Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

29 страниц

319.00 ₽

Купить Р 52.24.855-2016 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Рекомендации устанавливают порядок прогнозирования распространения загрязнения на аварийноопасных участках водотоков с использованием результатов предварительных натурных модельных трассерных и экспериментов на мезокосмах. Объектом применения рекомендаций являются расположенные в зоне повышенного риска аварийного загрязнения малые и средние реки, имеющие выраженную структуру течений и подверженные реальному или потенциальному аварийному загрязнению. Рекомендации предназначены для оперативно-производственных подразделений Росгидромета и организаций других ведомств определенных, осуществляющих проведение оперативного мониторинга аварийного загрязнения поверхностных вод в районах повышенного риска аварийного загрязнения водных объектов.

 Скачать PDF

Документ зарегистрирован ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером Р 52.24.855-2016 от 21.11.2016 года

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Общие положения

5 Требования безопасности

6 Требования к квалификации персонала

7 Подготовка и проведение трассерных экспериментов

     7.1 Основные положения натурного гидродинамического моделирования

     7.2 Изучение особенностей водотока и разработка схемы эксперимента

     7.3 Оборудование створа наблюдения

     7.4 Подготовка трассера, введение его в водоток и отбор проб

8 Количественное определение трассера в отобранных пробах и обработка полученной информации

     8.1 Схема обработки проб трассерного эксперимента

     8.2 Фильтрование проб

     8.3 Микроскопирование

     8.4 Определение основных гидродинамических параметров участка водотока

9 Эксперименты по определению неконсервативности загрязняющих веществ

     9.1 Основные положения натурного химико-биологического моделирования для определения неконсервативности загрязняющих веществ

     9.2 Проведение мезокосменных экспериментов

10 Порядок работ в аварийный период

Приложение А (обязательное) Представление результатов трассерного эксперимента и эксперимента на мезокосмах

Приложение Б (обязательное) Перечень необходимого оборудования, вспомогательных устройств, приборов, материалов для проведения полевых трассерных экспериментов

Приложение В (рекомендуемое) Листинг пользовательской VВА функции "Ехр_Dispersion" для расчета значения Q

Библиография

 
Дата введения05.07.2017
Добавлен в базу01.01.2018
Завершение срока действия04.07.2022
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

21.10.2016ПринятФГБУ НПО Тайфун
10.11.2016ПринятУправление мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета
11.11.2016УтвержденРосгидромет
РазработанФГБУ ГХИ
Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29

МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

(Росгидромет)

Р

РЕКОМЕНДАЦИИ    52.24.855-

2016

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ АВАРИЙНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ВОДОТОКАХ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОПЕРАТИВНОМ МОНИТОРИНГЕ

Ростов-на-Дону

2016

Предисловие

1    РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)

2    РАЗРАБОТЧИКИ А.М. Никаноров, чл.-корр. РАН (руководитель разработки); И.П. Ластенко (ответственный исполнитель); Н.М. Трунов, канд. техн. наук; В.А. Циркунов

3    СОГЛАСОВАНЫ с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение «Тайфун» (ФГБУ «НПО «Тайфун») 21.10.2016 и Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета 10.11.2016

4    УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Руководителя Росгидромета 11.11.2016

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 06.12.2016 № 561

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ ФГБУ «НПО «Тайфун» за номером

Р 52.24.855-2016 от 21.11.2016

6    ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

7    СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2022 год

© Росгидромет, ФГБУ «ГХИ»

II

P 52.24.855-2016

4.10 Установленные в результате натурных экспериментов параметры со, Dx, Vx, к могут быть использованы для других аналитических решений одномерной модели с иным характером (эпюрой) выпуска ЗВ в соответствии с Р 52.24.627 или для численного моделирования процессов распространения пятна загрязнения.

5    Требования безопасности

Наблюдения проводят с учетом требований техники безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и правилами [5].

