Рекомендации Р 52.24.867-2017 "Методика расчета массопереноса химических веществ с водным стоком по участкам реки" (утв. Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 1 сентября 2017 г.) (с изменениями и дополнениями)

Рекомендации Р 52.24.867-2017
"Методика расчета массопереноса химических веществ с водным стоком по участкам реки"
(утв. Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 1 сентября 2017 г.)

Дата введения - с 20 ноября 2017 г.
Срок действия - до 30 ноября 2022 г.
Введены впервые

1 Область применения

Настоящие рекомендации устанавливает методику определения фактического и нормативного массопереноса химических веществ с водным стоком по участкам реки с использованием методов математического моделирования.

Настоящие рекомендации предназначены для наблюдательных подразделений управлений и центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, осуществляющих организацию и проведение наблюдений за состоянием поверхностных вод суши, а также обработку результатов наблюдений. Рекомендации могут быть использованы также в учреждениях других заинтересованных ведомств.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

Р 52.24.627-2007 Усовершенствованные методы прогностических расчетов распространения по речной сети зон высокозагрязненных вод с учетом форм миграции наиболее опасных загрязняющих веществ

Р 52.24.811-2014 Усовершенствованная система режимных и специальных наблюдений за трансформацией загрязняющих веществ по длине водотоков с использованием математического моделирования происходящих процессов

РД 52.24.622-2017 Порядок проведения расчета условных фоновых концентраций химических веществ в воде водных объектов для установления нормативов допустимых сбросов сточных вод

РД 52.24.748-2010 Усовершенствованная методика определения выноса (переноса) загрязняющих веществ с речным стоком

Примечания

1 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:

- нормативных документов Росгидромета по РД 52.18.5 и дополнениям к нему

- ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД).

2 Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1

водный объект: Сосредоточение природных вод из поверхности суши либо в горных породах, имеющее характерные формы распространения и черты режима. [ГОСТ 19179-73, статья 6]

3.1.2

водоток: Водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углублении земной поверхности. [ГОСТ 19179-73, статья 15]

3.1.3 вертикаль пункта наблюдений: Условная отвесная линия от поверхности воды (льда) до дна в водотоке, на которой выполняются работы для получения данных о составе и свойствах воды.

3.1.4 горизонт пункта наблюдений: Место на вертикали (по глубине), в котором производят комплекс работ для получения данных о составе и свойствах воды.

3.1.5

качество воды: Характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность ее для конкретных видов водопользования. [ГОСТ 17.1.1.01-77, статья 4]

3.1.6

контроль качества воды: Проверка соответствия показателей качества воды установленным нормам и требованиям. [ГОСТ 27065-86, статья 2]

3.1.7 максимально загрязненная струя в створе водотока: Водные массы с наиболее высоким содержанием загрязняющих веществ, занимающие определенную часть сечения водного потока.

3.1.8 массоперенос химического вещества: Перенос определенной массы химического вещества с водным стоком.

3.1.9 створ водотока (реки): Условное поперечное сечение водотока, используемое для оценок и прогноза качества воды.

3.1.10

сточные воды: Воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека. [ГОСТ 17.1.1.01-77, статья 29]

3.1.11 точка отбора пробы: Точно зафиксированное местоположение отбора пробы воды или донных отложений.

3.1.12 химическое вещество: Химический элемент или химическое соединение, существующие в природе или полученные искусственно.

3.1.13 целевой показатель качества воды по химическому веществу: Концентрация химического вещества, при которой экологическая система водного объекта не деградирует и обеспечиваются социальные потребности приоритетных видов водопользования.

3.2 В настоящих рекомендациях введены и применены следующие сокращения:

- биохимическое потребление растворенного кислорода в течение пяти суток;

ДПХВ - допустимый привнос химического вещества;

НДС - норматив допустимого сброса;

ПДК - предельно допустимая концентрация;

ЦПКВ - целевой показатель качества воды.

4 Общие положения

4.1 Использование рек и их участков как приемников химических веществ требует систематического контроля не только за изменением их максимальных концентраций на отдельных локальных участках водотока, но и за общим массопереносом химических веществ (в том числе за сверхнормативным) с водным стоком за заданные периоды годового цикла как по длине водотока, так и в отдельных контрольных створах, замыкающих выделенные участки водотока. Анализ значений массопереноса по длине водных объектов позволяет оценить основные источники формирования как химического состава воды, так и качества воды в целом. Необходимость решения данной задачи связана также с тем, что организуемые водоохранные мероприятия в конечном счете должны быть ориентированы на бассейновый подход улучшения состояния водных объектов.

Для решения задачи необходимо иметь:

- результаты систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений в ряде створов по длине реки;

- результаты систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений за поступлением химических веществ от основных источников (притоки, сточные воды) и изъятием водного стока (водозаборы);

- математическую модель, описывающую изменение массопереноса химических веществ по длине реки.

4.2 На выбранном водном объекте обработку имеющихся результатов систематических гидрохимических и гидрологических наблюдений с речным стоком в ряде створов по длине реки выполняют для решения следующих задач:

- выделение для расчета массопереноса рассматриваемого химического вещества, участков реки с учетом местоположения контрольных створов, где проводились систематические гидрохимических наблюдения, и местоположения крупных источников вещества (контрольные створы систематических гидрохимических наблюдений должны быть расположены на как можно большем расстоянии от крупных источников вниз по течению реки);

- формирование базы исходных гидрологических характеристик (среднесуточные расходы, максимальные скорости течения речной воды) в контрольных створах систематических гидрохимических наблюдений в рассматриваемом году, в том числе в год 95% обеспеченности водного стока (при несовпадении контрольных створов со створами водпостов среднесуточные расходы или средние расходы воды и водный сток в рассматриваемые периоды года должны быть восстановлены с использованием соответствующих коэффициентов);

- формирование базы исходных гидрохимических характеристик (наблюденные концентрации химического вещества и сопровождающие их расходы речной воды) в контрольных створах наблюдения в рассматриваемом году;

- корректировка расходов речной воды, сопровождающих наблюденные концентрации химического вещества, с использованием базы сформированных гидрологических данных;

- построение графиков изменения среднесуточных расходов речной воды в контрольных створах гидрохимических наблюдений за рассматриваемый год;

- выделение или уточнение сроков продолжительности характерных гидрологических и температурных сезонов по данным в контрольных створах наблюдения (в связи с возможным расхождением по суткам сроков половодья в контрольных створах при выделении сезонов допускается помесячный шаг);

- расчет водного стока в контрольных створах гидрохимических наблюдений за заданный для расчета массопереноса период (периоды) времени;

- оценка достоверности статистических связей между содержанием рассматриваемого химического вещества в контрольных створах гидрохимических наблюдений и расходом речной воды;

- расчет по результатам систематических гидрохимических наблюдений средних концентраций химического вещества во всех контрольных створах наблюдения по всему рассматриваемому участку реки за заданные для расчета массопереноса периоды времени (с учетом возможных связей с расходами речной воды), ;

- расчет фактического массопереноса химического вещества в контрольных створах, т, по результатам систематических гидрохимических наблюдений за выделенный расчетный период (характерный сезон, несколько сезонов, год) и графическое представление результатов расчета.

