CC BY
4
УДК 614.777-07:681.3
я. И. Вайсман, Н. В. Зайцева, Б. М. Красовский, А. В. Михайлов
ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ВОДОЕМОВ
Пермский политехнический институт
Санитарное состояние водоемов на прогнозируемый период устанавливается комплексом взаимосвязанных переменных, определяющих качество воды и условия водопользования (С. Н. Черкинский; Л. С. Гурвич и соавт.). В связи с этим при составлении прогноза санитарного состояния водоемов возникает необходимость анализа многих возможных вариантов сочетания этих факторов, имеющих стохастический характер. При этом приходится оперировать большим объемом информации, обработка которой требует применения электронно-вычислительной техники.
С учетом этого мы провели исследования по использованию ЭВМ для прогнозирования санитарного состояния водоемов. Была установлена возможность прогнозирования качества воды поверхностных водоемов при сбросе в них загрязняющих ингредиентов сточных вод промышленных предприятий с учетом перспектив их развития.
В качестве основных исходных данных принимали факторы, которые характеризуют динамику сброса промышленных стоков и их качественные и количественные параметры в течение расчетного периода (прирост производственных мощностей, изменение ассортимента выпускаемой продукции, использование комплекса технологических и санитарно-технических мероприятий по уменьшению количества и снижению степени загрязненности стоков) и определяют динамику гидрологических параметров водоема (изменение расходов, степени зарегулирования и т. д.).
Разработан алгоритм и составлена программа для ЭВМ «Минск-22», которые позволяют прогнозировать концентрации одного или нескольких ингредиентов загрязнения как функцию времени и длины водоема. Алгоритм представлен в виде блок-схемы (рис. 1). Он построен так, что определение степени разбавления стоков выделено как вспомогательный алгоритм, который может быть заменен в зависимости от гидрологического режима водоема (речной, озерный, режим водохранилища).
Вспомогательный алгоритм для определения степени разбавления стоков по методике Фролова — Родзиллера представлен на рис. 2.
Алгоритм реализован на ЭВМ «Минск-22» для расчетов концентрации хлоридов в р. Каме в створе Березники — Огурдино для условий речного режима. Исходная информация и формулы, использованные в ходе расчета, представлены на рис. 3.
1 Ввод исходной информации
4
2 Определение коэффициентов для за-
висимостей:
н = цц
4
3 Формирование массивов иАГр./,
Кст 1 по времени
4.
4 Задание текущей длины ¿£
4
5 Вспомогательный алгоритм для опре-
деления коэффициента обеспеченности
разбавления а по способу Фролова—
Родзиллера
Нет
Нет
Останов
1 Да
Проверка условия для д^ н 9
КСт. Г КР) ¡>п
Т
Проверка условия 8
Т
Печать К 7
Т
Вычисления текущей концентрации загрязняющих ингредиентов 6
Рис. 1. Блок-схема алгоритма для определения концентраций стабильных загрязняющих ингредиентов стоков в условиях речного режима.
Выход из блока 4
I
10 Вычисление текущих значений в,-, Я/, (?{,
11 Определение коэффициентов турбулентной диффузии
12
Вычисление коэффициента а
I
Выход в блок 6 Рис. 2. Блок-схема вспомогательного алгоритма.
1. Исходная информация: <?г — количество сточных вод в данное время (в м3/с); —концентрация загрязняющего ингредиента в данное время (в мг/л); Кр{ — концентрация загрязняющего ингредиента в воде реки в данное время (в мг/л); — площадь поперечного сечения створа (в м2); Нк — средняя глубина створа (в м); <3/,— расход йоды через створ (в м3/с); ¿ц—длина участка реки от места сброса стока до данного створа; — где л, — число лет расчетного периода; — где пг—число створов; Х|Нг— координаты расчетных точек.
2. Формулы, использованные в ходе расчета.
Блок 2.
Коэффициенты для зависимости:
Я = /(£.), " = /(£).
Определялись по формуле Лагранжа
Блок 4.
Ь1 = Ц.1 + М,
едыдущее значение т<
ал'ок 6.
где — предыдущее значение текущей длины; А1 — интервал. Бл
к _ Кст} <Н+ Кр)-<*и-(21 Ч]+аа.(11
Блок 10.
= а, + Ь^ + .. .я^/д"1-1 Ш = а2 + Ьги+ .. .тгип'~* = а3+ Ь3и+ ...лц!»"«-1
где а, Ь, т—коэффициенты, вычисленные по формулам Лагранжа Блок 11.
