автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Формирование полей примеси в водоемах и водотоках (общие и региональные задачи)

РГ6 од

•-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ШетЕРНО-СТРОИТВЛЬНЫЛ ИНСТИТУТ

Не правах рукописи БЕЗОЕРАЗОВ йрий Борисович

ФОРМИРОВАНИЯ полая ПРШВСИ В ВОДОЕМАХ И ВОДОТОКАХ (05щие и региональные задачи)

05.23.04 - водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водньк ресурсов

Автореферат 4

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 1993 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском инженерно-строительном институте (СПбИСИ) Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Курганов А.«4. Доктор технических наук, профессор Майрановский Ф.Г. Доктор технических наук, профессор Федоров М.П.

Ведущая организация - Государственный проектный институт Ленводокеналлроекх.

Защита диссертации состоится р.

ь /3 484• на заседании специализированного совета Д.063.31.01 при Санкт-Петербургском инженерно-строительном институте по адресу: 19800Ь, г.Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4. Зал заседаний совета (Ленинский аап).

С диссертацией мохно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского инженерно-строительного института. Автореферат разослан ¿¿Ы^ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета 'кандидат технических наук,

доцент Разумов Н.Ф.

ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кризисное состояние природной среды, в том числе и гидросферы, во многих регионах страны обусловливает необходимость экологического прогноза последствий лдбого вмешательства в естественный режим водоемов и водотоков. Б свод очередь, необходимой базой собственно экологических исследований выступает прогноз трансформации гидрохимического режима, имедщий и самостоятельное значение с точки зрения подчиненности правилам охраны внутренних воднЬгх объектов й прибрежных зон морей для известных ввдов водопользования, основанный на закономерностях диффузионного переноса и превращения веществ. Для полного прогноза гидрохимической ситуации необходимо рассмотреть рад вариантов, вкл.оча.ощих нестационарность гидрологического рея.™а и характер воздействия, однако в качестве расчетного (неаварийного) случая обычно принимается стационарное поступление примеси в водоток в условиях межени, что и -предопределяет интерес к решений, основанному на максимальном учете особенности структуры естественного водного потока.- К необходимым исходным элементам гидрохимического прогноза относится объективная характеристика фоновой нагрузки в увязке с расчетными гидравлическими параметрами в рамках заданного гидрологического релкма. Современные представления о процессах формирования

концентрации важных в экологическом отношении веществ .пока-

\

зываот целесообразность применения статистических методов исследований. Двумерные вероятностные модели типа рвохдд-фон мме.от специфический характер и их приложения применимы не только для оценки условий в расчетных створах рек, но и,

для полного описания работы выпускных устройств станций аэрации и лиЕнесЗросов. Чистые в экологическое отношении гидротехнические сооружения могут оказать заметное влияние на преобразование естественных гидрохимических полей, поэтому становится весьма евжной прогнозная оценка тенденций их изменчивости как функция гидравлических характеристик сооружения. Активные, в смысле раавитого диффузионного массообые-на, донные отложения часто вносят существенный вклад в накопление в воде неженагельных примесей, равно как и в ухудшении кислородного, режима, для прогнозной оценки их ваияния необходима информация о3 о*идаемых кинетических закономерностях, физические модели, учитывающие особенности исследуемого объекта могут си улить ва<шым источником сведений, характеризующих лестный оЗтен веществ в системе вода-донные " .отлолеаия.

Основное содержание данной работа й состоит в формулировке, обосновании и реализации разного рода теоретических и физических моделей с целью выявления новых закономерностей процессов массолереноса в водной среде под влиянием различных источников и факторов в интересах прогноза качества бод. \

Цель работы -ааклочалась в дальнейшем совершенствовании методов оценки состояния вэдоемов и водотоков под воздействием »гнешних и внутренних источников. Применены теоретические (детерминированные и статистические) л лабораторные модели к результаты моделирования в обобщенной £орме положены в основу методов расчета, рекомендуемых для приложений б практике инженерных расчетов полей концентраций.

Программа иссаедоЕЭний Екяочала следу,одае эщачи:

- Формулировка и реа/илзация модели конвективно-диффузионного переноса ве цестЕа в руслах произвольной плановой вонригурации и разработка рекомендаций для практических приложений в условия* с таЦ|ЛО я арного режима.

- соогнолений мелду «шдким и растворенным стоками, особенно разработка статистических методов оценки вероятных Еедичин концентраций при фиксированном расходе для слабо коррецированнкх исходи«- рядов.

- Исследование влияния низко- и высокойапорнкх гидротехнических сооружений на формирование шлей 'ар шеей для водоемов И ЕОДОТОКОВ.

.'-'Обоснование усчовий моделирования и экспериментальное изучение ваияния водообмена и при;энннх скоростей течения на кинетику массооЗмена в пограничной системе вода-донные. отложения.

- Приложение результатов, ¿годелирования для оценки кислородного ре*има водоема и анализа яривчоса - выноса фос- . фатов^

Научная новизна результатов и основные положения, выносимые на аатту: _ '

$ развитие ш- реализация моделей-переноса вещества применительно к реапьньм руслам произвольной плановой конфигурации, вп^ть до практических методов быстрого решения задач прогноза б усюЕиях основного расчетного случая стационарного регима; . •■ •

- 'вероятностно-детерминированный метод оценки фонового СОСТОЯНИЯ ЕО ;0е«0в И ЕОДОтоков как функции гидролого-

гидрохимических характеристик и с учетом уровня коррелированно сти исходных рядов;

'- обоснование и результаты изучения кинетики массооб-мена в пограничном слое системы" вода-донные отложения на экспериментальных моделях, что создает нову<о основу для расчета баланса кислорода и иных веществ квазиоднородных участков акватории;

- результаты моделирования и наблюдений влияния гидротехнических сооружений на трансформацию полей концентрации как следствие изменения усаовий водообмена и режима попусков.

Комплекс результатов, полученных в результате исследований, позволяет, по мнени.о автора, рассматривать их как сумму новых знаний, пршкмимых к решению ряда практических задач прогноза и поверочных расчетов качества вод в целях планирования водоохранных мероприятий.

Научная основа исследований и достоверность полученных результатов следуют т современного понимания сущности и адекватных методов расчета течений конвективно-диффузионного массопереноса, изаоженных в трудас Ананяна А.К., Банса-ла М, Васильева О.Ф., Вервея А., Гиргидова А.Д., Еременко Е.В., Караушева A.B., Лаптева Я.Л., Лайрановского Ф.Г.,йак-кавеева В .'Д., Морокова В.В., Яааля Л.Л., Розовского Л.Л., ?одэиллера Й.Д., Сейра В., Фишера К, Фролова В.А., Элдера Д.т. и др: •

Приложения статистически иетодоь к, глдроного-гидрохимическим задачам основаны на лееde^xoваннам Ачеклна O.A., •Дружинина Н.й.,. 'Лбраглаова O.Ü., Кошена Р, Лэе.уШ А, ¿¡ал-кяна А.И. Изучение вторичного изг^амешш гидо-глов л кдне-тнки превращения ьэдесхь е'.мо ihsho Езг.язром 'А. к., rti.-iuco-

вой А.И., Добо'инсом В., Драчевш C.J., Кашшнъм В.Т., Мар-тынорой .4.В., Несмеяновым С.А., Огунромби Д«.,,Скакальским З.Г., Томасом И., Черкинсиим 'C.d. и положено в основу рассмотрения массообмена меаду водой и донными отложениями.

Практическая ценность рекомендаций и методов, полученной: б результате исследований, заключается в том, что они вводят новые принципы теоретического и экспериментального моделирования состояния качества вод, позволял® расши-»

рить область пр/ыенения конвективно-диффузионных: моделей по сравнений с известными прототипами. Рекомендуемые методы решения отдельных задач представлены как прикладные вычислительные схемы (алгоритмы), либо в форме элементарных зависимостей, либо как данные региональных исследований на основе новых подходов, что во всех случаях предполагает их применимость в практике работы а интересованных структур . разных уроьней.

.Исследования и приложения результатов реапидоаиы в соответствии с программами ГКНГа, ЛинВУЗз и ¿Линмелиоводхо-. за применительно, в частности, к рекам бассейна р.Невы'и Невской Губе, рекам Северного Кавказа, йолдавии.и Средней Азии и ряду других водных объектов. ' •

^лробаций работы. ' Основные результаты исследований были представлены и обсуждены на ежегодных научных конференциях Ленингрэ.^кого инженерно-строи тельного института в , период с 1ёЧ>7 йо 11991 годы , Ш, 1У, У, У1 и УЛ Бсесоозных симпозиумах по современным проблемам самоочищения и регулиро- :, ванля. качества.к>Ды (Таллинн, t969,1972,1975,1979 и 1985 гг) СоЕетско-америка-кИом симпозиуме по использованию мат ем а- ■ тических модег ей да я оптимального, управления качествен во-

- а - '

ды (Харьков, 19Лз г.), Республиканской кон ретенция "Человек и окру/каощая среда" (Ленинград, 1575), Всесоюзной конференции "Оценка и классификация качества вод"(Харьков, 19/5 г.), семинаре по итогам гидролого-зкологических исследований р.Невы и ленской губы (Леаингрец> 19во г-)> дьаяды на Взесоадноы соЕедании "Охрана природной среды морей и устьеЕ рек"-(Владивосток, 1936г., Ростов-на-дэну, г.),

Всесоюзной конференции по гидравлике водопропускных сооружений (Саратов, 1985 г.).

ДуЗилкации. Основные рэзу аьтз'иг исследований,лэлоленых в основу диссертации,, опубликованы в 37 печатных работах и 15 отчетах.