4.3 Задача моделирования массопереноса химического вещества по участкам реки за заданный период заключается в следующем:

- построение продольного профиля изменения массопереноса химического вещества по длине реки;

- выявление и ликвидация существенных невязок значений массопереноса химического вещества между расчетными и фактическими данными в контрольных створах;

- анализ возможных причин появления существенных невязок между расчетными и фактическими значениями массопереноса рассматриваемого химического вещества; решение вопросов, связанных с уточнением характеристик боковой приточности (притоки, сбросы сточных вод, неучтенная приточность, неучтенное изъятие водного стока);

- оценка степени воздействия отдельных источников вещества (сточные воды, притоки) на массоперенос; выделение на рассматриваемой реке основных источников по привносу рассматриваемого химического вещества;

- выявление мест и протяженности участков реки со сверхнормативным массопереносом химического вещества (при корректировке системы наблюдений таким участкам целесообразно уделять особое внимание);

- оценку эффективности проведенных водоохранных мероприятий на массоперенос химического вещества в целом по реке и на отдельных наиболее проблемных ее участках;

- решение вопросов по установлению допустимого привноса химического вещества со сточными водами предприятий за расчетный период на отдельных выделяемых для этой цели участках реки.

4.4 Превышение фактического массопереноса химического вещества над нормативным, рассчитанным с использованием ПДК или другой установленной для выделяемых речных участков нормативной концентрации, принимают за сверхнормативный массоперенос рассматриваемого химического вещества.

4.5 Для ориентировочной оценки влияния трансформации химического вещества на его массоперенос на приустьевом участке реки, включая дельту или эстуарий реки, необходимы следующие исходные данные:

- средние концентрации индикаторного консервативного химического вещества и интересуемого неконсервативного химического вещества за рассматриваемый характерный период года в устье эстуария или каждого выделенного основного и отдельно одного из типичных маловодных рукавов дельты реки (среднюю за характерный период концентрацию указанных химических веществ по сечению рукава или эстуария рассчитывают по результатам наблюдений, проводимых в конце отлива в период отсутствия нагонных явлений);

- средние концентрации индикаторного консервативного химического вещества и интересуемого неконсервативного химического вещества за рассматриваемый период в замыкающем створе реки, используемом для наблюдений за выносом веществ с водным стоком реки с территории ее бассейна, ;

- средний за рассматриваемый характерный период расход речной воды в замыкающем створе реки, используемом для наблюдений за выносом веществ с водным стоком реки с территории ее бассейна, ;

- средняя концентрация индикаторного консервативного химического вещества за рассматриваемый период в морской воде вне зоны влияния реки, ;

- примерная доля расхода речной воды в каждом выделенном основном рукаве дельты реки и в совокупности маловодных рукавов дельты реки.

4.6 Поскольку существенное влияние на массоперенос химических веществ от нестационарных источников (интенсивный склоновый сток дождевых вод с территории городов и загрязненных сельхозугодий) происходит эпизодически и, главным образом, на протяжении локальных сравнительно небольших участков реки, их учет в массопереносе химических веществ по реке в целом или на выделяемых участках нецелесообразен. Результаты специальных наблюдений за сбросом и влиянием на качество речных вод данных источников (если таковые имеются) должны использоваться в рамках установления нормативов допустимых сбросов сточных вод.

5 Формирование исходной информации для проведения расчетов массопереноса химического вещества на выделяемых речных участках

5.1 Выделение основных участков реки с учетом расположения контрольных створов гидрохимических наблюдений

В связи с тем, что расчет массопереноса химического вещества осуществляют последовательно по выделенным основным участкам реки, их выделение является важной задачей.

Основные участки реки для расчета массопереноса рассматриваемого химического вещества выделяют следующим образом:

а) участки реки до и после водохранилищ рассматривают отдельно;

б) участки реки, на которых сроки начала или окончания половодья отличаются более чем на 20 суток, также рассматривают отдельно;

в) створы, где осуществлялись систематические гидрохимические наблюдения (контрольные створы), последовательно относят к фоновым и замыкающим створам для выделяемых участков (конечный створ очередного выделенного участка является фоновым для последующего участка);

г) замыкающий контрольный створ каждого выделенного речного участка рекомендуется назначать выше крупного населенного пункта или выпуска сточных вод; можно назначать такой створ и ниже населенного пункта или выпуска сточных вод, но на участке практически полного смешения речных и сточных вод (при расположении створа непосредственно ниже крупных источников вещества или населенных пунктов при существующих системах наблюдения имеется вероятность получения непредставительных результатов для расчета массопереноса химических веществ) или назначать створ с достаточным числом вертикалей наблюдения, позволяющих получить средние концентрации химического вещества в сечении реки с погрешностью равной или менее 20% (рекомендуется также использование в таком створе составных (сливных) проб воды, отбираемых по сечению реки);

д) внутри каждого выделенного участка реки намечают дополнительные расчетные створы, обязательными (условно контрольными) из которых являются створы, где происходит существенное поступление в реку рассматриваемого химического вещества (например, створы, где массоперенос за счет источника вещества увеличивается на 20% и более по отношению к массопереносу химического вещества выше этого источника и створы, замыкающие официально выделенные водохозяйственные участки (если таковые имеются).

Для выделенных речных участков указывают расстояния их начала и окончания от устья реки.

Кроме этого, для каждого выделенного речного участка устанавливают:

- примерную максимальную скорость течения речной воды для каждого выделенного характерного периода (сезона), соответствующую среднему за этот период расходу воды;

- для источников химического вещества на каждом выделенном речном участке может быть установлено время возможной задержки самоочищения воды от этого вещества, поступившего с водами соответствующего источника при устойчивом наличии в нем токсических веществ (по умолчанию это время принимают равным нулю).

Рассчитывают или устанавливают уровень концентрации химического вещества, до которого возможно самоочищение речной воды в рассматриваемом периоде (сезоне) на каждом выделенном речном участке.