£, = -200 (¿1 - ДО + АМЛЯ,]- 2001^. .
Блок 12.
1/н' = УХР + К«2 11 = 1,р(
Р/ = ехр (— а \/~П)
<2с Р1 =
и
Рис. 3. Формулы, использованные в ходе расчета, и исходная информация.
Исследования показали, что основными источниками загрязнения хлоридами р. Камы на изучаемом участке служат калийные комбинаты и содовый завод. При разработке прогноза установлено, что нормативное качество воды р. Камы по содержанию хлоридов на расчетный срок (1980) при директивных объемах развития промышленности Березни-ковского промышленного узла может быть сохранено, если полностью исключить сброс в эту реку хлоридов от калийных комбинатов и содового завода.
При использовании разработанных алгоритмов возникли широкие возможности оценки вероятностей распределения уровней загрязненности и требуемой степени надежности мероприятий по предотвращению загрязнения водоемов.
Применение электронно-вычислительной техники позволяет при расчете предполагаемого загрязнения учитывать вероятности появления тех или иных концентраций вредных веществ в водоемах для контрольных створов и на заданные сроки.
Возможность прогнозирования вероятностей концентраций загрязняющих веществ в воде в контрольных створах облегчает гигиеническую оценку санитарной ситуации на водоеме на будущее и помогает сформулировать санитарное задание о необходимой степени очистки и обезвреживания стоков.
ЛИТЕРАТУРА. Гурвич Л. С., Зуева В. И., Кибальчич И. А. и др. Гиг. и сан., 1971, № 1,с. 8.—Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. М., 1971.
Канд. мед. наук Ф. Ф. Ламперт, канд. биол. наук Р. А. Дмитриева ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМОВ ПЛАНИРОВКИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. И. Сысина АМН СССР, Москва
В современном жилищном строительстве используются различные планировочные решения, которые не всегда равнозначны в гигиеническом отношении. Так, при проектировании зданий повышенной этажности из экономических соображений предусматривается, чтобы лестнично-лифтовой узел обслуживал 6—8 квартир, объединяемых тупиковым коридором, лишенным естественного освещения. В отличие от этого в ряде случаев проектируются 4-квартирные секции, в которых квартиры непосредственно сообщаются с лифтовым холлом, обеспеченным естественным освещением.
В настоящее время отсутствуют данные, позволяющие оценить с гигиенических позиций эти 2 планировочных приема; в литературе имеются лишь косвенные указания на недостаточную проветриваемость тупиковых приквартирных коридоров (В. М. Иванов и соавт.; Ф. Ф. Ламперт и Р. А. Дмитриева; П. Н. Жилин и соавт.). В связи с этим нами поставлена задача дать сравнительную гигиеническую оценку указанным 2 планировочным решениям лестнично-лифтового узла многоэтажного здания. Другая группа исследований была направлена на проведение сравнительной оценки 2 различных приемов планировочной организации жилой квартиры — со сквозным и односторонним проветриванием. Необходимость сопоставления этих планировочных решений обусловлена тем, что действующими строительными нормативами обязательность сквозного проветривания регламентирована только для жилых зданий, строящихся в III и IV климатических районах страны. Такая рекомендация обоснована тем, что сквозное проветривание смягчает неблагоприятный микроклимат, складывающийся в помещениях в жаркое время года. Что касается районов с умеренным климатом, то это обстоятельство не может служить обоснованием обязательного устройства в квартирах сквозного проветривания. Очевидно, в этих районах необходимо создавать такие условия проветривания, которые способствуют эффективному удалению из жилых помещений продуктов жизнедеятельности человека и, в частности, микробных аэрозолей. В связи с этим была поставлена цель выявить преимущества квартир со сквозным проветриванием по сравнению с квартирами односторонней ориентации.
В качестве гигиенического критерия была принята динамика содержания аэрозоля бактериофага кишечной палочки который ранее применялся нами для гигиенической оценки систем вентиляции (Ф. Ф. Ламперт и Р. А. Дмитриева).
Сравнительная оценка различных приемов планировки лестнично-лифтового узла проводилась в 2 многоэтажных зданиях, в одном из которых лифтовой холл каждого этажа объединяет 4 квартиры (тип А). Во втором здании квартиры (по 6 на каждом этаже) объ-
Поступила 11/V11 1972 г.
УДК 613.5:721.011.1
