Р 52.24.811-2014

РЕКОМЕНДАЦИИ

УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ СИСТЕМА РЕЖИМНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ТРАНСФОРМАЦИЕЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПО ДЛИНЕ ВОДОТОКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОИСХОДЯЩИХ ПРОЦЕССОВ

Дата введения - с 2015-04-02

Срок действия - до 2020-12-02

     
Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным Государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ")

2 РАЗРАБОТЧИКИ О.А.Клименко, канд. хим. наук; В.Ф.Геков, канд. техн. наук; О.В.Сергеева

3 СОГЛАСОВАНЫ с ФГБУ "НПО "Тайфун" 03.07.2014 и УМЗА Росгидромета 15.08.2014

4 УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Руководителя Росгидромета 18.08.2014

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 12.09.2014 N 514

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером Р 52.24.811-2014 от 22.08.2014

6 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

7 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2020 год

     1 Область применения

Настоящие рекомендации устанавливают этапы усовершенствования системы режимных и специальных наблюдений за трансформацией загрязняющих веществ по длине водотоков с использованием математического моделирования происходящих процессов и предназначены для межрегиональных управлений по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и их филиалов, осуществляющих организацию и проведение наблюдений за состоянием поверхностных вод суши, а также оценку изменения качества воды по длине водных объектов.

Настоящие рекомендации могут быть использованы и в других заинтересованных организациях и учреждениях Росгидромета.

     2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

РД 52.24.622-2001 Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков

Р 52.24.627-2007 Усовершенствованные методы прогностических расчетов распространения по речной сети зон высокозагрязненных вод с учетом форм миграции наиболее опасных загрязняющих веществ

СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения

     3 Термины и определения

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1

3.1.2

3.1.3

3.1.4

3.1.5 ингредиент: Вещество или показатель, входящие в состав наблюденных характеристик водного объекта.

3.1.6

3.1.7 Нестационарный сброс сточных вод: Сброс сточных вод с изменяющимися во времени расходами воды и концентрацией загрязняющих веществ.

3.1.8

3.1.9

3.1.10 Стационарный сброс сточных вод: Сброс сточных в с устойчивыми во времени расходами воды и концентрацией загрязняющих веществ.

3.1.9* Створ водотока (реки): Условное поперечное сечение водотока, используемое для оценок и прогноза качества воды.

________________

* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.2 В настоящих рекомендациях введены и приняты следующие сокращения:

БПК - биохимическое потребление растворенного кислорода содержащимися в воде органическими веществами в течение пяти суток;

ВЗ - высокое загрязнение;

ГСН - государственная сеть наблюдений;

ЗВ - загрязняющее вещество;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ПК - персональный компьютер;

СПАВ - синтетические поверхностно активные вещества;

ХПК - химическое потребление кислорода;

ЭВЗ - экстремально высокое загрязнение.

     4 Общие положения

4.1 В настоящих рекомендациях рассмотрены этапы усовершенствования системы режимных и специальных наблюдений за трансформацией ЗВ по длине водотоков с использованием математического моделирования происходящих процессов на основе результатов текущих и многолетних систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений, проводимых в рамках ГСН.

4.2 Главная цель рекомендуемого проведения усовершенствования наблюдений - возможность более детально оценивать изменение качества воды по длине водных объектов с оценкой влияния на это качество отдельных источников ЗВ.

4.3 В основу усовершенствования наблюдений положен принцип использования обратной связи между результатами математического моделирования происходящих в водотоках процессов трансформации ЗВ и результатами проводимых (при необходимости корректируемых) режимных и специальных наблюдений.

4.4 С помощью разработанного программного комплекса, рекомендуется выполнение моделирования изменения содержания ЗВ по длине водотока с оценкой вклада отдельных источников ЗВ в изменение качества воды. Источники ЗВ могут быть стационарными и нестационарными. Последние отличаются кратковременностью поступления ЗВ вводный объект. Полученные результаты моделирования используют для корректировки текущих режимных и специальных гидрохимических и гидрологических наблюдений. Результаты режимных и специальных гидрохимических и гидрологических наблюдений привлекают для верификации используемых математических моделей.

4.5 По материалам и алгоритмам, приведенным в разделах 5-8, разработан программный комплекс для ПК "ГХМ-трансформЗВ", который является неотъемлемой частью настоящих рекомендаций.

В приложении А представлена инструкция для пользователей данного программного комплекса.

В приложении Б изложены методы определения ориентировочных расходов склоновых вод, поступающих в водоток с городской территории и сельхозугодий, а также содержания в них ЗВ.

В приложении В приведены примеры моделирования изменения концентраций ЗВ по длине реки.

     5 Методика проведения математического моделирования трансформации ЗВ по длине водотока при наличии стационарных источников ЗВ

     5.1 Общие замечания

5.1.1 Ниже одного или нескольких стационарных источников ЗВ изменение их содержания в водотоке обусловлено главным образом воздействием двух основных факторов:

- смешением и разбавлением загрязненных вод (физический фактор);

- совокупным влиянием преимущественно химических и биохимических процессов превращения, разрушения и деградации ЗВ в толще воды (химико-биологический фактор).

5.1.1.1 Интенсивность воздействия первого фактора на загрязненность вод зависит от гидроморфометрических параметров водного потока (скорости течения воды, глубины и ширины реки, извилистости и шероховатости русла), а также от направленности (угла) сброса сточных вод в русло водотока, соотношения скоростей течения воды в выпуске сточных вод и в реке, наличие в русле островов и т.д. Влияние указанных характеристик на формирование в речной воде химического состава по мере удаления от источника или источников ЗВ уменьшается в связи с уменьшением градиента концентрации ЗВ в сечении водного объекта и на определенном расстоянии становится не значимым.

5.1.1.2 Влияние второго фактора на скорость убыли концентрации ЗВ в речной воде зависит от целого ряда особенностей условий формирования качества воды, имеющих место на отдельных участках водотока:

- состава и строения ЗВ;

- температуры воды;

- степени контакта водных масс с донными отложениями;

- заселенности воды микроорганизмами;

- зарастаемости русла макрофитами;

- скорости движения воды;

- количества взвешенных веществ в толще воды, их минерального состава, крупности и сорбционной способности и т.д.

5.1.2 Помимо указанного, существенное влияние на содержание ЗВ в реке могут оказывать такие обычно неконтролируемые факторы, как диффузное поступление в русло реки ЗВ с подземным стоком, а также со склоновым стоком с территории населенных пунктов и сельхозугодий, с атмосферными осадками, выпадающими непосредственно на водный объект, забор воды из загрязненной или незагрязненной части речного потока. В связи с этим, для описания особенностей второго фактора воздействия обычно используют суммарный коэффициент скорости самоочищения (трансформации) ЗВ, отражающий влияние всей совокупности перечисленных факторов на формирование концентрации ЗВ на отдельных речных участках.