Р 52.24.811-2014 Усовершенствованная система режимных и специальных наблюдений за трансформацией загрязняющих веществ по длине водотоков с использованием математического моделирования происходящих процессов

     6.1 Этапы усовершенствования организации наблюдений за трансформацией ЗВ по длине водотока

6.1.1 Первый этап заключается в проведении математического моделирования трансформации осредненных значений ЗВ в пределах заданного периода в годовом цикле на водных объектах, начиная с основных рек бассейнов по имеющимся результатам режимных наблюдений с использованием рассчитанных ориентировочных коэффициентов и параметров модели.

Исходными данными для моделирования за конкретный сезон или год являются:

- средние значения морфометрии основного русла реки за рассматриваемый период годового цикла;

- средние расходы воды в имеющихся основных притоках первого порядка в этот период и сбросов сточных вод (по данным из согласованных проектов НДС или паспортов пунктов наблюдения по гидрохимическим показателям);

- медианные концентрации ЗВ в фоновом и контрольных створах на рассматриваемом речном участке в выбранный для моделирования период годового цикла.

Крайне желательно, чтобы пробы речной воды в фоновом и контрольных створах были отобраны в максимально загрязненной струе. Отбор проб воды должен проводиться в периоды устойчивой "сухой" погоды (в периоды выпадения осадков должны проводиться специальные наблюдения с учетом характера нестационарного поступления ЗВ в водный объект). В выбранном расчетном периоде, в фоновом и контрольных створах должно быть не менее четырех результатов наблюдений.

В результате первого этапа моделирования получают:

- выделенные основные источники загрязнения воды по длине водотока;

- предварительно выделенные зоны загрязнения воды вдоль водотока с учетом сложившегося совокупного влияния источников загрязнения (участки, где концентрация ЗВ превышает ПДК, ВЗ, ЗВЗ или фоновую концентрацию);

- предварительно выделенные зоны влияния отдельных источников ЗВ при различных сценариях водного режима реки и режима сброса ЗВ от других источников (моделирование с исключением и без исключения влияния отдельных источников ЗВ, в узловых створа - с изменением концентраций в источнике ЗВ и морфометрических характеристик как в источнике ЗВ, так и на речном участке ниже источника);

- предварительно выделенные зоны практически полного смешения загрязненных вод, поступающих от отдельных источников (на уровне их 85% и 98% смешения с речной водой), а также мест касания загрязненных масс воды противоположного берега реки.

Примечание - Для действующих выпусков сточных вод целесообразно использовать информацию из согласуемых проектов нормативов допустимых сбросов веществ в водные объекты, где имеются измеренные в течение 1-3 лет концентрации ЗВ в сточных водах и их фактические среднегодовые расходы (это реально доступный в настоящее время объективный источник информации для управлений и центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды).

Учитывая результаты первого этапа моделирования, проводят корректировку действующей системы наблюдений: в контрольных створах, помимо имеющихся вертикалей наблюдения, обязательно дополнительно планируют отбор проб воды в максимально загрязненной струе. В случае необходимости моделирования с получением уточненной информации о трансформации ЗВ по длине реки на сравнительно небольших речных участках (например, для оценки влияния сброса сточных вод конкретного предприятия на качество речной воды) планируют и проводят рекогносцировочные наблюдения с отбором проб воды с учетом времени добегания загрязненных масс воды между контрольными створами с использованием максимальных скоростей течения речной воды.

6.1.2 Второй этап - подтверждение (проверка объективности) выделения путем моделирования основных источников ЗВ и возможных зон загрязнения водотоков (оценка выполняется с учетом медианных концентраций ЗВ, полученных за рассматриваемый период в максимально загрязненной струе речного потока) по результатам откорректированной системы наблюдений. Выявление невязки между расчетными и наблюденными данными. Определение возможных причин появления высоких значений невязки.

6.1.3 Третий этап - планирование и проведение более детальных специальных (дополнительных) наблюдений для оценки или уточнения параметров самоочищающей способности воды водотока (для определения или уточнения на этой основе значений поправочных коэффициентов математической модели трансформации ЗВ), а также выполнение дополнительных рекогносцировочных наблюдений для установления причин появления высоких значений невязки между расчетными и наблюденными данными.

6.1.4 Четвертый этап - основная корректировка коэффициентов и параметров модели по полученным данным в результате специальных и режимных наблюдений. Проведение математического моделирования с использованием уточненных характеристик математических моделей. Определение значимости (в том числе путем моделирования) оставшихся неучтенных источников ЗВ в том числе возможных нестационарных сбросов ЗВ.

На этом предварительные этапы наблюдений заканчиваются.

6.1.5 Пятый этап - основная (официальная) с соответствующим обоснованием корректировка организации режимных наблюдений на основании полученных результатов наблюдений и математического моделирования. Корректировка (при необходимости) наблюдений за режимом ЗВ в основных источниках загрязнения (прежде всего в основных притоках первого порядка) и расширение числа наблюдений во времени и по длине реки на проблемных участках водотока, в том числе организация специальных наблюдений на участках возможного значительного влияния на качество речной воды нестационарных сбросов ЗВ. На данном этапе результаты натурных наблюдений с использованием математического моделирования изменения качества воды по длине реки можно представлять заинтересованным потребителям информации.

6.1.6 На последующих этапах, после основной корректировки режимных наблюдений, указанная процедура организации наблюдений и математического моделирования может повторяться, начиная с проблемного этапа в создавшихся новых условиях формирования качества воды в реке.

В конечном счете, в результате рассмотренного подхода становится возможной обоснованная оптимизация действующей системы наблюдений на рассмотренном водном объекте с повышением ее представительности и разрешающей способности.

Далее, используя результаты проведенных откорректированных наблюдений и математического моделирования на основной реке, можно планировать организацию аналогичных процедур моделирования и усовершенствования наблюдений на наиболее важных по степени влияния на качество воды в основной реке притоках.