Методика оценки характеристик поверхностного стока

Для получения точных и достоверных данных о составе дождевого стока выбирают колодец, не имеющий боковых притоков, поворотов, перепадов, строительных дефектов в сопряжении труб и лотка. На выходном отверстии подводящей трубы измеряют наполнение лотка, расход потока и отбирают пропорциональную пробу, например, при помощи перистальтического насоса (насоса постоянного расхода). Пробу направляют в общий сосуд (интегральная проба) либо в индивидуальный сосуд (дифференциальная проба). В момент измерения следует убедиться в отсутствии отложений и принять меры по их ликвидации в случае обнаружения. Отбор проб производится емкостным пробоотборником, погруженным под уровень воды в лотке. После погружения емкость сообщается с атмосферой, из нее выходит воздух, и она заполняется водой. Нежелателен захват проб воды с поверхности (например, плавающей нефти) и осадка со дна лотка. Объем сосуда выбирают исходя из общего объема разовых проб, количества отборов, а также диаметра трубы (рис. 8.1).

Диаметр трубки 6 для отбора рекомендуется назначать не менее 4-5 мм, а отверстия в наконечнике 7 - не менее 2 мм. Информация по выборочным пробоотборам представляет качественную характеристику бассейна водосбора. Для получения средних многолетних данных о количественной характеристике загрязнений поверхностного стока необходимо каждый год проводить лабораторный контроль.

Контроль по одному параметру - составу сточных вод (без привязки к расходу воды и характеру выпадения дождя) - не дает возможности составить точную характеристику сброса загрязнений. Например, при треугольном гидрографе стока (рис. 8.2, а) изменение состава опи­сывается плавным уменьшением загрязнений во времени (рис. 8.2, б), и величина мгновенного сброса высчитывается как произведение расхода q_t на величину концентрации С, т.е. G, = </, • С, (ее изменение во времени показано на рис. 8.2, в).

Максимальная концентрация загрязнений в начале дождя не характеризует сброс в целом, так же как и концентрация загрязнений в конце дождя. По графикам а и б трудно оценить средний за период дождя сброс загрязнений. Суммируя мгновенные сбросы G_i , составляют интегральный график сброса загрязнений.

Общее количество загрязнений в сбросе G составит

                                        (8.1)

Средняя величина сброса G_cр будет равна

                                                       (8.2)

где t_ст - продолжительность стока.

Условная средняя квадратичная концентрация загрязнений в сбросе

                           (8.3)

В дождевые сети, как правило, поступает инфильтрационный (дренажный) сток, величина которого незначительно изменяется в течение суток. Определить продолжительность стока t_ст и объем дождевого стока Q_ств этих случаях весьма затруднительно. Обычно начало и конец стока на канализационном коллекторе оценивают по увеличению либо снижению расхода сточных вод. Установить начало процесса дождевого стока по коллектору довольно сложно, поэтому его следует принимать при увеличении расхода на 15-20 % по отношению к постоянно поступающим дренажным водам. Еще сложнее установить окончание этого процесса, поскольку сток с больших площадей бассейна водосбора происходит весьма долго. Поэтому t_ст и Q_стследует измерять только за период интенсивного стока. Для этого на интегральном графике сброса загрязнений проводится прямая линия, характеризующая интенсивность притока загрязнений. Такая линия охватывает 85-90 % массы загрязнений, отсекая участки начала и окончания стока, характеризующиеся относительно слабым поступлением загрязнений. Эта линия (по возможности) описывает условно-равномерное поступление загрязнений и позволяет определить продолжительность протока по сети основной массы загрязнений t₀. Если точки условного начала стока t₁и его окончания t₂, перенести на график (см. рис. 8.2, в) дифференциальной функции сброса, то прямая линия будет характе­ризовать равномерный сброс, эквивалентный вышеуказанной массе загрязнений. Полученная величина среднего сброса позволяет с точностью до 10-15 % определить величину средней концентрации стока:

Таким образом вычисляется (в первом приближении) средняя концентрация загрязнений за период протока по коллектору основной части дождевого стока. Средняя концентрация в интегральной пропорциональной пробе будет отражать именно эту величину. Разовые пробы, отобранные в произвольные отрезки времени и не привязанные к началу, середине или окончанию стока, не могут быть приняты в качестве характерных. Параметры разовых проб (расход сточных вод, концентрация загрязнений) являются накопительным информационным материалом.

Для оценки полученной анализом концентрации того или иного вида загрязнений необходимо учесть координаты времени от начала и конца стока, междождевой период (продолжительность накопления загрязнений на поверхности бассейна стока за предшествующий период сухой погоды) и отличие данного дождя от расчетного. Расчетный дождь при определении ПДС и ВСС является предельным дождем, как правило, с повторяемостью 10-20 раз в году.