При отборе и обработке проб загрязненных вод необходимо соблюдать правила, утвержденные инструкциями по работе с вредными веществами и сточными водами, а также правилами безопасности при работе на водоеме [5].

Эксплуатация электроприборов производится в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок.

6    Требования к квалификации персонала

К работам по проведение трассерных экспериментов на водных объектах допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие допуск для работы на водных объектах и освоивших люминесцентный микроскоп.

7    Подготовка и проведение трассерных экспериментов

7.1    Основные положения натурного гидродинамического моделирования

7.1.1    Загрязненные массы сточных вод, поступившие в водный объект в результате аварийного сброса, взаимодействуют по законам турбулентной диффузии со смежными объемами чистых речных вод. Результатом этого процесса является разбавление загрязненных сточных вод основным потоком реки. При этом разбавление действует одинаково как на консервативные, так и на неконсервативные вещества. Интенсивность и характер перемешивания загрязненных сточных вод с водой водных объектов зависит от гидравлических характеристик водного объекта, количества и характера поступления сточных вод и т.п.

7.1.2    Основой натурного гидродинамического моделирования на водных объектах является трассерный эксперимент. Трассерный эксперимент состоит в том, что в исследуемую гидродинамическую систему водотока вводят в заданном режиме определенное количество легко обнаруживаемого в водном объекте консервативного вещества-индикатора (трассера).

Движение трассера в водном объекте соответствует пространственно-временным эволюциям меченных им водных масс. Наблюдая в определенном режиме за распределением трассера в водном объекте, судят о параметрах, характеризующих изучаемую гидродинамическую систему или процесс.

7.1.3    Для подобных задач целесообразно использовать трассеры, удовлетворяющие следующим основным требованиям:

-    должны быть безопасны в санитарно-гигиеническом и экологическом отношении;

-    должны быть устойчивы в течение длительного времени в толще воды водного объекта и определяться с помощью несложных методов при наличии различных помех;

-    иметь невысокую стоимость;

-    их определение в воде должно быть возможно при весьма малых концентрациях.

7.1.4    Для малых и средних рек на относительно коротких участках по длине фарватера, где не требуется высокой чувствительности метода, допустимо использование таких трассеров, как растворы солей электролитов или флуоресцентных красителей: флуоресцеин, родамин, уранин, эозин и др.

7.1.5    Наиболее эффективно в трассерных экспериментах применение многоцветных флуоресцентных трассеров на основе высокодисперсных суспензий ярко люминесцирующих микрочастиц с размерами от 0,5 до 1,5 мкм, имеющие правильную сферическую форму. Эти трассеры могут применяться в любых жидких средах, в природных водах любой степени загрязнённости (в том числе в сточных водах). По чувствительности метода определения флуоресцентные трассеры не уступают радиоизотопным. Эти трассеры надежно определяются в любых жидких средах в большом диапазоне разбавлений начальной (стартовой) концентрации до 1014 раз. В одном эксперименте можно использовать при необходимости несколько (от 3 до 5) различающихся по спектру флуоресценции трассеров, что значительно упрощает, удешевляет проведение эксперимента. Вследствие высокой чувствительности метода определения трассеров, расходы таких трассеров в обычных экспериментах чрезвычайно малы.

Флуоресцентные трассеры запатентованы и широко апробированы на различных водных объектах бывшего СССР и Российской Федерации [2].

7.2 Изучение особенностей водотока и разработка схемы эксперимента

7.2.1 Подготовительный этап натурного трассерного эксперимента включает детальное ознакомление с имеющимися данными, характеризующими аварийно-опасный участок водотока. Для потенциально опас-

8

P 52.24.855-2016

ного источника должны быть установлены основные ЗВ и определены водопользователи, для которых эти вещества представляют опасность; согласованы уровни высокого загрязнения (ВЗ) для соответствующих участков рек по Р 52.24.734.

