Сточных вод в водоем

Совокупность выпусков сточных вод для водоема составляют выпуски, сточные воды которых сбрасываются непосредственно в водоем.

Реки, впадающие в водоем следует рассматривать как береговые выпуски сточных вод.

Модель водного объекта:

 ,                                  (1.53)

где:  - вектор показателей (концентраций веществ), характеризующих качество воды в створе , г/м³;

 - вектор фоновых концентраций веществ в водоеме, г/м³;

 - вектор максимальных среднечасовых концентраций веществ в сточных водах выпуска i, г/м³;

 - кратность разбавления сточных вод выпуска i на пути до створа ;

 - множество номеров выпусков, оказывающих влияние на качество воды в створе .

Для расчета фоновых концентраций веществ в водоеме принимается, что они формируются в результате поступления нормированных веществ от всех источников и влияния внутриводоемных факторов, одинаковы в любом створе водоема (приближение полного перемешивания) и описываются системой уравнений:

 ,                                                (1.54)

где:  - матрица, коэффициенты которой отражают процессы трансформации веществ в водоеме;

 - множество номеров всех источников поступления нормированных веществ;

 - расход сточных вод выпуска , м³/с.

 Матрица коэффициентов трансформации имеет следующую структуру:

,                                                 (1.55)

 ,          (1.56)

 ,                                           (1.57)

где:  - коэффициенты трансформации веществ в водохранилище, м³/с.

Значениям  соответствуют следующие показатели:

 - азот общий;

 - ;

 - азот аммонийный;

 - азот нитритов;

 - азот нитратов;

 - растворенный кислород;

 - остальные показатели;

 - коэффициент, характеризующий соотношение между  и органическим азотом в воде водоема;

 - коэффициент пересчета  в  в воде водоема;

,  - соответственно коэффициенты стехиометрической эквивалентности аммонийный азот – кислород и нитритный азот – кислород, , . Коэффициенты  и  не являются универсальными и должны оцениваться для каждого конкретного водоема на основе калибрации модели по данным наблюдений.

Матрица  описывает внутренний круговорот биогенных элементов в водном объекте. Поскольку для водоемов время водообмена, как правило, превышает характерное время обращения биогенных элементов по указанному циклу, то моделируемая в нем группа показателей — , азот аммонийный, азот нитритов и азот нитратов должна рассчитываться только совместно. Изолированный расчет этих показателей или расчет для неполной группы могут привести к значительному занижению расчетных концентраций и, следовательно, к установлению недостаточно жестких НДС.

Коэффициенты трансформации вычисляются по формуле:

,                                          (1.58)

где:  - коэффициент неконсервативности (для растворенного кислорода вместо коэффициента неконсервативности используется константа реаэрации), 1/сут;

 - объем заполнения водоема (водохранилища), км³;

 - коэффициент приведения размерности в м³/с, ;

 - расход водозабора или вытекающей из водоема реки, м³/с;

 - множество номеров мест изъятия воды из водоема, включая водозаборы и вытекающие из водоема реки.

При расчете концентрации растворенного кислорода в правую часть соответствующего уравнения системы (1.58) добавляется член:

 ,                                                  (1.59)

где:  - растворимость кислорода в 1 м³ воды при расчетной температуре, г/м³.