Прогноз и нормирование техногенного загрязнения водотоков на основе схемотехнического моделирования
![Диссертация: Прогноз и нормирование техногенного загрязнения водотоков на основе схемотехнического моделирования](https://westud.ru/work/5061221/cover.png)
Диссертация
Обеспечение экологических стандартов качества воды водных объектов с учётом изменения естественных факторов связано с необходимостью нормирования техногенной нагрузки. 1] В настоящее время для нормирования нагрузки на водные объекты используются различного типа модели конвективно-диффузионного переноса и превращения веществ (КДП и ПВ). Обеспечение экологических стандартов качества воды водных… Читать ещё >
Содержание
- Щ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ ПО МЕТОДАМ И СРЕДСТВАМ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И НОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
- 1. 1. Оценка основных факторов, определяющих формирование качества воды
- 1. 2. Нормирование качества воды водных объектов на основе оценки
- ПДВВ
- 1. 3. Математическое описание процессов формирования качества воды- начальные и граничные условия
- 1. 4. Параметры математических моделей формирования качества воды
- 1. 5. Имитационное моделирование задач формирования качества воды при различных видах техногенной нагрузки
- 2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ. 31 2.1. Численные методы решения задач конвективно-диффузионного переноса и превращения веществ (КДП и ПВ). 3 ]
- 2. 1. 1. Численные методы решения задач массопереноса, описываемых уравнениями с обыкновенными производными
- 2. 1. 2. Численные методы решения задач массопереноса, описываемых уравнениями с частными производными
- 2. 2. Развитие и особенности методов моделирования
- 3. НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
- 3. 1. Принципы схемотехнического моделирования
- 3. 2. Используемая компьютерная база для схемотехнического моделирования
- 3. 2. 1. Система DesignLab
- 3. 2. 2. Альтернатива использования новой версии системы DesignLab
- 3. 2. 3. Математический пакет прикладных программ MaiLab
- 3. 3. Схемотехническая реализация типовых задач КДП и ПВ с целью нормирования техногенного загрязнения
- 3. 3. 1. Реализация моно- и бимолекулярной моделей
- 3. 3. 2. Реализация нестационарного одномерного уравнения
- 3. 3. 3. Реализация стационарного двухмерного уравнения КДП и ПВ
- 3. 3. 4. Реализация стационарного двухмерного уравнения КДП и ПВ для случая нескольких водовыпусков
- 3. 3. 5. Реализация нестационарного одномерного уравнения
- 3. 4. Возможность использования пакета прикладных программ MatCAD 8. *
- 3. 5. Особенности и преимущества задания и реализации начальных и граничных условий при схемотехническом моделировании
- 4. 1. Моделирование моно- и бимолекулярных процессов БПК
- 4. 2. Моделирование одномерной нестационарной задачи для неконсервативных примесей
- 4. 2. 1. Моделирование одномерной нестационарной задачи с постоянными параметрами для неконсервативных примесей
- 4. 2. 2. Моделирование одномерной нестационарной задачи с переменными параметрами для неконсервативных примесей
- 4. 3. Моделирование двухмерной стационарной задачи для неконсервативных примесей
- 4. 4. Моделирование двухмерной стационарной задачи для неконсервативных примесей для случая нескольких техногенных источников сброса
- 4. 4. 1. Моделирование двухмерной стационарной задачи для неконсервативных примесей для случая нескольких источников сброса с использованием пакета DesignLab
- 4. 4. 2. Алгоритм и пример решения по двухмерной стационарной модели КДП и ПВ с несколькими водовыпусками с использованием пакета MatLab 5. *-6. *
- 4. 5. Дополнительные рекомендации пользователю по использованию возможностей рассмотренных пакетов прикладных программ применительно к данной методике
- 4. 6. Сравнение схемотехнического моделирования с классическими видами моделирования
- 4. 6. 1. Сравнительная оценка схемотехнического моделирования
- 4. 6. 2. Сравнительная оценка схемотехнического моделирования и распространённых программ «Сброс», «Гидроэкопрогноз» и
- 4. 7. Сравнение схемотехнического моделирования с аналитическим решением
Список литературы
- Дружинин H.H., Шишкин А. И. Математическое моделирование и прогнозирование загрязнения поверхностных вод суши. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -329 с.
