CC BY
78
The aspects of cross border transfer of contaminants of air are considered. Strict mathematical models are efficient to be applied at solving these problems according to the theory scales. These models require labour intensive numeral implementation and engineering methods assuming analytical decisions. Methodical approaches are offered for the estimation of the size of potentially possible cross border streams of contaminants in the atmosphere on global and regional levels taking into account natural protection of atmosphere. The implementation of the method is executed on the example of the Dnepropetrovsk area.
Keywords: anthropogenic influence, cross border transfer, contamination, protection of atmosphere, laying surface.
УДК 658.567
СПОСОБИ ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВО1 ВИТРАТИ ВОДИ У ВОДНИХ ОБ'еКТАХ ПРИ РОЗРАХУНКУ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМОГО СКИДУ ЗАБРУДНЮВАЛЬНИХ РЕЧОВИН З1 ЗВОРОТНИМИ ВОДАМИ
О.€. Ошуркевич-ПаншвськаЮ.1. ПанКвський2
Керуючись нормативною документащею з нормування впливу об'екпв господарю-вання на поверхневi водойми, проан^зовано методи визначення найменших розрахун-кових величин асимщяцшно! спроможност рiчок. Виконано розрахунки мшмально! витрати води 95 % забезпеченост у рiчцi Бухта рiзними способами. Проаншшовано вплив отриманих результапв розрахунку на кратшсть розведення зворотних вод Х!дно-вицького ЦВНГК Львiвського вщдшення з видобутку нафти, газу та газового конденсату Фшй ГПУ "Полтавагазвидобування" у с. Хiдновичi Мостиського р-ну Львiвськоl обл.
Ключовi слова: розрахункова мiнiмальна витрата води 95 % забезпеченостi, кратшсть розведення, гранично допустимий скид, зворотш води.
Вплив об'eктiв господарсько!' дiяльностi на стан поверхневих вод залежить вiд кiлькостi та якосп зворотних вод, а також ввд асимiляцiйноí спроможностi природного водного об'екта, зумовлено!' якiстю води у ньому, зокрема його вод-нiстю. Шдроздал "Вплив на водне середовище" у матерiалах оцiнювання впливу об'eктiв господарювання на навколишне середовище (ОВНС) розробляють на основi результатiв розрахунку гранично допустимого скиду (ГДС) забрудню-вальних речовин зi зворотними водами об'екта у природний водний об'ект -приймач зворотних вод [1].
Значения ГДС для усх категорiй користувачiв визначають як добуток максимально!' годинно!' витрати стiчних вод q (м3/год) на допустиму до скиду кон-центращю забруднювально!' речовини Сгдс (г/м3). Для визначеннi умов скиду спчних вод спочатку розраховують значення допустимо!' концентрацií, що за-безпечуе нормативну якiсть води у контрольних створах [2]
Сгдс = П •(Сгдк еЬ - Сф) + Сф, (1)
де: Сгдк - гранично допустима концентращя забруднювально'' речовини у водi водотоку, г/м3; Сф - фонова концентращя забруднювально!' речовини у водотощ до випуску зворотних вод, г/м3; к - коефшдент неконсервативностi, 1/доба; t - час
1 ст. викл. О.€. Ошуркевич-Панк1вська канд. с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Льв1в;
2 доц. Ю.1. Панквський, канд. ф.-м. наук - НЛТУ Украши, м. Львгв
перемiщення води вщ мiсця випуску до розрахункового створу, доба; п - крат-нкть загального розбавлення зворотних вод у контрольному створi водотоку:
п = Пп • По, (2)
де пП, п0 - ввдповвдно кратностi початкового та основного розбавлення. Крат-нiсть початкового розбавлення пп приймають рiвною 1. Кратнiсть основного розбавлення п0 визначаемо за методом В. А. Фролова-1.Д. Родзиллера [6]
по = (3)
Ч
де: Q - розрахункова витрата води у водотощ, м3/с; у - коефщент змiшування (залежить вiд мкця випуску стiчних вод, коефiцiента звивистосп русла, глиби-ни рiчки, коефщента шорсткостi дна, гiдравлiчного радауса потоку).
Для розрахунку кратносп основного розбавлення приймають найменшу асимшящйну спроможнiсть водних об'ект1в. Згiдно з Iнструкцiею про порядок розробки та затвердження гранично допустимих скид1в речовин у водш об'екти зi зворотними водами [2], для визначення розрахункових умов, за яких форму -ються найменшi розрахунковi величини асим1ляцшно1 спроможностi рiчок, у формулi (3) застосовують розрахунковi мшмальш середньомiсячнi (30-добовi) витрати води за лiмiтувальними сезонами року 95 % забезпеченосп (Q95 »%) з урахуванням впливу господарсько! дiяльностi.
