ВВЕДЕНИЕ 3
1 Методы расчета разбавления сточных вод в естественных водотоках 4
1.1 Расчет начального разбавления при выпуске сточных вод в водотоки
(метод Н.Н. Лаптева) 6
1.2 Расчет основного разбавления при выпуске сточных вод в водотоки
(метод В.А.Фролова - И.Д.Родзиллера / метод ВНИИ ВОДГЕО) 9
1.3 Расчет основного разбавления при выпуске сточных вод в водотоки
(метод ТПИ) 11
1.4 Информационный метод расчета разбавления сточных вод 13
1.5 Метод номограмм, разработанный в ГГИ 14
2 Формирование базы данных для исследования 18
3 Моделирование распространения примесей на участке реки Кама 19
3.1 Математические модели формирования химического состава вод 19
3.2 Практическое применение математических моделей для расчета
распространения примеси 28
3.3 Численные эксперименты моделирования распространения шлейфа
шламовых вод на участке р. Камы от г. Березники до п. Орел 28
3.3.1 Расчет методом номограмм, разработанный в ГГИ 28
3.3.2 Расчет основного разбавления при выпуске сточных вод в водотоки
(метод В.А.Фролова - И.Д.Родзиллера / метод ВНИИ ВОДГЕО) 30
3.3.3 Расчет основного разбавления при выпуске сточных вод в водотоки
(метод ТПИ) 31
3.3.4 Расчет основного разбавления детальным методом по схеме плоской
задачи (турбулентная диффузия) 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37
Проблема сброса сточных вод вот уже не один год остро стоит не только в России, но и во всем мире. Сброс сточных вод в водные объекты регламентируется Федеральным законом от 21.10.2013 N 282-ФЗ, но многие предприятия игнорируют данный закон.
Сброс сточных вод происходит с разных предприятий и в разные реки. Одни реки способны разбавить сточные воды и сохранить свою экосистему, в то время как другие речные экосистемы могут исчезнуть навсегда.
Река Кама, расположенная в европейской части России, являющаяся левым и самый крупный приток Волги, так же не стала исключение. Ежегодно от АО «Березниковского содового завода» (БСЗ) Шламохранилище № 2 «Белое море» в воды реки Камы попадают множество сточных вод. Но как утверждает руководство завода, все сточные воды разбавляются в реке и не могут оказать губительное влияние на ее обитателей.
Целью моей выпускной квалификационной работы является оценить распространения примесей на участках реки Кама.
Чтобы достичь цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. рассмотреть методы расчета разбавления сточных вод в естественных водотоках;
2. рассчитать разбавление разбавления сточных вод в естественных водотоках разными методами;
3. сравнить полученные результаты расчетов по разным методам.
В ходе выполнения исследования были получены следующие результаты:
1. были рассмотрены различные методы расчета разбавления сточных вод в естественных водотоках;
2. по таким методам как:
a. метод номограмм, разработанный в ГГИ;
b. метод В.А.Фролова - И.Д.Родзиллера / метод ВНИИ ВОДГЕО;
c. метод ТПИ;
d. метод по схеме плоской задачи (турбулентная диффузия);
были рассчитанные значения коэффициента разбавления сточных вод, попадающих в реку Кама. Результаты расчетов объединены в таблицу 5.
Как видно из таблицы все результаты расчётов примерно одинаковы. Разница в расчётных значениях появляется из-за погрешности расчетных формул. Наименьший результат расчета составил по методу ТПИ, а наибольший по методу В.А.Фролова - И.Д.Родзиллера / метод ВНИИ ВОДГЕО. Разница между наибольшим и наименьшим результатами составила 0,42.
Таким образом, цель моей выпускной квалификационной работы, которая звучит как «Оценка распространения примесей на участках реки Кама» достигнута. Мы видим, что примеси, сбрасываемые АО «Березниковского содового завода» (БСЗ) Шламохранилище № 2 «Белое море» в реку через 17 км разбавляются в среднем 2,4 раза.
Еще хотелось бы сказать пару слов о трудозатратности данных методов расчета. На мой взгляд, самым менее трудозатратным методом является метод монограмм ГГИ, потому что для него необходимо минимальное количество данных. А самым трудозатратным методом является метод В.А.Фролова - И.Д.Родзиллера / метод ВНИИ ВОДГЕО, потому что для него необходимо наибольшее количество исходных данных.
Не смотря на то, что методом плоско задачи выглядит очень громоздко, количество исходных данных для расчета в этом методе не большое, и если проводить расчеты в Excel, то можно значительно сократить их время.
