всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ВОДОТОКАХ

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 3 за 2017 год, стр. 3–8.
Рубрика: Вопросы экологии

 

Великанов H.Л. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии транспортных процессов и сервиса, ФГАОУ ВПО Балтийский федеральный университет им. И. Канта
Наумов В.А. доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой водных ресурсов и водопользования, ФГБОУ ВО Калининградский государственный технический университет

Аннотация:
Актуальность работы обусловлена тем, что вместе с естественным поверхностным стоком и антропогенными сточными водами в водотоки попадает большое количество взвешенных примесей. Рассеиванию и осаждению взвесей в водотоках посвящено большое количество работ. Однако, практически, во всех перечисленных трудах рассматриваются терригенные (минеральные) взвешенные вещества. Тогда как исследования показывают, что количество взвешенных органических веществ в водотоках может не только не уступать количеству минеральных взвесей, но и превосходить их.
Целью работы является физическое и математическое моделирование процесса горизонтального распространения органических взвешенных частиц с учетом их возможного осаждения на дно. Использован численный метод решения задачи в среде Mathcad с помощью операторов Given-Pdesolve.
В результате расчетов выявлено, что при распространении взвешенной примеси в водотоке погрешность расчета массового расхода на расстоянии 50 км не превышает 0,1 %. Но таким образом можно рассчитывать распространение только тонкодисперсной примеси (в рассматриваемом случае с размером менее 0,03 мм). Фракции больших размеров постепенно осаждаются на дно водотока. Расход взвешенных наносов уменьшается.
Плотность органических веществ много меньше плотности песка, поэтому нельзя пользоваться стандартными таблицами зависимости гидравлической крупности от размера частиц. С помощью этих данных можно оценить загрязнение водотока органическими стоками.

Ключевые слова: водоток, гидродинамическое сопротивление, органические примеси, осаждение частиц

Ссылка для цитирования:
Великанов H.Л., Наумов В.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЗВЕШЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ВОДОТОКАХ // Вода: химия и экология. — 2017. — № 3. — c. 3–8. — http://watchemec.ru/article/28425/

Литература:
1. Little D.I. Sediment contaminant surveillance in Milford Haven Waterway / D.I. Little, B. Bullimore,
Y. Galperin, W.J. Langston // Environmental Monitoring and Assessment. 2016. Volume 188, Issue 1, №34. P. 1-30.
2. Atangana A. Modelling the advancement of the impurities and the melted oxygen con-centration within the scope of fractional calculus / A. Atangana, D. Baleanu // International Journal of Non-Linear Mechanics. 2014. Volume 67, pp. 278-284.
3. Beltaos S. Transverse mixing in natural streams // Canadian Journal of Civil Engineering. 1979. V. 6 (4).
P. 575-591.
4. Великанов Н.Л. Расчет распространения загрязнения в реке Товарная / Н.Л. Великанов, В.А. Наумов, М.Н. Великанова // Вода: химия и экология. 2011. №8. С. 89-94.
5. Великанов Н.Л. Взвешенные частицы в водотоке и их осаждение / Н.Л. Великанов, В.А. Наумов // Вода: химия, экология. 2014. №2. С. 114-119.
6. Chen J.-L. Hydrodynamic and sediment transport modeling of New River Inlet (NC) under the interaction of tides and waves / J.-L. Chen, T.-J. Hsu, F. Shi, etc. // Journal of Geophysical Research. 2015. V. 120. No 6. P. 4028-4047.
7. Волынов М.А. Влияние плановой геометрии речного русла на диффузию и дисперсию примеси // Фундаментальные исследования. 2013. №6. С. 535-540.