РД 52.24.634-2002 Методические указания. Уточнение местоположения створов (пунктов) наблюдений и режимов отбора проб на основе использования трассерных методов изучения гидродинамических характеристик водных объектов

     
     РД 52.24.634-2002

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Уточнение местоположения
 створов (пунктов) наблюдений и режимов отбора проб на основе использования
трассерных методов изучения гидродинамических характеристик
водных объектов

Дата введения 2003-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Гидрохимическим институтом (ГХИ) Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет)

     2 РАЗРАБОТЧИКИ д-р геол.-минер. наук А.М.Никаноров; канд.техн.наук Н.М.Трунов; Л.М.Федотова

     3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ первым заместителем Руководителя Росгидромета Ю.С.Цатуровым 16 мая 2002 г.

4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Центральным конструкторским бюро гидрометеорологического приборостроения (ЦКБ ГМП) за номером РД 52.24.634-2002 от 22 мая 2002 г.

     5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящие методические указания устанавливают порядок проведения и содержание работ по уточнению местоположения створов (пунктов) наблюдений и режимов отбора проб на основе использования трассерных методов изучения гидродинамических характеристик водных объектов при организации режимных наблюдений за загрязнением поверхностных вод суши, выполняемых в рамках Государственной службы наблюдений (ГСН) за состоянием объектов природной среды.

Настоящие методические указания предназначены для оперативно-производственных и научно-исследовательских организаций Росгидромета, осуществляющих наблюдения за состоянием поверхностных вод суши и его оценку.

2 Общие положения

Оптимальная система наблюдений за загрязнением водных объектов возможна лишь в том случае, когда имеется в наличии достоверная информация о времени добегания, кратности разбавления, коэффициенте смешения и расстоянии до створа практически полного перемешивания. При использовании натурного моделирования все четыре рассматриваемые характеристики можно определить по результатам одного и того же трассерного эксперимента.

При этом трассерный эксперимент должен быть проведен в режиме стационарного введения трассера непосредственно в сточные воды по 6.2.

Продолжительность введения должна быть такой, чтобы процесс распределения концентраций трассера в наблюдательном створе водотока во время отбора проб воды можно было считать установившимся. Как правило, достаточным является введение трассера в течение 30 мин.

3 Сущность метода

Сущность трассерного метода по уточнению характеристик распределения сточных вод в водотоках состоит в том, что сточные воды до их попадания в водоток маркируются легко определяемым ингредиентом - трассером. Движение трассера в водном потоке соответствует эволюции меченных им объемов воды, поэтому по результатам наблюдения в определенном пространственно-временном режиме за распределением трассера в водотоке можно найти искомые характеристики процессов смешения речных и сточных вод.

В настоящих методических указаниях предложено применение флуоресцентных трассеров на основе высокодисперсных суспензий микроскопических частиц с размерами 0,5-1,5 мкм, имеющих правильную сферическую форму. Плотность материала частиц выбирается близкой к плотности воды исследуемого водотока. Это обеспечивает идентичность поведения микрочастиц и жидкой фазы в водных объектах [1-2].

Метод регистрации частиц трассера основан на фильтрации определенного объема воды через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм с последующим подсчетом частиц на поверхности фильтра в люминесцентном микроскопе. Присутствие в исследуемой пробе воды люминесцирующих частиц можно определить по их отличительным признакам - интенсивности и цвету флуоресцентного свечения, а также по форме и размеру частиц.

4 Определение гидродинамических характеристик распространения сточных вод в водотоках

4.1 Время добегания

Для определения времени добегания пробы воды отбираются в створе наблюдения в зоне максимальных скоростей на одной (или нескольких) вертикали у поверхности через каждые 5 мин. Для определения ориентировочного значения времени добегания используются поплавки. Первые 5-6 проб отбирают с упреждением (до прихода поплавков к створу наблюдения), а затем отбирают 3-4 пробы после их прихода.

Результаты определения трассера в пробах наносятся на график зависимости концентрации трассера от времени отбора проб воды. Время добегания на исследуемом участке реки определяется как разность времени установления максимальных концентраций трассера в створе отбора проб и момента начала введения трассера в створе выпуска. Иногда важно знать параметры добегания при нестационарных режимах поступления загрязняющих веществ. В этом случае используется импульсный (залповый) режим введения трассера. При таком режиме введения трассера время добегания определяется по приходу пика концентрации в створ наблюдения.

4.2 Кратность разбавления

Вследствие полного отсутствия трассера в пробах, отобранных до введения трассера в сточные воды (фоновая концентрация трассера в водотоке =0), кратность разбавления сточных вод в водотоке в любой точке поперечного сечения водотока определяется по формуле

      ,                                                                 (1)

где - концентрация трассера в сточных водах после полного смешения его и сточных вод, определяемая при отборе сточных вод перед самым выпуском их в водоток, част./л;

- концентрация трассера в -й точке поперечного сечения водотока, част./л.