Тема: Моделирование загрязнения вод суши

Продолжительность 4 часа

Задание:

Используя программу РЕКА определить

1. На каком расстоянии от устья реки возможен сброс промышленных вод предприятия с сохранением в устье реки качества вод не превышающем ПДК. Предусмотреть случай уменьшения расхода реки на 30% (Табл.1).

2. Определить загрязнение реки на заданном километре от устья в результате сбросов группы предприятиятий. Оценить “вклад” в загрязнение каждым предприятием (Табл.2).

Расчеты основаны на "Методике расчета предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ в водные объекты со сточными водами", ВНИИВО, Харьков 1990 г.

Модель водного объекта имеет следующий вид

(*)

где К – множество номеров расчетных створов, в которых моделируется качество воды; Y_k – вектор показателей (концентраций веществ), характеризующих качество воды в створе k, г/м³; Y_k-1 – то же для предшествующего по течению створа k-1 (если (k-1) K, то створ k-1 является начальным створом (истоком) реки и Y _k-1 =(С_φ)_k1, где (С_φ)_k1 – вектор фоновых концентраций веществ в воде водотока в створе k-1, (г/м³); Y_ν – то же для створа ν, расположенного в устье притока, впадающего на участке (k,k-1); С_i – вектор максимальных среднечасовых концентраций веществ в сточных водах выпуска i, (г/м³); q_i - расход сточных вод выпуска i,(м³/с); Q_α - расход воды реки в расчетной секции α,(м³/с); α(i)- номер расчетной секции, в начале которой расположен выпуск сточных вод водопользователя i,(м³/с); V_k – множество номеров створов, расположенных в устьях притоков, впадающих на участке (k,k-1); I_k – множество номеров выпуска сточных вод, поступающих в водный объект на участке (k,k-1); A_k,k-1 , A_kv и B_ki - матрицы, характеризующие разбавление и трансформацию качества речных и сточных вод;

Порядок работы:

1. Входим в директорию РЕКА и запускаем файл peka.exe.

2. С помощью кнопок "Река" и "Вариант" выбираем реку с которой будем работать. Кратко работу с программой можно пояснить так: вначале подготавливаются (редактируются) исходные данные для моделирования, затем запускается расчет и анализируются результаты либо в табличной, либо в графической форме с выводом на экран, либо на принтер.

3. Прежде чем запустить расчет загрязнения необходимо подготовить таблицу гидросети исследуемого водотока, таблицу источников сбросов загрязняющих веществ, таблицу притоков, таблицу загрязняющих веществ. Для этого выберите меню "Таблицы", затем из списка таблиц выберите название редактируемой таблицы.

Таблица "Гидросеть" определяет графический вид гидросети (Меню Схема) и определяет гидрологические параметры моделирования.

Добавить новую строку можно нажатием клавиши “Ins”, а удалить строку нажатием клавиши “Del”.

Поля "Река" и "Вариант" при добавлении новой строки заполняются автоматически текущими значениями. Поле "Характеристика" может принимать следующие значения:

л.с. - насел.пункт на левом берегу реки

п.с. - насел.пункт на правом берегу реки

л.р. - левый приток реки

п.р. - правый приток реки

сбр. - источник сброса

В поле "Расстояние, км" задается расстояние от точки начала водотока (принимается за 0 км) до описываемого в данной табличной строке створа.

Скорость и расход воды в основном водотоке на уровне данного створа заносятся в поля "Скорость, м/с" и "Расход, л/c".

Если в таблице "Гидросеть" изменить поле "Река" или "Вариант" или и то и другое, то при сохранении Таблица с новым сочетанием "Река" и "Вариант" заменит Таблицу "Гидросеть" со старыми значенпиями "Река" и "Вариант". Будьте внимательны!

Поля "Код реки" и "Номер ист.сбр." являются вспомогательными, их можно не вводить.

Таблица "Притоки" аналогична таблице источников сбросов.

Для удаления строки из таблицы "Загрязняющие вещества" достаточно поставить в поле "Выбор" данной строки "-". После выхода из редактирования (Клавиша "Esc") с сохранением результата и повторного входа в данную таблицу этой строки уже не будет.

4. Запуск режима "Моделирование" формирует таблицу "Результаты моделирования". Количество загрязняющих веществ и их состав определяются исходной таблицей "Загрязняющие вещества" для выбранной реки и варианта. Сохраняется только последний вариант таблицы "Результаты моделирования", то есть новая таблица "Результаты моделирования" стирает старую таблицу

5. Режим "Схема" формирует и выводит слева на экран графическое представление гидросети реки и справа графики концентраций загрязняющих веществ. Для перемещения схемы и графиков вниз, вверх, вправо, влево по экрану необходимо поместить курсор мыши в крайнее положение на экране (вниз, вверх, вправо, влево) и щелкнуть левой кнопкой мыши. При этом изображение сдвинется в сорону противоположную от курсора.

6. Режим "Печать" позволяет распечатать таблицы на принтере и редактировать эти таблицы в текстовом редакторе Лексикон не выходя из программы РЕКА.

Контрольные вопросы

1. Приведите основные расчетные условия используемые при моделировании загрязнения вод суши с помощью программы РЕКА.

2. Какие исходные данные необходимы для выполнения расчета загрязнения поверхностного водотока с помощью программы РЕКА?

3. Что такое коэффициент неконсервативности загрязняющего вещества?

4. К какому классу моделей относится используемая модель водотока?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6