Объем работы. ' Диссертация состоит мз введения, четырех глав, з экл.очения; списка литзратурк (20о наименований) и четырех•приложений. Объем работы (без ар молений) - 343 страниц, в том числе 277 машинописного текста.

- , РАБОТЫ '

Во введении охарактеризована актуальность задач поло-лен них е основу диссертационной рэ ;л намечанн луни их решения.

В первой главе рассматривается детерминированный под-

хрд к аоделироЕ а ни .о качества еод^ в руслобчх потоках под

влияние«! сЛоосных вод. Е качестве объекта изучения вь:брана о ~ ■'

зона основного разбавления, где рассеяние пассивной принеси (смешение) происходит в результате.конвентлт^о-дпзцузнон-кого переноса л в качестве об ¡.ей «одели выступает уравнение яурбуаензгнои дн^¿узии (дисперсии). Лдтенитеаьыо к условиям

- g -

доiг')соочноpo лропнозэ качества вод естественно ьоспользо-гаться схзц'ннарлум арлбякаенизл обдей мо^еии. Известные

jeann оci-m лоте я рзаалчаьыи'упрощениями исходных: уравнений, ог-Еечаокие конкретна» зд;ачам и аеюдами реализации. Аналлз гчлочначн'« исследований локаааа, .что к числу наименее пссч.э^оf3-!hwx JTчоси-сся вопрос явного учета конвективных состэвлчошис в процессе переноса принеси, чему и посвящена основная часть г 19ВЫ.

le.»: не .ланеэ, в чачзлэ расеазтрпвазтся вариант решения для неоднлкр-этнэ рассмотренной модели распространения при-liecii в прялом ареала*/леском русле, т.е. без поперечных конрэктякг/гвнглс членов. Для прямоугольного поперечного сечения pyciа предлагаемое решение приводит к вырахены, для расчета поля концентраций в пределах г-}ССл1атрИЕаеж>й зоны при извести'« услоыях, Ечражао.Ци.х требование неароницаемо'-сти.граничнмс дорэосностей потока. • Формула реиения Л". П.

где С - искомая концентрация, избыточная.по отношение -к .фону; и. И, - номера гармонии- ршложеняя искомого ре-леш'я'Е ряд ¿урье соатбегсхвеняо ао у и ,2 ; еоср(~А fïi,h. )<)Wn)COinU Z - собственная функция, отвечао-цзя собстнй-о.ву числу Xm.fl ; X - безразмерная-продольная; у ît Z - безразмерное поперечные координаты.

"Wm'^Ain ^Д (для prt = + 4. где t ■ 0,1,2,... ) Wm - 2 (¡05- rofrlj (для № = ôi где , t - 0,1,2,... ).

где Ь и И - параметры аппроксимации поперечного сечения, русла лршоугоаьш!.ком (ширина и. глубина соответственно); V - средняя скорость; (Oij и - поперечные горизонтальный и вертикальный коэффициенты поперечной дисперсии (КПД). Функции

начальных условий ^lYhfT вычисляются в зависимости от характера выпускного устройства: безнапорного или напорного, причем принадлежность выпуска к определенному типу можно найти по известным критериям Лаптева.

Для-безнапорного выпуска:l^ni= J^m^ IX ТГZcCZ —

где l^m^Cc j*^'171 (¿J^^y u Co _ начальная концентрация,-избыточная по отношению к :рну, I^o q =Ср'

где -ifi- - площадь поперечного сечения русла, °/\1

т.е. принимается, что на выпуске весь расход сточных вод 'принимает скорость потока V . Фдзически Коз йициент У|о,о соответствует избыточной концентрации при x-^-fQ .

Для напорного выпуска в качестве начального принимается замыкао,дий стЕор зоны начального (струйного) разбавления. Саедуя ралению Ляйхтикга в.отношении распределения концентра ций в сечении осесимметричной струи, имеем

&

щи.

гДе у,- . - поперечная координат а выпускного устройства. Выражение для ^0,0 записывается аналогично случаю безнапорного истечения, но 8- , г,>л е. - крат-

ность начального разбавпения.

Радение (1) яелжтся приближенным и степень приЗлиже-ния зависит от числа гармоник и . Задаваясь допустимой погрешностью Ъ в долее от Г^о.о , минимально достаточные оценки для и можно получить из неравенств

Сп^ехр С2) !

' !

•' ■ ■ ' (

__ ^ 2 13)

Ясно, что вычисление по С1) намного упрощается, если ; рассматривать концентрацииосредненньид по глубине, но и в ' этом случае оно уступает, по трудоемкости известному решенио Лааля. Однако применение простейших малинных методов уравнивает возможности применения. (Предложенный алгоритм практически .не накладывает ограничений на оснащенность.польэо- . нагеля). • ■ ...

Аналогичное что структуре, но более слодное по реализаций» реление получается,для прямых русел с-треугольной формой аппроксимации поперечного сечения.. Исходное уравнение в Цилиндрической, системе' координа!,' при условии изотропии

. од. с : . ; : . ; ■

.. «о

где X» 2 - линейные,а^ - угловое координатные направ-ле мя и,сиедовательноув качестве аппроксимации второго уров- I

ня формы поперечника принимается сектор. Расчетная зависимость:

ГО. 1<

C-Z ДИт,1--Поо (5) Z / -w ио .гс/1>0 .а-С^г)

Граничные и начальные условия; Jbin-O.^. WN1*4^

' iL /

где собственные числа Д-тЛ ' Y и

£0о; - корни производной функции лесселя порядка S

• s Tm^S Со (V, г)\л/т4<1/;

W^/V Сдля где 't .0,1,2...)

и ^'¿СОб^УЧ'о <ддя ГЛ'Н , rÄet - 0,1,2...);

функция начальных условий ^R^clt,

где vfä - Функция оесселя порядка, Как и ранее

. где-

площадь поперечного сечения

водотока,

В -данном .саучае линеинэ!е р азмеры берутся в размерной форме, а /Ц* - в радианах."

.-' Для приближения к реальной плановой.Форме'природных "рек рассмотрено уравнение конвективно-диффузионного переноса дая^ЕОДотока ДБИвулегося по дуге окружности радиусаR.' Поскольку поперечные составл водае скорости течения йогут 'ли^ь на порядок отличаться от продольной; скорости, то и роаь конвектиЕНОГо переноса оказывается Епэане сопоставимой с дикруапонным-рассеянием,. Что я.предопределяет споа-

недчлвость .учета конвективных, членов- В плановой цилиндрической системе, лотэгая ХД.Д. изотропным, имеем ■

где 5 •> Ух - скорости течения в координатных направлениях Ч (продольной ао-дуге), % (поперечной горизонтальном), .Н (поперечном вертикальном).'-

Как и ранее,•примесь рассматривается язк пассивная субстанция, в концентрации как избыточные по отношений к ' ]юну. Ре^эние уравнения (.6)' дает и необходимую информация) дня прогноза концентраций нэконсервативного вещества. Дей-ствлтельно;рассчитанное -чтаяе концентраций всегда мо лег быть преобразовано в пэае кратностей разбавлений \г\, , и, следоЬаТе^Ьно, с учетом всего многообразий процессов превращения, исковая веллчина . ■ •

где ^ , Сремя доо'егания, К - коэффициент неконоер-вативностк. ., ■ ■ '

Для ^остейшего случая прямоугольного .аоперечника

имеем»гоаикЧ11ь%.усаовия для (6)

т.е. в 6тя!1ч;гэ от'аредздущего начала расположено в центре поперечника»' ' ' ....'• .

Прэдю&елчче схемы реиения име.от отличия в зависимости от о г; ос!П.:?Чьйой ширины русла,; что обусловлено как

гидравликой явления, так и особенностям вычислительного процесса, фи-малых B/H ( ~ 25 и меньше) горизонтальные и вертикальные поперечные компоненты скорости имеат одинаковый порядок и устойчивость решения обеспечивается во всем диапозоне параметров,.причем,при достаточно крупной сетке. "Наоборот, в условиях относительно широких русел вертикальным конвективным переносом можно пренебречь,' а устойчивость решения требует выполнения специальных'условии для выбора параметров сетки. Поэтому для узких русел принималась постоянная сетка, состоящая из 45 х 7.активных узлов, к которым добавлялся внедаяй,слой по периметру, все члены которого рэвны соответствует! членам прэдлеству.ощего слоя, что и обеспечивало выполнение граничных условий.

Расчетная рекуррентная формула, составлена по явной пя-' титочечной схеме, коэффициенты.при Конвективных членах (компоненты скорости) вычислядись по- гиперболическим Функциям Ананяна, К.Л.Д•оценивался по формуле Лотапова, т.е. принимался изоШропнш.' Бо всех' вариантах счета начальная, избыточная концентрация,задавалась в центральном узле начального сечения, ■ 1000., В, результате статистической обработ-

ки вычисленных рядов максимальных, концентраций для каждого . из сечений получена расчетная зависимость

• Л^Г^ЩУ^Н (7)

где fi^fi^/bt ^¡н) можно определить по графикам, -полученные, в результате статистической-обработки результатов численного 'решения уравнения (6). ■

I 100

го

ад оо

к к"' *

1 У

1 — у <Г\ г"

6 « 40

» го

а

Графики р при фиксированных н о-^ю; А-Ь-ЧЬ; П-^25.

Для варианта моделирования широких русел ( 1ц> 25) левая часть у£>авнёния (6) упрощается за счет пренебрекения членов У2. • Коэффициенты'в левой части вычис-

лялась по полиномам Розовского» а расстановка координат видоиамёнйа! начало расположено на поверхности, т.е.,

и \ •

Рекуррентная формула по явйой лятиточечной схеме

♦VC (4** V<)'кк/Л

If ■ % ., - V- % , Jl - /m , ... tô) К-Щ+Щоо' Vx u.

