. м³
• W_{ст 3} =    = 151,37 млн. м³

 

• W_{ст 4}=   = 214,42  млн. м³
• W_{ст 5} = = 252,29 млн. м³

Проверка:  W_ст = W_{ст 5} = 252,29 млн.м³

График изменения объемов стока по длине реки  без учета возвратного водопотребления представлен на Рис.3 ; Υ = W_ст ).

 

4.3 Определение объемов стока реки с учетом безвозвратного водопотребления.

Створ 1      W_{ст 1}= 37,84 млн. м³

Створ 2      W_{ст 2}= 88,30 млн. м³

Створ 3      W_{ст 3}= 151,37 млн. м³

           3¹    W_ст 3¹= W_{ст 3} - W_{бвп кбх с} - W_{бвп ж(крс)} = 151,37 -0,28 – 0,15=      

                    150,9 млн.м³

(Значения W_{бвп кбх с} ; W_{бвп ж(крс)} берутся по результатам V.табл.1)

Створ 4     W_{ст 4} = 214,42  млн. м³

           4¹     W_ст 4¹ = W_{ст 4} - W_{бвп кбх г} - W_{бвп пр} = 214,42 – 0,61 - 0,17=

                    213,64 млн.м³

(Значения W_{бвп кбх г} ; W_{бвп пр} берутся по результатам расчета V.табл.1)

Створ 5      W_{ст 5} = 252,29  млн. м³

            5¹    W_ст 5¹= W_{ст 5} - ∑ W_бвп = 252,29 – 1,21 = 251,08 млн.м³

График изменения объемов стока  по длине реки с учетом безвозвратного водопотребления представлен на Рис.4  ; Υ = W_ст ).

 

 

5.Определение объемов  загрязняющих веществ по длине  реки.

Вспомогательная таблица 3

Таблица определения L _i , км

L 1	L 2	L 3	L 4	L 5
9,3	12,4	15,5	15,5	9,3

L _0-2= L ₁+ L ₂ = 21,7 км;       L _2-5= L ₃+ L ₄+ L ₅=40,3 км.

Створ 1     В₁= В_бол + В_лес* L ₁/ L  _{0 -2} = 18 000 + 44 415* 9,3/21,7 =37 035 кг

Створ 2     В₂= В₁ + В_лес* L ₂/ L  _{0 -2} = 37 035 +44 415*12,4/21,7 = 62 415 кг

             Створ 3     В₃= В₂ + В_луг* L ₃/ L  _{2 -5}   + В_с/х* L ₃/ L  _{2 -5}  = 62 415 +19 200*

                                 15,5/40,3 +302 400*15,5/40,3 = 186 107,31 кг

Створ 3¹    В3¹ = В₃ + В_{кбх с} + В_ж  = 186 107,31 +76 500 + 247 800 =    

                    510 407,31 кг

Створ 4    В₄= В3¹ + В_луг* L ₄/ L _2-5 + В_с/х* L ₄/ L _2-5 = 510 407,31 +

                   19 200*15,5/40,3 +302 400*15,5/40,3 = 634 099,62 кг

Створ 4¹    В4¹ = В₄ + В_{кбх г} + В_пр = 634 099,62 + 243 600 + 10 189,6 =

                    887 889,22 кг

Створ 5    В5= В4¹ + В_луг* L ₅/ L  _{3 -5} +В_с/х* L ₅/ L  _{3 -5}  = 887 889,22 +

                    19 200*9,3/40,3 + 302 400*9,3/40,3 = 962 104,6 кг

     Проверка:    В_∑= В_бол. +  В_лес + В_луг. + В_с/х + В_{кбх г} + В_{кбх с} + В_ж + В_пр = В5

 

В_∑ = В5 = 962 104,6 кг    -  расчеты загрязнения верны.

Результаты расчетов представлены графически на рис.5.

 

 

 

 

6. Расчет концентрации загрязняющих веществ по длине реки.

Расчетная формула:

С N_i = B_i  / W_{ст i}*1000,    мг/л

B_i - объем загрязняющих веществ по створам, кг;

W_стi - объемы стока реки по створам, с учетом безвозвратного водопотребления.

Расчеты проведены в табличной  форме.

Таблица 4. Расчеты концентрации загрязняющих веществ.

