Динамика загрязненности дождевого стока

Загрязненность дождевых вод складывается из двух составляющих: основной загрязненности, определяемой смыванием и накоплением на поверхности загрязнений и фоновой, возникающей из-за эрозии (размыва) самих поверхностей.

Для каждой территории можно определить максимальную (предельную) загрязненность. Это объясняется тем, что часть загрязнений регулярно удаляется при сухой уборке и мойке улиц, а также уносится ветром. Количество загрязнений, накопленных за время T на единице площади, определяется по формуле:

, (4.1)

где M_max – максимально возможное количество накапливаемых загрязнений, кг/га; k_з – коэффициент динамики накопления загрязнений, T – продолжительность периода без стока, сут.

График, построенный по этой зависимости, приведен на рисунке (4.1).

Рис. 4.1 Зависимость количества загрязнений от времени их накопления

Значения

и к₃ для взвешенных веществ можно принимать:

• для районов современной застройки с высокой степенью благоустройства и малой транспортной нагрузкой = 10-20 кг/га, к₃ = 0,4-0,5;

• для административно-торговых центров с высокой транспортной нагрузкой = 100-140 кг/га, к₃ = 0,3-0,4;

• для промышленных районов и зон, прилегающих к крупным магистралям, = 200-250 кг/га, к₃ = 0,2-0,3.

Количество смываемых загрязнений M_см зависит от продолжительности выпадения t и средней интенсивности q дождя:

,(4.2)

где к_с - константа смыва, зависящая от характеристики бассейна водосбора, равная 0,003-0,008; меньшие значения к_с соответствуют менее загрязненным территориям и равнинному рельефу.

Дополнительная фоновая загрязненность стока, вызванная размыванием грунтовых поверхностей, во многом определяется состоянием дорожных покрытий и бордюров, отделяющих проезжую часть от газонов и грунтовых поверхностей, их высотным расположением, уклоном земли, а также зависит от интенсивности дождей.

Концентрация взвешенных веществ в дождевом стоке у дождеприемников (г/м³) составит:

, (4.3)

где - объем дождевого стока с площади водосбора, м³, за время выпадения осадков t, определяется по величине слоя осадков или интегрированием гидрографа стока; F – площадь водосбора, га.

Концентрация загрязнений в талом стоке меньше изменяется во времени, поэтому ее можно условно принимать постоянной в течение всего периода снеготаяния.

Кроме вышеуказанных факторов, на загрязненность стока сильно влияет и характер движения по сетям. В начальный период дождя, когда малым расходам соответствуют малые наполнения и скорости течения, часть загрязнений, поступивших в канализационную сеть через дождеприемники, выпадает в осадок и уменьшает загрязненность дождевых вод. При увеличении расходов и скоростей дождевых вод возможно размывание и транспортирование ранее выпавших в осадок загрязнений, в том числе осевших частиц от предыдущего дождя.