обеспечивав! сходимость процесса ( С1,-ji К >0 ) при условии неотрицательности коэффициентов при ц JtК > поскольку "оэффициенх 6 . является знакопеременной величиной. Поэтому таг в поперечном направлении V оценивался из условия + fcy'. « >0 , исходя из ГПДК и. тш |А|( Второе условие + 'JJ4Z) накладывает ограничение на величину шага по 1?.

, Та^им оЗразом, параметры, сетки не яг-я^тоя' постоянными величинами, но зависят от исходных величин и В результате'реализации'модели построен комплект графиков ^/в V ®/н) для русловых и J en его-« рчх выпусков.при постоянной начальной концентрации.

Реально прогнозируемая величина максимальной концентрации получается-из'ревультата (7) ■ . *

" £ с » (f)

. т.е., аоярввочшй зависит'от отношения расходе*

сЗросных . зд It расходу водотока и числа клеток в поперечзи--ке, поскжьку . вычислена в. аредлолощении, что ало-

- 1Р -

щадь носителя исходной избыточной концентрации в начальной сечении равна площади целой клетки. Для второго варианта решения (по графикам) требуется ввести и второй поправочный коэффициент на действительную величину избыточной концентрации £ ■ 1000/ Со • Кратность разбавления определяется либо как отношение избыточных концентраций в расчетном створе (максимальной) и на выпуске, либо как отношение расходов. Например, для первого варианта с постоянной сеткой (. £ » 16, К - 7) тзец для безнапорного выпуска

о

11" [0,99 1 "' , О0)

а о учетом струйного разбавления

Л- -- 1 (И)

__и ~ и и '_иго__+ .

[ )%]+ ^ Оо . -

Некоторые пришг'пиальные регуиьтаты теоретического изучений процессов рассеяния примеси в изогнутйм руЬле сводящей к следуощему. Контрольные р'ышния, отвечающие, второму варианту модели ( » 0), начиная с праймам совпада,са а'уточненным решением-по первому

варианту ( очевидно* свидетельствует о малой

- * \ • . роли вёрЯийального' конвективного перекоса в процессе формирований п^ля концентраций да«е в не очень широком русле.

СрМнение результатов с контрольными расчетамидЛя прямого канала показываю®, что'во втором случае получает- : ся превышение С гпар не более 20& если кривизна сопоставляемого русл а. невелика ( причем эта оценка практически не меняется по длине, свидетельствуя о эамо-,

роженности вклада конвективной- составляощей.

■ Установлено,, что изменение знака крлвизны сопряженных участков моделируемого русла практически невлияет на распределение Сргщ вдоль потока..

Подтверждено в оЗщем очевидное заключение о некотором преимуществе руслового Быпуска в отношении интенслрикации процесса смешения. Последние, два вывода, равно как и общая закономерность изменения С/пах вдоль потока^ получили подтверждение на гидравлической модели.

Караушевым „введено понятие обобщенного коз ¿фициента турбулентной дирфузии, точнее обобщенного коэффициента по- . перечной дисперсии, как единой величины ответственной в теоретической модели за конЕективно-дифрузионный перекос. Для условий плановой задачи получено уравнение,' включающее дейг-ствительный КВД ( ) и'.обобщенный КЦЦ ( Е ), причем

(12)

где Уу - осреднейный модуль поперечной скорости. Полагая Е" ^ Ф , причем очевидно ^ > 1, принимая для вычисления Vу распределение поперечной скорости по поликому Маккавеева, можно получить

4,09 10* &/цр) ... (13)

где Г= - ', причем и 1,4 - концентр а-

ции любой,субстанции у,выпуклого и Еогнутого берегов соот- , ветственно. Они подлежат опытному определению.

Для обобщения результатов модельных испытаний на русла с произвольными значениями гидр эвллчесшк характеристик

рассмотрено соотношение решений для прямого русла при ус-ювии вычисления КЦЦ по Потапову и модифицированной формуле Карау1|ева» которая, по Нгуён Динь Ххинь, пог 'чается уд-воениеЦ известной и в большей степени-отвечает условиям горизонтального поперечного переноса. Обозначая индексами " К " и "И1* результаты относящееся к оценкам Караушева и Потапова, сяедуя точному решение Пааля, имеем

• ' / - 04)

где | С - коэффициент'Шези. Приложимость (14) для пересчета данных модельных испытаний вытекает из способа получения поправочных коэффициентов: оценки будут тем точнее, чем меньше кривизна русла, а значит и слабее вклад конвек-тивнрй составляющей переноса. Второе следствие заключается, в том, что дискуссионный вопрос о точности оценки КПД решен в пользу структурного представлении КараушеЕ~, более точно овраж аощегг влияние конфигурации поперечного сечения . потока ча диффузйонный перенос. Одновременно показано, что .. зависимость Байо&ла существенно преувеличивает роль отйоси-

тельной шярпш русла в процессе диффузионного - рассеяния.

1 < 1

В природе обычна ситуация, когда условно призматическое русло, й , тем не менее,имеет неря'уляр-ную извилистосФ^г т.е. имеем существенно, различные величины „а составляощих. мальк участках. Здесь естествен-га постановка задачи о замене нерегулярного русла регуляр- , ным с эквиваиенййой величиной кривизны, которой будет отвечать'некоторая постоянная величина радиуса.

Пусть задан участок'водотока длиной 'I по фарва- •. теру и расстоянием ^ по прямой Между начальным, и замь?-;

- so -

каллим'створали, так что коэффициент извилистости Ч = ^£ Пусть такяе задана-дуга окружности с аналогичными параметрами «¿о и , причем и Ь\) 3 ^с ^ 'i-e. нерегулярная кривая, по которой очерчена ось естественного водотоками дуга .окру «но сти им е.от одинаковый коэффициент извилистости. далее имеем

где Ч1 • центральный угол, соответствующий д^е ^ и хорде I . Следовательно,. эквивалентный радиуо

причем нёявная связь между ^ и Ц' представлена в табулированной форме. Формально.принято, что найденный радиус виртуального русла, очерченного по дуге окружности, и должен выступать в качестве расчетного параметра действительного не регулярного русла с кривизной Ч7 . 3 гидравлическом аспекте предложенный метод опирается по показанный ¿акт малого влияния изменения' знака кривизны на распределен:« максимальной концентраций по длине. . •• . К задачам распределения растворенной к взвешенной примеси примыкает вопрос 'формирования слоя осажденных Ееществ в'зоне влияния выписка. Из совместного рассмотрения зависимости Караушева для-средней деформации русла к ранения Паа-ля относительно распределения концентраций с учетом частичного изъя. вещества н? образование осадков, по луче :о еы-рааение для оценки мощности слоя.донных стло«ений

HVTr v-a . егд&у^"

5и)

. : (1.6).

где - гидравлическая крупность, а С'ь - концент-

рация фракции частиц, средняя плотность которые

Полученное выражение применено для построения, гаана изолиний мощностей донных отложений в зоне елияния ливнеспуска.

Во второй главе содержатся результаты исследований влияния некоторых, типов гидротехнических сооружений на трансформацию качества воды в водоемах и водотоках. Методика оценки распределения полей концентраций в мел из водном бассейне разработана на примере гидрохимического прогноза Невской губы под влиянием защитных сооружений (даь;бы).

В основу анализа положена плановая модификация стационарного уравнения турбулентной диффузии с упрощающими предположениями об однородности и изотропности коэффициента дисперсии и равномерным распределением'', по глубине концентраций консервативной и пассивной примеси. Реализация модели выполнена Институтом социально-экономических проб-' лем (ИСоП) дл.. проектных (с дамбой) и естественных' (Зез дамбы) условий для среднего и минимального невского стока. . В качестве внесших источников прямее I рассмотрены выпуски трех станций аэрации города и рукавов Невской дельты, причем расчетные концентрации вычислены по вероятностной схеме изложенной в гл. 3.

По дапныи расчета вариантов распределения БЖ-, без учета процессов превращения, по известной формуле пересчета построены поля ко ас ноет ей разбавления. (КР) для'естзст-венных- и прозкшнбК. условий, '.причем'в-качестве концентрации фона принят показатель невского 'стока.* Исхода -из -ураЕназля

баланса для любого поперечника акватории с чисто стоковым

режимом течения, разделенного на К участков и находяще-

»

гося под воздействием ^ источников

• 1,-1 I ¿1

где и - соответственно доли расхода стока и сум-

марного расхода сбросных вод, протекающих через Ь-й, участок (»-1 ). Показано, что при известных ограничениях «АаСо- СРП&Ь ) для любой малой зоны получается равносильное выражение для кратности разбавления

а-- Со-Су _ • Ус д (18)

и,следовательно, отношения избыточных концентраций ив общем случав могут выступать в качестве оценок КР •» величины характеризующей именно смешение водных масо и не зависящей от поступления и хграк тера примесей. Полученные поля крайностей разбавлеьия использованы для разчета полей иных компонент (формы азота, фосфор, фенолы, СЛАБ) по (16). Ожидаемое влияние защитных соору^гний на интенсивность смешения водных •• мни дае! распределение отношений КР в "естественных и проектных уело вияос В "90% случаев естественный режим х ар акте-риэуегся повышеннымиКРлосравнению с•проектными, причем большинство оценок дает превышение ~ 10.* 20$. Повидимому, изменение кратностер является цреаде всего .функцией уменьшения водообмене. Известные теоретические оценки дз.эт снижение водообмена ~ 10 + .30$, и обращает внимйние тождественность цк$р уяень .ения водообмена и снижения КР. Проектный регам сказывается сидьь^е. всего в оыюй части бассейна, причем •почти еояоть до центральной зоны имеем практически монотон-

- ам -

ное снижение отношений KP в естественные уело вире к проектным, причем максимальное отношение ( ~ 1,25) фиксируется у защитных сооружений на ¡ore.'В восточной части акватории распределение отношений KP уже не подчиняется выраженной закономерности, а в центральной зоне в ряде случаев приходится даже констатировать'положительное влияние ЗС - отношения KP меньше, единицы.