Мiнiмальний стш спостерiгають на рiчках, коли поверхневий стш рiзко чи повнiстю припиняеться, i основним джерелом живлення стають грунтовi води. Якщо меженний перюд короткий, тобто порушуеться опадами, то календарний мiсяць з мiнiмальною витратою може враховувати, окр1м пiдземних, i паводковi води. Тому замiсть середньомкячно! витрати у цьому випадку використовують середню за 30 некалендарних дшв витрату з мiнiмальним стоком у сезош [2].
Керуючись нормативними документами [5, 7], можна видшити п'ять мож-ливих способiв (методiв) визначення мшмально! 30-добово1 витрати води ^95%). За наявност1 довготривалих рядгв спостереження розрахунок Q95% здшснюють статистичними методами з використанням аналггичних функцiй розподшу. За вгдносно коротких рядгв спостережень за стоком Q95 % визнача-ють за рiчками-аналогами або iнтерполяцiею (окремо за линьо-оаннш i зимовий перiоди).
За вгдсутностг спостережень за стоком мшмальш 30-добовi (середш мь сячнi) витрати води Q80 % щорiчною забезпечешстю Р=80 % за лiтньо-осiннiй i зимовий перiоди для середнiх i великих рiчок (Р > 2000 км2) визначають за рiч-ками-аналогами чи iнтерполяцiею [2]. Для малих рiчок з площею водозбору менше 2000 км2 за вiдсутностi карсту - за редукцшною формулою [2, 7]
0р% = Ч200 (200/Р)п Зт -Зб Р -Яр%, (4)
де: Зоз - коефiцiент стокорегулювального впливу озер; Зб - коефщент стокоре-гулювального впливу болiт; 1р% - перехiдний коефiцiент вiд забезпеченосп 1 % до розрахунково!.
Для рiчок iз площею водозбору Р < 2000 км2, але Р > 20 км2 для зволоже-них районiв i Р > 50 км2 для райошв недостатнього зволоження мiнiмальну 30-
206 Збiрник науково-техшчних праць
добову витрату води щорiчноi забезпеченостi 80 % можна визначити за емт-ричною формулою
080% = 10"3а(^ + /о)п, Ор =ЛР ■ 080»% , (5)
де: 080 % - мiнiмальна 30-добова витрата води забезпеченiстю 80 %, для зимово-го чи лiтньо-осiннього перюду, м3/с; ^ - площа водозбору, км2; а, п, /0 - пара-метри, що залежать вщ району розташування водозбору, визначають окремо для лггньо-осшнього i для зимового перюду з картографiчного матерiалу.
Методи, викладеш вище, застосуемо для розрахунку мЫмально! витрати води рiчки Бухти - притоки р. Вяр (басейн р. Сян), яка е водоприймачем зво-ротних вод з канаизацшних очисних споруд (КОС) Хiдновицького ЦВГКН Львiвського вiддiлення ГПУ "Полтавагазвидобування".
Рiчка Бухта е правобережною притокою р. Вяр. На територп Украши зна-ходиться верхня та середнi течи рiчки, нижня течiя на територп Польщу До розрахункового створу в с. Хiдновичi Мостиського р-ну Львiвськоi обл. (рис.) площа водозбору р. Бухта становить 128 км2, довжина русла - 19,5 км, се-редньозважений ухил - 3,1 %о, люистють - близько 20 % (табл. 1).
Рис. Карта р. Бухта на територй Украти. Схема району до^джень
Русло р. Бухти звивисте (коефщент звивистосп к = 1,11), нерозгалужене, шириною 3,0-6,0 м. Середня глибина 0,3-0,65 м, швидюсть течп 0,20-0,65 м/с. Дно ржи нерiвне, тщано-мулисте. Береги висотою 1,5-3,0 м, заро^ травою, рiдкими кущами i деревами. Живлення рiчки змшане. У рiчному ходi рiвнiв вщзначаються два максимуми: весняний i лггнш та два мiнiмуми: лiтньо-осiння та зимова межень. Лггньо-осшня межень нестшка, часто порушуеться паводками [4]. На р. Бухта не проводять пдролопчш спостереження, тому показники стоку у розрахунковому створi визначали виключно розрахунковими методами.
