Рациональное использование водных ресурсов. Моя РГР 1. Определить требуемую степень очистки сточных вод, сбрасываемых в водный объект (реку). Расход воды в реке Q
 Скачать 314 Kb.
|
 Определить требуемую степень очистки сточных вод, сбрасываемых в водный объект (реку). Расход воды в реке Qр=40 м3/с, скорость течения Vр=1,15 м/с, средняя глубина реки Hср=1,5 м. Расстояние от места выпуска до створа по фарватеру Lф=5,2 км, по прямой L=4,1 км. Расход сточной воды Qсв=1,1 м3/с. Река относится к водным объектам хозяйственно-питьевого водопользования. Выпуск сточных вод осуществляется у берега реки. Рассчитать НДС для вещества, вносящего наибольший вклад в загрязнение водоема. Концентрации кобальта = 2,5 мг/л, ксилол = 5 мг/л, медь = 0,2 мг/л. Для незарегулированных рек данные качественной характеристики воды в расчетном (контрольном) створе должны быть пересчитаны на минимальный среднемесячный расход воды года 95% обеспеченности Q95% по формуле (1): Сф.расч = Сф · Q/Q95%. (1) где Сф – фоновая концентрация контролируемых веществ, определенная фактическими замерами при измеренном расходе Q. Норматив допустимого сброса загрязняющего вещества в составе отводимых вод в водный объект определяется по формуле (2): НДС = Qсв · Cдоп (2) где Qсв – максимальный часовой (м3/час), средний суточный(м3/сут) или годовой (м3/год) объем отводимых сточных вод; Cдоп – допустимая концентрация загрязняющего вещества, определяемая по формуле (3), мг/л. Cдоп = n·(0,8·ПДК – Сф) + Сф , (3) где ПДК – предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества с учетом вида водопользования водоема, мг/л; Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема выше выпуска сточных вод, мг/л; n – кратность разбавления отводимых стоков в водоеме, являющимся приемником сточных вод, рассчитываемая по формуле (4): n = (kсм · Qр + Qсв) / Qсв , (4) n = (0,193·40+1,1)/1,1=8,01. где Qсв – расход отводимых сточных вод, м3/с; Qр – расход воды в водоприемнике, м3/с; kсм – коэффициент смешения, показывающий, какая часть речного расхода водоприемника смешивается с отводимыми сточными водами в максимально загрязненной струе контрольного створа, рассчитываемая по формуле (5):   где Lф – расстояние от водовыпуска до расчетного створа по фарватеру, м; kгу – коэффициент, учитывающий гидравлические условия реки, рассчитываемый по формуле (6)  (6) где kизв – коэффициент извилистости реки (отношение расстояния от места выпуска сточных вод до контрольного створа по форватеру к расстоянию по прямой): kизв = Lф/L kизв = 5,2/4,1 = 1,26 м. где kвып – коэффициент, учитывающий положение места выпуска сточных вод (у берега –1,0; в стрежень реки – 1,5); Д – коэффициент турбулентной диффузии, м2/с. Коэффициент турбулентной диффузии для равнинных рек может быть определен по формуле Потапова (7): Д = (Vр·Нср)/200, (7) где Нср – средняя глубина реки, м; Vр – скорости потоков воды на выпуске и в реке соответственно, м/с. Д = (1,15·1,5)/200 = 0,0086. Cдоп кобальт = 8,01·(0,8·0,01 – 0,005) + 0,005 =0,029 мг/л; Cдоп ксилол = 8,01·(0,8·0,05 – 0,01) + 0,01=0,25 мг/л; Cдоп медь = 8,01·(0,8·0,001 – 0) + 0=0,0064 мг/л. НДС кобальт = 3600 · 0,029 = 104,4 мг/л; НДС ксилол = 3600 · 0,25 = 900 мг/л; НДС медь = 3600 · 0,0064 = 23,04 мг/л. В случае, если концентрация загрязняющего вещества в сбрасываемых сточных водах (Ссв) превышает рассчитанную допустимую концентрацию (Cдоп), то определяют требуемую эффективность очистки для веществ, сбрасываемых со сточными водами по формуле (8): Э = (Ссв – Cдоп) / Ссв , (8) где Ссв – концентрация загрязняющего вещества в сточных водах перед их подачей на очистные сооружения, мг/л. Э кобальт = (2,5 – 0,029) / 2,5 =0,98 Э ксилол = (5 – 0,25) /5=0,95 Э медь = (0,2– 0,0064) / 0,2=0,96 Сф.расч = 0,005·40/57·95%=0,0033 Сф.расч = 0,01·40/57·95%=0,0066 Сф.расч = 0·40/57·95%=0  Днепр – река в Могилевской и Гомельской области. Длина – 123 км, площадь бассейна – 4090 км², средний расход воды в устье – 25,4 м³/с. Днепр начинается с небольшого болота на Валдайской возвышенности (Смоленская обл.) на высоте 236 м над уровнем моря, впадает в Днепровский лиман Черного моря. Верховье водозабора реки – в границах Смоленской и Оршанской возвышенности; правобережье средней части верхнего течения – на Центрально-Березинской равнине; левобережье – на Оршанско-Могилевской равнине, которая на юге переходит в низину Беларуского Полесья. На юге от Рогачева по левобережью реки расположена Приднепровская низина. В границах Беларуси долина в основном трапециевидная, ниже устья Сожи – невыразительная. Ширина долины до Могилева – 0,8-3 км; ниже (до устья Сожи) – 5-10 км; в границах Полесской низины сливается с прилегающей местностью. Склоны долины умеренно крутые и пологие, высотой 12-35 м, порезанные ярами, лощинами, долинами притоков. Пойма на значительном протяжении от Могилева – двухсторонняя терраса, которая возвышается на меженным уровнем воды на 5-8 м, ширина ее 0,1-1 км. От Могилева до Жлобина расширяется до 6 км, в границах Гомельского Полесья - до 10 км. Поверхность поймы ниже Могилева пересечена старицами, рукавами, протоками и заливами, большей