Расчетный створ	Bi , кг	Wст i ,млн.м3	С Ni ,мг/л
1	37 035	37,84	0,98
2	62 415	88,30	0,71
3	186 107,31	151,37	1,23
31	510 407,31	150,9	3,38
4	634 099,62	214,42	2,96
41	887 889,22	213,64	4,16
5	962 104,6	252,29	3,81
51	962 104,6	251,08	3,83

Результаты расчетов представлены графически на рис.6.

 

7. Расчет поступления загрязняющих веществ по длине реки с учетом водоохранных мероприятий.

Таблица 5. Эффективность  мероприятий по  очистке воды

Эоч (кбхг и промышлен.)	Эвоз	Эотст	Эдамб.об.	Эудоб.	Эсклад.
90…95%	60…70%	60%	50%	40%	50%

 

В₁ = 37 035 кг

В₂ = 62 415 кг

В₃ = В₂ + В_с\х * L ₃/ L _{2 -5}  * (1 - Э_воз/100) + В_луг* L ₃/ L  _{2 -5}   = 62 415+

302 400*15,5/40,3*(1 – 70/100) +19 200*15,5/40,3 = 104 691,92кг

В3¹ = В₃ + В_{кбх с} *(1 – Э_отст/100)*(1 - Э_склад./100) + В_ж*(1 - Э_отст/100)*

(1 - Э_{дамб.об.}/100)*(1- Э_удоб.) = 104 691,92+ 76 500*(1 – 60/100)*

(1 – 50/100) + 247 800*(1 – 60/100)*(1 – 50/100)*(1 – 40/100) =

149 727,92 кг

В₄ = В3¹  + В_с/х*L₄/L_2-5*(1 - Э_воз/100) + В_луг*L₄/L_2-5 = 149 727,92+

302 400*15,5/40,3*(1 – 70/100)+19 200*15,5/40,3 = 192 004,84 кг

В4¹ = В₄ + В_{кбх г}*(1 – Э_оч/100) + В_пр *(1 – Э_оч/100) = 192 004,84 + 243 600 *

(1- 95/100) + 10 189,6*(1 – 95/100) = 204 694,32кг

В₅ = В4¹ + В_луг*L₅/L_2-5 + В_с\х*L₅/L_2-5*(1 – Э_воэ/100) = 204 694,32+

19 200*9,3/40,3 + 302400*9,3/40,3*(1 -70/100) = 230 060,47 кг

Результаты расчетов представлены графически на Рис.5.

 

8. Расчет изменения концентрации  ЗВ по длине реки с учетом  водоохранных мероприятий.

Расчет концентрации загрязняющих веществ по длине реки с учетом водоохранных мероприятий сведен в  таблицу 6.

Таблица 6.

Расчетный створ	Bi , кг	Wст i ,млн.м3	С Ni ,мг/л
1	37 035	37,84	0,98
2	62 415	88,30	0,71
3	104 691,92	151,37	0,69
31	149 727,92	150,9	1,00
4	192 004,84	214,42	0,90
41	204 694,32	213,64	0,96
5	230 060,47	252,29	0,91

Результаты расчетов представлены графически на Рис.6.

 

 

 

 

 

 

Выводы.

В результате проведенных  водоохранных мероприятий были снижены объемы загрязняющих веществ и соответственно их концентрация. Стадия развития водного объекта при такой концентрации по азот (С N_i = 1,0мг/л) – эвтрофная. Возможно: ограниченное рыбоводство и техническое водоснабжение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемая литература

1. Комплексное использование водных ресурсов и охрана природы. –Под ред. В.В. Шабанова –М.: Колос,1994г.
2. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. –Под ред. О.Л. Юшманова _М.:Агропромиздат,1985г.
3. Н.И. Хрисанов, Г.К. Осипов. Управление эвтрофированием водоемов.-С.-П.:Гидрометеоиздат,1993г.
4. Водное хозяйство. Справочник т.5-Под ред. И.И. Бородавченко –М.:Агропромиздат,1988г.
5. А.И. Иванов, Т.А. Неговская.Гидрология и регулирование стока. –М.:Колос,1979г.
6. Н.Ф. Реймерс. Природопользование. –М.:Мир,1993г.