Расчет кратности разбавления сточных вод водой водотока

Кратность общего разбавления равна произведению кратности начального разбавленияn_н на кратность основного разбавления n_o:

n = n_н×n_o                                                                                             (1)

Начальное разбавление рассчитывается в следующих случаях:

- для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков при соотношении скоростей речной воды V_р и скорости сточных вод из выпуска V_ст.

V_ст. ³ 4 × V_р,                                               (2)

- при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска больше 2 м.

Кратность начального разбавления n_n рассчитывается по методу Н.Н. Лапшева.

Исходные данные:

– расход сточных вод q, м³/с;

– диаметр выпуска d₀, м;

– количество выпуском N₀;

– скорость течения воды в реке (в месте выпуска) V_р, м/с;

– глубина реки в месте расположения выпуска Н, м;

Алгоритм расчета:

1. Находится скорость на оси струи

V₀=V_p+ΔV,                                                (3)

где ΔV – превышение скорости речного потока над скоростью на оси струи (задается в пределах 0,1¸0,15 м/с).

2. Определяется скорость истечения сточных вод из выпускных отверстий, м/с.

V_cт.=4q/pd₀N₀                                                         (4)

3. Вычисляется параметр m (отношение скоростей)

m=V_p/V₀                                                                                            (5)

4. По номограмме (рисунок 1) определяется .

Рисунок 1 – Номограмма для определения диаметра струи в расчетном сечении.

5 Рассчитывается диаметр нестесненной струи в расчетном сечении

                                                     (6)

6 Кратность начального разбавления без учета стеснения струи d<H определяется по формуле:

                        (7)

7 Кратность начального разбавления с учетом стеснения струи d>H определяется по формуле:

                 (8)

где  определяется по рисунку 2.

Рисунок 2 – Номограмма для определения поправочного коэффициента

 

 Соотношение  не укладывается в интервал 0.025 ≤ ≤ 0.16, поэтому кратность основного разбавления n₀ определяется по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера.

Исходные данные:

– расчетный расход в водотоке в фоновом створе, Q, м³/с;

– расчетный расход сточных вод в выпуске, q, м³/с;

– скорость водотока при расчетном расходе, V _ср, м/с;

– глубина водотока при расчетном расходе, Н, м;

– расстояние от выпуска до контрольного створа по прямой, L _п, м;

– расстояние от выпуска до контрольного створа по фарватеру, L _Ф, м.

 Алгоритм расчета:

1. Определяется коэффициент смешения:

где: a – коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке

                                               (9)

                                                (10)

где j – коэффициент извилистости (отношение расстояния до контрольного створа по фарватеру к расстоянию по прямой)

D – коэффициент турбулентной диффузии, м²/с.

x – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод (при выпуске у берега x=1, при выпуске в стрежень реки x=1,5);

j= L_ф/L_п                                                                                   (11)

 

2 Коэффициент турбулентной диффузии определяется:

· для летнего времени по формуле:

D =gVH/37n_шС²,                                          (12)

 

где g – ускорение свободного падения, g =9,81 м/c²;

n _ш – коэффициент шероховатости ложа реки,

C – коэффициент Шези, м^1/2/c, определяемый по формуле Н.Н. Павловского

С=R^y/ n_ш,                                         (13)

где R – гидравлический радиус потока, м (R» H);

y =2,5×Ö n _ш -0,13 –0,75 Ö R ×(Ö n _ш –1),                                (14)

· для зимнего времени (периода ледостава)

D =gVR_пр/37n_прС_пр²,                                    (15)

где R _пр, n _пр, С _пр – приведенные значения гидравлического радиуса, коэффициента шероховатости и коэффициента Шези;

R_пр =0,5H,

 

n_пр = n_ш[1+(n_л/ n_ш)^1,5]^0,67                                                                         (16)

 

где n _л – коэффициент шероховатости нижней поверхности льда.

3 Кратность основного разбавления определяется по формуле

n_o=(q+gQ)/q                                        (17)

Данная методика положена в основу Инструкции по нормированию сбросов сточных вод в поверхностные водные объекты, утвержденной Постановлением Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь от 20 января 2006 г. №2