Приложение 7 (обязательное). Определение состояния водной среды в районе производства гидромеханизированных работ

Приложение 7
Обязательное

Определение состояния водной среды в районе производства гидромеханизированных работ

1. Предельно-допустимый сброс (ПДС) осветленных вод гидромеханизации за пределы карты намыва рекомендуется определять по Методике ВНИИВО (Методические указания по применению Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, 1982).

Используемая схема водоснабжения производства гидромеханизированных работ должна отвечать экологическим требованиям смежных водопользователей. Требования к условиям выпуска сбросных вод гидромеханизации в природный водоприемник и необходимой степени их осветления на границе пункта водопользования (хозяйственно-питьевого, рыбохозяйственного) определяются зависимостями

; (1)

, (2)

где , , - концентрация загрязнений в сбросных водах гидромеханизации, фоновая концентрация и концентрация загрязнений на уровне ПДК, мг/л;

Q и g - значение расходов воды в природном водостоке и сбросных вод гидромеханизации за расчетный период, ;

a - коэффициент обеспеченности смещения, определяемый по формуле (3)

; (3)

Коэффициент может определяться по таблице, приведенной в "Методических указаниях" ВНИИВО, 1982.

,

,

где v - средняя скорость течения, м/с;

H - средняя глубина реки, м;

e - основание натурального логарифма;

- коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смещения;

- расстояние от места выпуска сбросных вод гидромеханизации до контрольного створа по течению реки по фарватеру, м;

- коэффициент, зависящий от места выпуска сбросных вод гидромеханизации в реку ( = 1 при выпуске у берега и = 1,5 при выпуске на стрежне);

- коэффициент извилистости реки, ;

- расстояние от места выпуска до контрольного створа по прямой, м;

Д - коэффициент турбулентной диффузии, .

На основе зависимостей (1) и (2) определяется ПДС загрязняющих веществ

, кг/сут.

положенный в основу проектирования производства гидромеханизированных работ и являющийся контрольным параметром в период строительства.

2. Определение степени осветления сбросных вод гидромеханизации:

а) концентрация взвеси на пляже намыва определяется по графику (черт. 1).

Размеры прудка-отстойника определяются исходя из сброса фракций грунта мм. Начальный объем должен быть не меньше двухсуточного объема воды, поступающего при возведении намывного сооружения в составе пульпы.

Концентрация взвеси в прудке на водосбросе (шандорном колодце) определяется по зависимости (4)

; (4)

;

;

,

где , , - длина, ширина, глубина прудка-отстойника, м ( м);

- средняя гидравлическая крупность транспортируемых частиц в прудке, м/с, определяется по табл. 1;

- средняя гидравлическая крупность частиц взвеси, подлежащих осаждению в прудке-отстойнике при установленных технологических параметрах (, , , , , ), м/с;

- коэффициент запаса (учитывается турбулентность потока пульпы, изменение ширины и глубины прудка, скорость и направление ветра);

- коэффициент использования прудка, определяемый графически (черт. 2);

- средняя скорость движения воды в прудке, м/с;

- расход воды в прудке-отстойнике, ;

- высота порога слива сбросного устройства, м.

Таблица 1

Гидравлические характеристики минеральных частиц взвеси и методы их дисперсионного анализа

Наименование частиц взвеси и их диаметр, d, мм	Скорость осаждения в воде (гидравлическая крупность), омега, мм/с	Скорость потока, при которой начинается осаждение взвеси, V, м/с	Время осаждения на глубину 1 м, t, (c, мин, ч, cут.)	Методы дисперcионного анализа: 1. Ситовый; 2. Микроскопический; 3. Седиментации; 4. Центрифугирования; 5. Оптический; 6. Отмучивания
Песчаные:
крупные >1,0	100,0	1,2	10 с	1, 2
средние 1,0-0,5	100,0-50,0	1,2-0,60	10,0-20,0 с	1, 2
0,5-0,1	50,0-8,0	0,6-0,095	20,0-150 с	1, 2, 6
мелкие 0,1-0,05	8,0-1,7	0,095-0,045	2,5-10,0 мин	1, 2, 5, 6
Пылеватые:
0,05-0,025	1,7-0,5	0,045-0,0072	10,0-30,0 мин	2, 3, 5, 6
0,025-0,010	0,5-0,07	0,072-0,0054	0,5-4,0 ч	2, 3, 5, 6
0,010-0,005	0,07-0,017	0,0054-0,0042	4,0-18,0 ч	2, 3, 5, 6
Глинистые:
0,005-0,0025	0,017-0,005	0,0042-0,0028	18,0-48,0 ч	2, 3, 5, 6
0,0025-0,0010	0,005-0,0007	0,0028-0,0018	2,0-8,0 сут	2, 3, 4, 5, 6
0,0010-0,0005	0,0007-0,00017	менее 0,0018	15-60 сут	2, 4, 5

Скорость осаждения минеральных частиц взвеси, принятая в результате расчета по формуле (4), не должна быть меньше частиц, подлежащих осаждению в прудке:

.

