Исследование возникновения, распространения и экологических последствий от низовых лесных пожаров и очагов горения нефти и нефтепродуктов на различных типах подстилающей поверхности

• Автор: Долгов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 162 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Физикохимические свойства жидких органических топлив.

1.1.1. Физикохимические свойства нефтепродуктов.

1.1.2. Горение нефти и нефтепродуктов

1.2. Основные загрязнители атмосферного воздуха

1.3. Ионизирующее излучение. Радиоэкологическая безопасность в связи с техногенными катастрофами

1.3.1. Современная радиационная обстановка в России

1.3.2. Миграция радионуклидов в лесных биоценозах

1.4. Структура лесного фитоценоза ,

1.4.1. Характеристика лесных горючих материалов

1.4.2. Лесные пожары. Основные понятия и определения.
ГЛАВА 2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ НИЗОВЫХ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ.
2.1. Описание лабораторной установки для физического моделирования лесных пожаров.
2.2. Методика тепловизионных исследований характеристик лесных пожаров
2.3. Методика определения коэффициентов эмиссии углекислого газа при горении лесных материалов
2.3.1. Экспериментальная установка для определения коэффициентов эмиссии диоксида углерода при лесных пожарах.
2.3.2. Методика экспериментального определения коэффициентов эмиссии углекислого газа при горении лесных горючих материалов.
2.4. Определение минимальных времени и энергии .зажигания слоя лесных горючих материалов с использованием эталонного источника зажигания
2.5. Исследования возникновения и распространения низовых лесных пожаров по опаду хвойных и лиственных пород деревьев тепловизионным методом
2.6. Экспериментальное определение коэффициентов эмиссии поллютантов при горении ЛГМ.
Г ЛАВА 3. МЕ ТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ РАДИОНУКЛИДОВ, ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ И ТЕПЛОТЫ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
ЗЛ. Основные понятия и расчетные формулы для.определения итоговых выбросов радионуклидов, вредных веществ и теплоты при распространении лесных пожаров
3.2. Математическая модель и алгоритм расчета текущих выбросов гюллютантов, радионуклидов и теплоты в атмосферу для низовых лесных пожаров
3.3. Математическая модель и алгоритм расчета текущих выбросов гюллютантов, радионуклидов и теплоты в атмосферу при верховых лесных пожарах.
3.4. Физикоматематическая модель и методика расчета текущих выбросов вредных веществ, радионуклидов и теплоты в атмосферу при горении торфяников
3.5. Понятие о максимальной модели леса. База данных для моделей выбросов загрязняющих веществ при лесных пожарах
3.6. Примеры расчетов выбросов поллютаитов и радионуклидов в атмосферу при лесных пожарах1
3.6.1. Пример решения задачи о выбросе поллютаитов и радионуклидов в атмосферу от низового лесного пожара.
3.6.2. Пример решения задачи о выбросе поллютантов и радионуклидов в атмосферу от верхового лесного пожара
3.6.3. Расчет текущих выбросов поллютантов и радионуклидов для типичного пожара на торфянике
Г ЛАВА 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ ОТ ИСТОЧНИКОВ ГОРЕНИЯ ПРИ РАЗЛИВЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Различные типы подстилающей поверхности и общая физикоматематическая модель итоговых выбросов вредных веществ и теплоты в
атмосферу при горении нефти и нефтепродуктов.
4.1.1. Основные характеристики слоя разлитой нефти и различные типы
подстилающей поверхности
4.1.2 Общая физикоматематическая модель выбросов вредных веществ и теплоты при неконтролируемом горении нефти и нефтепродуктов
4.2. Методики расчета итоговых выбросов вредных веществ и теплоты в атмосферу при горении топлива на различных типах подстилающей поверхности.
4.2.1. Методика расчета итоговых выбросов вредных веществ и теплоты в ат мосферу при горении топлива на водной поверхности.
4.2.2. Методика расчета итоговых выбросов вредных веществ и теплоты при горении топлива на инертной почве
4.2.3 Методика расчета итоговых выбросов вредных веществ и теплоты при горении топлива на почве, покрытой растительностью.
4.2.4 Методика расчета итоговых выбросов поллютантов и теплоты при горении нефти и нефтепродуктов, разлитых на болоте.
4.3. Методика расчета динамики выбросов поллютантов и теплоты при горении нефти и нефтепродуктов, разлитых па различных типах подстилающей поверхности
4.3.1. Математическая модель для расчета текущих выбросов поллютантов и теплоты при горении нефти и нефтепродуктов на поверхности воды
4.3.2. Математическая модель для расчета текущих выбросов при горении нефти и нефтепродуктов на почве, покрытой растительными горючими материалами.
4.3.3. Методика для расчета текущих выбросов поллютантов и теплоты в атмосферу при горении нефти и нефтепродуктов на водной подстилающей поверхности
4.3.4. Методика расчетов текущих выбросов поллютантов и теплоты при горении нефтепродуктов, разлитых на почве
4.3.5. Методика для расчетов текущих выбросов поллютантов и теплоты при горении нефтепродуктов, разлитых на растительном покрове
4.4. Исходные данные для расчета количества вредных выбросов при горении нефти и нефтепродуктов
4.5. Примеры применения методик расчета текущих выбросов.
4 4.5.1. Пример расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефти
и нефтепродуктов на водной поверхности. .
4.5.2. Пример расчета текущих выбросов поллютантов при горении нефти
и нефтепродуктов на почве.
4.5.3. Пример расчета текущих выбросов для сложного пожара.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Работа выполнена в Томском государственном университете под руководством Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, доктора физикоматематических наук, профессора Гришина А. Института оптики атмосферы СО РАН Цвыка Р. Ш., за что выражаю им свою искреннюю признательность и благодарность. Глава 1. Органические топлива в основном состоят из углерода, водорода и кислорода и в небольших количествах содержит серу и азот 3. Все зги вещества составляют горючую массу топлива. Процентное содержание в топливе всех веществ включая золу, входящих в состав сухой массы, называется элементарным составом сухой массы. Общая масса топлива, включая золу и влагу, называется рабочей. Вес расчеты, связанные с анализом процесса горения, как правило, принято проводить по рабочей массе. Физикохимические свойства нефтей. Для создания методик расчета выбросов от источников горения при разливе нефтепродуктов необходимы сведения о коэффициентах эмиссии основных поллютантов, зависящих в первую очередь от состава нефти и нефтепродуктов. Если состав и физикохимические свойства ФХС нефтепродуктов, производимых на предприятиях нефтехимической промышленности, гостированы и имеют строго определенные значения, то ФХС и вещественный состав нефтей, добываемых на нефтепромыслах России в значительной степени неоднороден, несмотря на одинаковый элементный состав. Нефти разных нефтедобывающих районов, разных месторождений, представляющих собой сложные коллоидные системы из углеводородов и гетероциклических соединений, значительно разняться по количеству содержащихся в них легких и тяжелых фракций углеводородов, по содержанию органической и колчеданной серы, парафинов, асфальтенов и смолистых веществ. Западной Сибири НижнеВасюганского свода и нефти Башкирии и Татарстана 4. Башкирских нефтях и нефтях Татарстана 1. В примерах расчетов выбросов поллютантов при горении разливов нефти, приведенным в главе 4, использовались физикохимические свойства и вещественный состав типовых товарных нефтей ЗападноСибирского региона, а также нефтей с максимальным и минимальным удельным весом, содержанием серы и ванадия. В таблице 1. Здесь представлены данные по томским нефтям, отобранным по принципу минимального и максимального содержания серы, а также данные элементного состава товарной нефти ЗападноСибирского нефтедобывающего района. Таблица 1. Элементный состав нефтей вес. Типовая нефть . В работе 5 приводятся некоторые характеристики процесса горения нефтей. Экспериментальные результаты данных авторов представлены в таблице 1. Таблица 1. Некоторые характеристики процесса горения нефтей 5. Основным видом жидкого энергетического топлива является нефтяной мазут, получаемый в процессе переработки нефти. Нефтяные мазуты подразделяются на ряд марок в зависимости от вязкое ги. В соответствии с ГОСТ 5, мазут разделяется на следующие марки флотский Ф5 и флотский Ф, топочный В топочный топочный 0В и топочный 0. Технические требования и нормы качества мазута различных марок приведены в таблице 1. Таблица 1. Зольность,, не более 0. Температура вспышки. К,. Мазуты характеризуются повышенной вязкостью и плотностью, содержат значительное количество высокомолекулярных веществ, а также твердых продуктов уплотнения смолистоасфальтового характера асфальтен ы, карбены и карбоиды. Для мазутов характерно так же более высокое, чем в исходной нефти, содержание серы и ванадия. В качестве посторонних примесей в мазутах содержится влага с растворенными в ней минеральными веществами. Средний элементный состав для различных мазутов из расчета на рабочую массу приведен в таблице 1. СН низшая флотских мазутов. Таблица 1. Мазут Ф малосернистый . Мазут Ф сернистый . Мазут топочный, сернистый ВУ . Бензины, керосины дизельное топливо являются продуктами прямой перегонки, либо каталитического риформинга ароматизация углеводородов и крекинга расщепление больших молекул углеводородов нефтей. Некоторые физикохимические свойства бензинов, керосинов и дизельного топлива приведены в таблицах 1. Таблица 1. Показатель Нормы по маркам
1. Содержание ТЭС, млкг бензина, не более 0. З.Сера, , не более 0. С молы в 0 мл бензина, мг, не более 2.