Формування якості води на водозаборах прирічкових

Прогноз якості води, що витягується прирічкових водозаборами, базується на передбачуваної структури балансу експлуатаційного водовідбору.

Найбільш вразливим компонентом є залучені ресурси, тому що якість води в річковому стоці дуже часто буває "неважливим" у зв'язку з природною руслової метаморфізаціей (зокрема, біологічні процеси), численними побутовими та промисловими скидами (аж ніяк не завжди через очисні споруди), судноплавством і т.д. Тому найважливіше питання - розмір зони захоплення, в першу чергу - положення "вододільній" точки А. Якщо наведений витрата <1, то небезпеки забруднення з річки немає, тому що немає притягається потоку. В іншому випадку треба розраховувати граничне забруднення; необхідна для цього частка залучених ресурсів може бути оцінена або аналітично (при відносно невеликому недосконалість ріки), або на моделі. Кожний блок моделі, що містить контур граничного умови 3 роду довжиною , у вихідних даних забезпечується значенням "додаткової провідності ":

= (для "широких" річок, які є зовнішнім кордоном моделі)

= (для "вузьких" річок).

Виходячи з отриманих на моделі значень рівнів H (або знижень S) підземних вод і заданих граничних рівнів , розраховуються витрати залучення з річки для тих блоків, де ( або ):

або .

Для оцінки загрози бактеріального забруднення з річки розраховується час "добігання" річкової води до водозабору. Очевидно, що швидкість руху води на ділянці між урізу річки і водозабором буде помітно мінятися - Збільшуватися по мірі наближення до водозабору (радіальна структура течії). Тому потрібно використовувати диференціальне опис. При скоєному характер річки умова нульового пониження на урізу враховується введенням дзеркально (щодо урізу) відображеної свердловини з рівним дебітом протилежного знаку (рис. 7.8).        

Ріс.7.8. До розрахунку часу добігання річкової води до водозабору     

Градієнт напору в будь-якому потоці . Градієнт напору в довільній точці М дорівнює сумі градієнтів від дії реальної (з дебітом ) і відображеної () свердловин:

.

Швидкість фільтрації в радіальному потоці:

,

звідки .

Дійсна швидкість руху води до водозабору . З іншого боку, в точці М її можна виразити через швидкість фільтрації та активну пористість:

.

Тепер можна записати диференціальне рівняння

з відокремлюваними змінними

.

Інтегруючи його в межах від 0 до t за часом і відповідно від L0 до 0 по довжині, отримуємо:

звідки остаточно

.

Для "типового" набору параметрів (Q = 3 тис. куб.м на добу, L0 = 200 м, m = 20 м, n0 = 0.1) час добігання річкової води складає близько 55 діб, тобто помітно менше часу виживання хвороботворних мікроорганізмів в підземних водах. Певний запас у цьому розрахунку може дати недосконалість річки за рахунок глинистих подруслових відкладень, які можуть виконувати роль "грунтового фільтра ", проте достовірної методики розрахунків для таких умов поки немає.

При обгрунтуванні розмірів зони санітарної охорони для прирічкових водозаборів керуються такими міркуваннями:

Якщо наведений витрата <1 (тобто залучення з річки відсутній), то розрахунок ЗСО проводиться як для необмеженого пласта.

В розмір ЗСО вниз по потоку включається вся ділянка між водозабором і урізу ріки (). При цьому треба мати на увазі, що кордон поясу II може не досягати урізу річки, якщо час добігання річкової води буде більше 200