Метод и система интегральной оценки показателей качества стока горных рек

• Автор: Вишневецкий, Вячеслав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

ВОДЫ
1.1. МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
1.2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДЫ
1.3. ТИПЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
2. МОДЕЛЬ ДИСПЕРСИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКЕ
• 2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ВОДНЫХ
Ч ЭКОСИСТЕМ
2.2. УРАВНЕНИЯ КОНВЕКЦИИ-ДИФФУЗИИ, АДВЕКЦИИ И ИХ
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
2.3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ В РЕКЕ
2.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ф 3. МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА
ВОДЫ
3.1. БАССЕЙНОВЫЙ ПРИНЦИП РАСЧЕТА ПДС ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГОРНЫМ РЕКАМ
3.2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПДС
3.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ
• ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СТОКАХ ГОРНЫХ РЕК
4.1. МЕТОДИКА И СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА
4.2. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТЫ
4.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СТОКА ГОРНЫХ РЕК
5.1. ОБЩАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
5.2. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА СТОКА ГОРНЫХ РЕК
5.3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЙОДОДЕФИЦИТА
5.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Человек, как и все живое на Земле, неотделим от биосферы, которая является необходимым естественным фактором его существования. Природа предпосылка и естественная основа жизнедеятельности людей, причем полноценная их жизнедеятельность возможна только в адекватных природных условиях. Человек может существовать лишь в достаточно определенных и весьма узких рамках окружающей природной среды, соответствующих биологическим особенностям его организма.
В настоящее время имеются серьезные проблемы загрязнения (атмосферы, вод, почв), кислотных дождей, радиационного поражения территории, а также утраты отдельных видов растений и живых организмов, оскудения биоресурсов [36, 37,38].
Наиболее тревожное положение сложилось с загрязнением водных ресурсов. Основными причинами являются неудовлетворительная работа очистных сооружений канализации, сброс в реки без очистки загрязненных ливневых стоков с территорий предприятий и населенных пунктов, отсутствие полигонов по утилизации промышленных отходов, захламление отходами водоохранных зон, эрозия земель.
Сохраняется неудовлетворительное положение с обеспечением населения питьевой водой, отвечающей нормативным требованиям [44, 45].
Недостаточная техническая оснащенность, отсутствие современных приборов учета количества стока рек, особенно малых, в горных условиях не позволяет составить достоверную картину характера биологического и химического загрязнения поверхностных вод. Обустройство постоянных створов требует значительных финансовых затрат, но изменчивость русел горных рек, особенно после частых бурных паводков, сводит на нет все усилия по измерениям поперечного сечения русла. При использовании существующего оборудования и финансирования мониторинга водных объектов за «чертой»
рассмотрение. Часть параметров модели при отсутствии данных может быть оценена. Так коэффициент продольной турбулентной дисперсии может быть оценен исходя из гидрологических характеристик потока. В случае же, если подобная оценка вызывает сомнение, то продольную турбулентную дисперсию можно исключить из рассмотрения. Мутность воды, к примеру, может быть оценена исходя из типа донных отложений (соответствующая база данных включена в систему). И так далее.
Сброс веществ может иметь любую зависимость от времени. Источник загрязнений не может рассматриваться как непрерывный.
Модель переноса основана на решении конвективно-диффузионного уравнения (2.1), рассмотренного в разделе 2.2., в простой геометрии со стационарным потоком:
дс дс зс дс „ д2с _ д2с _ д2с , с/ ч
— + и— + у—■ + >>—-Ех—т- + Е„—г + ^—г + (2.21)
3/ дх ду дг х дх2 у ду2 2дг2 1 У
где С - концентрация вещества; и, V, у - скорость воды в направлениях х, у, г, соответственно; Ех, Еу, Ег - коэффициенты дисперсии в направлениях х, у, г; /(г1) - источник; 5(/) - сток воды.
Рис. 2.1. Геометрия задачи
Уравнение баланса для вертикально перемешанной концентрации веществ будет выглядеть следующим образом: