Приложение Б (обязательное). Инструкция к программе "ГХМ-фон4" Порядок проведения перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества в заданный нижерасположенный створ реки

Приложение Б
(обязательное)

Инструкция к программе "ГХМ-фон4"
Порядок проведения перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества в заданный нижерасположенный створ реки

Б.1 Общие сведения о программе

Программа "ГХМ-фон4" разработана в соответствии с положениями настоящего руководящего документа в среде Borland Delphi 7 и может работать на ПК под управлением операционной системы Windows версий 7, 8 и 10.

Программа предназначена для перерасчета условной фоновой концентрации вещества, полученной в фоновом створе систематических гидрохимических наблюдений в заданный нижерасположенный фоновый створ реки (например, в фоновый створ выше выпуска сточных вод, для которого требуется установление НДС).

Для работы с программой требуется наличие сведений об условной фоновой концентрации химического вещества в воде реки выше заданного для пересчета нижележащего створа; концентрациях рассматриваемого вещества и расходах воды в притоках и сточных водах, поступающих в реку между фоновым и интересуемым нижележащим створом; данных о гидроморфометрических параметрах речного потока ниже створа, в котором были рассчитаны эти условные фоновые концентрации. Ввод перечисленных исходных данных можно осуществить с помощью клавиатуры или используя ранее сформированный файл в этом же программном средстве с необходимыми для расчета данными.

Установка программы осуществляется простым копированием файлов с прилагаемого диска.

Для нормальной работы программы необходимо проверить (настроить) параметры отображения чисел (см. в ПК разделы "Панель управления" - "Настройка языковых параметров, представления чисел, денежных единиц, времени и дат"). Для Windows 10 - "Панель управления/Часы, язык, регион/Региональные стандарты/Изменение форматов даты, времени и чисел/Дополнительные параметры/Числа"):

- разделитель целой и дробной части числа - десятичная точка;

- разделитель групп разрядов - должен отсутствовать;

- группировка цифр по разрядам - должна отсутствовать.

Рекомендуется создать ярлык на рабочем столе для удобного запуска программы для работы. Создание ярлыка выполняется стандартными действиями работы в Windows.

Запуск программы осуществляется в соответствии с правилами работы с приложениями в среде Windows - запуском файла "ГХМ-фон4.ехе".

Основные операции, выполняемые в программном комплексе:

- ввод исходных данных;

- проведение перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества в заданный нижерасположенный створ реки.

Б.2 Ввод исходных данных с помощью клавиатуры

Б.2.1 Главная экранная форма программы

Запуск программы сопровождается появлением на мониторе главной экранной формы программы, представленной на рисунке Б.1.

В верхней части экранной формы программы имеется основное горизонтальное меню с пунктами первого уровня, с помощью которых можно выполнять подзадачи, необходимые для перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества в заданный нижерасположенный створ реки.

Приступая к работе с программой, в первую очередь необходимо ввести исходные данные, определяющие параметры водного объекта и источников рассматриваемого вещества. Для этой цели служат следующие пункты первого уровня основного меню: "Участки", "Источники загрязнения" (см. рисунок Б.1). Следует иметь в виду, что основной характеристикой задачи является понятие створа реки. Створ реки количественно определяет расстояние от устья реки и является ключом (количественной характеристикой створа) - кодом створа. С учетом практической потребности и допустимой точности проводимых расчетов измерение расстояния по длине реки выполняют в десятках метров от устья, т.е. местоположения створа определяется не точнее 10 м. Например, если код створа 25410, то это означает, что данный створ реки расположен на расстоянии 254 километров и 100 метров от устья реки.

Б.2.2 Подготовка данных, характеризующих участки реки

Ввод исходных данных обязательно начинают с данных по участкам реки. Это требование связано с тем, что информация по участкам реки является опорной для всех видов входных данных (при вводе других видов информации автоматически проводится проверка на непротиворечивость вводимых данных параметрам участков реки). Выбор пункта в главном меню выполняют левой кнопкой "мышки", после чего открывается подменю операций с данными по участкам реки, показанных на рисунке Б.2.

Рассмотрим операции с данными по участкам реки.

Выбор пункта подменю "Ввод данных, просмотр-корректировка" открывает окно экранной формы программы "Просмотр-корректировка параметров участков реки" согласно рисунку Б.3. Это окно служит как для первоначального ввода параметров участка реки (в случае их отсутствия в подготовленных файлах на жестком диске), отображения-просмотра данных (в случае, если они уже занесены в память задачи), так и их корректировки. Два верхних поля: "Текущий участок" и "Всего" заполняются автоматически и оператором не корректируются.

Участок реки определяется (идентифицируется) кодом створа начала участка и кодом створа окончания участка. Участок рассматривается сверху вниз по течению реки, поэтому по величине код начала участка больше кода окончания участка. Переход к очередному полю ввода параметров осуществляют клавишей клавиатуры "Tab". Расчет значения протяженности участка производится автоматически. Далее вводят остальные значения параметров участка. При этом, если значение расхода реки на данном участке неизвестно, то его приблизительное значение можно получить щелчком "мышки" на кнопке "Вычислить расход", при этом в редакционном окне "Расход" появляется результат произведения средней глубины участка, средней ширины и средней скорости течения воды в реке.