5.2 Выделение основных характерных периодов (сезонов) на участках реки с учетом расположения контрольных створов

5.2.1 Для расчета массопереноса химического вещества за заданный период (сезон) большое значение имеет выделение и учет в годовом цикле характерных периодов изменения содержания этого вещества, в том числе основных гидрологических сезонов, определяющих водность на рассматриваемой реке.

В качестве основных версий характерной периодичности (сезонности) изменения массопереноса конкретных веществ могут выступать основные гидрологические сезоны, теплый и холодный периоды года, периоды, когда река покрыта льдом и при его отсутствии. Возможно выделение характерных периодов изменения массопереноса рассматриваемого вещества с речным стоком на основе визуального просмотра изменений концентраций этого вещества в рассматриваемом году как результата влияния совокупности факторов воздействия. Для окончательного выбора наиболее характерной внутригодовой периодичности (сезонности) изменения содержания вещества целесообразно использовать расчет коэффициентов сезонности по РД 52.24.748. Выделенные характерные периоды являются основным временным шагом в годовом цикле для расчета массопереноса химического вещества. Наиболее предпочтительным может оказаться отдельный расчет массопереноса в период половодья (с учетом связей "расход-концентрация") и остальных (возможно всего одного) выделенных характерных периодов года (в связи с расхождениями сроков половодья в выделяемых контрольных створах при выборе сезонности допускается помесячный временной шаг).

При выделении периодов (сезонов) в годовом цикле непременным условием является наличие во всех рассматриваемых контрольных створах в каждом выделяемом периоде не менее трех гидрохимических съемок (только при таком условии возможен поиск достоверных статистических связей между расходом и концентрациями вещества в выделяемом периоде). При малом числе наблюдений (2 - в гидрологическом сезоне, 4-6 раз - в годовом цикле) в целях расчета статистически значимых характеристик возможно введение в текущий сезон или год данных за 1-2 предыдущих года, если эти данные отличаются несущественно от данных в текущем сезоне или году (при этом основной рассматриваемый год в организованной совокупности исходных данных остается условно неизменным).

Для выделения характерных периодов (сезонов) года для всей реки или ее рассматриваемого участка целесообразно рассматривать результаты наблюдения, полученные одновременно по всей совокупности контрольных створов.

С помощью непараметрического критерия Уилкоксона-Манна-Уитни по РД 52.24.622 и [1] в контрольном створе определяют существенность различия концентраций вещества в выделенных периодах (сезонах) года. Описание метода Уилкоксона-Манна-Уитни представлено в приложении А. Цель процедуры - выделение существенно отличающихся характерных периодов года для всей части рассматриваемой реки.

При отсутствии существенной сезонности для рассматриваемого химического вещества основным расчетным периодом следует считать годовой цикл (при необходимости возможно произвольное выделение рассматриваемых периодов в годовом цикле).

При нормировании допустимого привноса вещества на выделенных участках реки также возможно произвольное назначение (выделение) рассматриваемого сезона (или сезонов) в годовом цикле (например, летняя или зимняя межень).

Для каждого выделенного речного участка подготавливают необходимый массив гидрохимических и гидрологических данных в виде таблиц соответствующего (рекомендуемого) формата в среде Excel (прилагаются к программному обеспечению).

Программными средствами по соответствующим исходным таблицам среднесуточных расходов речной воды в среде Excel (при их наличии) в каждом контрольном створе определяют средние в выделенных характерных периодах года расходы воды и значения водного стока (при отсутствии среднесуточных расходов речной воды в контрольных створах гидрохимических наблюдений данные характеристики назначают в виде пересчитанных значений по результатам наблюдений, полученным в ближайшем створе водпоста).

5.2.2 Результаты расчета стоковых характеристик представляют в двух видах: водный сток за рассматриваемый период W, , и среднесуточный расход воды за этот период , , с соответствующим этому расходу дополнительно вводимым оператором значением примерной максимальной скорости течения речной воды, которые вычисляют по формулам

, (1)

где 0,0864 - коэффициент размерности для получения водного стока в ;

Z - общее число суток в рассматриваемом периоде (сезоне).

, (2)

где - средний расход речной воды за i-е сутки, .

5.2.3 Среднюю концентрацию рассматриваемого химического вещества за расчетный период определяют по следующему алгоритму.

В каждом выделенном характерном периоде предварительно для визуального просмотра исходных данных в контрольном створе строят (желательно программными средствами) точечные графики

, (3)

где - концентрация химического вещества в k-й точке сечения реки в период j-й съемки, ;

t - время (даты отбора проб воды).

В результате предварительного анализа из рассматриваемого массива данных должны быть удалены экстремальные концентрации химического вещества, происхождение которых связано с грубыми ошибками или с аномальными (возможно аварийными) кратковременными явлениями.

Далее при наличии в выбранном для расчета выноса створе нескольких точек наблюдения выполняют предварительное осреднение концентрации химических веществ , , в створе на каждую дату отбора пробы воды (на дату j-й гидрохимической съемки) по формуле

, (4)

где - число точек отбора проб воды в сечении реки в период j-й съемки.

Примечание - Если в контрольном створе в каждую гидрохимическую съемку отбиралась составная (сливная) проба воды, то формулу (4) не используют. В качестве погрешности средней концентрации вещества в сечении реки при таком отборе следует использовать возможное максимальное за расчетный период значение погрешности (в долях от единицы). При отборе проб воды в сечении реки в одной вертикали пробу воды для возможности расчета массопереноса условно принимают за составную (сливную) с погрешностью средней концентрации вещества по сечению реки, равной нулю.

При наличии в рассматриваемом контрольном створе расходов речной воды, сопровождающих каждую съемку, оценивают наличие достоверной статистической связи

, (5)

где - расход речной воды в контрольном створе на дату j-й съемки, .

В случае наличия достоверной статистической связи между расходом речной воды и концентрацией рассматриваемого химического вещества в контрольном створе по найденному уравнению регрессии выполняют расчет средней концентрации , соответствующей среднесезонному расходу речной воды. Если статистическая связь недостоверна, то в рассматриваемом периоде (сезоне) определяют среднеарифметическое значение концентрации вещества.

Расчет фактического массопереноса рассматриваемого вещества за рассматриваемый период (сезон), , т, в каждом контрольном створе, где проводились систематические гидрохимические наблюдения, определяют по формуле

, (6)

где - наблюденная средняя концентрация химического вещества в контрольном створе реки за рассматриваемый период (сезон) ;

- наблюденный водный сток в контрольном створе за рассматриваемый период (сезон), .

Примечание - Предполагается, что средние концентрации химического вещества в контрольном створе реки получены после изъятия или корректировки нехарактерных (ошибочных) концентраций.

