Разработка математической модели и методики расчета рассеяния вредного вещества в атмосферном воздухе от подвижных источников железнодорожного транспорта

• Автор: Филимонова, Галина Петровна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Выбор объекта исследования.

1.1 Введение.

1.2. Обзор источников загрязнения атмосферного воздуха на железнодорожном транспорте

1.2.1. Некоторые классификационные признаки источников загрязнения.

1.2.2. Стационарные источники загрязнения

1.2.3. Передвижные источники загрязнения

1.3. Тепловозная тяга как источник загрязнения атмосферного воздуха.

1.3.1. Масштабность использования тепловозной тяги.

1.3.2. Состав вредных выбросов в отработавших газах дизелей тепловозов.

1.3.3. Количественные характеристики состава вредных выбросов в отработавших газах.
1.3.4. Описание основных элементов вредных выбросов.
1.3.5. Заключение
1.4. Нормативнометодические документы по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух для железнодорожного транспорта
1.5. Существующие математические модели и методы расчета рассеяния вредного вещества в атмосферном воздухе
1.5.1. Обоснование необходимости изучения распространения выбросов вредных веществ в атмосферном воздухе от тепловозной тяги.
1.5.2. Классификация математических моделей
1.5.3. Краткое описание наиболее распространенных математических моделей.
1.6. Выводы по первой главе.
Глава 2. Математическая модель определения средних значений концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от подвижных и стационарных объектов железнодорожного транспорта
2.1. Введение.
2.2. Анализ основных особенностей источников выброса вредных веществ на железнодорожном транспорте и постановка задачи.
2.3. Определение средних значений концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от источников загрязнения, движущихся по магистрали.
2.4. Определение средних значений концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от случайно распределенных на местности транспортных средств
2.5. Выводы по второй главе.
Глава 3. Разработка методики расчета рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе от подвижных источников железнодорожного транспорта.
3.1. Введение.
3.2. Краткий обзор методик расчета рассеяния загрязнений в атмосферном воздухе.
3.3. Методика расчета рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе от тепловозов.
3.4. Выводы по третьей главе
Глава 4. Применение разработанной методики к задаче экологического мониторинга состояния атмосферного воздуха, загрязняемого подвижными источниками железнодорожного транспорта
4.1. Описание исходной информации.
4.2. Основные принципы представления исходной информации в виде базы данных.
4.3. Организация извлечения информации из базы данных кодом программы
4.4. Результаты расчетов полей концентраций и их анализ.
4.5. Выводы по четвертой главе
Заключение.
Литература


Эта информация организуется в базу данных, которая используется совместно с расчетной формулой для решения поставленной задачи. В практическом плане объектом исследования является тепловозная тяга, загрязняющая токсичными выбросами сернистый ангидрид, оксид углерода, диоксид азота, сажа атмосферный воздух и проведение на основе теоретической разработки оценки экологического состояния атмосферного воздуха. Методы исследования. В диссертации используются методы и результаты теории дифференциальных уравнений в частных производных, теории вероятностей, математической статистики, а также численные методы, методы объектноориентированного программирования и методы имитационного моделирования. Впервые построена математическая модель распространения вредного вещества в атмосферном воздухе от подвижных источников загрязнения применительно к объектам железнодорожного транспорта. Создан программный продукт реализации разработанной математической модели на персональном компьютере. Рассмотрены конкретные типовые участки железнодорожной магистрали Луга Псков с действующими подвижными источниками выброса вредных веществ, для которых проведены расчеты рассеяния всех видов вредных примесей в атмосферном воздухе от выбросов магистральных и маневровых тепловозов в реальных режимах их работы и сделан вывод об экологичности эксплуатируемой тепловозной тяги. Предложена методика расчета рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе от подвижных источников загрязнениятепловозная тяга. Реализация результатов работы. ФГТК инженерных кадров в ПГУПС по специальности Инженерная защита окружающей среды на железнодорожном транспорте. СПб, ПГУПС план изданий Университета путей сообщения г. АСУ ГУП Транссервис Октябрьской железной дороги. Методология получения аналитических выражений для расчета средних значений концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от выбросов подвижных транспортных средств вне магистрали их движения и от стационарных транспортных объектов вне зоны их случайного расположения с учетом количества источников выброса загрязнений, погодных условий и ветра. Формулы для расчета полей концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе от выбросов передвижных и стационарных объектов железнодорожного транспорта при их случайном расположении на местности с учетом количества источников выброса загрязнений, погодных условий и ветра. Методика расчета рассеяния вредных веществ в атмосферном воздухе выбросов отработавших газов от тепловозной тяги. Организация исходной информации в реляционную базу данных с использованием стандартной технологии проектирования и программный продукт, пригодные для решения широкого круга аналогичных экологических задач на железнодорожном транспорте. Применение разработанной методики для решения конкретной практической задачи оценки экологического состояния атмосферного воздуха вокруг участка железнодорожной магистрали Луга Псков. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, разбитых на параграфы, заключения и списка литературы, содержащего 5 наименований. Общий объем работы 5 страниц. Работа содержит рисунков и 9 таблиц. ГЛАВА 1. Несмотря на значительный спад производства в течении последнего десятилетия проблема чистоты атмосферного воздуха остается нерешенной. Известно, что основными его загрязнителями являются теплоэнергетика, нефтеперерабатывающая и металлургическая промышленность, а также транспорт. Среди всех видов транспорта основную долю составляет автомобильный ,4 . Другие виды транспорта загрязняют атмосферный воздух по данным 3 в следующих долях железнодорожный 9,2, воздушный 7,3, водный 4,3. Таким образом железнодорожный транспорт принято считать экологически достаточно чистым. Это объясняется тем, что железнодорожный транспорт является одним из самых экономичных видов транспорта по расходу топлива на единицу выполненной работы. В действительности практически все службы железнодорожного транспорта имеют объекты, загрязняющие окружающую среду и, в частности, атмосферный воздух.