6.1 Для выполнения расчетов изменения концентрации вещества по течению реки на участке между створом систематических гидрохимических наблюдений (первоначально выбранный фоновый створ), где предварительно была рассчитана условная фоновая концентрация, и створом в 500 м выше рассматриваемого выпуска сточных вод (на расстоянии 1 км - для больших и средних рек) реку делят на участки и подучастки. Границами участков являются: фоновый створ, где проводились систематические гидрохимические наблюдения, узловые створы, в которых существенно (более чем на 20%) резко меняется расход речной воды в результате поступления вод конкретного притока или сброса сточных вод, и обязательно заданный конечный (фоновый) створ на речном участке, расположенный выше интересуемого для установления НДС выпуска сточных вод. Внутри участка реки по морфометрическим характеристикам могут быть выделены подучастки, для которых условно принимается, что расход воды в реке существенно не меняется, а меняется только ширина, глубина или скорость речного потока (например, при выходе реки из предгорья на равнинный участок).
Если между створом, для которого рассчитана условная фоновая концентрация вещества, и рассматриваемым выпуском сточных вод имеются крупные притоки, в устьях которых наблюдения не проводились, то перерасчет условной фоновой концентрации проводить не следует.
Расчет изменения концентрации вещества от створа систематических гидрохимических наблюдений до створа, для которого требуется рассчитать условную фоновую концентрацию выше рассматриваемого сброса сточных вод, следует выполнять с использованием программы "ГХМ-фон4" в соответствии с инструкцией, приведенной в приложении Б. Ниже дано описание алгоритма, по которому разработана программа для ПК.
6.2 Для аппроксимации процесса смешения и разбавления поступающих в водоток химических веществ в программе "ГХМ-фон4" использовано аналитическое решение уравнения турбулентной дисперсии для одномерной плоской задачи точечного стационарного поступления вещества в русло реки с прямоугольным поперечным сечением, приведенное в работах [10]-[13]. Для перехода к любому объему поступающих в водоток водных масс их рассматривают как условный многоточечный источник вещества, захватывающий определенную часть ширины реки. С целью получения поперечного профиля концентраций в каждом узловом створе рассчитывают проекцию совокупного влияния вышерасположенного условного многоточечного источника вещества на распределение концентраций вещества в этом створе.
Примечание - Программу "ГХМ-фон4" можно использовать для обычных расчетов смешения и разбавления сточных вод или воды притоков в реке вне расчета условных фоновых концентраций.
6.3 В пределах рассматриваемого речного участка для перерасчета условной фоновой концентрации вещества используют: для сточных вод - установленные НДС (нормативные расходы и концентрации вещества), для устьев притоков - минимальный среднемесячный расход воды года 95%-ной обеспеченности и условную фоновую концентрацию вещества в устье этих притоков.
6.4 Перед расчетом смешения и разбавления вод притоков и сточных вод на рассматриваемом участке водотока программными средствами проводится ряд предварительных вычислений.
6.4.1 Напорный или рассеивающий выпуски путем специального расчета превращают в условный сосредоточенный сброс, местоположение которого условно будет находиться в створе начального смешения. Обозначения для параметров расчетного условного сосредоточенного сброса имеют вид:
- расход сточных вод - ;
- концентрация вещества в сточных водах - ;
- расстояние места условного (преобразованного) выпуска сточных вод от устья реки - .
________________
Аналогичный подход использован при решении задачи по построению продольного профиля изменения концентраций вещества по длине реки с учетом выделяемых на ней характерных речных участков в Р 52.24.811.
Скорость истечения сточной жидкости из оголовка , м/с, в соответствии с [14] рассчитывают по формуле
, (22)
где - расход сточных вод, м/с;
- число оголовков;
- диаметр оголовка, м.
Параметр рассчитывают по формуле
, (23)
где - средняя скорость течения речной воды непосредственно ниже -го напорного или рассеивающего сброса сточных вод (используется для расчета начального смешения сточных вод), м/с.
Сброс сточных вод считают напорным при условиях
и м/с. (24)
Если хотя бы одно из условий (24) не выполняется, выпуск считают не напорным и не рассеивающим.
Кратность начального разбавления в соответствии с [14] определяют по формуле
, (25)