- Беки Дж.А., Карплюс У.Дж. Теория и применение гибридных вычислительных систем. М.: Мир, 1970. — 483 с.
- Шишкин А.И., Жуков К. Г., Саяпин К. Я. Вычислительные средства систем управления качество окружающей среды. Л.: Ленинградская лесотехническая академия, 1986. — 88 с.
- Урмаев A.C. Программирование и ABM. М.: Московский институт стали и сплавов, 1976. — 134 с.
- Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей: Пер. с англ. — М.: Мир, 1991.-Т.1.-504 с.
- Нейлор Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экологических систем. М.: Мир, 1975. — 500 с.
- Разевиг ВД. Система сквозного проектирования электронных устройств Design Lab 8.0. М.: Солон, 1999. — 698 с.
- Математические модели контроля загрязнения воды: Сб. ст. под ред. А. Джеймса. М.: Мир, 1981. — 471 с.
- Имитационное моделирование природной системы «Озеро-водосбор». Монография. Л.: Академия наук СССР, Институт информатики и автоматизации, 1987.-232 с.
- Афанасьев А.И. Оптимизация предельно допустимого сброса промстоков ЦБП методами машинного моделирования при проектировании систем водоотведения: Автореф. канд. техн. наук. Л.: Технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности, 1988. — 16 с.
- Шишкин А.И. Математическое моделирование переноса примесей и прогнозирование состава окружающей среды. Л.: Ленинградская лесотехническая академия, 1981. — 123 с.
- Архангельский А.Я. Pspice и Design Center. Схемотехническое моделирование. Модели элементов. Макромоделирование. -М.: МИФИ, 1996. 4.1.
- Архангельский А.Я. Pspice и Design Center. Модели цифровых и аналого-цифровых устройств. Идентификация параметров моделей. Графические редакторы. -М.: МИФИ, 1996.-Ч.2.
- Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики. М.: Нолидж, 1999. — 633 с.
- ГиргидовА.Д. Турбулентная диффузия с конечной скоростью.— СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1996.—259с.
- Авакян A.B., Широков В.МКомплексное использование и охрана природных ресурсов. Минск: Университетское, 1990. — 240с.
- Гулыпяев А. Имитационное моделирование в среде Windows. СПб: Корона принт, 1999.-288 с.
- Гиргидов А. Д. Техническая механика жидкости и газа (одномерные задачи): Учеб. пособие / А. Д. Гиргидов- ЛГТУ—Л.: ЛГТУ, 1990.—79 с.
- Шишкин А.И. Определение допустимых промышленных выбросов ЦБП в водоёмы методом ЭКДА. Л.: Ленинградская лесотехническая академия, 1983. — 50
- Стахов A.A. Разработка и исследование экспресс-метода моделирования загрязнения водных объектов для информационно-измерительных систем: Автореф. канд. техн. наук. СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2000. — 16 с.
- Анисимов Б.В. и др. Аналоговые и гибридные ЭВМ. Б. В. Анисимов, В. Н. Голубкин, C.B. Петраков- M.: Высшая школа, 1986. 282 с.
- Алгоритмические гибридные системы / Борковский Е. И., Галузинский Г. П., Катков А. Ф., Романцов В. П. Киев: Наукова думка, 1972. — 115 с.
- Дмитриев В. В. СПбГУ. Диагностика и моделирование водных экосистем,—СПб.: Изд-во СПбГУ, 1995—215 с.
- Хрисанов Н.И., Осипов К. Г. Управление эвтрофированием водоёмов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 276 с.
- Васильев О.Ф., Ерёменко Е. В. Моделирование трансформаций соединений азота, для управления качеством воды в водотоках // Водные ресурсы. 1980. — № 5. -С. 31−36.
- Васильев Ю.С., Хрисанов НИ. Экологические аспекты гидроэнергетики. -Л.: ЛГУ, 1984.-248 с.
- В.В. Растоскуев, Е. В. Шалина Обработка данных дистанционного зондирования с помощью ГИС IDRISI // эл. уч.: http://www.ecos.nw.ruAVin/Educatio/RS&GISr/Readme.htm
- Дружинин Н.И., Шишкин А. И. Метод электро-конвективно-диффузионной аналогии и его применение при составлении прогноза качества воды в водоёмах. -М.: ВДНХ, 1975.-34 с.