Для улучшения степени осветления в прудке-отстойнике допускается подъем уровня воды для увеличения площади осаждения взвеси с учетом требования по предотвращению выхода фильтрационной воды на откос намываемого сооружения (для территорий и оснований), а также применение флокулянта полиакриламида с обеспечением требований смежных водопользователей;

б) за пределами карты намыва расчет концентрации взвеси в контрольном створе при выпуске осветленных вод в отводной канал или реку, с расходом до 100 выполняется по зависимости СГИ:

, мг/л,

где К, М, N - эмпирические коэффициенты;

; ; ;

- содержание взвеси в сбросной воде гидромеханизации на водосбросе, мг/л;

- фоновая концентрация взвеси, мг/л;

P - содержание фракций d менее 0,05 мм в карьерном грунте (или в составе сбросных вод гидромеханизации), доли;

n - степень разбавления сбросных вод гидромеханизации при смешении их с водой водоприемника;

.

где a - коэффициент обеспеченности смешения, определяемый по уравнению (3);

- расстояние от места выпуска осветленных сбросных вод до расчетного створа (по фарватеру), км.

Расчет зоны загрязненности сбросных вод гидромеханизации взвешенными веществами при расходе водотока выполняется по методикам [11].

Примечание.

Методика расчета зон загрязненности взвешенными веществами при выпуске осветленных сбросных вод гидромеханизации в прибрежную акваторию водоема и работе земснаряда (залива, озера, моря) выполняется по зависимостям Ленморниипроекта, ЛНИВЦ АН СССР и ВНИИГС [12, 13].

Программы расчета распространения взвеси в каналах, водотоках и водоемах при работе стационарного земснаряда и береговом сбросе осветленных вод для ЭВМ СМ-4 (составлены на языке фортран-4) находятся в лаборатории намывных сооружений и оснований ВНИИГС.

Пример расчета условий распространения взвеси при намыве берегового гидроотвала

Исходные данные: Расход пульпы на карту намыва составляет 3000 , содержание в пульпе частиц диаметром d < 0,005 мм равно 20%, концентрация взвеси на выпуске 150 г/л; гидравлическая крупность частиц взвеси, подлежащих осаждению = 0,00003 м/с; длина пляжа намыва = 140 м.

Гидродинамическая характеристика прибрежной акватории: батиметрическая карта, схема скоростей и направления течений, уровень воды на открытой границе водоема. Коэффициент турбулентной диффузии равен 0,2 ; ширина водосброса 500 м. Смежные водопользователи: производственное водоснабжение, поселковый пляж, район рыболовства (черт. 3).

Требуется определить размеры прудка-отстойника гидроотвала, ПДС (расход осветленных сбросных вод гидромеханизации и концентрацию взвеси в осветленной воде ), обеспечивающие нормативные требования смежных водопользователей.

Концентрация взвеси на границе пляжа намыва и прудка-отстойника определяется по графику (см. черт. 1) и составляет 85 г/л.

Расчет концентрации взвеси на выпуске из прудка-отстойника выполняется по формуле (4) для двух вариантов (размеры , , прудков соответственно равны 210x350x1 и 200x750x1 м):

по первому варианту

г/л;

по второму варианту

г/л;

Прогнозируемые зоны загрязненности прибрежной акватории при выпуске осветленных вод в прибрежную акваторию с расходом g, равным 49920 и g = 153600 , приведены на черт. 3, в табл. 2.

Таблица 2

Концент- рация взвеси на водосб- росе гидроот- вала, г/л	Прогнозируемые размеры зоны загрязненности
	3 g = 49920 м /сут			3 g = 153600 м /сут
	S	B	L	S	B	L
6 3 3 7 3 4 6,00 6*10 1*10 6*10 2,5*10 2,5*10 1*10 5 2 3 5 2 3 0,38 9*10 3*10 3*10 15*10 5*10 3*10

Примечание. S, B, L - средняя площадь (), ширина и длина (м) зоны загрязненности.

Условия смежных водопользователей выполняются при выпуске сбросных вод гидромеханизации с расходом g = 49920 и концентрацией взвеси на водосборе = 0,4 г/л, ПДС = 19968 кг/сут.

Размеры прудка-отстойника должны быть не менее 200x750x1 м.