Основной вывод'заключается в том* что функционирова-

I

ние защитных сооружений обусловливает большую негативную трансформацию качества-воды в пределах огражденной части акватории на расстоянии 2 t 3 т от З.С., но не окавшее! . существенного влияния на гидрохимический режим, который ре- : шаоидам образом зависит от внешних-источников примеси в раот-воренной и взвешенной формах (рукава дельты Невы, выпуски очис$!йых сооружений) .ч

, Накопченные за последнее десятилетие результаты наб-ййДенйй позволяют судить о сходности прогнозируемых и реа-Afcltar показателей состояния акватории. Например, подданным, hpöfitoaa осредненное по всему бассейну в пределах ограяден-иой 9го ч'а!!ти БПК^ оаидалось порядка 2,9 г/ма для ситуации Ыайбйодного года с незначительными вариациями для eciecT-fieiiiittit и проектных условий. В то же дэемя, по данным наб-лющёяий, опубликованным Усановым, за период 78-90 гг. фик-0»р'5вйлось ,..за максимума: 3,68 г/м3 в 85 г. и 2,3 г/м3 в 8Р причем оба максимума относягоя к годам средней водное'.: л \ 2330 и 2860 м3/с). В остальные годы последнего пя~ тииеГйп осредненное БПКд не превышало 2,1.г/ы8. Можно отметить, что Наксуум 85 г. очевидно связан о глухим перек-рыт;ччд .>еверюй части губы в декабре 84 г*' '

Сопоставление рассчитанных распределений БПК^ с учетом неконсервативного характера становления стационарных полей по внешним условиям 77 г. ( 0 - 2500 мэ/с, к - О, \Ь/СУГ) о осредненными данными наблюдений ра 62-76 гг. по 20 станциш показало, что расчеты .с учетом явлений превращения лучше отражав действительность, причем принятое значение константы" весьма близко "к истинному в восточной части акватории и, по-видимому» аавышено в западной части. Наиболее естественное объяснение этого явления заключается в известном факте снижения скорости превращения по мере перехода веществ большей энергетической ценности в более простые. Неоднородность Невской губы в отношении процессов самоочищения подтверждается и рааличием в кинетике процессов превращения . вдоль береговых направлений; в северной а южной частях алсваторив, равно, как и в центральной части; в основном зависящих, от скоростей течения.

В целом результаты сравнения реальных (осреднэнных) и рассчитанных полей показывают, что в ^ 60$ случаев раохазде-КИ8 не превышает ¡0%, причем большие концентрации обычно фиксировались в реальных полях. В .то же время максимальные расхождения достигали 5б# в центральных, участках и 7\% в бере- . говой зоне.

, В условиях минимального стока < ~ 1250 м3/с) очевидно . следует ожидать дальнейшее замедление процессов превращения,, в обобщенное, значение константы,повидимому,нв будет превышать 0,1 » Задание функций иоаочников црнмесн в основной модели предполагает работу выпускного устройства в безнапорном режиме, в то время как реальная конструкция выпусков обеспечивает высокоскоростноь истечение. Поэтому выпоя-

нена оценка влияния струйного смешения на процесо снижения ыаососодержания примеси в зоне ближнего влияния выпусков очистных сооружений. Показано,- что в динамически активных зонах, например в районе ДСА, эффект начального разбавления сказывается значительно слабее, чем в районе замедленных скоростей, где расположена юго-западная.СА. Так, если в первом случав имеем расчетное снижение концентрации БПК^ на

20% по сравнена» с данными основной модели, то во втором уменьшение достигало 100%. Оценки выполнены на.основании из- ' вестных зависимостей для вычисления щэаяностей полного, основного и начального разбавлений. Полученные результаты могут рассматриваться » качестве ориентира для предварительной оценки ситуаций, когда напорный выпуск мок« яяиОо-льйий эффект о учетом затрат на создание высокоростного ис- | точения сбросных вод. Второй вывод заключается в том, что в ёойе примыкающей к выпускам, снижение концентраций за счет йаадой отдельно взятой составляющей процесса смешения {струйной и конвективно-диффузионной) оказываются сопоставимыми. ' '

Формирование полей примеси в бассейне изучалось ^экспериментальными методами, что привело к'зад'ече обоснования моделирования процессов переноса на мелкомасштабной гидрав-

О . ,

Лической модели Невской губы с искаженными масштабами (горизонтальный масштаб равен 1:13000, вертикальный 1:100).

.> Но поскольку коэффициент горизонтальной дисперсии не относится к категории заранее прогнозируемых величин, фактически решалась'обратная задача, когда по параметрам модельных процессов выясняли границы юс соответствия природным явлениям и, следовательно, можно было судить об адекватности

натурных и модельных процессов переноса.

Ё качестве критерия моделирования использован комплекс

V = ЙЫ, (19)

который в сочетании о числом Фруда дает

что при заданном геометрическом масштабе явно не может привести к удовлетворительному результату. Однако, если рассматривать в качестве характерного линейного размера велк-чжиу плавучего пятна диффундирующей примвся, подобие процесса переноса определится преимущественно условием, вытекающим из уравнения турбулентной диффузии, т.е. с участием только конвективно-диффузионных членов, что и приводит, к единственному критерию (19).

Используя натурные и модельные наблюдения относительно экстремальных сочетаний 62) и Ь , получены масштабы скоростей А/ уп&Х • 2,95 к Ь\/1гхм ш 1»Ю, так что поверочные результаты получаются,по крайней мере,сопоставимыми. Далее,обоснована принципиальная возможность моделирования становления шлей неконсервативной примеси на гидравлической модели. Имеем исходное уравнение диффузии некснсерва-

хивного вещества для процесса окисления по схеме мономоле. , *

чулярной реакции' • .

•

или в равносильной форме, вводя масштабные коэффициенты

' £ '^УьЛ ' ¿с. Кс 'С (а)

Тогда, в дополнение к ранее рассмотренному.критерию диффузионного переноса, получим

I к/лX) ^ ши С ... (22)

и следовательно

Поскольку .время пребывания жидкости в модели всегда меньше Бремени пребывания в натурных условиях, необходимо, .чтобы Км > Нн > а значит и масштабирующий комплекс

^^/я)н (/&м)~ >4- В данном случае для максимального и минимального сочетания параметров соответственно, имеем;

Кл - Нн и 16,3 Кн .

Другой аспект влияния гидротехнических сооружений на гидрохимический режим (санитарную обстановку) водотока.рассматривался на примере изменчивости показателей качества воды в нижнем бьефе Чиркейской ГЭС) (р.Сулак) в-зьвисимости от нагрузки'агрегатов в процессе суточного'регулирования.

В методическом плане работа была построена на-сопоставление результатов-наблюдений, в а изменчивостью показателей качества воды (растворенный кислород, БПК^, окислтемость) & контрольном стЕоре, расположенном на ^10 км ниже ГЭС, в Зависимости от нагрузки.агрегатов, следовательно от условий проточно сти, и с вязанных с ней колебаний расходов и уровней' 11 нижнем бьефе гидроузла на фоне суточного и недельного регулирования. Изменчивость гидрологических ^с фактеристик естественно влечет нестационарност'ь смешения, когда в качестве

основного фактора, определяющего интенсивность процесса,выступает продольная дисперсия.

Б' период гидрохимической съемки при минимальных попусках агрегаты ГЭС были отключены 82 часа, и соответственно, • было определенно зафиксировано ухудшение качества воды по всем-наблюдаемым показателям. Прозрачность воды снизилась на 10 см, содержание растворенного кислорода на 2,7 мг/л, окиз-ляемость и БПК^ повысились соответственно на 6,7 и 1,6 мг/л. Это дает основание утверждать, что минимальные сбросы непосредственно имеют следствием ухудшение хфактеристик качества воды в нижнем бьефе, что отражает ухудшение условий про-точности. .Наоборот, при максимальной нагрузке.агрегатов су: щественного изменения состава воды обнаружено не было, и суточные колебания ШК£ с повышением в дневные часы явно свя-' заны с,циклическим воздействием источников загрязнения ниже ГЗС. Таким образом, можно констатировать-существование вьфа-женной связи между предельными режимами работы агрегатов ПЭС и качеством воды в нижнем бьефе в условиях краткосрочного ре" гулирования. Отсюда вытекает задача формирования автоматического контроля и регулирования допустимого периода останова , агрегатов на основе соответствующей подсистемы АСУ ГЭС, как инструмента активной минимизации.ухудшения гидрохимических характеристик , функции режима попусков.. Оптимальная эффективность подсистемы предопределяет допустимость изменчивости качества воды в пределах санитарных и рыбохозяйственннх нормативов. Предложенный минимально необходимый набор параметров для автоматического контроля с учетом Еозножностей се-' ' рийно выпускаемого оборудования^вкл-очает растворенный кис-

лород, электропроводность, рН, а*минимально необходимый интервал измерений оценен в 0,5 часа. Предложенная подсистема контроля может служить базой для дальнейшего развития до уровня автоматического решулирования.