- Дружинин Н.И., Шишкин А. И., Метёлкина Г. Ю. Комплексная оценка качества речного бассейна вероятностным методом // ВАСХНИЛ: Доклады, 1987. -№ 1.-С. 36−38.
- Жуков К.Г., Подобед М. В. Модификационный метод Эйлера и его реализация средствами АЦВТ // Расширенное заседание Национального комитета Международной ассоциации по аналоговым вычислениям: Тр. Рязань, 1978. — С. 38−42.
- Каминский B.C. Современные проблемы нормирования качества поверхностных вод // Водные ресурсы. 1980. — № 3. — С. 160−168.
- Караушев A.B. Модель и численное решение задачи о диффузии в водоёме // VI Всесоюзного симпозиума по современным проблемам самоочищения водоёмов и регулирования качества воды: Матер, конф. Таллин, ТПИ, 1979. — Ч. 1. — С. 4547.
- Лаптев H.H. Расчёты выпусков сточных вод/ H.H. Лапшев. М.: Стройиздат, 1977, -87 с.
- Методические основы оценки и регламентирование антропогенного влияния на качество поверхностных вод // Под ред. A.B. Караушева. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. — 286 с.
- Микропроцессорные БИС и микроЭВМ: Построение и применение / A.A. Васенков, Н. М. Воробьёв, В. Л. Дшхунян и др. М.: Сов. радио, 1980. — 278 с.
- Пааль Л.Л. Инженерные методы расчёта формирования качества воды водотоков. Таллин, 1976. — Ч. 1. — 101 с.
- Скальский Б.Г. Оценка качества речных вод // Методы расчёта речного стока. М.: Изд. МГУ, 1980. — С. 98−112.
- Эдмондсон Томас. Практика экологии. Об озере Вашингтон и не только о нем: Пер. с англ. / Эдмондсон Т.—Москва: Мир, 1998.—299с: ил.—Библиогр.: с.279−292.
- Экология: Учебник для технических вузов / Л. И. Цветкова, М. И. Алексеев и др.- под ред. Л. И. Цветковой. -М.: Изд-во АСВ, СПб.: Химиздат, 2001. 552 с.
- Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоёмы. М.: Стройиздат, 1977. -224 с.
- Шишкин А.И. Основы математического моделирования конвективно-диффузионного переноса примесей. Л.: ЛТИ ЦБП, 1976. — 243 с.
- Шишкин А.И. Математическое моделирование переноса примесей и прогнозирование состава окружающей среды. Л.: ЛТА, 1981. — 232 с.
- Шишкин А.И. Математическое и аналоговое моделирование в задачах водоохраны // Математика и проблемы водного хозяйства: Сб. ст. Киев: Наукова думка, 1986.-С. 130−147.
- Акоф Р.Л. Планирование в больших экономических системах. М.: Советское радио, 1972. — 223 с.
- Блауберг И.В., Юдин Э. Г. Становление и сущность системного подхода. -М.: Наука, 1973.-270 с.
- Борковский В.А. и др. Моделирующие математические машины с переменной структурой. Киев: Наукова думка, 1970.
- Васильев Ю.С., Хрисанов Н. И. Экологические аспекты гидроэнергетики. -Л.: ЛГУ, 1984.-248 с.
- Жуков К.Г., Лоренц Е. А. Специализированный аналоговый процессор на линейных интегральных схемах. Линейные интегральные схемы и их применение в приборостроении и промышленной автоматике // Всесоюзная научно-техническая конференция. -Л.: ЛЭТИ, 1977.
- Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния окружающей среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. — 560 с.
- Кюнж Ж.А. и др. Численные методы в задачах речной гидравлики: практическое применение / Ж. А. Кюнж, Ф. М. Холли, А. Вервей М.: Энергоиздат, 1985.-256 с.
- Стригер Г. В. и др. Вопросы загрязнения и самоочищения водоёмов / Г. В. Стригер, Г. Марг, Э. Д. Терьо и др. М., 1937.
- Родзиллер И.Д. Научные и инженерные основы прогнозирования качества воды водоёмов и их защита от загрязнения сточными водами: Автореф. д-ра техн. наук. М.: Наука, 1976.
