Описание методов расчета

Модели качества воды должны быть достаточно простыми в практическом исполнении, не требовать большого количества исходной информации, включать основные факторы формирования качества воды, обладать универсальностью и давать достаточно надежные результаты (или иметь хорошую оправдываемость).

При моделировании качества воды необходимо учитывать динамику распределения загрязнений и их трансформацию по длине реки или по объему водоема (перемешивание и разбавление вод). Поэтому расчетные модели могут быть одно - , двух - или трехмерными.

Однако существенное различие в методах расчета обычно сказывается вблизи места выпуска сточных вод, а в случае, когда это расстояние превышает 30 м, различные методы дают близкие результаты. Расхождение расчетных данных вблизи места выпуска объясняется сложностью учета характера начального разбавления.

Как пример необходимого количества исходной информации при математическом прогнозе поля загрязнения в случае проектирования выпуска сточных вод может служить набор основных данных, позволяющих рассчитать распределение концентрации консервативного и неконсервативного загрязняющего вещества, а также дефицит кислорода в воде при береговом выпуске сточных вод:

- минимальный расход воды 95% - ной обеспеченности в створе выпуска,

- средняя глубина и ширина потока,

- площадь поперечного сечения потока,

- гидравлический уклон и радиус русла потока,

- средняя и динамическая скорость течения,

- фоновая концентрация и фоновый дефицит кислорода,

- коэффициент скорости биохимического потребления кислорода,

- коэффициент скорости реаэрации,

- расход сточных вод на выходе из выпуска,

- концентрация консервативного и неконсервативного загрязняющего вещества в сточных водах при выпуске.

В зависимости от характера взаимодействия выброса и водного объекта и применяемой модели вид и количество составляющих будут несколько меняться. Степень сложности модели определяется количеством и надежностью исходной информации, возможностью использования вычислительных машин и их мощностью.

Наличие разнообразных моделей прогнозирования качества вод обусловливает возможность выбора конечных результатов на основании оценки экономической эффективности рассматриваемых вариантов, в свою очередь учитывающих возможности управления водохозяйственными системами и их преобразования. При этом основными путями являются увеличение степени очистки сточных вод, усовершенствование или создание регулирующих водохранилищ. Преимущество отдается варианту. имеющему наименьшие капитальные вложения и эксплуатационные затраты при сохранении допустимых норм качества воды.

Детальными методами будем называть численные методы решения уравнений турбулентной диффузии, позволяющие получать полу концентраций вещества в пределах всей расчетной области, начиная от источника загрязнения до некоторого расчетного створа. В общем, дифференциальном уравнении значения dc,dx,dy,dz заменим их конечными приращениями ∆с, ∆x, ∆y, ∆z.

Интересное из раздела

Энергетическая проблематика в человеческом обществе
Проблема энергетических ресурсов, по существу, является ключевой ресурсной проблемой для современного общества. От величины энергетических затрат зави­сит и эффективность человеческой деятел ...

Выбор видов деревьев для городского озеленения
Город – это особая социально-экономическая и природная среда обитания живых организмов, в том числе и человека. Городская среда характеризуется плотной многоэтажной застройкой, обилием иску ...

Атомная энергетика и окружающая среда
Атомная энергия - энергия, выделяющаяся в процессе превращения атомных ядер. Источником атомной энергии является внутренняя энергия атомного ядра. Более точное название атомной энергии - яд ...