Третья глава посвящена разработке методов вычисления вероятностных концентраций примеси в сопоставлении с заданной величиной жидкого стока. В равной мере справедлива и обратная постановка задачи. Актуальность проблемы определйет-ся тем, что от корректности задания вектора исходного состояния водного объекта на расчетном участке зависит надежность результатов прогноза влияния внешних источников принеси. Оценка искомого вектора основана на статистических методах и исходит из сравнения, по крайней мере, |

а ^

двух рядов случайных величин ( Ц~ С ) с различным уровнем тесноты межрядной корреляционной связи: сильной, слабой и практически нулевой (вырожденный случай). Все эти случаи встречаются при оценке реальных ситуаций и принадлежность к одному из них во многом'зависит от природы компонент растворенного, либо взвешенного стоков, равно как и от множественности прщюдных факторов, определяющих процесс поступления'примеси и ее перенооа, Адекиным показано, что сильная связь (условно 1 > 0,4 ) типична для катионной составляющей растворенного стока, что, повидимоыу, объясняется преимущественно консервативным хфактером поведения компонент. С другой стороны такие показатели как ВПК, фенолы, биогенные компоненты чаще всего дают средне» я слабую связь с жидким стоком. Соответствующий анализ гидрояого-гидрохими- | ческих рядов'ряда притоков р.Невы, средних и матах рек Мол- • дави°5 и Киргизии в полной мере подтвердил этот вывод с до- ;

статочно высокой достоверностью полученных коэффициентов корреляции.

Естественно, что сильная корреляционная связь цредоп-. ределяет и способ построения модели.взаимосвязи между концентрацией и расходом - построение линейной, либо степенной функций, где в качестве независимой переменной выступает расчетный расход. Проверка гипотезы проводилась на основе, распределения Стьбденша, и в ряде случаев получены поло-' жительные результаты. '

Тем не ме'нее,гораздо чаще исходный материал выборок свидетельствует о слабой и весьма слабой ( 1<0{Ъ ) статистической связи между исходными рядами.

Для второго случая предложено приближенное решенйе, основанное на предположении о полной независимости исходных рядов концентраций и расходов. Исходя из того, что исходные выборки независимы, требуется привлечение третьего независимого параметра, функционально связанного с заданными.. В этом качестве естественно использовать массовый расход при-, меси » поскольку-именно э'та величина являет-

ся первичным лимитирующим фактором, контролирующим экологическую обстановку на заданном участке водотока. В свою'оче-редь концентрация выступает как весьма важный, но вторичный •показатель, характериэушсдй распределение массового расхода по сечению. Поэтому обеспеченность массового расхода, величины в отличие от концентраций прямо неизмеряемой, можно рассматривать в качестве вероятности состояния водотока в створе, .вычисленной-по двум независимым аргументеы 0, и С

^/..Pн;.P(н>м>p(Q>^;c>Cp,,), ' (24)

где р^ - обеспеченность массового расхода М * фиксированной величины; Ор и С/>" - величины расхода и кон- •

¡V п."

дентрадии, обеспеченные соответственно на и и Р . Очевидно, что ори 1-0) Рн 55Р *р . Однако, весьма жесткое требование точного равенства нулю коэффициенте корреляции практически невыполнимо, что и обусловливает'приближенность упрощенной схемы решения. Характер распределения жидкого стока известен, что «е касается закона рас пределенйя.массовых расходов, вычисленных по измеренным С и 0 , то по виду полученных гистограмм можно предположить справедливость гамма- , либо логнормального распределений. Проверка-гипотез показала, что более, чем в 90% случаев логнормальный закон не противоречит эмпирическим данным и,следовательно) может Фть принят в качестве характерного для массовых расходов- для многих компонент, характеризующих водоток с точки зрения санитарно-бытового, либо рабохоэяйственыого водопо-льзованияк Очевидно, расчетной сгауацди должны отвечать. массовые, расходы достаточно малой.обеспеченности Р . Наоборот, для расхода жидкого стока,по аналогии между осадками и испарением,естественно принять-большую обеспеченность

рч то-р

(причем

Ор и Ыр -аелательно вычислять по одним и тем «е рядам наблюдений). Тогда р асчетная концентрация

Ср'-МР/а?

<р

(26)

В приложения* можно по аналогии с установившейся традицией считать р ■ Эбй и соо'. ветствечно р - что отвечает весьма неблагоприятному и редко встречающемуся яв-■денно. Завидному, реалистичнее полагать для р и Р соо-г-

ветственно 7Ъ% и 252» Метод применен ддя устьевых створов ряда притоков Невы, других рек бассейна Ладожского озера, поверхностного стока в предетах. территории Ленинграда, длр выпусков Центральной станции аэрации Ленинграда и др. Так,напримбр, для устьевых створов ряда притоков Невы,, расчетные величины концентраций соответствующих М5 .и Q95 во всех случаях значительно превосходили ПДК ,

Что жа касается второго расчетного реяима tM^n Q^), то ЦЦК оказались превышенными лишь в нескольких случаях, Что касается эмпирических обеспеченностей полученных расчетных концентраций, вычисленных ноинатуррому роду наблюдений, то оказалось, что для первого расчетного случая они изменяется в пределах: BEKg и общий фосфор \% ♦ Ъ%, для других биогенных элементов - А$ в среднем, а 'по фенолу имеем в общем повышенные анач'ения от Щ до. \Ъ% в эависиморти от реки. В то же время,обеспеченности концентраций, соответствующие ' Q?5 , оказались близкими к 25%, т.е. к принятой обеспеченности массовых расходов. Однако,этот факт зафиксирован только для нескольких рек бассейна Невы и не может служить основанием для'соответствующих обобщений.

Переход. К условно точным оценкам расчетных, концентраций (условность в том, что не всегда:удается доказать принадлежность данной выборки к конкретному эакону распределения - главным образом из-за малости наличных . раюв) основан на приложении теории условного двумерного распределения, что позволяет принять во внимание :, слабую, но реально существуощуд корреляционную связь меаду родами расход -концентрация.матемэтическое обоснование теории слабо кор-релщюванных дгумерных распределений наиболее полно разра-

ботано Сармановым • . .

Сущность метода заключается в построении условной двумерной функции распределения по считающимся заданными теократическими описаниями маргинальных плотностей зависимых " случайных величин в форме,отвечающей заведомо слабым корреляциям между рассматриваемыми совокупностями ( '£<0,^ ). Далее, фиксируя определенное значение в одной иа Ьовокупно-схей, обычно это расход, можно вычислить ординаты условного одномерного распределения юнцентраций. Функция двухмерной плотности распределения в общем виде

. иа)

где Р((>0 и Р^с) - функции плотности распределения;

и р(с) -г интегральные функции распределения; \ - коэффициелт корреляций между радами обеспечен-ностей исходных выборок. Фиксируя значение расхода (>)~ Ор можно-вычислить условнуо вероятнорть превышения концентра-^ ции над некоторым фиксированным значением, например,положить С* - ццк и Ор «69$

' (Мр)ч-^ .. :: ,

где гл) п ч д ¡"{(С, орНс

о

0В отношении теоретического описания плотностей распределения следует добавить следующее. Йсли применительно к

расходам вопрос достаточно ясен - это Ее или иные формы гамма - распределения, го более подробое рассмотрение рядов концентраций различных компонент далеко не всегда при-; вод!® к однозначному выводу о справедливости логнормально-го распределения. Более того, достаточно часто встречается случаи бимодального, усеченного нормального и даже нормального распределений. В то же время,бимодальные графики в большинстве случаев допускают сглбливание, и поскольку асимметрия сохраняется, шо логнормальный закон можно считать приемлемым.. Нормальный закон достаточно часто наблюдаемый как в устьях рек, так и,в особенности на выпусках канализационных станций,в особенности по рядам биогенов, конечно, такой перестройке на подлежит. Что касается доказателъства непротиворечивости гипотеаы логнормального распределения эмпирическому материалу, то только немногим более-чем в 50% случаев получены положительные результаты, преимущественно для сравнительно Чистых учбстков. Нужно, также иметь в виду, что варианты выборок, не допускаюодое точного теоретического описания,в действительности,отражает'комплекс случайных факторов,воздействующих.на трансформацию и перераспределение растворенного стока, и' следовательно, автоматическая подгонка к одной из известных* функций за счет отбра-.-ковки выскакивающих значений лишь огрубляет решение. Вто тем более ецраведливо для коротких рядов наблюдений ( а«¡30 * 15) во всех случаях должна быть обеспечена по крайней мере антропогенная репрезентативность исходной выборки; не введены новые объекты, сток неискакен и др.

По совокупности отмеченных причин представляется це-. лесоосЗразным построение-альтернативной модели, основанной

на аппроксимации эмпирических плотноотей распределения имеющихся выборок. Расчетные зависимости остается теми же, но в качестве Р(.С) и выступают эмпирические

плотности распределения. Таким образом, приложение теории условных двумерных распределений по эмпирическим описаниям плотнбстей выборок концентраций открывает возможность приложений к любым исходным распределениям, что играет существенную роль в задачах расчета граничных условий на выпусках очистных сооружений и для оценки расчетной ситуации в контрольных створах водотоков. Особо рассматривается методика вывода соответствия расход - концентрация я разветвленных дельтах, что часто оказывается необходимым для а здания граничных условий в задаче моделирования диффузионных процессов в водоеме. Постановка вопроса обусловлена тем фактом, что в рукавах дельты обычно не проводятся постоянные гидрологические наблюдения, В расчет же закладывается именно величины расходов в рукавах Ор' /'Ор » где бр - известный расход в ашыкаощ'ем створе главного русла в вершине дельты, и (3 < < £ ..Шказано, что в »тих условиях

Р(с>с*; (23)

то ,есть при замене выборки рагходов в рукаве водотока на . выборку в замыкающем створе главного русла условная

функция обеспеченностей концентраций растворенного стока остается той же, значит теми же будут в искомые концентрации. Полученный результат доказывает возможность пользоваться данными-по главному руслу для статистического моделирования вероятностей гидравлической обстановки в рукавах

дельты, восполняя дефицит натурных наблюдений'л исключая погрешности, неизбежные при оценке распределения стока по рукавам косвенными методами. Конкретные приложения метода . реализованы дая условий Невской делыы.