Табл. 1. Гiдрологiчнi та морфометричт характеристики р. Бухта у розрахунковому створi
Рiчка Площа водозбору, км2 Довжи-на русла, км Ширина русла, м Середня глибина, м Ухил русла, %о Коефщент шорсткосп дна Коефщент звивистос-тi
Бухта 128 19,5 3,10 0,4 2,5 0,08 1,11
Для розрахунку 095 % за рiчками-аналогами, як опорний басейн-аналог, прийняли водозбiр р. Вишня до створу у с. Твiржа Мостиського р-ну Львшсько!' обл. На основi матерiалiв пдролопчних спостережень [4] на гiдропостi, що тут розташований, за графоаналiтичним методом Г. А. Алексеева [5] побудовано аналиичш кривi забезпеченостi основних гiдрологiчних характеристик. Се-редньорiчне значения модуля стоку для водозбору рiчки qо = 0,0047 м3/с-км2, коефiцiент варiацií С = 0,44, коефiцiент асиметрц Си = 0,88. Середнiй за рк мь шмальний 30-добовий модуль стоку забезпечешстю 95 % ^тщ.95 %) дорiвнюе 0,0009 м3/с-км2.
МЫмальш об'еми стоку, мiнiмальиi 30-добовi витрати води 95 % забезпе-ченостi та 1х розподiл по мкяцях у розрахункових створах подано у табл. 2. Як бачимо, найменша розрахункова мiнiмальна витрата води у фоновому створi (ФС) до випуску з КОС Хiдновицького ЦВГКН (площа водозбору Р=128 км2) простежуеться у вереснi i дор1внюе % = 0,077 м3/с.
Враховуючи, що площа водозбору до дослщжуваного створу (див. рис.) дорiвнюе Р = 128 км2 (тобто 20 км2 < Р < 2000 км2), то також можна застосувати емшричну формулу (5) для розрахунку мМмально1 витрати 80 % забезпеченос-п з подальшим перерахунком на розрахункову витрату 95 % забезпеченост! Ре-зультати розрахунку занесемо у табл. 3.
Табл. 2. РозподЫ показниюв мШмального стоку в рощ у рiчцi Бухта ((ФС), _¥=128 км2)_
Розподш стоку за мiсяцями Показник
Об'ем стоку, Ш (тис. м ) Розподш стоку за мюяцями, % Мшмальна 30-денна витрата води 95 %, 0 95 % тт.,(м3/с)
I 3089 1,06 0,098
II 2873 0,98 0,091
III 20617 7,06 0,654
IV 11494 3,93 0,364
V 4597 1,57 0,146
VI 5100 1,75 0,162
VII 3017 1,03 0,096
VIII 2730 0,93 0,087
IX 2442 0,84 0,077
X 229872 78,68 7,288
XI 2873 0,98 0,091
XII 3448 1,18 0,109
Рк 292152 100,00 7,772
Беручи до уваги вщсутшсть карсту, для розрахунку мшмально1 витрати 95 % забезпеченосп скористаемось редукцшною формулою (4), а результати розрахунюв занесемо у табл. 3.
Табл. 3. Результати розрахунку мШмальних витрат води %,) для р. Бухта до створу КОСХiдновицького ЦВГКН
Метод розрахунку Мшмальт витрати води Q95 %, м /с Краттсть розведення (за ц = 1,193 м3/добу)
лгтньо-осшня межень зимова межень лгтньо-осшня межень зимова межень
За рiчками-аналогами (р. Вишня - с. Твiржа) 0,077 0,091 233,4 275,6
За емтричною формулою 0,044 0,062 133,8 188,1
За редукцшною формулою 8,92 4901,8
Як бачимо, у разi застосування рiзних методiв розрахунку отримано результати, яю iстотно вiдрiзняються один ввд одного. Розрахованi значения Q95 % змiнюються у широких межах ввд найменшого 0,044 м3/с (за емшричною формулою в линьо-осшню межень) до найбiльшого 8,92 м3/с (за редукцiйною формулою). Це, своею чергою, спричинило значну варiащю значень кратностi роз-ведення ввд 133,8 до 4901,8 раза ввдповщно та Iруднощi у нормуваннi впливу пiдприемства на водний об'ект. А саме, значення гранично допустимого скиду для одше!' i тiеí ж само!' речовини вiдрiзнятимуться бiльш шж у 36 разiв.
