Оценка временного повышения мутности при производстве дноуглубительных работ

Дноуглубительные работы, проводимые для обеспече­ния необходимых судоходных глубин для прохода флота по рекам, водохранилищам, озерам и каналам через отмели в устьях по зонам смешения морских и речных вод, не только повышают пропускную способность водных путей и создают условия безопасного плавания для судов, но и ока­зывают как априорно полезные воздействия на гидравлику и гидроэкологию водной среды, так и негативное влияние на окружающую природную среду.

Закономерности образования временной повышенной мутности водной среды при дноуглубительных работах изучались специальной технической комиссией Постоян­ной международной ассоциации судоходных конгрессов и многими зарубежными научно-исследовательскими орга­низациями. Методика НГАВТ основана на решении системы урав­нений турбулентной диффузии С. В. Афанасьева. В резуль­тате обработки расчётных значений концентрации твёрдых примесей при рефулировании грунта в речной поток при различных глубинах и скоростях течения получены расчёт­ные графики, использование которых позволяет определить плановое очертание поля дополнительной мутности при любом значении предельно-допустимой концентрации (ПДК). Для твёрдых примесей приняты следующие значе­ния ПДК: 0,25 мг/л – для условий межени и 0,5 мг/л – для паводка. В соответствии с принятой схемой участка, методика расчётов сводится к следующему:

1. Район реки, в котором производится отвал грунта, разбивается на отдельные участки длиной ∆ l, начиная со створа 0–0, проведённого через начальную точ­ку сброса грунта в отвал, вниз по течению до створа, где начинается зона, имеющая рыбохозяйственное значение. Расчёт по участкам ведётся из–за того, что в речном потоке от сечения к сечению могут существенно изменяться глу­бина, скорости течения, плановая конфигурация русла.

По плану участка определяются длина i –го участка ∆ l и средняя глубина T_i по оси выброса.

Из натурных данных или при их отсутствии расчётным путём устанавливается средняя скорость течения V_i на каж­дом участке.

2. По известному диаметру d ₅ грунта, соответствующе­му 5%–ному содержанию рефулируемого грунта по объёму, находится гидравлическая крупность грунта ω.

3. Определяются значения коэффициентов

К_ω – коэффициент гидравлической крупности, по графику K_ω = f (ω)

К_V – коэффициент скорости, по графику K_V = f (V)

К_T – коэффициент глубины, по графику К_T = f (T)

4. Вычисляется значение условной длины расчётного участка

(4.1)

5. Устанавливается концентрация примесей в створе выброса по зависимости

(4.2)

где К _у – коэффициент уноса грунта, определяемый по номомограмме

Q _T – техническая производительность землесоса, м³/ч;

К_j – процентное содержание частиц грунта меньше кон­тролирующего диаметра (при d ₅ коэффициент K_j = 0,05);

ρ – плотность грунта, кг/м³;

В _вз = 3 В _сбр – ширина взмученного потока в створе рефулирования, равная утроенной ширине сбросного устройства В _сбр, м;

Т, V – глубина (м) и скорость течения (м/с) в месте вы­броса.

6. По величине концентрации примесей в створе выбро­са С ₀ с графика L_ω = f (С) находится услов­ная координата L_{ω 0} створа сброса пульпы 0–0.

7. Вычисляется условная координата нижней L_ωi границы i –го расчётного участка

L_ωi = L_{ωi -1} + ∆L_ωi (4.3)

Для определения ширины зоны мутности, превышающей ПДК, сначала находят величину L_{ω ПДК} по значению ПДК = 0,25 мг/л с графика L_ω = f (С). Затем определяется

∆ L_ω = L_{ω ПДК}– L_{ω 0} (4.4)

(4.5)

8. Находим относительную координату i –го сечения

L _{отн. i} =(L_ωi – L_{ω 0}) / ∆ L_i (4.6)

9. По графику B _отн = f (L _отн) определяем относительную полуширину зоны повышенной мутности B _отн в i –ом створе

10. Вычисляем действительную полуширину зоны повышенной мутности

B_i = B _отн ^. ∆ L_i (4.7)

 

4.2 Определение объёмов образования подсланевых вод и твёрдых отходов

Определение объёма образования подсланевых вод W _п.в за период производства работ

(4.8)

где q _п.в – норма накопления подсланевых вод, зависит от мощности СЭУ земснарядов, м³/сут;

Группа судов	Мощность СЭУ, л.с./кВт	Норма накопления q п.в, м^3/сут
I	До 300 / 220	≤ 0,3
II	300 / 220 – 800 /588	≤ 0,4
III	Свыше 800 / 588	≤ 0,5

t _ПП – продолжительность подготовительного периода, сут.

Объём накопления твёрдых отходов

(4.9)

где q _тв – норма накопления твёрдых отходов на 1 чел/сутки, q _тв = 0,3 кг;

n _эк – количество членов экипажа и пассажиров, чел.

Объём накопления сухого бытового мусора

(4.10)

где q _б.м – норма накопления бытового мусора на 1 чел/сутки, q _б.м = 0,002 м³