Если рассматриваемый период (например, год) включает несколько выделенных сезонов, то вначале проводится расчет массопереноса в рассматриваемом контрольном створе по сезонам, а затем вычисляют суммарный массоперенос за заданный период (например, за год), в который вошли несколько сезонов. Если характерных сезонов выделить не удалось, то массоперенос определяют в виде произведения среднегодовой концентрации химического вещества на годовой водный сток. Так же поступают при определении массопереноса в пределах рассматриваемого выделенного периода года.

Расчет значений нормативного массопереноса химического вещества , т, за рассматриваемый период в каждом контрольном створе, где проводились систематические гидрохимические наблюдения, выполняют по формуле

, (7)

где - принятая для рассматриваемого речного участка в качестве норматива концентрация химического вещества (ПДК или другая установленная для рассматриваемого участка нормативная концентрация), .

По длине реки в контрольных створах по расчетным данным строят графики (в виде гистограмм) изменения значений фактического и нормативного массопереноса химического вещества за выделенные сезоны и в целом за рассматриваемый период (например, год).

5.3 Определение относительной погрешности расчета массопереноса химического вещества в контрольных створах по результатам наблюдений

5.3.1 В связи с малым количеством измерений в течение рассматриваемых периодов (сезонов) года, а также в сечении реки в качестве погрешности определяемых средних значений концентраций химических веществ используют среднеквадратическое отклонение измеренных значений от расчетных средних значений концентраций в сечении реки за рассматриваемый период (сезон). Относительную погрешность рассчитанных значений массопереноса рассматриваемого химического вещества в контрольном створе (в долях от единицы) по результатам фактических наблюдений за расчетный период (сезон) определяют с использованием следующих формул:

а) при наличии статистической связи типа

, (8)

где - относительная погрешность определения стока воды за расчетный период (в долях от единицы) при отсутствии данных принимается, равной 0,1 (значение параметра в каждом конкретном случае, в том числе по отдельным сезонам, зависит от условий и детальности гидрологических наблюдений, от используемого для измерения расходов воды оборудования, от способов расчета значений водного стока при несовпадении размещения створа водпоста и створа отбора проб воды)

; (9)

- относительная погрешность определения средней концентрации химического вещества за расчетный период (сезон, год) (в долях от единицы)

; (10)

- инструментальная погрешность измерения расхода воды (по умолчанию принимается, равной 0,10);

- среднесуточный расход воды в i-e сутки расчетного периода, ;

- средний среднесуточный расход речной воды за расчетный период, определяемый по формуле, аналогичной формуле (4), ;

- число среднесуточных расходов воды в i-e сутки расчетного периода;

- относительная погрешность определения концентрации химического вещества в сечении реки, рассчитанная с учетом погрешности его аналитического определения и погрешности расчета средних концентраций в сечении реки (в долях от единицы) за расчетный период (сезон, год)

; (11)

- погрешность определения концентрации химического вещества по уравнению регрессии, полученному для расчетного периода, на основе осредненных концентраций в сечении реки по отдельным съемкам, ,

; (12)

- число гидрохимических съемок за расчетный период (сезон, год);

- относительная погрешность аналитического определения концентрации химического вещества в пробе воды (относительное стандартное отклонение, в долях от единицы) (берется из характеристики метода химического анализа вещества в природных водах);

- концентрация химического вещества, соответствующая среднему за расчетный период (сезон, год) расходу речной воды (рассчитывается по уравнению регрессии), ;

- дисперсия концентрации химического вещества в сечении реки за j-ю съемку, ,

; (13)

- значение концентрации химического вещества, полученное по уравнению регрессии по тем данным расхода воды в водотоке, при которых была зафиксирована величина .

- число точек отбора проб воды в сечении реки, отбираемых при каждой j-й съемке;

б) при отсутствии статистической связи типа определение параметра выполняют по формуле (8), в которой

, (14)

где

, (15)

; (16)

- среднее значение концентрации химического вещества, рассчитанное для временного ряда данных за расчетный период (сезон, год), .

Примечание - В качестве параметра в случае отбора в сечении реки только одной пробы воды (например, в створах практически полного смешения речных и сточных вод) в формулах (12) (13), (16), (19), а также при установлении связи берется единичное значение , при этом в формулах (11), (15) правые слагаемые принимаются равными нулю.

в) в случае отбора составных (сливных) проб воды по сечению реки в формуле (11) вместо выражения

, (17)

а в формуле (15) вместо выражения

(18)

следует использовать значение возможной погрешности осреднения концентраций химического вещества при таком отборе проб воды (в долях от единицы).

Для снижения относительной погрешности определения средней концентрации химического вещества в сечении реки , равной более 0,2, целесообразен переход на отбор в сечении реки сливных проб. Необходимое среднее количество составных проб воды в сечении реки для сливной пробы (параметр усредняется до целого числа) в каждую j-ю съемку с заданной погрешностью за расчетный период года можно определить по формуле

, (19)

где - задаваемая и используемая вместо выражений (17) и (18) в расчетах массопереноса относительная погрешность для сливной пробы воды в долях от единицы.

При реализации отбора составных проб воды в сечении реки с вычисленным значением относительную погрешность средней концентрации химического вещества в этих пробах можно принять равной .

5.3.2 Значение возможной относительной погрешности расчета массопереноса химического вещества с речным стоком в контрольном створе за годовой цикл при наличии выделенных характерных периодов (сезонов) рассчитывают по формуле

, (20)

где , , ..., - относительные погрешности в выделенных характерных периодах (сезонах).

5.4 Выделение на реке существенных источников химического вещества

Для формирования исходной информации выделение существенных (известных) источников рассматриваемого вещества на реке и параметров их характеризующих является одной из наиболее важных предварительных задач, которая предопределяет возможность и точность последующего математического моделирования изменения значений массопереноса химического вещества по длине водного объекта.

К существенным стационарным источникам относят те, доля которых в массопереносе составляет не менее 0,1% от массопереноса химического вещества в реке с принятым для расчета водным стоком.

Для выделенных источников (притоки, сбросы сточных вод) указывают:

- код и расстояние от устья реки, км;

- суммарные коэффициенты скорости самоочищения поступающих в реку вод притоков и сточных вод и от рассматриваемого химического вещества при соответствующей среднесезонной температуре (принимают по таблице 2), 1/сут;

- среднюю за выделенный период годового цикла концентрацию химического вещества в рассматриваемом притоке первого порядка , ;

- среднюю за выделенный период годового цикла концентрацию химического вещества в рассматриваемом выпуске сточных вод , ;

- водный сток за выделенный период годового цикла в рассматриваемом притоке первого порядка, расположенном в пределах рассматриваемого речного участка , ;

- водный сток за рассматриваемый период годового цикла в рассматриваемом выпуске сточных вод, расположенном в пределах рассматриваемого речного участка , ;

- для сточных вод - время возможной задержки самоочищения воды от рассматриваемого химического вещества в результате наличия в них токсичных веществ (по умолчанию принимается равным нулю), сут.

