Процессы формирования и методика прогнозирования минерализации воды наливных водохранилищ

• Автор: Литвин, Юрий Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.14.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список принятых условных обозначений.

Введение
Глава I. Особенности наливных водохранилищ и специфика формирования их солевого состава.

1.1. Наливные водохранилища как специфический фактор регулирования стока

1.2. Общая минерализация воды наливных водохранилищ и необходимость прогнозирования их солевого состава .
1.3. Обзор существующих методов дискретного описания процессов формирования минерализации и степень их научной и гидравлической обоснованности.
1.4. Методы дифференциального описания процессов формирования концентрации растворенного вещества
1.5. Процессы диффузионного выщелачивания солей из порового рассола в грунтах ложа наливного водохранилища .
1.6. Инерционность процессов перемешивания вещества в воде водохранилищ и учет времени запаздывания
Глава 2. Основные уравнения, описывающие процесс формирования общей минерализации воды водохранилищ и их качественный анализ
2.1. Гидродинамика переноса водной средой растворенной консервативной и неконсервативной примеси
р
2.2. Вывод в гидравлическом приближении одномерных уравнений динамики и неразрывности отдельно
для компонент , и в пелом для смеси
2.3. Редукция полученных систем уравнений сохранения
к интегральному виду.
2.4. Решение систем редуцированных уравнений и вывод итогового прогностического замкнутого дифференциального уравнения с отклоняющимся аргументом
2.5. Качественный анализ итогового уравнения для прогноза концентраций ингредиентов и его асимптотические формы.
Глава 3. Процессы диффузионного выщелачивания из солевых грунтов ложа наливного водохранилища и их влияние на формирование минерализации воды
3.1. Постановка краевых задач для уравнения молекулярной диффузии в толще порового рассола и анализ получающихся решений
3.2. Решение задачи о выщелачивании при наполнении
чаши наливного водохранилища
3.3. Процессы вторичного загрязнения и формирование
минерализации в эксплуатационном режиме работы
водохранилища .
3.4. Решения уравнения диффузии с подвижной граниией Глава 4. Инерционность и подобие процессов перемешивания пассивной примеси в водохранилище .
4.1. Методы расчета величины времени запаздывания.
4.2. Необходимость и методы учета времени запаздывания .
4.3. Пределы применимости балансовых уравнений в задачах прогноза качества воды
4.4. Влияние стокового течения на условия перемешивания в водохранилище. Сравнительный анализ результатов учета инерционности процессов перемешивания пассивной примеси и критерии подобия процессов формирования качества воды .
Глава 5. Методика прогнозирования минерализации воды
наливных водохранилищ
5.1. Результаты численных экспериментов по учету инерционности процессов перемешивания
5.2. Методика прогнозирования солевого состава воды водохранилищ при наличии порового рассола
5.3. Примеры инженерных расчетов при решении прогнозных задач
Глава 6. Сводка основных результатов
Выводы.
Литература


Она позволяет прогнозировать формирование качества воды и в процессе первичного заполнения водой чаши водохранилища с засоленными грунтами, т. Еще в большей степени применимы. Искомые инградиенты пассивная консервативная и неконсервативная примесь могут поступать в водохранилище различными путями с притекающей из реки или канала водой, с осадками, путем конвективного переноса грунтовыми водами, выщелачивания. При этом часто а при аналитическом описании процессов формирования качества почти всегда предполагается идеальность смесительных свойств
водохранилища. Это в ряде случаев грубое допущение является следствием незамкнутости уравнения баланса массы примеси. В диссертационной работе проводится замыкание искомых балансовых уравнений в гидравлическом решение уравнения неравномерного движения транзитной струи в непризматическом русле к гидродинамическом решение редуцированных к интегральному виду уравнений сохранения массы и импульса для каждой отдельно взятой фазы смеси приближении. Конечные результаты, представленные в безразмерном виде и реализованные в виде обширного численного эксперимента, позволяют вывести безразмерные критерии, представляющие комбинации гидрологических параметров водохранилища. Они позволяют оценить степень огрубления действительного результата при предположении идеальности смесительных свойств водохранилищ, а в случае необходимости учета инерционности процесса перемешивания приглеси являются самостоятельными расчетными зависимостями. Вышеизложенные доводы подчеркивают целесообразность выделения особого класса наливных водохранилищ при построении методики прогнозирования качества воды, и в то же время указывают на применимость результатов исследования и для более широкого класса русловых водохранилищ. Общая минерализация солевой состав воды наливных водохранилищ и необходимость прогнозирования их солевого состава. Минерализация воды является одним из важнейших показателей качества, и прямо указывает на пригодность ее для нужд питьевого или технического водопользования. По выражению О. Л.Ллекина С2 присутствие в природных водах растворенных солей и газов дает возможность существованию жизни в реках, морях и озерах, и без них не было бы водной растительности, водных организмов,
рыб, а само их наличие соответствует по важности присутствию в почве соединений фосфора, азота и калия, определяющих плодородие земли. Рассмотрение вопросов, связанных с определением химического состава вод, находится в области компетенции науки о химии природных вод гидрохимии. Нижеприведенные основные сведения, касающиеся рассматриваемого вопроса, излагаются в точном соответствии с монографией Алекина Основы гидрохимии. В состав воды входят газы, главным образом в виде молекул и частично гидратированных соединений, соли, преимущественно в виде ионов, а при больших концентрациях комплексов и молокулорганические вещества как в молекулярных и высокомолекулярных соединениях, так и в коллоидном состоянии. Иг , двуокись углерода СОг сероводород и др. К качественным характеристикаприродной воды относятся кесткость, щелочность, окисляемость, агрессивность. Понятие минерализации воды относится к числу количественных характеристик и подразумевает сумму всех найденных при анализе минеральных веществ в мгл или гкг, причем в океанологии термин минерализации заменяется равносильным соленость, а по величине к этим величинам приближается сумма всех видов ионов с концентрацией больше 0,1 мгл. На количественном содержании данного элемента должна отражаться форма соединения его с другими элементами, например, при концентрации нитратных ионов 0, в0,5 мгл концентрация элемента азота составит 0,5 0,3. Приняты весовая, грамммолекулярная и эквивалентная форма концентрации, причем гмольл получаются от деления гкг на молекулярный вес, а разновидностью молярной концентрации является граммионная форма концентрации, причем в этом случае гкг делятся на ионный вес соединения. Эквивалентная форма сходна с граммионной для одновалентных ионов, в общем таблЛШ случае гэкв равен гкг, умноженному на валентность и деленному на ионный вес2. Таблица 1. Табл. Л. заимствована из монографии 0.