Метод расчета разбавления сточных вод

Процесс разбавления определяется физическими процессами, протекающими в водной среде и определяемые гидродинамикой течения.

Кратность разбавления связана с коэффициентом смешения (γ) следующим приближенным значением: ,

где n – кратность общего разбавления сточных вод в водном объекте, равная произведению кратности начального разбавления (n_н) на кратность основного разбавления (n_о):

(2.14)

Обычно в водном объекте различают зону начального разбавления, где процесс разбавления происходит вследствие вовлечения окружающей жидкости турбулентным струйным потоком, образующимся при истечении сточных вод из оголовка выпуска, и зону основного разбавления, где разбавление происходит за счет течений и турбулентного обмена в окружающей жидкости. Количественный учет влияния начального и основного разбавлений производится через кратность начального (n_н) и основного (n_о) разбавлений.

Начальное разбавление (n_н) рекомендуется учитывать при выпуске сточных вод в следующих случаях:

- для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков в водоток при соотношении скоростей потока V_Р и выпуска V_О: V_О ≥ 4V_Р;

- при абсолютных скоростях истечения струи из выпуска, больших 2 м/с; при меньших скоростях расчет начального (n_н) разбавления не производится.

Кратность основного разбавления (n_o) определяется по методу В.А.Фролова – И.Д.Родзиллера

(2.15)

(2.16)

где . (2.17)

L – расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до рассматриваемого контрольного створа, м;

α – коэффициент, учитывающий гидравлические условия смещения, определяемый по формуле

(2.18)

где φ – коэффициент извилистости, равный отношению расстояния по фарватеру L_Ф (от места выпуска сточных вод до рассматриваемого створа) к расстоянию между этими створами по прямой L_П.

(2.19)

ξ – коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод в водоток (при выпуске у берега ξ равен 1, при выпуске сточных вод в стержень реки ξ равен 1,5);

D – коэффициент турбулентной диффузии, м²/с, определяется по формуле

(2.20)

где g – ускорение свободного падения, 9,81 (м/с²);

V – средняя скорость течения реки (м/c);

H – средняя глубина реки, (м);

- коэффициент Шези (м^0,5с), определяемый по формуле Н.Н.Павловского или таблицам. Коэффициент Шези связан с гидравлическим радиусом потока и с коэффициентом шероховатости ложа реки, определяемым по таблицам. Для летних условий гидравлический радиус R ≈ H (средняя глубина реки).

µ - функция коэффициента Шези, при ≤60 µ =0,7× +6, при >60 µ=48.

Для повышения точности расчетов вместо средних значений V, H, рекомендуется брать их значения в зоне непосредственного смешения сточной жидкости с речной водой.

Для облегчения расчетов в приложении приводятся численные значения величины β в зависимости от значения .