Следует иметь в виду, что из двух параметров - "Гидравлический уклон" и "Коэффициент шероховатости" - должно быть внесено хотя бы одно значение, другое может отсутствовать; предпочтительным является наличие значения в редакционном окне "Гидравлический уклон". Однако при этом следует учитывать, что при расчете средневзвешенных значений параметров участков для расчета выбирается тот параметр, который присутствует одновременно в данных всех выделенных для расчета речных участков, отличающихся по гидроморфометрическим признакам.

Необходимо обязательно обратить внимание на наличие правильной отметки радиокнопки в запросе - "Створ узловой?" "Да" или "Нет". Узловой створ является началом очередного речного участка с практически одинаковым расходом речной воды. Началом выделяемого участка является либо фоновый створ, выбранный для рассмотрения всего участка реки, либо узловой створ, где впадает значительный по расходу источник рассматриваемого вещества (приток или сброс сточных вод).

После ввода значений всех параметров необходимо обязательно запомнить участок в памяти задачи щелчком "мышки" на кнопке "Запомнить участок". При этом, если количество введенных участков уже больше одного, участки автоматически сортируются по кодам створов начала участков. При необходимости введенный участок можно удалить из памяти кнопкой "Удалить участок".

Перед переходом к другим видам ввода информации рекомендуется провести проверку на непротиворечивость введенных значений параметров участка и, если он в памяти задачи не один, то и на непротиворечивость параметров данного участка с другими. Проверку осуществляют нажатием кнопки "Проверка на непротиворечивость списка участков и параметров". Результат проверки выводится в открывающемся на экране специальном окне. Сообщения в окне могут быть следующего содержания:

- "Участки отсутствуют. Проверка не требуется." - такого рода сообщения самодостаточны и разъяснения не требуют;

- "Коды участка равны. Протяженность участка нулевая." - комментарий не требуется;

- "Коды участков ошибочны. По кодам участка протяженность участка отрицательная." - это означает, что перепутана последовательность введенных кодов створов по течению реки;

- "Не могут одновременно отсутствовать значения гидравлического уклона и коэффициента шероховатости." - об этом условии упомянуто выше;

- "Участки <N z и N z+1> имеют общую территорию (пересекаются)" - это означает, что код створа окончания предыдущего участка меньше кода створа начала следующего участка;

- "<Между участками <N z и N z+1> имеется пустая территория. Ее протяженность - х км.>" - комментарий не требуется, и т.д.

После исправления обнаруженных ошибок в окне ввода информации необходимо нажать кнопку "Запомнить участок".

Любой отдельный участок реки можно сохранить в виде файла на жестком диске с помощью кнопки "Записать в файл текущий участок". Файлу присваивается имя с расширением "*.are". Так может быть подготовлена совокупность участков со своими параметрами. При необходимости по этим данным можно сформировать новый список участков, например, в случае решения задачи для другого сезона или другого рассматриваемого года и т.д. При необходимости сохраненный на диске отдельный участок реки можно ввести в расчет, нажав последовательно кнопки "Новый участок" и "Открыть файл одного участка". Введение параметров очередного нового речного участка проводят после нажатия кнопки "Новый участок" (при этом редакционные окна становятся свободными для заполнения). Для удаления ненужного участка используют кнопку "Удалить участок".

Для дальнейшей работы после введения параметров для всех выделяемых участков реки следует выйти из операции ввода данных по участкам реки нажав кнопку "Выход".

Если требуется для последующей работы запомнить весь сформированный список участков, то в подменю "Участки" следует задействовать кнопку "Записать в файл список участков" и записать на жестком диске файл с расширением ("*.are"). Если нужно извлечь данный файл для работы с вводом подготовленных данных по участкам, используют кнопку "Открыть файл со списком участков".

Б.2.3 Подготовка данных, характеризующих источники поступления вещества на выделенные участки реки

Подготовку исходных данных начинают с активации в главном меню раздела "Источники загрязнения" и нажатия кнопки подменю "Ввод данных, просмотр-корректировка".

В открывшейся экранной форме программы ввода, просмотра и корректировки параметров согласно рисунку Б.4 проводят ввод данных в следующей последовательности.

Указывают код фонового створа, учитывая расстояние его от устья реки.

Указывают наименование реки.

Выбирают ингредиент из таблицы, которая появляется после нажатия кнопки "Выбрать ингредиент".

В соответствующие редакционные окна вносят данные о:

- фоновой концентрации вещества;

- уровне концентрации, до которого может происходить самоочищение речной воды от рассматриваемого химического вещества;

- коэффициенте скорости самоочищения речной воды от рассматриваемого химического вещества.

Обязательно дается ответ (в виде точки) "Да имеется" или "Нет" на вопрос "Имеется ли загрязненная струя?" в фоновом створе.

Если такая струя имеет место, то для нее в редакционные окна вводятся данные о:

- расстоянии от левого берега до середины загрязненной струи;

- концентрации вещества в загрязненной струе;

- расходе воды в загрязненной струе;

- коэффициенте скорости самоочищения струи от рассматриваемого химического вещества;

- уровне концентрации, до которого может происходить самоочищение струи от рассматриваемого химического вещества.

