Некоторые модели распространения опасных загрязняющих веществ в стационарных условиях

• Автор: Кособуцкая, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ И ВОДНОЙ СРЕДЕ

2. ПОСТАНОВКА КРАЕВЫХ ЗАДАЧ. ЕДИНСТВЕННОСТЬ РЕШЕНИЯ

2.1. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА И ДИФФУЗИИ ПАССИВНОЙ ПРИМЕСИ

2.2. ПОСТАНОВКА ДВУХМЕРНОЙ ЗАДАЧИ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА ПО ГЛУБИНЕ РЕЧНОГО РУСЛА
2.3. ПОСТАНОВКА ТРЕХМЕРНОЙ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В МНОГОСЛОЙНОЙ СРЕДЕ. .

3. МЕТОД РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ

3.1. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

ПО ГЛУБИНЕ РЕЧНОГО РУСЛА

3.2. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В МНОГОСЛОЙНОЙ СРЕДЕ.

4. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕШЕНИЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
4.1. МОДЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ПО ГЛУБИНЕ РЕЧНОГО РУСЛА.
4.2. МОДЕЛЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
В МНОГОСЛОЙНОЙ СРЕДЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому исходным моментом исследования процессов загрязнения ОС технологическими отходами от концентрированных или распределенных источников является задача о переносе и диффузии различных вешеств и пассивных примесей в водной среде и атмосфере. С точки зрения теории, эти вопросы имеют много общего и описываются единой системой дифференциальных уравнений. Научные основы турбулентной диффузии загрязнений, по существу, заложены еще в первых работах по турбулентности. Первые исследования по теории диффузии, повидимому, возникли в метеорологии и связаны с работами Г. И. Тейлора и В. Шмидта . Они основывались на ранних представлениях об однородности и стационарности процесса диффузии и его аналогии с распространением теплоты. Прямое применение теории распространения теплоты Фурье к проблемам диффузии выполнено Фикком г. Современная теория турбулентной диффузии , , базируется на уравнениях переноса количества движения и вещества. Фикка и, следовательно, коэффициентом турбулентной диффузии к Слабым местом такого подхода к проблеме рассеяния примеси и других веществ в атмосфере и океане является количественная неопределенность коэффициента диффузии, поскольку в реальных условиях он сильно изменяется во времени и пространстве. Важным ограничением при описании турбулентной диффузии является предположение о пассивности примеси вещества, т. Анализу проблем турбулентной диффузии в настоящее время посвящены работы 2, , , , , , , , , где эти вопросы освещены довольно полно. Следует отметить, что динамика рассеивания загрязнений в водных источниках и в атмосфере имеет свою специфику , , , , , , , . Математическое моделирование загрязнения моря, хотя и аналогично моделированию загрязнения атмосферы, имеет существенные отличия, связанные прежде всего с явным различием плотностей морской воды и промышленных стоков. Это обстоятельство приводит к более сложным формам распространения загрязнений, и здесь необходимо учитывать эффекты плавучести и вертикальную стратификацию. Распространение загрязнений в море кроме указанных факторов в значительной степени зависит от дрейфовых и приливноотливных течений, а также от волнения. Большинство работ по загрязнению морей связано с расчетом распространения сбросов из морских трубопроводов поверхностных или глубоководных, а также с борта кораблей. Внутренние водные источники типа водоемов охладителей тепловых и атомных станций помимо физикохимического загрязнения подвержены и тепловому загрязнению. В последнее время большое внимание стали уделять также моделированию загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта , . При моделировании распространения ЗВ в атмосфере наиболее важным является, как правило, расчет поля приземных концентраций. Процесс распространения промышленных выбросов в атмосфере происходит за счет адвективного их переноса воздушными массами и диффузии, обусловленной турбулентными пульсациями воздуха. Если выбрасываемые в воздух примеси состоят из крупных частиц, то, распространяясь в атмосфере, они под действием силы тяжести начинают спускаться с определенной постоянной скоростью в соответствии с законом Стокса. Естественно, что почти все примеси в итоге осаждаются на поверхность земли, причем, тяжелые осаждаются в основном под действием гравитационного поля, а легкие в результате диффузионного процесса. Гравитационный поток тяжелых частиц оказывается намного больше диффузионного, тогда как для легких примесей он практически несущественен . Наряду с мелко масштабной диффузией, размывающей факелы примесей, большое значение в теории распространения загрязнений имеют флуктуации скорости и направления ветра за длительный период времени около года. За такой период воздушные массы, увлекающие примеси от источника, многократно меняют направление и скорость. Статистически такие многолетние изменения обычно описывают специальной диаграммой, называемой розой ветров, в которой величина вектора пропорциональна числу повторяющихся событий, связанных с движением воздушных масс в данном направлении. Это значит, что чем длиннее векторы на диаграмме розы ветров, тем больше повторений движений воздушных масс в этом направлении.