загрузка...
 
4.5 Осадження зважених забруднюючих речовин у водному середовищі
Повернутись до змісту

4.5 Осадження зважених забруднюючих речовин у водному середовищі

Осадження зважених забруднюючих речовин у водному середовищі та вторинне забруднення водних мас за рахунок змиву з поверхні дна частинок, що осіли на ньому за певних умов суттєво впливає на баланс речовин у воді. Рівняння балансу зважених речовин на певній (контрольованій) ділянці річкового потоку можна виразити таким чином: 

   Qп + Qб – Qн – Qк = 0 ,                                                (4.29) 

де    Qп і Qк – відповідно витрати (за одиницю часу) зважених речовин (наносів) у початковому і кінцевому створах ділянки;

        Qб – сумарні витрати наносів усіх бокових притоків, у т.ч. стічних вод, річок, ручаїв, рівчаків тощо на цій ділянці;

        Qн -  сумарні вертикальні витрати наносів. 

Сумарні вертикальні витрати наносів визначають деформацію русла. Вони є результатом наносів, що відкладаються у межах даної ділянки за рахунок надходжень з розмиву русла і пойми та за  рахунок відкладень (осаджень) з води потоку, тобто

 Qн = ? Qр + ? Qв ,                                                           (4.30)

де   Qр - сумарні витрати частинок розмиву русла і пойми; 

       Qв - сумарні витрати частинок відкладень (осаджень) з води потоку.

 Рівняння розподілу концентрації зважених частинок Сі по довжині водотоку в розрахунковому створі на певній віддалі Х від початкового створу  ділянки  має вигляд 

   Сі = Сті + (Спі – Сті)  е m  ,                                          (4.31)

де   Спі - концентрації зважених часток на початку ділянки при Х = 0 (каламутність води,  г/куб.м);   

       Сті -  концентрації зважених часток на ділянці (каламутність води), що відповідає транспортуючій здатності водотоку;            

      m  -  показник степеня;   

      e =  2,71.

Показник степеня у цій формулі має значення

 m  = Х В (d + Коі) /  Q  ,                                                 (4.32)

де Х - віддаль від початкового створу ділянки до розрахункового створу; 

       В – ширина русла річки;

       Q – витрати води водотоку річки;

       d – середня гідравлічна крупність зважених частинок на досліджуваній ділянці русла;

       Коі – коефіцієнт умов динамічної рівноваги русла, при якому середні на ділянці русла вертикальні витрати зважених частинок, що переносяться через одиницю поверхні русла (одиничні вертикальні витрати), дорівнюють нулю.

Концентрації Сті зважених частинок на ділянці (каламутність води), що відповідає транспортуючій здатності водотоку, мають значення

Ст і =  0,01 ?і  b Nт Wт / g Н ,                                    (4.33)

де   Wт -  швидкість течії водотоку ріки; 

       Н  -  глибина русла ріки;

       Nт – параметр турбулентного потоку (ф.3.15);

    ?і – відсотковий вміст зважених забруднюючих речовин у водному середовищі у складі донних відкладень;

       b -   коефіцієнт, що залежить від коефіцієнта Ксх схилу русла (для рівнинних рік, для яких  має місце 20 ? Ксх ?80 він має значення b = 650, а для гірських рік при 10? Ксх ?20 він дорівнює  b = 450 );  

       g = 9,81 м/с – коефіцієнт вільного падіння.

Швидкість Wос осадження зважених частинок під дією тяжіння обчислюється за формулою

  Wос = g  d 2 (Р -1) / 18 ? ,                                                (4.34)

де    d – середня гідравлічна крупність зважених частинок;

        Р  - питома вага частинок;

        ?  - кінематична в’язкість води.



загрузка...