В случае отсутствия данных, проводят рекогносцировочное обследование участка работ, в результате которого устанавливают ориентировочные скорости течения речных вод, определяют расположение створов наблюдения, расстояния между створами, выбирают вертикали и горизонты отбора проб, составляют схемы отбора проб, выявляют возможные мешающие определению трассеров условия (наличие пленки нефтепродуктов, большое количество мелких водорослей или взвешенных веществ) и т.д.

7.2.2    Важной является ориентировочная оценка и расчет ожидаемых кратностей разбавления трассерного вещества в местах отбора проб. Последнее необходимо для того, чтобы при проведении трассерного эксперимента в отобранных пробах концентрации индикатора были достаточными для его надежного количественного определения.

7.2.3    При выборе мест расположения створов наблюдения учитывают следующее:

-    участки между створами должны иметь сходные морфометрические характеристики русла;

-    в схему расположения створов наблюдения должны быть включены створы выше по течению от близлежащих городов, населенных пунктов, мест водозабора и водопользования, попадающих в случае аварийного сброса, в зону риска ВЗ вод;

-    должен быть обеспечен подъезд к створам наблюдения для проведения экспериментальных работ.

7.2.4    В выбранных створах предварительно определяют зоны максимальных скоростей потока, поскольку основная масса ЗВ при аварийном загрязнении распределяется в поперечном сечении русла неравномерно: зоны максимального загрязнения, как правило, совпадают с зонами максимальных скоростей потока. Отбор проб, при проведении натурных экспериментов проводят таким образом, чтобы зона наибольшего загрязнения в поперечном сечении водотока была надежно установлена.

7.2.5    По результатам промеров глубин, в выбранных створах намечают вертикали для отбора проб воды. Обычно используют от 5 до 7 вертикалей: одну на стрежне реки и по две к левому и правому берегам. Для реки шириной не более 20 м количество вертикалей может быть уменьшено до трёх. В зависимости от глубины реки намечают число точек отбора проб воды на вертикали. Так, при глубине свыше 3 м назначают три точки пробоотбора: 0,25 м от поверхности, середина и 0,25 м от дна. При глубине от 2 м до 3 м пробы отбирают у поверхности и у дна, при глубине менее 2 м достаточно одной точки - середина водной толщи.

P 52.24.855-2016

7.3 Оборудование створа наблюдения

7.3.1 На основании разработанной схемы эксперимента в каждом створе в соответствии с 7.2.5 устанавливают оборудование для отбора проб воды по всему живому сечению реки для всех вертикалей и всех уровней (см. рисунок 3).

1 - вакуумный электрический насос; 2 - жгут соединительных трубок; 3 - капроновый трос; 4 - вакуумируемая кассета с емкостями для отбора проб; 5 - всасывающие диффузоры; 6 - грузы

Рисунок 3 - Принципиальная схема установки для одномоментного отбора проб с вакуумным пробоотборником по живому сечению реки

7.3.2    Быстрый одномоментный отбор проб на нескольких вертикалях на малых и средних реках удобно осуществлять специально разработанным вакуумным пробоотборником, фотография которого приведена на рисунке 4. В этом пробоотборнике электрический насос по сигналу оператора засасывает воду из всех точек отбора проб. Каждую пробу помещают в свою склянку. Склянки с отобранными пробами заменяют на пустые и процесс может повторяться.

Фотография вакуумного пробоотборника для одномоментного отбора проб представлена на рисунке 4.

Установка с вакуумным пробоотборником для одномоментного отбора проб, развернутая в створе наблюдения представлена на рисунке 5.

7.3.3    В чистой посуде для отбора проб воды не должны содержаться остаточные (от предыдущего эксперимента) частицы трассера. Для этого использованная в экспериментах посуда моется горячей водой по обычной методике с применением моющих растворов (как правило, применяют 20 %-ный раствор синтетических моющих средств).

7.3.4    Для обеспечения трассерного эксперимента кроме установки для отбора проб необходимы оборудование и материалы, перечень которых приведен в приложении Б.

