Hidrológiai Közlöny 1977 (57. évfolyam)
1. szám - Dr. Bora Gyula–Hock Béla–Mucsy György–Pintér János–Dr. Réczey Gusztáv–Röszler Károly: A Sajó vízminőségi műszaki-közgazdasági modellje
28 Hidrológiai Közlöny 1977. 1. sz. Dr. Bora Gyula és mtsai: A Sajó vízminőségi műszaki-közgazdasági modellje ket. Erre a veszélyre több külföldi szakértő is felhívta a figyelmet [16, 30]. Modellünket az oxidálható anyagok lebomlásának jellemzésére alkalmas paraméterre kívánjuk felépíteni, de adott esetben sem az oldott oxigéntartalmat, sem a biokémiai oxigénigényt mint paramétert nem lehetett számításba venni. Ez más szóval azt is jelenti, hogy a vízminőségi modellezés klasszikus formáját jelentő Streeter— Phelps-féle módszert az adott esetben nem alkalmazhattuk. Ezért az oxidálható anyagok modellezésének alapjául a dikromátos oxigénfogyasztással jellemzett kémiai oxigénigényt (továbbiakban KOI) választottuk [18]. Kérdés most már, hogy a KOI-nak a befogadóban történő lebomlását milyen matematikai modellel jellemezzük. A kérdés megválaszolásakor ismét csak az idézett szakirodalomra utalunk. Az ott BOI vonatkozásában felírtak analógjaképpen mi is feltételeztük és feltételezésünket [18] alatti tanulmányunkban részletesen igazoltuk, hogy a szennyvíz és a befogadó vizének elkeveredése után a befogadóban az áramlás irányában a KOI anyagáram csökkenés arányos a meglevő KOI értékkel, azaz fennáll a d T dr = — KT (1) összefüggés, ahol t a bevezetés helyétől mért távolság megtételéhez szükséges idő [nap], T KOI anyagáramérték a befogadóban a bevezetés helyétől mért idő után [g/s], K KOI lebomlási együttható [l/nap]. Az (1) differenciálegyenlet megoldása T=T 0e~ K 1 (2) alakban írható fel, ahol T 0 KOI anyagáramérték a befogadóban az elkeveredés után [g/s]. A vizsgált vízfolyás hossz-szelvénye mentén A és B pontokban történt mintavétel és elemzés eredményeképpen kapott Ta és Tß mérési eredmények birtokában a (2) összefüggés egyszerű átrendezésével K értéke is meghatározható „ 1 , Ta (3) alakban. Fentiek alapján tehát modellünkben az oxidálható anyagok két mintavételi hely közötti változásának jellemzésére a (2) összefüggést, az átalakulás sebességi viszonyainak jellemzésére pedig annak (3) összefüggéssel kifejezett alakját használjuk. Modellünkben a befogadó vizének és a bevezetésre kerülő szennyvizek hatásának összegezésénél anyagáramértékekkel kell számolnunk, mivel a koncentrációértékek nem összegezhetők. Az anyagáramviszonyok alakulását viszont a befogadó vízhozamának függvényében kell vizsgálni, hiszen a vízminőségi modell felírásának és alkalmazásának az a végső célja, hogy a jelenlegi és a várható vízminőségi viszonyokat reprezentáló KOI értékeket különböző jellemző vízhozamok esetére is meg tudjuk adni. Az anyagáram és a vízhozam közötti kapcsolatok meghatározásánál a külföldi eredményekkel is alátámasztott hazai tapasztalatok jól alkalmazhatók. Vizsgálataink szerint [5, 19, 20, 25] ez a kapcsolat jól megközelíthető T = aQ + b + cQ 2 (4) alakú összefüggéssel, ahol T a szóbanforgó vízminőségi komponensből származó anyagáramérték egy adott szelvényben [g/s], Q a befogadó vízhozama az adott szelvényben [m 3/s], a, b, c kiegyenlítő számítással meghatározható együtthatók. A (4) összefüggés első tagja az alapterhelésből, második tagja a szennyvízterhelésből, míg harmadik tagja az árvízi terhelésből származó anyagáramot reprezentálja. Modellünkben végsősoron KOI anyagáramra vonatkozó anyagmérleg egyenleteket [2, 23, 33] fogunk felírni a Sajó különböző szelvényeire. A vizsgált „csomópontok" a mellékvízfolyások és szennyvízbevezetések torkolati szelvényei lesznek. A kérdéses anyagmérleg-egyenletek az 1. ábra jelöléseinek figyelembevételével általános esetben a következő alakot veszik fel [18]: Az i— 1-ik csomópontban (mellékvízfolyás torkolatánál) : Ti_ i a = Ti_ j (5) A j-ik csomópontban (szennyvízbevezetésnél): T j f= Ti_ laP i_ u és T j a = T j f+ tj (6) Az i-ik csomópontban (mellékvízfolyás torkolatánál) : T i f= T jaPj i és Tia = T i f+ Ti (7) Az (5)—(7) összefüggésekben a T értékek a befogadók, míg a t értékek a bevezetésre kerülő szennyvizek anyagáramértékeit reprezentálják. A csomóFŐvizfolyas JELMAGYARAZAT: (3) T KOI anyagóramértékeh a vízfolyásban [g/s] (1) t KOI Kanyagáramértékek a bevezetésre kerülő szennyvizekben [g/s] 7. ábra. Elvi séma az anyagmérleg-egyenletek elírásához (l): mellékvízfolyás; (2): szenny vízbevezetés; (3): T KOI anyagáramértékek a vízfolyásban; (4): t KOI anyagáraniértékek a bevezetésre kerülő szennyvizekben Fig. 1. Scheme for the formulation of mass-balance equations (l) Tributary, (2) Effluent, discbarge, (3) Total COD mass current values in the recipient, (4) Total COD mass current values in the effluents to be discharged
