Донная информационно-измерительная система определения способности водоёмов к самоочищению

• Автор: Толокнова, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 164 с. : ил.

1 ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБНОСТИ ВОДОЁМА К САМООЧИЩЕНИЮ 1Л Анализ негативного влияния антропогенных факторов на способность водоёма к самоочищению
1.2 Анализ методов экологического мониторинга водных объектов, расположенных на территории РФ
1.3 Способность экосистемы водоёма к самоочищению (СВС)
1.4 Формирование эксплуатационных требований к измерительной системе и методу измерения
ВЫВОДЫ
2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ ЭКОСИСТЕМЫ ВОДНОГО ОБЪЕКТА К САМООЧИЩЕНИЮ
2.1 Методы определения способности водоёма к самоочищению
2.2 Метод Е/г-метрии
2.3 Методические погрешности определения способности водоёма
к самоочищению методом Е/г-метрии
ВЫВОДЫ
3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СПОСОБНОСТИ ЭКОСИСТЕМЫ ВОДНОГО ОБЪЕКТА К САМООЧИЩЕНИЮ
3.1 Разработка и анализ модели СВС
3.2 Проверка адекватности разработанной модели СВС
3.3 Определение периода самоочищения водной экосистемы
ВЫВОДЫ
4 ДОННАЯ ИИС ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ ВОДОЁМА К САМООЧИЩЕНИЮ
4.1 Структура донной ИИС
4.2 Канал измерения Е/г
4.2.1 Датчик Ек
4.2.2 Метрологические характеристики датчика Ек
4.3 Канал измерения температуры
4.4 Блок первичной обработки информации (БПОИ)
4.5 Бортовой модуль
4.6 Результатирующая погрешность донной ИИС определения способности водоёма к самоочищению
ВЫВОДЫ
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДОННОЙ ИИС ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПОСОБНОСТИ ЭКОСИСТЕМЫ ВОДНОГО ОБЪЕКТА К САМООЧИЩЕНИЮ. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ.
5.1 Погружаемый модуль донной ИИС определения способности экосистемы водоёма к самоочищению
5.2 Алгоритм вычислительной процедуры донной ИИС
определения СВС
5.3 Внедрение разработанной методики определения способности водоёма к самоочищению. Результаты эксперимента
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты внедрения

Актуальность темы.
С середины ХХ-го столетия человечество впервые стало осознавать серьезность возникших экологических проблем и хрупкость самого существования жизни на планете. Хозяйственная деятельность человека ведет к загрязнению окружающей среды вредными для всего живого веществами. Особо остро стоит проблема загрязнения природных вод поверхностных водоемов.
Постоянное, интенсивное антропогенное воздействие привело к резкому ухудшению экологического состояния водоемов. В России, крупнейшей по территории стране и обладающей одним из самых высоких водных потенциалов в мире, около 70% водных объектов суши не соответствуют ГОСТу Р 51232-98 «Вода питьевая» [4] и, соответственно, утратили свои качества как источника питьевого водоснабжения ввиду их загрязнения.
Основными источниками загрязнений являются различные промышленные предприятия.
На сегодняшний день скорость увеличения вредного воздействия на акватории и интенсивность его влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости водной экосистемы к изменениям среды обитания и создает прямую угрозу гибели водоёма в целом.
В сложившейся ситуации наибольшее внимание к себе привлекли так называемые «техногенные» водоёмы, находящиеся в промышленной зоне предприятий и на близлежащих территориях, которые прямо (утилизация отходов, сброс сточных вод) или косвенно (аварии, утечки, прорывы трубопроводов) подвергаются вредному загрязняющему воздействию. В России имеется большое количество таких водных объектов, что сформировало необходимость контролировать, отслеживать и своевременно ликвидировать источники загрязнения и их последствия с дальнейшим наложением санкций на виновных. Особое внимание к себе привлекают такие водные объекты, как малые водохранилища, пруды и озера.

вошла в слой донного осадка. Глубина к будет равна разности длин всей измерительной части датчика Ек1 и её незаглубленной части а
к] = I — а.
Зная градусную меру угла /? и длину основания, в котором перпендикулярно закреплен датчик Ек, можно найти длину а незаглубленной измерительной части:

Также длину незаглубленной измерительной части а можно найти как произведение половины длины основания й на тангенс угла отклонения заглубления от вертикали при а = /?:

а = -%а.
Найдем глубину к',
к]=1~~1ёа. (2.3)
Затем найдем реальную глубину /г, нахождения г точки, т.е. реальную толщину защитного слоя осадка:
/г, = к] • соэа. (2.4)
Подставим в выражение (2.3) выражение (2.4) и получим