Ю

P 52.24.855-2016


Рисунок 4 - Вакуумный пробоотборник для одномоментного отбора проб


Рисунок 5 - Установка в створе для одномоментного отбора проб с вакуумным пробоотборником на реке Миус


11


7.4 Подготовка трассера, введение его в водоток и отбор проб

7.4.1    После того как намечена общая схема эксперимента и, определены стартовые количества трассера, известны необходимые концентрации, плотности и размеры частиц трассера, условия транспортировки трассеров и т.п., готовят нужное количество высококонцентрированного препарата трассера в соответствии с РД 52.24.634, Р 52.24.627 и [2].

7.4.2    Рабочую суспензию трассера готовят непосредственно перед ее применением, разбавляя (распуская) исходный концентрированный препарат (раствор, суспензию или порошок) в необходимом количестве воды. Обычно для приготовления трассера используют воду того водного объекта, где проводят эксперимент. Если эта вода сильно загрязнена нефтепродуктами, взвешенными веществами и т.п., то желательно для приготовления рабочей суспензии использовать другую, менее загрязненную воду. Для приготовления стартового объема концентрированный препарат необходимо лишь разбавить. Как правило, это делается прямо в накопительной емкости-дозатора.

7.4.3    Количество трассера, необходимое для проведения эксперимента, рассчитывают ориентировочно в соответствии с РД 52.24.634, Р 52.24.627 и [2], исходя из ожидаемых размеров шлейфа, учтенных с запасом, и того конечного счетного содержания частиц, которое было бы наиболее удобно для количественной обработки проб воды.

7.4.4    Режим введения трассера в исследуемый водный объект зависит от конкретной схемы эксперимента. Полевой эксперимент, имитирующий залповый аварийный выброс ЗВ в водоток, моделируются путем импульсной инжекции всего количества трассера.

7.4.5    На рисунке 6 приведен пример распространения пятна введенного трассера, имитирующего аварийное загрязнение реки.

Рисунок 6 - Распространение пятна трассера в момент инжекции (река Тузлов в районе г. Новочеркасска)

12

Р 52.24.855-2016

Содержание

1    Область применения................................................................................1

2    Нормативные ссылки................................................................................1

3    Термины и определения...........................................................................2

4    Общие положения.....................................................................................4

5    Требования безопасности........................................................................7

6    Требования к квалификации персонала..................................................7

7    Подготовка и проведение трассерных экспериментов...........................7

7.1    Основные положения натурного гидродинамического

моделирования...............................................................................7

7.2    Изучение особенностей водотока и разработка схемы

эксперимента..................................................................................8

7.3    Оборудование створа наблюдения............................................10

7.4    Подготовка трассера, введение его в водоток и отбор

проб...............................................................................................12

8    Количественное определение трассера в отобранных пробах и

обработка полученной информации..................................................13

8.1    Схема обработки проб трассерного эксперимента....................13

8.2    Фильтрование проб......................................................................13

8.3    Микроскопирование.....................................................................14

8.4    Определение основных гидродинамических

параметров участка водотока......................................................15

9    Эксперименты по определению неконсервативности загрязняющих

веществ...................................................................................................17

9.1    Основные положения натурного химико

биологического моделирования для определения неконсервативности загрязняющих веществ.............................17

9.2    Проведение мезокосменных экспериментов..............................17

10 Порядок работ в аварийный период....................................................18

Приложение А (обязателное) Представление результатов

трассерного эксперимента и эксперимента

на мезокосмах......................................................................20

Приложение Б (обязателное) Перечень необходимого

оборудования, вспомогательных устройств, приборов, материалов для проведения полевых трассерных

экспериментов......................................................................21

Приложение В (рекомендуемое) Листинг пользовательской VBA

функции «Exp_Dispersion» для расчета значения а?........22

Библиография............................................................................................23

ш

Введение

Основанием для разработки настоящих рекомендаций является острая необходимость развития и совершенствования государственной системы мониторинга за аварийным загрязнением водных объектов в зонах влияния потенциально опасных промышленных объектов. В соответствии с [1] органы Росгидромета, в случае аварийного загрязнения водных объектов, обязаны обследовать зоны распространения аварийного загрязнения, производить отбор и анализ проб поверхностных вод вне санитарно-защитной зоны предприятия и составлять оперативные прогнозы распространения зоны аварийного загрязнения.

Наиболее сложным элементом комплекса работ по обеспечению оперативного мониторинга аварийного загрязнения поверхностных вод, входящих в компетенцию Росгидромета, является оперативное прогнозирование распространения зоны загрязнения в водном объекте вследствие адвективного переноса загрязняющих веществ (ЗВ), расширения зоны загрязнения, обусловленного гидродинамической дисперсией, а также перенос и перемешивание ЗВ за счет турбулентной диффузии. Не менее сложным является и учет изменений концентрации неконсервативных ЗВ.

Этим определяется сделанный в настоящих рекомендациях выбор способов параметризации расчетных соотношений на основе натурных трассерных экспериментов и химико-биологических экспериментов в ме-зокосмах [2].

Методологической основой оперативного мониторинга аварийного загрязнения поверхностных вод является проведение упреждающих гидролого-гидродинамических и химико-биологических исследований. Такие экспериментальные исследования должны проводиться на всех потенциально опасных с точки зрения аварийного загрязнения участках водных объектов. Программы таких предварительных модельных исследований составляют на основе детального прогноза развития («сценария») аварийного процесса. На основе химико-биологического и гидролого-гидродинамического моделирования основных элементов «сценариев» развития аварийных процессов предполагается «воспроизведение» процессов в наиболее уязвимых местах экосистем и тем самым обеспечение приемлемой точности прогнозных расчетов. При этом особое внимание уделяется надежности количественных оценок основных прогнозных характеристик предполагаемого аварийного процесса: время добегания загрязненных вод до любого нижерасположенного створа наблюдений, коэффициент разбавления загрязненных вод и максимальные концентрации ЗВ в пятне загрязнения, коэффициент неконсер-вативности т.п.

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗОНЫ АВАРИЙНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ В ВОДОТОКАХ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОПЕРАТИВНОМ МОНИТОРИНГЕ

Дата введения - 2017-07-05 срок действия - до 2022-07-05

1    Область применения

Настоящие рекомендации устанавливают порядок прогнозирования распространения загрязнения на аварийноопасных участках водотоков с использованием результатов предварительных натурных модельных трассерных и экспериментов на мезокосмах. Объектом применения рекомендаций являются расположенные в зоне повышенного риска аварийного загрязнения малые и средние реки, имеющие выраженную структуру течений и подверженные реальному или потенциальному аварийному загрязнению.

Рекомендации предназначены для оперативно-производственных подразделений Росгидромета и организаций других ведомств определенных в [1], [3], осуществляющих проведение оперативного мониторинга аварийного загрязнения поверхностных вод в районах повышенного риска аварийного загрязнения водных объектов.

2    Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

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 52.24.734-2010 Организация и проведение наблюдений за состоянием и изменением качества поверхностных вод в чрезвычайных ситуациях

РД 52.24.309-2011 Организация и проведение режимных наблюдений за состоянием и загрязнением поверхностных вод суши

РД 52.24.634-2002 Уточнение местоположения створов (пунктов) наблюдений и режимов отбора проб на основе использования трассерных методов изучения гидродинамических характеристик водных объектов

РД 52.24.670-2005 Унифицированный метод определения острой токсичности проб поверхностных вод суши, содержащих взвешенные вещества

1

РД 52.44.2-94 Охрана природы. Комплексное обследование загрязнения природных сред промышленных районов с интенсивной антропогенной нагрузкой

Примечания

1    При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:

• национальных стандартов • в информационной системе общего пользования • на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты». который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году:

- нормативных документов Росгидромета и типовых нормативных документов - по РД 52.18.5 и дополнений к нему - ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов

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

3 Термины и определения

3.1    В настоящих рекомендациях использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    аварийное загрязнение водных объектов: Загрязнение, обусловленное различными чрезвычайными ситуациями на водных объектах, прежде всего аварийными сбросами загрязняющих веществ [4].

3.1.2    аварийный сброс загрязненных вод: Сброс загрязненных вод с превышением проектных или установленных предельно допустимых норм по расходу воды или по содержанию в ней одного или нескольких загрязняющих веществ (Р 52.24.627).

3.1.3    вертикаль створа наблюдений: Условная отвесная линия от поверхности воды (или льда) до дна в водоеме или водотоке, в пределах которой выполняют работы для получения данных о показателях состава и свойств воды (Р 52.24.627).

3.1.5


3.1.4    внутриводоемные процессы: Всевозможные процессы, происходящие в водном объекте, без детализации химических и биологических превращений.


P 52.24.855-2016

3.1.7    высокозагрязненные воды: Воды с повышенным содержанием одного или нескольких загрязняющих веществ, исключающим или существенно ограничивающим водопользование на водном объекте (Р 52.24.627).

3.1.8    горизонт створа наблюдений: Место на вертикали (по глубине водотока или водоема), на котором производят работы для получения данных о показателях состава и свойств воды (Р 52.24.627).

3.1.9 _

загрязняющее воду вещество: Вещество в воде, вызывающее

нарушение норм качества воды.

[ГОСТ 17.1.1.01-77, статья 40]_

3.1.10    зона высокого загрязнения: Участок водного объекта с высокозагрязненными водами.

3.1.11    коэффициент неконсервативности: Константа скорости разрушения в воде неконсервативных загрязняющих веществ, позволяющая дать количественную оценку самоочищающей способности водных объектов от их вредоносного воздействия [4].

3.1.12    максимально загрязненная струя в створе водотока: Масса воды с наиболее высоким содержанием загрязняющих веществ, занимающая определенную часть сечения водного потока (Р 52.24.627).

3.1.13    мезокосм: Пространственно изолированная часть исследуемой природной экосистемы, изолированная микроэкосистема, которая включает определенный объем исследуемой природной воды и соответствующую площадь донных отложений вместе с населяющими их биотическими сообществами [4].

3.1.14    оперативный мониторинг: Информационно-измерительная и предупредительная система, предназначенная для оперативного выявления (обозначения) опасных ситуаций, вызываемых аварийным загрязнением водных объектов или их участков.

3.1.15 _

самоочищение вод: Совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водного объекта.

[ГОСТ 27065-86, статья 19]_

3.1.16    створ водотока (реки): Условное поперечное сечение водотока, используемое для оценок и прогноза качества воды (Р 52.24.627).

3.1.17    створ наблюдений: Условное поперечное сечение, в пределах которой выполняют работы для получения данных о показателях состава и свойств воды.

3.1.18 _

сточные воды: Воды, отводимые после использования в бытовой

и производственной деятельности человека.

[ГОСТ 17.1.1.01-77, статья 29]_

3.1.19    трассерный эксперимент: Метод физического моделирования, позволяющий в условиях максимального приближения к натур-

3

ным изучать в водной среде различные гидродинамические, гидрохимические, гидробиологические процессы, обусловленные явлениями мас-сопереноса и массобмена [4].

Примечание - Сущность метода заключается в визуализации с помощью специальных веществ-маркеров (трассеров) пространственных перемещений отдельных объемов жидкой среды относительно друг друга [4].

4 Общие положения

4.1    Для прогнозирования распространения зоны ЗВ и последующего использования в оперативном мониторинге аварийного загрязнения малых и средних рек рекомендуется проведение предварительных полевых экспериментальных работ с трассерами и мезокосмами на аварийно-опасных участках этих водных объектов. Целью экспериментальных работ является определение параметров математической модели, обеспечивающей оперативное проведение прогностических расчетов распространения пятна загрязнения при аварийном залповом выбросе.