Источниками получения информации о выпусках сточных вод (название предприятия, расстояние его расположения от устья реки, годовые данные о сбросе сточных вод, , годовые данные об "основных источниках загрязнения по предприятиям", т, результаты гидрохимических наблюдений в створах реки, если таковые проводились, из "суточного журнала наблюдений в створе реки", ) являются:

- паспорта пунктов наблюдения, если в них регулярно вносились коррективы по данным о сточных водах;

- данные из согласованных проектов НДС;

- служебная информация по выпускам сточных вод в ежегодной отчетности по форме "2ТП-водхоз", которая по бассейнам хранится в "Бассейновых водных управлениях" (БВУ);

- при сложности получения служебной информации по форме "2ТП-водхоз" в БВУ следует обращаться по этому вопросу к руководству Федерального агентства водных ресурсов.

Если нет более подробной информации о результатах наблюдений за сбросом сточных вод, то условно принимается, что сброс сточных вод во времени в течение года осуществлялся равномерно.

5.5 Коэффициенты скорости самоочищения речной воды от рассматриваемого химического вещества

При расчетах массопереноса для учета трансформации химического вещества по длине водотока в математическую модель должен вводиться так называемый суммарный коэффициент скорости самоочищения речной воды от рассматриваемого вещества, суммарно учитывающий все процессы, кроме разбавления загрязненных масс воды, приводящие к трансформации вещества на рассматриваемом речном участке. Ориентировочные значения суммарных коэффициентов скорости самоочищения речной воды от некоторых веществ представлены в таблице 1.

На предварительном этапе моделирования суммарный коэффициент скорости самоочищения (трансформации) основного потока речной воды от рассматриваемого химического вещества по умолчанию принимают равным 0,01/сут, который характеризует практическое отсутствие процесса самоочищения.

На последующих этапах моделирования с учетом фактических натурных данных по содержанию вещества в фоновом и замыкающем створах на выделенных речных участках при верификации математической модели коэффициенты, относимые к основному речному потоку, корректируются путем введения соответствующего добавочного поправочного коэффициента, значения которого могут оказаться как положительными, так и отрицательными в зависимости от направленности преобладающих основных процессов и факторов, влияющих на значения массопереноса химического вещества с речным стоком (см. 6.4.7.5).

Таблица 1 - Ориентировочные значения суммарных коэффициентов скорости самоочищения речной воды от некоторых веществ К

Вещества и групповые показатели химического состава воды	Значения К, 1/сут, при температуре воды, °С
	менее 10	от 10 до 15	более 15
Азот аммонийный	0,60	0,91	1,50
Аминофенол	0,16	0,44	0,60
Алкилсульфонат (АС) без наполнителя	0,44	1,50	2,10
Алкилсульфонат керосиновый	0,05	0,18	0,31
Ацетанилид	0,18	0,60	0,91
Бензальдегид	1,19	4,51	6,61
Бензин	0,05	0,16	0,23
	0,31	0,60	0,91
Гваякол	0,05	0,18	0,31
Гидрохинон	0,03	0,05	0,08
Глицерин	0,91	3,29	4,80
Дизельное топливо	0,05	0,16	0,23
Дисольван-4411	0,01	0,03	0,44
Железо общее	0,10	0,20	0,29
Капролактам	0,01	0,02	0,02
Карвакрол	0,02	0,08	0,13
Керосин	0,09	0,31	0,44
Кислота адипиновая	0,08	0,31	0,31
Кислота бензинсульфоновая	0,13	0,44	0,60
Кислота бензойная	0,91	3,60	4,95
Кислота галловая	0,21	0,75	1,19
Кислота изофталевая	0,91	3,01	4,20
Кислота нафтеновая	0,18	0,60	0,91
Кислота сульфосалициловая	0,13	0,44	0,60
Кислота фталевая	0,91	2,85	4,04
м-Крезол	0,08	0,31	0,44
о-Крезол	0,08	0,31	0,44
Ксиленол	0,02	0,08	0,13
Мазут топочный	0,01	0,03	0,05
Мальтоза	0,31	0,91	1,50
Масло машинное	0,01	0,03	0,05
Масло соляровое	0,05	0,16	0,23
Медь	0,60	1,19	1,80
Ментол	0,21	0,60	0,91
Метафос	0,01	0,03	0,05
Метилмеркаптан	0,02	0,08	0,13
Метол	0,01	0,03	0,05
	0,05	0,16	0,23
	0,44	0,16	2,07
Нефтепродукты (обобщенные показатели)	0,01	0,08	0,13
Никель	0,10	0,20	0,29
Нитробензальдегид	0,13	0,31	0,60
Нитробензин	0,16	0,60	0,75
Нитрофенол	0,16	0,44	0,60
Оксонол-17	0,18	0,60	0,91
ОП-10	0,01	0,01	0,02
"Ордрам"	0,01	0,03	0,47
Паста-АС-1	0,47	1,53	2,15
Паста-АС-2	0,31	1,22	1,68
Паста-ДНС-1	0,08	0,31	0,47
"Прогресс"	0,21	0,75	1,06
"Сатурн"	1,35	4,80	6,74
Синтанол ВТ-7	0,16	0,47	0,60
Синтанол ДС-10	0,08	0,31	0,47
СПАВ анионактивные (обобщенный показатель)	0,29	0,60	0,90
Спирты (амиловый, гептиловый, изобутиловый, метиловый, пропиловый, этиловый)	0,18	0,62	0,91
Сульфанол (всех марок)	0,01	0,03	0,04
Тимол	0,02	0,08	0,13
Тридекан	0,05	0,16	0,31
Уксусный альдегид	0,23	0,91	1,22
Фенолы (обобщенный показатель)	0,20	0,40	0,60
Формальдегид	0,60	2,10	3,01
Фосфорорганические пестициды (обобщенный показатель)	0,13	0,18	0,23
Фурфурол	0,23	0,75	1,06
Хлорорганические пестициды (обобщенный показатель)	0,01	0,01	0,02
ХПК	0,10	0,20	0,29
Хром	0,10	0,20	0,29

Поскольку самоочищение воды для многих веществ двойного генезиса происходит не до нулевых значений, для каждого выделенного речного участка определяют концентрацию химического вещества , до которой реально может происходить самоочищение воды от этого вещества, поступающего с водами соответствующего источника (сточные воды, притоки).