Теория,в принципе, позволяет получить решение и многомерной задачи совместной гвдролого-гидрохимической оценки состояния водного объекта, i.e. найти совместную многомерную плотность распределения и далее по фиксированным П.-Л оценкам найти функцию условного распределения искомой величины. Для реальные расчетов предпочтительнее решать несколько двумерных задач, обычно, полагая в качестве независимой величины характеристику жидкого стока.

, Предлагаемый метод вычисления расчетных концентраций приложим не только к естественным водным объектам, но и к характеристикам работы выпускных устройств очистных .сооружений, ливнесбросам.. дождевой и общесплавной систем канализации. Расчетные расхо'ды.по . станциям, аэрацли вычислялись по индивидуальным эмпирическим распределениям. Для лиЕнасС'ро-сов были применены-суточные показатели йак в'отношении по-, отупления массы примеси,"так и жидкого стока, причем последний вычислялся по известным'зависимостям, как' функция суточных осадков заданной обесаеченности.°'Дяя массовых суточных 'расходов во всех расчетных случаях была подтверждена гипотеза логнормального распределения.

. В четвертой главе рассмотрены методика опытов и результаты изучения процессов взаимодействия е системе вода- ■ донные отложения. Исследования проводились на экспериментальных установках (гидравлических моделях) разных типов s завис икоса и от гэдрадшз амкческяие условий -и особенностей

протекания обмелныс процессе». В качестве конечной цели моделирования рассматривалась оценка кинетических коэффициентов скорости кислородной стабилизации донных отложений, как необходимое условие расчета кислородного баланса части акватории, характеризуемой достаточно широким развитием данного типа активных юдов. По сходной методике модель может . бить использована и для изучения обменных процессов других ведестЕ, прежде всего биогенов. Использованы пр*обы донных отложений и вод Невской губы и приустьевых участков мачых рек в нее впадающих- (застойная область южной части и другие, относительно глубоководные,районы преимущественного развития черных мелкодисперсных илов, зоны непосредственного влияния крупные канализационных выпусков станций аэрации Ленинграда, устьевые участки малых водотоков Невской дельты).

В качестве общего принципа моделирования использован ряд модификаций метода вычлененных фрагментов, что, повидимому, позволило отразить наиболее существенные особенности гидродинамики придонных слоев на обменные процессы в пределах исследуемых участков. Были использованы три тк.па динамических моделей, прототипом которые была установка Огунромби и До-ббинса ., имитирующие различные условия вз-ишодействия • еоды и грунтов,, ^инэмичееккэ- модели 1-го и 2-го типов построены, исходя из требована реализации систем различного уровня, про точности и, соответственно, предназначены для 'моделирования широкого спектра усясчай. обменных процессов...

Модели сравнительно высокой фохочности. близка к егхуе-, циа непрерывного подвод з свежей .¿од ¡2 к .¡локализованному пятну актирного-грунта. Подобная обстановка,верояано,типична для районов рблизи канализационных вылуског. Напротив, .¡он,;-

«енная проточность модели отра&ает процесс длительного движения воды над обширной зоной, активных грунтов и, следователь»^ характеризует непрерывный процесс взаимодействия в псевдозамкнутой системе, например)в обширном застойном райог не южной части Невской губы» Конструктивно реакторы представляли круглые камеры диаметром 120 мм и высотой 180 мм, снабженные, перистальтической насосной системой для регулирования водообмена» Поскольку интенсивность обменных процессов в системе вода-дно определяете« главным образом поверхностным слоем толщиной в 1 + 2 см, толщина отложений в реакторах принималась постоянной и равной'3 см. Принципиальное различие реакторов 1-го и 2-го типов заключается в способе формирования ..¿икения воды в объеме установки. Реакторы 1-1ч> типа предназначались для имитации застойных зон, поэтому требовалось, обеспечить равномерное распределение концентраций, что достигалось посредством магнитной мешалку двухстороннего хода. Реакторы г-го типа, наоборот, моделировали обстановку со значимыми придонными скоростями течения, что достигалось механическими мешалками. Придонныё скорости течения, ими индуцируемые,лежали'в-диапазоне от 3 до ? см/с. Реактор 3-го типа представлял трехсекционный лоток длиной 120 см и шириной секции 6,10 и 14 он соответственно. Здесь было обеспечено самотечное движение воды с чрезвычайно малши скоро-

I

бтями и,соответственно»большим временем протекания. Предполагается, что в данном случае моделируется обменные процессы реализуемые в Восточной части Финского залива, где развиты обширные зоны черных илов пятнистой структуры, бога- : тыэг органической составляющей. Таким образом,реактор лоткового типа, как и другие, моделирует частну» ситуацию, одна-

ко, е данном случае, появляется возможность оценочного моделирования оЛменных процессов.

Естественно, что гидравлическое моделирование процес-е сое превращения должно отвечать динамическому (число Фруда) и кинетическому критериям, причем в качестве второго принято число неконсервативности

«о

где К - коэффициент неконсерватиЕности (скорости превращения) . Так как моделируется обменный процесс, принципиально зависящий от времени, в качестве характерных приняты размеры пятна активных грунтов (в направлении течения)-и'лотковой модели соответственно. Можно^показать, что при равенстве модельного и натурного коэффициентов неконсервативности, условия моделирования скоростей течения по двум нряте-риш получаотся несовместными. Следовательно, моделирование возможно только при условии Ки / Кц , причем получается следующая формула пересчета

К'-К^'/ьь. <30>

Принимая во внимание разнообразие и неопределенность натурных ситуаций (размер пятен айгивногр грунта, скорость, придонных течений), и в то же время имея жесткую ааданность йараметров лотковой йо^.-ли, находим, что фактически была реализована обратная задача моделирования, и длй'пересчета результатов на натуру построены графика ^ 'Чр^н).

Коэ {фсцпент пересчета, вычисленный по (<Ю), варьирует в пределах от 0,3 до 13,3, т.е. модельный и натурный коэффи-

/

циенты неконсервативности в.принятом диапазоне отличаются не более, чем на порядок. Второй аспект эценки'корректности моделирования ааклочался в проверке уровня подобия водооб- , мена в условиях модели и натуры, процесса по существу нестационарного, и следовательно, в качестве критерия естественно принять число Струхаяя. Однако,в денном случае,линейный равмер, приходится выбирать в поперечном направлении -гидравлический радиус для модели и глубина для водоема. Если положит^, что размер изометрического пятна активных грунтов 600 ы и»соответственно,глубины в его пределах л/ 5 м, что реаяьнЬв условиях Невской губы, с учетом резко уменьшенных скоростей течения в придоннь™ слоях по сравнению со средними и, следовательно, уменьшения периода глубинного водообмена ( Ун'4' 0*001 м/с, , V 1,3 .. 10бс), имеем

и ® 10 1е Ч?емя параметры одного из вариантов, лотковой модели таковы: Тн • 6,48 . !0®с Км - 1.87 см,

Уц "1,5 . 10~® см/с, и, следовательно 52. Как вид-

но, порядок цифр получается тот ке, и следовательно)можно полагать, что крупномасштабные нестационарные'гидравлические условия, на фоне которых протекают явления массообмена. и превращения- веществ, близки к натурнш.

Комплекс экспериментальных исследований состоял-из четырех:'серий опытов, причем ставились задачи!

. - изучить рашределение.характерных величин козффициен шов кислородной стабилизации в зависимости от типа грунтов с целью расчета кислородного режима;

- оценить влияние: а/ водообмена и б/ придонных скоростей течения на процесс кислородной стабшиз ацил; донных отложений; " ■,'

- оценить кинетику обменных процессов при резко замедленных скоростях аридонньк течений в условиях лотковой модели, допускающей модельный пергсчет на натуру.

Л методическим особенностям 1-й серии опытов следует отнести регулирование водообмена в зависимости от схожести с натурными условиями, что идентифицировалось по окислительно-восстановительной оЗстано^ке.

Установленная ааким образом кратность водоЪбмена колебалась от 1:4 (для участков о хорошими условиями перемешивания) до 1:0,25 (для относительно глубоководных участков, устланных черными пламя,с исключительно низкими скоростями придонных течений). В любом случае, согласно принципу вычлененных ф^эгменточ, установленный.водообмен соответствовал только локальным условиям в пределах характерных зон. Совокупный анализ полученного'»ксиеримексального материала, относительно формируемого дефицита кислорода после контакта с грунтам.. чи скорости потребления кислорода донными отложениями на единицу площади,. показа, что все наличествующие типы осадков, за исключением з'алленнэд песков - устье средней Невки' и глинистых .нов, оказывают, значительное влияние на кислородный режим контактирующей воды. В часткооти,скорость-потребления км юрода колеблется он 7Q до 4200 мг/м^ сутки для заиленных песков и обога енных органикой черных илов соответственно. Этот вывод хорошо, согласуется с характеров иаменения суточных 5ПК по с ту па »л ей из реакторов еоды для наиболее часто встречающихся характерных типов отюжений.