Очевидно, що найбшьш достовiрне значення Q95 % дае статистичний метод з використанням аналiтичних функцш розподшу за наявносп довготривалих ряд1в спостереження за стоком, але за вiдсутностi таких спостережень на водному об'екп дощльно скористатися рiчками-аналогами, де такi спостереження проводять. Як бачимо, результати розрахунку витрати води за емпiричною формулою (5) е близькими до результат, отриманих за рiчками-аналогами. За ре-дукцiйною формулою (4) отримано надвисок значення витрати (див. табл. 3). Це можна пояснити тим, що редукщйну формулу згiдно з [5] використовують для розрахунку максимальних витрат дощових паводкiв.
Отже, для розрахунку мшмально!' Q9¡ % для рiчок, не охоплених пдромет-ричною мережею, доцiльно використовувати метод рiчок-аналогiв, а за немож-ливостi пвдбрати басейн-аналог дощльним е застосування емшрично!' формули.
Лiтература
1. ДНБ А.2.2-1-2003. Склад i змiст матерiалiв ощнки вплив1в на навколишне середовище (ОВНС) при ироектуванш i будiвництвi тдприемств, будинкiв i споруд. - Введ. 01.04.2004. - К. : Держбуд Украши, 2004. - 48 с.
2. 1нструкцш про порядок розробки та затвердження гранично допустимих скидв (ГДС) речовин у воднi об'екти зi зворотними водами / М-во юстицл Украши. - Харюв : Вид-во
Укрнцов, юнитеп, 1994. - 66 с.
3. Климатический атлас Украинской ССР / ГУГМС СССР. Укр. н.-и. гидрометеорол. ин-т; под ред. Г.Ф. Прихотько. - Л. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1968. - 232 с.
4. Ресурсы поверхностных вод СССР: гидрологическая изученность. - В 6 т. - Т. 6: Украина и Молдавия. - Вып. 1: Западная Украина и Молдавия / Глав. упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Укр. науч.-исслед. гидрометеорол. ин-т; под ред. М.С. Каганера. -Л. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1966. - 884 с.
5. СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. Введ. 01.07.1984. - М. : Государственный гидрологический ин-т Госгидромета, ин-т Гидропроект им. С.Я. Жука Минэнерго СССР, 1983. - 36 с.
6. Родзиллер И.Д. Прогноз качества воды водоемов-приемников сточных вод / И.Д. Род-зиллер. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1984. - 262 с.
7. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик / под ред. А.В. Рождественского, А.Г. Лобанова. - Л. : Изд-во "Гидрометеоиздат", 1984. - 448 с.
Надшшла до редакцп 10.11.2016 р.
Ошуркевич-Панкивская О.Е., Панкивский Ю.И. Способы определения расчетного расхода воды в водных объектах при расчете предельно допустимого сброса загрязняющих веществ со сточными водами
Руководствуясь нормативной документацией по нормированию влияния объектов хозяйствования на поверхностные водоемы, проанализированы методы определения наименьших расчетных величин ассимилирующей способности рек. Сделаны расчеты минимального расхода воды 95 % обеспеченности в реке Бухта разными способами. Проанализировано влияние полученных результатов расчета на кратность разбавления сточных вод Хидновицкого ЦВНГК Львовского отделения добычи нефти, газа и газового конденсата Филиала ГПУ "Полтавагазвыдобування" в с. Хидновичи Мостиского р-на Львовской обл.
Ключевые слова: расчетный минимальный расход воды 95 % обеспеченности, кратность разбавления, предельно допустимый сброс, сточные воды.
Oshurkevych-Pankivska O. Ye., Pankivskyi Yu.I. The Methods of Determination of the Estimated Water Flow in Water Bodies at Calculating the Maximum Allowable Discharges of Pollutants with Reverse Waters
Following regulatory documentation on regulation of the industrial objects impact on surface water, the methods for determining of the least calculated values of the river assimilative capacity have been analysed in current work. The minimum water flows of 95 % availability in the Buhta River have been calculated in different ways. The influence of the obtained results on dilution multiplicity of return waters Hidnovytskoho TSVNHK Lviv branch of the oil, gas and gas condensate Affiliates GPU "Poltavagasdobucha" in Hidnovychi village of Mostyska district of Lviv region has been analyzed.
Keywords: minimum water flows of 95 % availability, dilution multiplicity, maximum allowable discharge, reverse waters.