- Основы прогнозирования качества поверхностных вод. М.: Наука, 1982,181с.
- Практические рекомендации по расчёту разбавления сточных вод в реках, озёрах и водохранилищах. 2-е изд. — Л.: ГГИ, 1973.
- Горстко А.Б. и др. Модели управления эколого-экономическими системами / А. Б. Горстко, Ю. А. Дамбровский, Ф. А. Сурков. М.: Наука, 1984. — 119 с.
- Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. М.: Мир, 1972.-418 с.
- Беличенко Ю.П., Карабан И. Н., Косовцева JI.B. Об одном подходе к расчёту предельно допустимых сбросов в водные объекты // География и природные ресурсы. 1986. — № 2. — С. 119−122.
- Плюта В. Сравнительный многомерный анализ в экологических исследованиях. -М.: Статистика, 1980. 151 с.
- Математическое моделирование природных экосистем / В. И. Косов, Д. Ф. Шульгин, В. Е. Клыков, В. Н. Иванов. Тверь, 1998. — 255 с.
- Юделевич A.M. Идентификация параметров моделей фильтрационного режима в системе «Гравитационная бетонная плотина скальное основание»: Автореф. канд. техн. наук. — СПб, 1999. — 25 с.
- Мацевитый Ю.М., Прокофьев В. Е. Моделирование нелинейных процессов в распределённых системах. Киев: Наукова Думка, 1985. — 303 с.
- Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MatLab: учебный курс. -СПб: Питер, 2000. 432 с.
- Горбунов Н.Е., Шишкин А. И. Имитационное моделирование задач прогноза качества воды аналого-цифровыми средствами // Научно-технические ведомости СПбГТУ. СПБ: Изд-во СПбГТУ, 2000. — № 4. — С. 122−130.
- Горбунов Н.Е., Шишкин А. И. Разработка современного программного обеспечения для прогноза качества воды в водоёмах // Научно-технические ведомости СПбГТУ. СПБ: Изд-во СПбГТУ, 2001. — № 3. — С. 137−142.
- Паалъ JI.JI. Инженерные методы расчёта формирования качества воды водотоков. Таллин, 1976. — 4.2. — 101 с.
- Попов А.Н., Носаль А. П. Разработка руководящего документа (РД) по расчету нормативов предельно допустимых воздействий на водные объекты // Отчет о научно-исследовательской работе. -Екатеринбург, 2002. 101 с.
- Рыжиков. Решение научно-технических задач на ПК. СПб: Корона принт, 2000.-271 с.
- А. Дьяконов В. П. МаЛсас! 2000. СПб: Питер, 2000. — 586 с.
- Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. — 399 с.
- Танкелевич Р.Л. Моделирующие микропроцессорные системы. М.: Энергия, 1979.- 121 с.
- Вавилин В.А., Циткин А. И. Математическое моделирование качества воды // Водные ресурсы. 1977. — № 5. — С. 114−133.
- Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982. — 320 с.
- Очистка и рекуперация промышленных выбросов / В. Ф. Максимов, И. В. Вольф, Л. Н. Григорьев и др. Л.: Лесная промышленность, 1981.
- Мечитов И.И., Гершкович М. И. Водохозяйственные балансы. Учёт и распределение водных ресурсов. Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1970. — 109 с.
- Мечитов И.И. Об оптимальном распределении воды на ирригацию при её дефиците. -Тбилиси: Ин-т науч.-техн. информации и пропаганды, 1966. -39 с.
- Кренкель Т.Э. и др. Персональные ЭВМ в инженерной практике / Т. Э. Кренкель, А. Г. Коган, А. М. Тараторин. -М.: Радио и связь, 1989. -336 с.
- Основы геоэкологии: Учебник / Под ред. В. Г. Морачевского. СПб: Изд-во С.-Петербург, ун-та, 1994. — 352 с.
- Брукс, Фредерик. Мифический человеко-месяц или как создаются программные системы: Пер. с англ. / Ф. Брукс.—Санкт-Петербург: Символ-Плюс, 2001.—298 с.
- Тарасов М.Н. Прогнозирование и регулирование химического состава поверхностных вод в условиях антропогенной деятельности // Гидрохимические материалы, 1984. № 92. — С. 16−26.