ЛэиЗоаьа^э njciyaietiwe продуктов рэоаада нзгиодается от черных мелкочдсаерснкх и серж /.лов. Е то «е вргмя jpoj-лежква-э-кся зсгэсгве'-.яия обратная зав;.с •::«<> оль мэ^у лас^палъ-

ностьк? поступления р воду продуктов раслада а концентрацией растворенного кислорода. «Эксперименты подпердили известный I факт цикличности динамики потребления клслорода донными отложениями,- причем цикличность в наиболее выпуклой форме свойственна осадка]*) обогащенным органической состава нолей.

Б основу определения коэффициентов скорости стабилизации донных о^аолений ( КОТ ) положено" балансовое уравнение .■Ь

131)

о

/ст

, где Л/ - теряемое отношениями в процессе деструкция БЛК; б - расход воды; Сп и С0 растворенный кислород притока и оттока воды соответственно; ¿С ~ суточное 5ЛК вытек адщей воды. Графики в координатах ("Ь1 ^ где р - площадь дна реактора, характеризует зеол.оци,о способности осадков к потреблений кислорода на разных стадиях деструкции и выступая! как исходный матерлал для графоаналитического определения искомого коэффициента. 'Сводные ос-редненные данные, хфактеризуощие процесс стабилизации р.аз-нородных осадков для обследованных районов акватории сведены в прилагаемую таблицу..

Особо следует выделить -черные мелкодисперсные йлы-за- ■• стойных зон южной части залива л так-называемых "ям" восточной части Финского залива, где выраженный процесс стабилизации зафиксировать не удалось, и, следовательно, донные отлоасения выступают- как даительно-'действующий, активный источник .вторичного загрязнения.

Изучению влияния.Еодообмена на кинетику процесса стабилизации была посвящена серия опытов на модели 1-го типа. •В качестве экспериментального материала пспоаьзоваайсь эаи-

о

.. 43 -

Количественные характеристики процесса кислородной стабилизации донных отлоаений

Т

I

а/а

Район исследования

Тип грунт а

[Начало Коэффи-Время ¿табп-Iстаби- циенты лиз ации, сут

¡лизании,

; суя •

скоро-■ сти 1 кислородной • !стаби-,лиза-; ции

¡осадков, ___

на 60%

на

99%

! Устьевые участки Рек

1. ¡Ольховки-

2. ¡Екатерингофки ¡Красненькой ,

4. ¡Черной

5. !0хтьг

6. ;05водного канала

7. .Средней Невки

8. 'Большой Невы ДГутуевский ковш)-

Участки .Невской

губы

9. Район о.Белый

' (2,5 км ни*е выпуска ЦСА) ■

10. Северный район на траверзе Стреяьна-Одьгино

1}. -Район Северных очистных сооружений ■ ■

12. Район сванки за. грязна ных грунтов (114-и пикет)

13/ Рзйон 21-й станции - восточная " часть Минского

1.1ЕЗ

черный ил

з аияен. песок

; з ! 8 ?У> 16 18

50 13

'-"- 18

1

серый глинис- ; тыйил 33

1

серый лесча-..; ный ил. 13, мелко- ". дисперсный ил -

0,0413

0,0078

0,0195

0,0068

О,0089

0,00320,0059

0,0096

7 39 15 34 34

65 31

.0,0120 25

0,0062 49

■ 43 256 103 227 225

435

203 ■

167

¡0,1470-

!0,0138 4 25

0,0061 ,'49 : 323

0,0550- ' ' .0,0104 9 61

323

0,0114 26 • 175

ленные пески, а кратность водообмена регулировалась в пределах от 1 : 1,5 ДО В условиях замедленного водообмена (1:1,Ь) потребление кислорода осадками составило 300 + 560 мг/м2.сут, причем устойчивой кислородной стабилизации осадков не наблюдалось. Увеличение водообмена до !:2,5

• -' • -о

привело к росту потребления кис порода до 400+ ТОО мг/м сут и выраженным явлениям стабилизации. Увеличение водообмена не дает прямого ответа на вопрос о влиянии скорости течения на кинетику стабилизации осадков, поскольку в модели 1-го типа движение воды нерегулфно и поэтому связь водообмена с гидродинамикой скорее свяаана^с ростом турбулентности. Специальное исследование взаимосвязи скорость течения - скорость стабилизации реализовано на модели 2-го типа, где' механической мешалкой создавались выраженные круговые течения в 3,5,7 см/с на периферии. Фрагменты донных отложений представлены черными мелкодисперсными иламп, отобранными в зоне преимущественно транзитного переноса и большого площадного распространения {Восточная часть Финского ааяива), что в большей степени,отвечает условия* замкнутой системы. Эксперимент показал, что для замкнутого режима увеличение скорости течения прямо связано со значительной интенсификацией стабилизационные процессов* С другой стороны, ¿ох же аксперимен но.в условиях проточной системы, свидетельствовал о практической независимости скорости стабилизации от ^ридоннык скоростей в указанном диапазоне, и осадки быстро перешли в стабильное состояние свойственное ааробной обстановке. При этом отмечалось примерное равенство, в общем, невысоких значений коэффициентов скоростей"кислородной стабилизации и высвобождения фосфатов { 0,015 сут ""') как

одного лзПоказателей уровня деструктивных процессов. В то «э время аэмкнутая система б сочетании с низкими концентрациями растворенного в Еоде кислорода ей свойственными (до 3 мг/л), характеризуется существенно более высокими скоростями выделения фосфатов из донных отдалений. Материалом для загрузки модели 3-го типа (лотковый вариант)' служили черные мелкодисперсное или глубоководных участков с весьма небольшими придонньми течениями ("ямы"). Реализована принципиально проточная схема с поступательные движением потока, однако, по усиоЕиям эксперимента^1 еспечивались скорости более чем на несколько порядков меньше, 'чем на модели 2-го типа. Эксперимент показал, что. в ус но елях резко замедленных скоростей и,соответственно, малых водообменов существенный дефицит кислорода сохраняется до конца опыта и спустя 40 суток обстановка Есе еде оценивалась как анаэробная. Кислородная стабилизация донных-отло*ений практически не наступила и роль дон них отложений, как источника-вторичного загрязнения остается Еесьма высокой, .что подтверждается и значительна выносом рс фатов из осадков (до 90 л.г/м2сут) в течение всего опыта (135 сут.). Тем не менее'-и в этих условиях удалось подтвердить ведущую роль водообмена в стабилизационном процесса. Так,с /веллчением водообмена-, и скорости течения в2»1 раза, активность донник' отюжений в. потреблению кислорода Еозрасла в 7 рзз. , , ,

для расчета кислородного режима еод под влиянием активных',ц0Н-*>.-с отчоаений приманено решение известной модификации дифференциального уравнения кислородного баланса е-эдяого объекта с учэаом того,- что растворенный кислород -;Е.азх'ся как ца прямое экисчзние.' нерас^вореан'* не-• изз-а* г З'Ь; 'з.мо'ттак и кз ок.:<мз.ч/э вьделен-

- 46 -

ных продуктов анаэробного распада. Имеем

f-кл. отуПР/.Kt -кЦ

- в ; к,к^о(е~е ) ^ ■' Кг - К4 (к.-и*тХКг-к,)

ОТ/ яр, К*Г1 . "«Ц от,

t к,к >6or(g- t-e ) у jFAbie- -е. )

• С 32)

где /О - расчетный дефицит кислорода, г/м3; начальный дефицит кислорода, г/ма; Ха - начальное БПК воды; - БПК (полное) продуктов распада отложений в воде; БПК (полное) обложений, г/м^ суш, в пересчете на саолб воды глубиной К , г/ма; К, - коэффициент скорости окисления водной органики, сух-*; Кд - коэффициент скорости репарации, cyi*"*; К", коэффициент скорости кислородной стабилизации отложений, cys"'.

. Выполненные прогнозные оценки на исследованных; участках акватории показали,' что характер осадков в сочетании с гидрологическими у ело виши существенно, влияют на формирование кислородного режима; I ак( р асче\сный дефицит кислорода не не превышал 1 мг/л в зонах раз вития а виденных песков ц хорошего перемешивания, в то время как в депрессиях, с весьма малыми придонными скоростями и высоким содержанием в грунтах органической составляющей, величине дефицита достигала б мгЛ Соохветсхвенко. ожидаемый период стабилизации^отложений веры pyei.o® 26 (слабоэаиленные пески) до ~ 300 суток (черные или), чему соответствуют кинетические коэффициенты or 0,147 cyi"1 до 0,009 cyi~1. /

Основные итоги исследований и выводы заключается в еле дующем:

1. Рассмотрены модификации одно-, двух.'и трехмерной

скоростных моделей конвективно-диффузионного переноса в прямом и изогнутом руслах, обоснованы области применения и предложены алгоритмы решения применительно к основному расе четному случаю (стационарный режим).

2. На основе численной реализации модели получен элементарный мегод расчета распределения максимальной концентрации для относительно узких русел и выведены правила пересчета на русловые потоки произвольной плановой конфигурации.

3* Исследованы статистические связи между жид км и растворенным стоками. Изучены виды распределения основного вида количественного показателя растворенного стока (массовый расход) и производного (концентрация). Предложены упрощенный и строгий методы вероятноотдой оценки двумерного состояния водного объекта (сток-концентрация). Упрощенный метод основан на допущении нулевых корреляций, а строгий учитывает объективно существующий факт слабых корреляционных связей между рядами расход - концентрация, причем предусматривается возможность .приложения теоретических и эмпирических законов распределения растворенного "стока.