УДК 630.27:632
ЕКОЛОГ1ЧНА РОЛЬ ПРЕДСТАВНИК1В ВИД1В РОДУ PICEA У ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕННЯХ М1СТА ЖИТОМИРА С.1. Матковська1, ОМ. Климчик2
Наведено результати вивчення еколопчно! ролi та стшкосп до техногенного забруд-нення навколишнього середовища представниюв вищв роду Picea, визначено частку участ у зелених насадженнях та вивчено умови юнування ялини звичайно! (Picea abies), ялини колючо! (Picea pungens) на центральних вулицях та промисловому мшро-райош Житомира. Встановлено рiвень техногенного навантаження на види роду Picea в умовах Житомира залежно вщ джерела антропогенного впливу. Надано пропозицп що-до доцшьносй подальшого використання ялини звичайно! (Picea abies) та ялини колю-чо! (Picea pungens) в озелененш Житомира.
Ключовi слова: еколопчна роль, фггосаштарний стан, Picea pungens "Glauca", Picea abies, зелеш насадження.
Антропогенне навантаження на зелеш насадження великих i малих míct, що постшно зростае, призводить до потреби вивчення еколопчно!' ролi та саш-
1 доц. С.1. Матковська, канд. с.-г. наук - Житомирський нащональний агроеколопчний унгверситет;
2 доц. О.М. Климчик, канд. с.-г. наук - Житомирський нащональний агроеколопчний ун1верситет
тарного стану видiв, що переважають у склада мкьких ландшафтiв. Види роду Picea широко застосовують в озелененнi урбокомплекав, зокрема Житомира. Висока декоративнiсть насаджень видiв роду Picea, здатнiсть зростати в умовах мкького середовища, зазвичай малосприятливих для Ух розвитку, фггонцидш властивостi зумовлюють iнтерес до ix масового використання.
За даними 1.М. Григори [2], в озелененнi великих урбокомплексш УкраУ'ни переважно використовують ялину звичайну (Picea abies) та ялину колючу (Picea pungens) форма "Glauca". Для ялини звичайноУ' (Picea abies) характерна висока стшккть до антропогенного навантаження та ii широко використовують для озеленення селиебних i промислових зон [6].
Ялину колючу (Picea pungens) вважають високодекоративною та широко застосовують у декоративних групах рiзного функцiонального призначення. Водночас варто зазначити дещо обмежене видове та формове рiзноманiття де-ревних рослин видiв роду Picea у насадженнях урбокомплексш, саме тому вив-чення екологiчноi ролi, визначення спйкосп до техногенного забруднення представникiв видiв роду Picea дасть змогу надати рекомендацп щодо дощль-ностi Ух масового використання.
Мета дослщження - визначити екологiчну роль представникiв видш роду Picea в озелененнi, вивчити умови iснування дерев видiв роду Picea у зелених насадженнях Житомира.
Об'ект дослвдження - зеленi насадження з участю видш роду Picea Житомира. У хода виконання дослiджень було поставлено таю завдання:
1) визначити кшьысну участь екземплярiв видiв роду Picea у зелених насадженнях Житомира;
2) встановити рiвень впливу техногенного навантаження на види роду Picea в умовах Житомира;
3) надати перспективну оцшку використання ввддв роду Picea в подальшому озелененш Житомира.
Методика дослщження. Дослiдження проводили впродовж 2016 р. Клшат Житомира характеризуемся м'якою зимою та е помiрно континентальним, переважають темно-сiрi опiдзоленi грунти, а також чорноземи ошдзолеш, загалом природно-клiматичнi умови сприятливi для росту та розвитку хвойних рослин, зокрема дослiджуваниx видш [5].
Було обстежено майдан Згоди, майдан С.П. Корольова (рис. 1), майдан Польовий (рис. 2) та центральш вулищ Житомира: Велика Бердичшська, Кишська.
На проспектi Миру (рис. 3) по вул. Промисловш маршрутним методом [7] закладено 7 пробних площ пiд рядовими та груповими посадками Picea abies та Picea pungens. Частку участi у зелених насадження представнитв видав роду Picea визначали згiдно з "!нструкщею з теxнiчноi iнвентаризацii зелених насаджень у мктах та селищах мкького типу УкраУни" [7].
Ршень впливу техногенного навантаження на представнитв видш роду Picea визначали за морфометричними показниками: стушнь пригнiченостi рослин, кiлькiсть сухих гшок, довжина хвоУ, пошкодженiсть хвоУ [1]. Визначення перспективностi використання видiв: Picea abies та Picea pungens у системi озеленення Житомира проводили концептуальним методом [6].