После внесения в редакционные окна перечисленной информации следует обязательно нажать кнопку "Запомнить". Другие кнопки на данной экранной форме позволяют провести ряд дополнительных операций:

- "Очистить" - очистить редакционные окна;

- "Удалить" - удалить из рабочего раздела программы фоновый створ;

- "Записать в файл данные створа" - сохранить на жестком диске внесенные данные фонового створа с соответствующим именем и расширением "*.ist";

- "Открыть файл фонового створа" - перенести данные фонового створа, сохраненные на жестком диске, в рассматриваемую экранную форму;

- "Перейти к источникам загрязнения" - перейти к экранным формам программы, предназначенным для внесения информации по конкретным источникам поступления вещества на участок реки. В результате указанного действия появляется экранная форма программы "Просмотр-корректировка фонового створа" согласно рисунку Б.5. В этой форме указывают:

- код источника (сброса) вещества (в соответствии с расстоянием источника от устья реки);

- наименование источника;

- расстояние от левого берега до места выпуска;

- концентрацию вещества в источнике;

- расход воды в источнике;

- коэффициент скорости самоочищения вод источника от повышенных концентраций рассматриваемого вещества;

- уровень концентрации, до которого может проходить самоочищение воды источника от рассматриваемого вещества.

Дают ответ (ставят отметку "Да" или "Нет") на вопрос, является ли данный источник формирующим расход в узловом створе.

Если источник является формирующим расход воды в реке в узловом створе, то возможно введение уточненного значения "коэффициента скорости самоочищения речной воды" от рассматриваемого вещества на нижележащем участке, а также уровня концентрации, до которого может происходить самоочищение воды в реке. Если источник является не формирующим расход воды в реке, то вводят значение этого коэффициента, принятого на предыдущем участке реки. Повторяют и уровень, до которого может происходить самоочищение воды в реке от рассматриваемого вещества. По умолчанию, то есть, когда нет натурных данных о самоочищающей способности вод реки и вод источника, коэффициент скорости самоочищения и упомянутый возможный уровень, до которого может снижаться концентрация вещества в результате процессов самоочищения, принимают равными нулю.

В зависимости от того, каким является выпуск "(рассеивающим/напорным)?" или нет, курсором (точкой) отмечают соответствующую из радиокнопок - "Да" или "Нет". Если отмечена (активирована) радиокнопка "Да", то необходимо ввести число и диаметр оголовков, а также глубину реки ниже створа выпуска. Затем, нажатием на кнопку "Рассчитать параметры для условного выпуска" запускают расчет величин кратности начального разбавления и условного расхода воды в текущем источнике загрязнения. Если по расчету напорный выпуск не подтверждается, радиокнопка типа выпуска заменяется на значение "Нет" и нижележащие поля формы остаются незаполненными.

Для запоминания внесенных данных по текущему источнику обязательно следует нажать на кнопку "Запомнить текущий источник".

Далее по усмотрению оператора в данной экранной форме возможны следующие операции:

- "Удалить текущий источник" - удалить текущий источник из списка источников, рассматриваемых в программе;

- "Записать текущий источник в файл" - сохранить на жестком диске внесенные данные по текущему источнику с соответствующим именем;

- "Открыть файл одного источника" - перенести сохраненные на жестком диске данные по интересуемому источнику в рассматриваемую экранную форму.

- использовать сервис навигатора по экранным формам с уже внесенными данными по источникам вещества.

Чтобы перейти к занесению в программу информации по новому источнику рассматриваемого вещества, нажимают кнопку "Новый источник". Далее повторяют процедуру занесения информации по следующему источнику вещества в готовые для записи редакционные окна.

Для запоминания на жестком диске всего списка источников вещества в главном меню в разделе "Источники загрязнения" активируют операцию "Записать в файл текущий набор источников загрязнения" и записывают на жестком диске файл с присвоенным именем с расширением "*.ist".

После внесения в текущую память программы информации по всем источникам вещества переходят в главную экранную форму и в окно "Введите код контрольного створа" вводят код контрольного створа (с учетом его расстояния от устья реки) для проведения основной процедуры пересчета условной фоновой концентрации вещества в заданный нижележащий створ реки. Для фиксации задания обязательно нажимают на кнопку "Запомнить текущ. источник". Запуск расчета производят нажатием кнопки "Расчет".

На главной экранной форме программы в результате расчета появляется график изменения концентрации вещества в сечении реки в заданном контрольном створе и краткий отчет о результатах пересчета условной фоновой концентрации вещества в заданный нижележащий створ реки (пример результата перерасчета условной фоновой концентрации химического вещества представлен на рисунке Б.6).

На отчетной экранной форме график показывает расчетное (условное) распределение концентрации рассматриваемого вещества в сечении реки, позволяющее увидеть и определить его максимальную концентрацию в этом сечении. В действительности детали поперечного профиля изменения концентрации вещества в сечении реки могут иметь свои особенности, связанные с влиянием местной морфометрии русла реки на распределение водных масс.