UNIWERSYTET ROLNICZY W KRAKOWIE KATEDRA INŻYNIERII SANITARNEJ
WYDZIAŁ ROLNICZO-EKONOMICZNY GOSPODARKI WODNEJ
KIERUNEK OCHRONA ŚRODOWISKA ROK AKADEMICKI 2013/2014

ĆWICZENIA Z HYDROLOGII I OCHRONY WÓD
[studia stacjonarne]

Ćwiczenie 7

Temat: Ustalenie klasy czystości wody powierzchniowej na podstawie stężenia gwarantowanego metodą kwantyli dla rzeki Dunajec w przekroju Szaflary w latach 2002-2003.

Ćwiczenie zawiera:

1. Zestawienie wyników analiz wody dla Rzeki Dunajec w przekroju Szaflary w latach 2002-2003.

2. Graficzna interpretacja zebranych analiz.

3. Zestawienie wyników do obliczenia charakterystyki statystycznej:
   3.1. Stężenia średniego $\overset{\overline{}}{c}$

   2. Odchylenia standardowego S.

4. Obliczenie stężenia gwarantowanego.

5. Dyskusja uzyskanych wyników.

DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDĆWICZENIE WYKONALI:
ROK STUDIÓW: II 1. JAKUB WYKA
GRUPA: 4 2. EMIL WAWRUSZCZAK

1. Tabela: Zestawienie wyników analiz wody powierzchniowej dla rzeki Dunajec w przekroju Szaflary w latach 2002-2003.

Lp.	Data pomiaru	Parametry
		Substancje rozpuszczone [w mg/dm^3]
1	08.01.2002	225
2	05.02.2002	199
3	05.03.2002	209
4	09.04.2002	193
5	07.05.2002	115
6	04.06.2002	147
7	04.07.2002	153
8	06.08.2002	172
9	03.09.2002	129
10	01.10.2002	181
11	05.11.2002	170
12	03.12.2002	172
13	07.01.2003	203
14	04.02.2003	210
15	04.03.2003	238
16	01.04.2003	195
17	06.05.2003	130
18	03.06.2003	133
19	01.07.2003	163
20	02.09.2003	176
21	07.10.2003	157
22	04.11.2003	195

3. Tabela: Zestawienie wyników analiz wody do obliczeń charakterystyk statystycznych.

Lp.	Substancje rozpuszczone [w mg/dm^3]	Azotany [w mg NO3/dm^3]	Chlorki [w mg HCl/dm^3]
	Ci	Ci^2	Ci^2 - ($\overset{\overline{}}{c}$)^2
1	225	50625	19760,90
2	199	39601	8736,90
3	209	43681	12816,90
4	193	37249	6384,90
5	115	13225	-17639,10
6	147	21609	-9255,10
7	153	23409	-7455,10
8	172	29584	-1280,10
9	129	16641	-14223,10
10	181	32761	1896,90
11	170	28900	-1964,10
12	172	29584	-1280,10
13	203	41209	10344,90
14	210	44100	13235,90
15	238	56644	25779,90
16	195	38025	7160,90
17	130	16900	-13964,10
18	133	17689	-13175,10
19	163	26569	-4295,10
20	176	30976	111,90
21	157	24649	-6215,10
22	195	38025	7160,90
∑	3865	-	22644,77

3.1. Obliczenie stężenia średniego $\overset{\overline{}}{\mathbf{c}}$:

$$\overset{\overline{}}{C\ }\ = \ \frac{\sum_{i = 0}^{N}C_{i}}{N}$$

$\overset{\overline{}}{C\ }$_{substancje rozpuszczone} = 175,68 [mg/dm³]

$\overset{\overline{}}{C\ }$_azotany = 1,41 [mg NO₃/dm³]

$\overset{\overline{}}{C\ }$_chlorki = 7,41 [mg HCl/dm³]

3.2. Obliczenie odchylenia standardowego S:

$$S = \sqrt{\frac{1}{N}\ \sum_{i = 0}^{N}\text{Ci}^{2} - \ {(\overset{\overline{}}{C})}^{2}}$$

S_{substancje dodatkowe} = 32,08

S_azotany = 0,44

S_chlorki = 5,16

3. Obliczenie wartości stężenia gwarantowanego:

$$C_{\text{gwarantowane}} = \ \overset{\overline{}}{C} + \ t_{P}\ \times \text{\ S}$$

Gdzie:
$\overset{\overline{}}{C}$ - wartość średnia analizowanego wskaźnika
S - odchylenie standardowe danego wskaźnika zanieczyszczeń
tp - wartość kwantylu dla różnych poziomów przekroczenia gwarancji dni w roku (90% lub 95%).

Rozkład danego zanieczyszczenia w rzece w danym okresie czasu podlega rozkładowi normalnemu.
tp = 1,283

Dla substancji rozpuszczalnych:

C_gwarantowane = 175,68 + 1,283 ^. 32,08 = 216,8 [mg/dm³]

Dla azotanów:

C_gwarantowane = 1,41 + 1,283 ^. 0,44 = 1,97 [mg NO₃/dm³]

Dla chlorków:

C_gwarantowane = 7,41 + 1,283 ^. 5,16 = 14,03 [mg HCl/dm³]

Tabela: Wartości graniczne wskaźników jakości wody w klasach jakości wód powierzchniowych
(Dz.U. nr.32 poz.284 r. 2004).

Lp.	Nazwa wskaźnika	Klasy czystości
		I
1	Substancje rozpuszczone	300
2	Azotany	5
3	Chlorki	100

3. Dyskusja uzyskanych wyników:

Gwarantowane stężenie parametrów: substancje rozpuszczone, azotany, chlorki, dla rzeki Dunajec na w przekroju Szaflary w latach 2002-2003 znajdywało się w normach, które pozwoliły do określenia klasy czystości tej rzeki jako klasa czystości I. Obliczone gwarantowane stężenia wynosiły: dla substancji dodatkowych 216,8 mg/dm³, dla azotanów 1,97 mg/dm³, a dla chlorków 14,03 mg /dm³.

Obliczone średnie stężenia wskaźników w wodzie powierzchniowej wynosiły: dla substancji dodatkowych 175,68 mg/dm³, dla azotanów 1,41 mg/dm³, a dla chlorków 7,41 mg /dm³.

Odchylenie standardowe wynosiło: dla substancji dodatkowych 32,08, dla azotanów 0,44, a dla chlorków 5,16.

Określenie klasy czystości wody powierzchniowej w Dunajcu oznacza, że jest to woda bardzo dobrej jakości i spełnia wymagania określone dla wód powierzchniowych wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia w przypadku ich uzdatniania sposobem właściwym dla kategorii A1 a wartości wskaźników jakości tej wody nie wskazują na żadne oddziaływanie antropogeniczne.