Порядок расчёта

1. Определение времени подхода зоны загрязнения с максимальной концентрацией аварийно химически опасного вещества к заданному створу.

1.1. Прогноз времени подхода зоны загрязнения с максималь­ной концентрацией АХОВ к заданному створу водотока определяется по формуле:

t_mах = t_д+t_o/2 ,

где t_д - время добегания речной воды от места аварии до заданного створа, час;

t_o- продолжительность сброса АХОВ в реку, час.

1.2. Расчет t_д выполняется по формуле:

t_д = L/3,6V ,

где L - длина расчетного участка реки, км;

V - средняя скорость течения реки на участке, м/с.

2. Расчет максимального значения концентрации аварийно химически опасного вещества в зоне загрязнения водотока.

2.1. Ориентировочные максимальные концентрации АХОВ в за­данном створе водотока (С_mах, мг/л) рекомендуется рассчитывать по формуле:

С_mах = С_аJGf,

где С_а - концентрация АХОВ в аварийном сбросе, мг/л;

J - безраз­мерный коэффициент, учитывающий поперечную дисперсию загрязняюще­го вещества в водотоке;

G - безразмерный коэффициент, учитывающий продольную дисперсию загрязняющего вещества в водотоке;

f - без­размерный коэффициент, учитывающий неконсервативность загрязняю­щего вещества.

2.2. Если концентрация АХОВ в аварийном сбросе не задана, например, в случае поступления в реку чистого (неразбавленного) вещества, расчет С_а выполняется по соотношению:

С_а = 1000r,

где r - плотность загрязняющего вещества, кг/м³ (Приложение 3).

2.3. Расчет коэффициента J производится по формуле:

J = q/(jQ+q),

где Q - расход воды в водотоке выше места сброса АХОВ на расчетном участке, м³/с;

q - расход АХОВ, м³/с;

j - коэффициент, учитывающий смешение АХОВ в массе водного потока. Значения коэффициента в зависимости от удаления и размера водотока приведены в Приложении 4.

Q = VBH,

где B - средняя ширина расчетного участка реки, м;

H - средняя глубина расчетного участка реки, м;

V - средняя скорость течения реки на участке, м/с.

2.4. Расход поступающего в реку загрязняющего вещества оп­ределятся по формуле:

Q = WY/3600t_o,

где W - объем АХОВ, поступившего в реку, м³;

t_o- продолжитель­ность поступления АХОВ в реку, час;

Y - безразмерный коэффициент, учитывающий испарение АХОВ в начальный период развития аварии (используется только для АХОВ, кипящих ниже 0 ⁰С, в остальных случаях принимается равным 1). Ориентировочные значения ко­эффициента приведены в Приложении 5.

2.5. Расчет безразмерного коэффициента G, учитывающего продольную дисперсию загрязняющего вещества в водотоке, произво­дится по формулам:

G = 3,1415/(1+Z) при Z>3 и t_max>t_o;

G = 1 при Z<3 или t_max<t_o,

где Z - безразмерный параметр, определяемый по соотношению:

Z = Dt_max /6Vt_o,

где D - коэффициент продольной дисперсии, м²/с.

2.6. Коэффициент продольной дисперсии D, зависящий от мор­фометрических и гидравлических параметров расчетного участка, оп­ределяется следующим образом:

D = D_пV,

где D_п - коэффициент продольной дисперсии, приведенное к средней скорости течения V_ср = 1 м/с;

V - средняя скорость течения реки на участке, м/с.

Для открытого водотока по Приложению 6 определяется численное значение коэффициента шероховатости рас­четного участка (n_ш). Характер ложа принять самостоятельно. Затем, исходя из заданного значения средней глубины (H) расчетного участка, по Приложению 7 находится числен­ное значение коэффициента продольной дисперсии (D_п), приведенное к средней скорости течения V = 1 м/с;

2.7. Коэффициент неконсервативности загрязняющего вещества (f) определяется по формуле:

f = exp(-Kt_д/24) = e ^(-Ktд/24),

где e – основание натурального логарифма (е = 2,718….);

К - суммарный коэффициент скорости самоочищения загрязняющего вещества (1/сут). Численные значения коэффициента К для некоторых аварийно химически опасных веществ приведены в Приложении 1;

t_д - время добегания речной воды от места аварии до заданного створа, час.

Для консервативных, а при отсутствии данных о скорости само­очищения и для неконсервативных веществ значение коэффициента К принимается равным 1.

3. Прогноз продолжительности прохождения высоких и экстремально высоких концентраций аварийно химически опасного вещества в заданном створе водотока.

3.1. Продолжительность прохождения высоких и экстремально высоких концентраций АХОВ в заданном створе реки (D_tз, час) опре­деляется по соотношению:

D_tз = t_o(1+Z)(1 - С_вз/C_max),

если С_вз < C_max.

D_tз = t_o(1+Z)(1 - С_max/C_вз),

если C_max< С_вз,

где t_o - продолжительность поступления АХОВ в водоток, час;

Z – безразмерный параметр;

С_вз – установленный уровень высокого (10 ПДК_в) или экстремально высокого (100 ПДК_в) загрязнения (расчёт делать для высокого и экстремально высокого уровней загрязнения), мг/л;

C_maх - максимальное значение концентрации АХОВ в заданном створе, мг/л.

Значения предельно допустимых концентраций в водоемах для некоторых видов АХОВ приведены в Приложении 2.

3.2. Момент прохождения фронта (t_ф) зоны загрязнения через заданный створ определяется по формуле:

t_ф= t_max- D_tз/2,

Момент прохождения хвостовой части (t_х) зоны высокого или экс­тремально высокого загрязнения по формуле:

t_х=t_max+D_tз/2

4. Сделать выводы.