При наличии в сточных водах токсичных химических веществ (значительные концентрации тяжелых металлов или пестицидов) может оказаться целесообразным назначение времени задержки начала биохимической трансформации поступающего в водный объект органического химического вещества (обычно в пределах не более 1-3 сут).

Нормативное содержание химического вещества в речной воде (ПДК, ЦПКВ, фоновые региональные нормативы) желательно устанавливать с учетом изученности формирования качества речной воды по рассматриваемому химическому веществу на каждом выделенном для расчета массопереноса участке реки (значения установленных нормативов содержания химического вещества на разных выделенных участках реки с учетом их фоновых концентраций не обязательно должны быть одинаковыми).

6 Теоретические аспекты моделирования изменения по длине реки значений массопереноса химического вещества за рассматриваемый период

6.1 Результаты расчета фактического массопереноса (расчета по фактическим исходным данным) химического вещества через контрольные створы систематических гидрохимических наблюдений за заданный период (заданный гидрологический сезон или другой выделенный характерный внутригодовой период, за заданный год в целом) представляют в виде таблицы и графика, показанных на рисунке 1.

6.2 Моделирование изменений массопереноса химического вещества по длине реки проводят последовательно по выделенным участкам реки, при этом замыкающий контрольный створ каждого выделенного участка является начальным (фоновым) для очередного нижележащего участка.

6.3 В связи с тем, что, как правило, восстановить точный баланс массопереноса химического вещества на выделенном речном участке невозможно, для моделирования приняты следующие концептуальные допущения:

- неучтенный в балансе забор или привнос воды считается линейно распределенным по рассматриваемому речному участку (имеется в виду, например, дополнительный привнос воды с подземными водами или неучтенными распределенными небольшими источниками вещества, а также неучтенные распределенные по длине участка заборы воды на орошение или другие виды небольшого безвозвратного изъятия стока на хозяйственные нужды);

- после восстановления недостающих составляющих водного баланса и значений массопереноса химического вещества невязка между фактическим и рассчитанным массопереносом в контрольном створе каждого выделенного речного участка может быть компенсирована добавочным поправочным коэффициентом, подобранным для суммарного коэффициента скорости самоочищения (трансформации) химического вещества на речном участке.

Таким образом, на первом этапе моделирования на каждом выделенном речном участке выполняется определение значений ненаблюдённых составляющих водного баланса и учет их влияния на массоперенос.

На отдельном выделенном участке реки основными параметрами, которые используют в процессе моделирования, являются следующие:

а) в части водного стока:

- водный сток в фоновом (входном) створе очередного рассматриваемого речного участка (при наличии данных - фактически измеренный, при отсутствии - рассчитанный в контрольном замыкающем створе вышележащего выделенного речного участка), ;

- фактический (измеренный) водный сток за рассматриваемый период годового цикла в замыкающем участок контрольном створе, ;

- водный сток за рассматриваемый период m-го притока первого порядка, расположенного в пределах рассматриваемого речного участка выше К-го заданного для расчета створа, ;

- водный сток за расчетный период в g-м выпуске сточных вод, расположенном в пределах рассматриваемого речного участка выше К-го заданного для расчета створа, ;

- объем забранной воды за расчетный период через в f-й сосредоточенный водозабор, расположенный в пределах рассматриваемого речного участка, ;

б) в части значений массопереноса химического вещества за расчетный период на рассматриваемом участке реки:

- фактический массоперенос химического вещества за рассматриваемый период в контрольном замыкающем участок створе реки, т;

- измеренный (фактический) массоперенос химического вещества за рассматриваемый период в фоновом (входном) створе рассматриваемого речного участка (при отсутствии фактических данных рассчитанный в замыкающем контрольном створе вышележащего выделенного речного участка), т;

- привнос массы химического вещества с водным стоком m-го притока первого порядка за рассматриваемый период, т;

- привнос массы химического вещества за рассматриваемый период с водным стоком g-го выпуска сточных вод, т;

- изъятая масса химического вещества за рассматриваемый период по f-му сосредоточенному забору воды, т.

Суммарный водный сток , , известных (учтенных) источников рассматриваемого вещества в контрольном створе реки рассчитывают по формуле

. (21)

Значение невязки по водному стоку (объем неучтенного привносимого водного стока) , , в контрольном замыкающем створе составит

. (22)

Значение невязки по водному стоку может иметь положительное значение, если на участке реки имеется неучтенный распределенный дополнительный водный сток с определенной концентрацией химического вещества, и отрицательное, если имеется существенное распределенное изъятие водного стока.

Если при дополнительном анализе ситуации на участке водотока выявлены дополнительные сосредоточенные источники водного стока, то их следует внести в расчет по формуле (21). В противном случае неучтенный дополнительный водный сток последовательно распределяют (восстанавливают баланс по водному стоку) по речному участку в расчетных створах в виде добавки, равной

, (23)

где - добавка к водному стоку в соответствующем К-ом расчетном или контрольном створе, ;

N - общее количество назначенных дополнительных расчетных створов на участке.

6.4 Для оценки и ликвидации невязки между рассчитанным и фактическим массопереносом выполняют расчеты в два подэтапа:

- учет изменения значений массопереноса химического вещества в результате простого увеличения или уменьшения значений водного стока;

- учет изменения значений массопереноса химического вещества в результате процессов его трансформации на рассматриваемом речном участке.

Для расчета изменения массы химического вещества в речном потоке используют следующие формулы.

6.4.1 Первичное расчетное значение массопереноса химического вещества в контрольном замыкающем участок створе реки вычисляют как сумму всех источников рассматриваемого вещества на участке

, (24)

где - рассчитанный по фактическим данным массоперенос вещества за рассматриваемый период в фоновом (входном) створе рассматриваемого речного участка (при отсутствии фактических данных - рассчитанный в замыкающем контрольном створе вышележащего выделенного речного участка), т.

6.4.2 Привнос массы химического вещества , т, по g-му выпуску сточных вод за рассматриваемый период определяют по формуле,

, (25)

где - средняя за расчетный период концентрация химического вещества в g-м выпуске сточных вод, ;

- концентрация химического вещества, до которой в рассматриваемый период на выделенном участке реки может происходить снижение его содержания в речной воде, ;

- суммарный коэффициент скорости самоочищения химического вещества, поступившего с водами g-го выпуска сточных вод, используемый в случае (принимают по таблице 2), 1/сут;

- время перемещения загрязненных масс воды между g-м выпуском сточных вод и заданным для расчета створом, сут;

- время возможной задержки процесса самоочищения вещества, поступающего от g-го выпуска сточных вод, сут (по умолчанию принимают равным 0 сут).