4. Выполнен сравнительный варила влияния защитных сооружений Ленинграда от наводнений на характер трансформации гидрохимических полей в стационарных условиях стокового режима. Показано, что основной показатель смешения водных масс'(кратность разбавления) при определенных условиях может выступать как универсальная характеристика для пересчета полей концентраций по известному поло любой компоненты. Выявлена близость оценок похерь водообмена и отношений кратностей разбавления в естественных и проектных условиях в зоне прямого влияния защитных сооружений. Дана оценка

коэффициента неконсервативности доя условий Невской губы (по БПК5). Выполнено обоснование результатов гидравлического моделирования процессов вонвективно-диффузионного переноса дая условий Невской губы.

5. Изучено Блияние высоконапорных гидроэлектростанций (на примере Чиркейской ГЭС) на трансформацию качества воды в нижнем бьефе. Доказано, что гидрохимический режим выступает в качестве одного иа ограничивающих условий формирования режима попусков.

6. Определены условия экспериментального моделирования обменных процессов в системе вода - донные отложения. Разработаны типы моделей и реализован, процесс моделирования для характерных условий Невской губы и ее притоков. '

В результате изучено влияние типов грунтов Еодообмена и придонных скоростей течения на кинетические коэффициенты обменных процессов. Предложен и реализован метод расчета баланса PK с учетом донных отложений.

Основные опубликованные.работы автора по теме диссертации

1« Учет поперечной циркуляции при смешении сточных вод в извилистых руслах.// Санитарная техника: Сб. тр. ЛИСИ •Р 60, 1S66 г. /Соавт. Лаптев H.H./.

2. Беаобрааов O.S. Исследование процессов поперечной циркуляции и перемешивания на модели извилистого русла// Сб. "Санитарная техника. Доклады к ХХУ научной конференции ЛИСИ, Л., 1967.

3. 0 проекте норм, регламентирующих качество воды в пограничных водоемах СССР - Финляндия.// Краткое содержание

докладов к ХХУ1 научной конференции ЛИСП, Л., I9ö8. (Совет. Федоров H.S.).

4. К расчету распределения максимальной концентрации консервативного вещества в изогнутом Еодотоке.// Мат. Ш

с

Есесоюэ. Симп. по воп. самоочищения и смешения сточных вод. Таллинн, 1969. /Соэет. Федоров Н.Ф./.

5. Оценка распределений концентраций сточных вод в прямом Еодотоке с трапециедальным поперечным сечением.// Сб. "Санитарная техника". Доклады к XXIX научной конференции ЛИСИ, Л., 1970.

6. Инженерные приложения теории диффузионных процессов// Автореф. дис. к.т.н., Л., 1970.

7. Рационализация метода расчета разбавления сбросных еод в изогнутом водотоке. //.Мат. ХХУП конференции Воронежского инженерно-строительного института. Воронеж, 1972.

8. Некоторые результаты исследований кислородной.стабилизации донных отложений устьевого участка р.Преголи.// ' Мат. 1У Всесоюз. симп., П йекция, Таллинн, 1972. /Совет.Са-

, фонова E.H., Цветкова Л.И./. .

9. Распространение-концентраций сточных вод в прямом водотоке.// "Водоснабжение и санитарная техника", 1972, № 2. /Соавт. Лаптев H.H.).

10. Исследование процесса смешения на модели извилистого русла и сравнение результатов с теоретическими расчетами. // Мат. 1У Всесооз. симп., 1 секция, Таллинн, 1972. /Соавт. Ла^чев H.H./.

11. Принципы моделирования самоочищения водоемов os продуктов вторичного загрязнения. // Сб. "Санитарная техника". Краткое содержание докладов к XXXI научной конферен-

цш ЛИСИ. Л., 1973 /Со авт. Лапше в H.H., Сафонова Б.Н

12. 0 моделировании диффузии неконсервативного вещества

в мелководном бассейне.// Сб.трудов ин-та кибернетики АН УССР, Киев, 1974 /Соавт. Лапшев H.H., Цветкова Л.И./.

13. О возможном подходе к определению необходимой степени очистки сточных вод каждого из комплекса объектов. // Материалы У Всесоюзного симпозиума, 1 секция. Таллинн, 1975c.M>

14. Особенности оценки перемешивающей способности устьевых участков рек.// Известия Высшей школы, № 6, Новосибирск, 1975. /Соавт. Сафонова В.Н./.

15. Некоторые эадачи распространения консервативной примеси в Еодотоках. // Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции "Человек и окружающая среда", Л;, 1975. /Соавт. Лаптев H.H., Федоров Н.Ф./.

16. Опыт моделирования процессов диффузии на гйдравли- . ческой модели. // Материалы У Всесоюэ.- научн. симп. по сов-ремен. проблемам самоочищения и регулир. качества вод, 1 секция, Таллинн, 1975. /Оэавт, Лаптев H.H., Смелов H.fi./üWHtt.

17. О саыоочищающе^ способности. НеускОй губы.//Исслвг дования сетей и сооружений систем водоснабжения и канализации". Межвуа. сб.' i 8, Л., 1978.

18. Подготовка исходной информации'для прогноза качества'вод. // Водные ресурсы,.1979, № 2.

19. Опыт статистического анализа гидрологического и гидрохимического режимов (на примере водотоков Северо-Запада).// Тезисы сообщ» ва Всесоюзной конф. "Оценка и класси^-кация качества поверхностных вод", Харьков, 1979. /Соавт. Буланина Н.В./.

20. Влияние суточного регулирования Чиркейской ГЭС на .

гидрохимический режим р.Сулак// В кн."Моделирование в гидро-»нергетике, Л., ЛПИ, 1980. /Соавт. Сазонова В.Н./.

21. Соотношения меаду водным режимом и фоновой нагрузкой рек Молдавии и Киргизии.// В кн. "Новые методы и соору-кения для водоотведения и очистки сточных вод", Межвузов. 20., Л., 1931. /Соавт. Буланина Н.В./. с.70-73.

22. Методы сравнительного лрогноаа качества воды в Невской губе в связи со строительством защитных сооружений.//

В сб. Пути ускорения научно-технического прогрессе в строительстве. Межвузов, сб. трудов ЛИСИ, Л., 1982 /Соавт. Лаптев H.H./.

23. Очерк гидрохимии р.Сулак.// В кн. "Гидрохимические материалы", т.XI, Новочеркасск, 19ÖJ. /Соавт. Сафонова В.Н./.

24. Разштие представлений о гидравлическом моделировании диффузии неконсервативной примеси.// В кн. "Новые методы и сооружения для водоотведения".'Л., 1982 /Соавт.Ляп-Шев H.H.,* Смелов Н.4./.

25. Приближенный метод вывода граничных условий для решения диффузионной задачи прогноза качества вод.// В кн. "Новые методы и сооружения для водоотведения и очистки сточных вод". Л., 1983 /Соавт. Буланина Н.В./.

23. Способ получения однозначного соответствия растворенного и жидкого стока в водохозяйственных расчетах.// В ни. "'Совершенствование сипам, водоотведения и очистки сточных вод". Л., 1984. /Соавт. Буланина Н.В.Д с. 68-72..

2?* Оценка максимальной концентрации примеси в условиях русел с нерегулярной извилистостью.

В кн. "Очистка сточных вод в системах водоотведения и оборотного водопользования", Л., 1985. /Соавт. Горячев r.A./fcisi-tö

28% Оценка исходных параметров очистки поверхностного . стока.// В кн. "Гидравлика дорожных водопропускных сооружений". Труды Всесоюан. конф., Саратов, 1985. /Соавт.Лапшев H.H., Буланина Н.В./с.97-99

29. Анализ временных рядов жидкого и растворенного стока для коллекторов дождевой канализации и водотоков.// Тез. докл. УЛ. Всесооз.симп. по совр. цробл. прогнозирования, контроля качества водоемов и озонирования, секция. Таллинн, 1985.'/Соавт. Буланина Н.В./с.ЭД-Ь5

30. Оценка расчетных концентраций примеси в устьевых створах с учетом расхода водотока. // Тезисы докл. Всесоюан. совет. "Охрана природной среды морей и устьев рек", Владивосток, 1986. /Соавт. Буланина Н.В./.

31. Моделирование вероятностных оценок лимитирующих показателей качества вод в устьевых створах дельты водотока с учетом, плотности распределения расхода по а вмыкающему створу главного русла.// Тезисы докл. Всесоюзного совещ.

социально-вконом. проблемы интенсивного освоения устьевых приморских регионов". Ростов/Дон, 1987 г. /Соавт. Буланина Н.В./.

32. Вывод граничных условий в устьевых участках рек и-канализационных выпусков. // Труды Гос.гидрологического института, "вып. 321, Л., 1988. /Соавт. Буланина Н.В./.

33. Особенности статистической оценки фоновой нагрузки в устьях я типа дельт. // В вн. "Методы и сооружения для очистки и доочистки сточных вод". Межвузов, сб., Л., 1988. /Соавт. Буланина Н.В., Клебанов Л.B./i. 26 50

34. Повышение эффективности процесса струйного смешения. // В кн. "Сооружения и способы очистки природных и сточных вод". Я., 1990. /Соавт. Горячев Г.А./, с.82-84.

35. Расчет (формирования донных отложений в области ливнеспусков. //В кн. "Исследования в области водоснабжения, канализации, вентиляции и кондиционирования воздуха". Л., 1991 г. /Соавт. Лаптев H.H., Болосникова Г.А./, с.52-06.

3ö. Гидравлическое моделирование обменных процессов в системе вода-донные отложения // В Кн.: "Повышение эффективности работы сизтем водоснабжения, водоотведенйя, очистки природных и сточных вод". Л., 1991 /Соавт. Волосникова Г.А./, с.79-83.

37. Замечания к расчету расселил примеси в реках.// Б.кн. "Совершенствование и повышение эффективности работы систем водоснабжения и водоотведенйя". Л., 1992.