частью открытая и распаханная. Есть повышенные гривистые участки, песчаные холмы и прирусловые валы. Русло на большом протяжении сильно извилистое, богатое перекатами и мелями, наиболее выразительными на участке межу устьями рек Друть и Сож. За 9 км выше Орши река прорезает гряду девонских известняков, образует возле д. Приднепровье так называемые Кобеляцкие пороги. Ширина реки 60-120 м, между устьями Березины и Сожи – 0,2-0,6 км, ниже – 0,8-1,5 км, а в зоне подпора от Киевского водохранилища – 3-5 км. Дно ровное, песчаное, временами песчано-гравийное. Берега от пологих до крутых, на излучинах разрушаются, высотой от 0,5 м до 10 м, в отдельных местах. Основной сток реки формируется в верхнем течении. Главный источник питания – снеговые воды (в верхнем течении около 50%). Весеннее половодье обычно проходит одной, в отдельные годы двумя или тремя волнами. Средняя высота над самой низкой меженью около Орши – 5,9 м, Могилева – 6,2 м, Речицы – 4 м. Высота наибольшего уровня – 4-7 м, в верховье, где пойма узкая, до 12 м. Замерзает в конце ноября – начале декабря, ледоход в среднем течении в конце марта – начале апреля. На Беларуси наибольшая толщина льда 60-80 см (в начале марта). Весенний ледоход – 4-9 суток. Возле Орши наибольший расход воды 2000 м3/с (1931 г.), наименьший – 8 м3/с (1892 г.), возле Речицы соответственно 4970 м3/с (1953 г.) и 36 м3/с (1921 г.). Годовой сток зависших наносов на Беларуси – 250 тыс.т. Вода в реке гидрокарбонатно-кальциевого класса, умеренно жесткая, повышенной и средней минерализации. Для уменьшения загрязнения Днепра при промышленных и коммунальных предприятиях создаются очистительные сооружения, ведется контроль за гидрохимическим режимом реки, но состояние реки пока не улучшается. Значительное отрицательное влияние на воду, илы, животный и растительный мир в Днепре оказала катастрофа на Чернобыльской АЭС.  Рис 1 – График уровня воды р. Днепр в течении одного месяца. Введение Организация рационального использования вод - одна из наиболее важных современных проблем охраны и преобразования природы. Рост промышленности и сельского хозяйства, рост городов, развитие экономики в целом возможны лишь при условии сохранения и умножения запасов пресной воды. Затраты на сохранение и воспроизводство качества воды занимают первое место среди всех расходов человечества на охрану природы. Суммарная стоимость пресной воды намного дороже любого другого вида используемого сырья. Успешное преобразование природы возможно лишь при достаточном количестве и качестве воды. Обычно любой проект преобразования природы в большой степени связан с тем или иным воздействием на гидроресурсы. В связи с развитием мирового хозяйства потребление воды растет стремительными темпами. Оно удваивается каждые 8-10 лет. Одновременно увеличивается степень загрязнения вод, т. е. происходит их качественное истощение. Объем воды гидросферы очень велик, но человечество непосредственно использует лишь небольшую часть пресных вод. Все это, вместе взятое, и обусловливает остроту задач охраны вод, их первостепенное значение во всем комплексе проблем охраны и преобразования природы. Заключение Среди всех веществ имеющихся на Земле, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особо важную роль в жизни человека. Вода занимает 70% поверхности Земли и составляет 70% массы человека: эмбрион состоит из воды на 95%, в теле новорожденного её - 75%, у взрослого человека - 60%, лишь в старости её количество снижается. Под загрязнением водоемов понимается снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. К самым опасным видам загрязнений морей и океанов относятся: разливание нефти и нефтепродуктов при авариях судов и морских нефтяных скважин, выбрасывание радиоактивных веществ, вынос реками с сельскохозяйственных угодий химических удобрений – пестицидов, сбросы промышленных и бытовых неочищенных сточных вод и т. д. Перенасыщение морских вод этими веществами не только уничтожает биологическую жизнь в морях и океанах, но изменяет состав самой воды и делает ее непригодной для дальнейшего использования человеком. Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Нехватка пресной воды, постепенное уничтожение и усилившееся загрязнение ресурсов пресной воды, получившие широкое распространение во многих регионах мира, наряду с наращиванием объема нерациональной деятельности требуют обеспечения комплексного планирования и рационального использования водных ресурсов. В расчётно-графической работе был приведён анализ реки Днепр с изучением качественных показателей; рассчитаны нормативы допустимого сброса и эффекты очистки для сбрасываемых в водный объект сточных вод. Список литературы 1. Колобаев А.Н. Рациональное использование и охрана водных ресурсов: учеб.пособ для вузов/ А.Н. Колобаев; БНТУ. – Мн.: БНТУ, 2005. – 170. 2. ТКП 17.06-02-2008. Правила разработки схем комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки. Минск: Минприроды, 2008. 3. ТКП 17.06-08-2012 (02120). Порядок установления нормативов допустимых сбросов химических и иных веществ в составе сточных вод. Минск: Минприроды, 2012. |