6.4.3 Привнос массы вещества , т, с водным стоком m-го притока первого порядка за рассматриваемый период вычисляют по формуле

, (26)

где - средняя за расчетный период концентрация химического вещества в m-м притоке первого порядка, ;

- суммарный коэффициент скорости самоочищения химического вещества, поступившего с водами m-го притока первого порядка, используемый в случае (принимают по таблице 2), 1/сут;

- время перемещения загрязненных масс воды между m-м притоком первого порядка и заданным для расчета створом, сут.

Примечание - Если , то принимают что и равны нулю. То же самое принимают при .

6.4.4 Изъятие речной воды за расчетный период через f-й сосредоточенный водозабор , т, определяют по формуле

, (27)

где - объем забираемой воды через f-й водозабор, ;

- средняя за расчетный период концентрация химического вещества в f-м сосредоточенном водозаборе, (при отсутствии данных берут по расчету в створе реки, где осуществляется водозабор), .

6.4.5 Концентрацию химического вещества , , до которой в рассматриваемый период на выделенном участке реки может происходить снижение его содержания в речной воде, определяют по формулам

- при отсутствии статистической связи

, (28)

- при наличии статистической связи

, (29)

где - средняя за расчетный период концентрация химического вещества в фоновом или замыкающем контрольном створе рассматриваемого участка реки, ;

- средняя концентрация химического вещества в сечении реки в j-ю гидрохимическую съемку, ;

- число гидрохимических съемок за расчетный период.

Параметр предварительно определяют отдельно по данным в фоновом и замыкающем контрольном створах. В качестве окончательного значения выбирают наименьшее из них. В случае сливной пробы вместо значения берут концентрацию химического вещества, полученную по результатам ее анализа за j-ю съемку.

Параметры , , , сут, вычисляют по формулам

, (30)

, (31)

, (32)

где - примерное среднее за расчетный период значение максимальной скорости течения речной воды на рассматриваемом участке, м/с;

- расстояние от фонового створа до К-го расчетного створа на выделенном речном участке, м;

- расстояние от m-го притока первого порядка до К-го расчетного створа на выделенном речном участке, м;

- расстояние от g-го выпуска сточных вод до К-го расчетного створа на выделенном речном участке, м.

6.4.6 Невязку по массопереносу химического вещества в замыкающем контрольном створе вычисляют по формуле

. (33)

6.4.7 На первом этапе моделирования проводят определение дополнительных распределенных потоков массы рассматриваемого химического вещества с учетом вариантов сочетаний между параметрами и .

6.4.7.1 При и , т.е. когда значение меньше фактически измеренного расхода в контрольном замыкающем створе , требуется ввести дополнительный распределенный водный приток на участке реки. Причем добавленный водный приток должен быть по величине равен . В свою очередь, поскольку , необходимо увеличить массоперенос не менее, чем на величину . В данном случае концентрацию рассматриваемого химического вещества для соответствующего значения рассчитывают по формуле

, (34)

где - расчетная средняя концентрация химического вещества на рассматриваемом речном участке, используемая для учета дополнительного распределенного привноса этого вещества при введении в расчет массопереноса невязки водного стока, .

6.4.7.2 Если и (т.е. расчетное значение параметра меньше фактического ), то требуется добавить распределенный приток воды на рассматриваемом участке реки. В связи с тем, что расчётное значение массопереноса больше фактического, дополнительный приток должен содержать химическое вещество как можно в меньшей концентрации, например, равной .

6.4.7.3 Если и (т.е. расчетный водный сток в замыкающем контрольном створе превышает фактический сток), то необходимо уменьшить расчетный сток, добавив на участке распределенный забор воды. Сток воды по расчетному распределенному забору определяют по формуле (24). В качестве концентрации химического вещества в забираемой воде берут среднюю на рассматриваемом участке.

6.4.7.4 Если и (т.е. водный сток по расчету превышает фактический), то требуется уменьшить расчетный водный сток, добавив на участке забор воды. В данном случае распределенный забор воды берут с концентрацией химического вещества, равной средней на рассматриваемом участке.

6.4.7.5 Как следует из приведенных вариантов решения задачи в 6.4.7.1-6.4.7.4, на рассмотренном этапе проблема невязки по массопереносу рассматриваемого химического вещества решается не всегда. Добавление стока или забора воды восстанавливает баланс по стоку, но может оставаться дисбаланс по массе вещества, который требуется решать не добавлением или изъятием реальных потоков воды, а за счет изменения интенсивности процесса самоочищения речной воды или учета дополнительного ее загрязнения.

После первого этапа моделирования оставшуюся невязку по массопереносу химического вещества в замыкающем контрольном створе рассматриваемого речного участка также определяют по формуле, аналогичной формуле (33). В данном в расчете отрицательное значение невязки характеризует наличие на участке остаточной (избыточной) массы химического вещества, которая не была учтена при рассмотрении процесса самоочищения в связи с заниженным значением суммарного коэффициента самоочищения . В данной ситуации следует увеличить абсолютное значение с помощью добавочного поправочного коэффициента . Получившееся положительное значение характеризует неучтенное дополнительное поступление химического вещества за счет внутриводоемных процессов (вторичное загрязнение, поступление химического вещества с подземными водами с более высокой концентрацией, чем это было учтено при расчете распределенного дополнительного привноса химического вещества и т.п.). Эту ситуацию можно учесть с помощью значения добавочного поправочного коэффициента , который позволяет изменить направленность процесса трансформации химического вещества на рассматриваемом участке реки и уточнить абсолютное значение коэффициента .

Для решения задачи по учету и ликвидации остаточной невязки в расчете массопереноса по длине реки можно использовать следующие основные расчетные формулы

, (35)

, (36)

где - расчётное значение массопереноса химического вещества в соответствующем контрольном или расчетном створе после исключения влияния невязки, полученной при предварительном расчете массопереноса химического вещества на рассматриваемом участке реки;

- требуемое (уточненное посредством введения поправочного коэффициента ) расчётное значение массопереноса химического вещества в соответствующем контрольном или расчетном створе для окончательного исключения невязки, полученной при предварительном расчете массопереноса химического вещества на рассматриваемом участке реки;

- поправочный коэффициент, принимаемый для упрощения решения задачи равным единице;

- добавочный поправочный коэффициент (приращение к коэффициенту ), используемый для конечной корректировки суммарного коэффициента трансформации химического вещества на рассматриваемом речном участке (в зависимости от выявленной в результате расчета направленности процесса трансформации химического вещества может данный коэффициент иметь знак "плюс" или "минус")

, (37)

где - характеристика распределенного притока или забора воды, определяемая в соответствии с указаниями 6.4.7.1-6.4.7.4.