4.2    Эксперименты для определения параметров математической модели проводят в безаварийный период в различные фазы гидрологического и сезонного циклов, что обеспечивает возможность надежного оперативного прогнозирования распространения пятна загрязнения в различные периоды времени без привлечения значительных вычислительных ресурсов.

4.3    Общая схема оперативного мониторинга аварийного загрязнения водотока представлена на рисунке 1.

4.4    Оперативный мониторинг применим в случае аварийного загрязнения малых и средних рек, где возможно проведение серии трас-серных экспериментов с определением концентрации трассера в нескольких створах по всему живому сечению реки.

4.5    К основным характеристикам зоны аварийного загрязнения водных объектов, определяемым в безаварийный период, относятся:

-    время добегания переднего фронта Тпф - время, через которое передний фронт волны загрязнения достигнет заданного створа на участке максимально высоких скоростей течения (см. рисунок 2);

-    время добегания зоны максимального загрязнения - время, через которое максимальная концентрация загрязнителя пересечет створ наблюдения на участке максимально высоких скоростей течения (см. рисунок 2);

-    время прохождения волны загрязнения ЛТ - продолжительность прохождения высоких и экстремально высоких концентраций загрязняющего вещества через заданный створ;

-    площадь живого сечения водотока в створе наблюдения и;

-    коэффициент неконсервативности ЗВ к;

-    коэффициент продольной дисперсии Dx.

P 52.24.855-2016

Рисунок 1 - Общая схема оперативного мониторинга аварийного


загрязнения водотока

Время с момента инжекции, ч

Рисунок 2 - Характерный вид кривой динамики концентрации трассера в заданном створе


4.6 В основе прогностической математической модели лежит одномерное адвективно-диффузионное уравнение


-- + Vx-^D,§ + F(C) = 0,

д[ дх дх


(1)


5


P 52.24.855-2016

вещества, кг/м3;

где С - средняя по поперечному сечению концентрация загрязняющего

Vx— средняя скорость по поперечному сечению, м/с;

Dx - коэффициент продольной дисперсии в направлении течения реки, м2/с;

t - время, с;

х - координатная ось (ее направление совпадает с направлением осредненного течения всего потока реки), м;

F(C) - функция характеризует химические, биохимические и другие процессы, происходящие с загрязняющим веществом в водоеме.

х


C(x,t) = ,М -wx/4TTDxt


(2)


4.7 Аналитическое решение уравнения (1) для случая залпового сброса (импульсной инжекции по всему сечению водотока) имеет вид

где С(х, t) - средняя по поперечному сечению концентрация ЗВ, кг/м3 в заданном створе реки на расстоянии х, м, от места аварийного сброса в момент времени t, с, прошедшего после аварии;

М - масса общего количества попавшего в водоток вещества в результате аварии, кг;

w - площадь живого сечения водотока, м2;

Vx- средняя по поперечному сечению скорость реки, м/с;

Dx - коэффициент продольной дисперсии в направлении течения реки, м2/с;

к - коэффициент неконсервативности,1/с.

Определив в ходе предварительного трассерного эксперимента параметры: ш, Dx, Vx, к и используя выражение (2), можно определить в случае реальной аварийной ситуации в каждом конкретном створе водотока в зоне наибольшего загрязнения динамику концентрации загрязняющего вещества.

4.8    Коэффициент неконсервативности к загрязняющих веществ определяется методом натурного химико-биологического моделирования в мезокосмах. Техника проведения этих экспериментов приведена в [2] и РД 52.44.2.

4.9    Трассерные эксперименты и эксперименты на мезокосмах осуществляют на выбранных участках реки во все важнейшие гидрологические фазы: весеннее половодье, летняя межень, зимняя межень и т.п. в соответствии с РД 52.24.309. Результаты заносят в компьютер в виде таблиц (см. приложение А), где их хранят до поступления информации об аварийном сбросе.