Используя формулы (35), (36), после соответствующих их преобразований в целях получения формулы для расчета параметра получим

. (38)

Суммарный коэффициент скорости трансформации рассматриваемого химического вещества на речном участке с учетом рассчитанного по формуле (38) добавочного поправочного коэффициента составит

. (39)

Расчет массопереноса химического вещества по длине рассматриваемого участка реки с учетом рассчитанного поправочного коэффициента выполняют по формуле (36) или по формуле (40)

. (40)

Если при расчете по формуле (38) имеет место , то требуется проверка представительности результатов наблюдения в замыкающем контрольном створе участка (обычно такая ситуация связана с получением ошибочно заниженным фактическим значением концентрации химического вещества в замыкающем участок створе) и оценка целесообразности исключения данного створа из расчета массопереноса.

6.4.7.6 При наличии статистически достаточного количества результатов расчета массопереноса химического вещества желательно установить зависимость значений коэффициента от среднесезонного водного стока в фоновом створе для соответствующих выделенных речных участков.

6.5 В каждом К-м контрольном или расчетном створе значения нормативного массопереноса рассматриваемого химического вещества за расчетный период , т, вычисляют по формуле

, (41)

где - принятая в качестве норматива концентрация химического вещества на рассматриваемом речном участке в виде ПДК или другой принятой в качестве норматива концентрации химического вещества ;

, , , , , - водный сток соответствующего источника привноса или изъятия через водозабор химического вещества, ;

- объем расчётного распределенного привносимого водного стока на речном участке, ;

- объем расчётного распределенного изъятия водного стока на речном участке, .

6.6 В связи с тем, что существенное влияние на массоперенос химического вещества нестационарных источников (склоновый сток дождевых вод с территории городов и сельхозугодий) происходит эпизодически и, главным образом, на локальных участках реки, учет их в массопереносе на основе результатов специально организованных наблюдений на этих отдельных подучастках проводят отдельно в рамках установления НДС (вне рассматриваемых задач в настоящих рекомендациях).

Систематические режимные гидрохимические наблюдения в контрольных створах речных участков должны осуществляться при отсутствии интенсивных ливневых осадков. В связи с указанным в расчетных формулах (35), (36), (40), (41) данные по нестационарным источникам вещества для расчета его массопереноса не учитывают.

При вычислениях массопереноса вещества в фоновом створе каждого выделенного речного участка всегда берется фактически наблюденный водный сток реки за рассматриваемый расчетный период. Это необходимо для получения общей картины характера изменения массопереноса и возможности более детального анализа невязок рассчитанных и фактических значений массопереноса в замыкающих контрольных створах. Здесь следует иметь в виду, что полученные фактические значения массопереноса химического вещества в контрольных створах реки зависят от погрешности расчета средних значений концентраций химического вещества за рассматриваемый период. Последние из-за недостаточности гидрохимических наблюдений по сечению реки за расчетный период не всегда оказываются достаточно представительными. В последнем случае некорректные данные в контрольном створе могут вместе с этим створом быть изъяты из расчета массопереноса химического вещества с пересмотром (укрупнением) протяженности основных выделяемых речных участков.

6.7 Для каждого выделенного речного участка обязательными исходными данными за рассматриваемый период годового цикла являются (без наличия этих данных моделирование массопереноса химического вещества не может осуществляться):

- концентрация химического вещества, поступившего с вышележащего участка реки в фоновый створ рассматриваемого участка , ;

- водный сток в фоновом (входном) створе очередного рассматриваемого речного участка (при наличии данных фактический, при отсутствии - по расчетным данным в замыкающем створе вышележащего выделенного участка реки) , ;

- средняя концентрация химического вещества за рассматриваемые характерные периоды в имеющихся на участке основных притоках первого порядка, ;

- средняя концентрация химического вещества за рассматриваемые характерные периоды в имеющихся на участке основных выпусках сточных вод, ;

- водный сток за рассматриваемые характерные периоды в учтенных на участке притоках первого порядка, ;

- водный сток за рассматриваемые характерные периоды в учтенных на участке выпусках сточных вод, .

6.8 Пример результатов моделирования массопереноса по длине реки за расчетный период представлен в виде графика и таблицы, показанных на рисунке 2.

Для моделирования массопереноса химического вещества по участкам реки рекомендуется пользоваться программой для персонального компьютера (ПК) "PerenosXV". Инструкция пользователю и пример моделирования представлены в приложениях Б и В.

7 Верификация модели

В соответствии с 6.2-6.5 корректировку модели выполняют последовательно от участка к участку реки вниз по течению.

При большом отличии расчетных значений массопереноса в контрольном замыкающем створе на конкретном выделенном участке реки от фактических (доля распределенной массы привноса химического вещества или доля распределенной массы изъятия химического вещества составляет 50% и более) весьма желательно оценить возможные причины такой невязки (некорректный учет процессов самоочищения речной воды от химического вещества, поступающего с приточностью; отбор проб воды без исключения влияния на массоперенос кратковременных нестационарных сбросов сточных вод, недоучет забора высоко загрязненных масс воды из русла реки, недостаточное количество точек наблюдения в сечении замыкающего контрольного створа при высокой дисперсии концентраций химического вещества в нем и т.п.).

При больших значениях погрешности рассчитанных средних концентраций рассматриваемого химического вещества в контрольных створах за расчетный период может оказаться целесообразным укрупнение речного участка (изъятие проблемных контрольных створов с недостаточно представительными данными по средним концентрациям рассматриваемого химического вещества).

Если получены результаты расчета массопереноса на выделенном речном участке для различных характерных сезонов, то крайне желательно установление зависимости полученных коэффициентов от сезонного изменения водного речного стока.

По верифицированной модели выполняют окончательный расчет продольного профиля фактического и нормативного изменения массопереноса химического вещества по длине реки для оценки наличия и особенностей сверхнормативного массопереноса этого вещества по всей длине реки. Рассмотренную модель массопереноса химического вещества по участкам реки можно использовать для определения допустимого привноса химического вещества в реку со сточными водами.

8 Определение допустимого привноса химического вещества со сточными водами на выделенном речном участке

8.1 Задачу по установлению ДПХВ со сточными водами на выделенном речном участке в пределах заданных периодов (сезонов) годового цикла можно решать как для рассмотренного текущего периода, так и с учетом данных расчетног