Моделювання і прогнозування стану водного об’єкта внаслідок антропогенного впливу (стр. 4 из 4)
Принцип єдності теорії та практики.
Благополуччя соціоекосистеми, частиною якої є Людина, має для неї найважливіше значення. Тому екологія є не тільки фундаментальною, але і прикладною наукою, що поєднує пізнання екологічних закономірностей із практичним їхнім застосуванням у повсякденній діяльності Людини. Ця єдність виражається у вигляді принципу: "Не тільки дивися і думай - роби".[1]
Значення моделювання в екології
За допомогою моделювання одержують можливість оцінювання потенційних наслідків застосування різних стратегій оперативного керування, впливу на екосистему, користування природними ресурсами (біотичними й абіотичними), оптимізації екосистем. Моделювання дозволяє глибоко проникнути в сутність явищ, зрозуміти їхню справжню природу.
5. Власні дослідження
Вихідні дані
| Qe | Se | Qср | Sср | Vср | Bср | Hср | Zср |
| 1,5 | 30 | 0,47 | 184 | 0,17 | 35 | 0,87 | 3 |
Визначення площини припливу стічних вод
де δ – площина припливу стоків, м2;
Qст – витрати стічних вод, м3/с;
Vср – середня швидкість потоку на розрахунковій ділянці, м/с.
Підставимо дані у формулу:
.Розрахунок ширини припливу стічних вод
де β – ширина припливу стоків, м;
Нср – глибина ділянки, м.
Підставимо дані:
.Визначення ширини розрахункового осередку
де ∆z – ширина розрахункового осередку, м;
n – коефіцієнт (=1).
За даними:
.Визначення довжини розрахункового осередку
де ∆x – довжина розрахункового осередку, м;
D – коефіцієнт турбулентної дифузії:
за умови: g = 250; С = 30; М = 27 – D=0,046.
Отримуємо:
.Визначення кількості струменів по ширині потоку
Визначення загальної кількості струменів, у яких знаходиться стічна вода
| ∆x∆z | k | k+1 | k+2 | k+3 | k+4 | k+5 | k+6 | k+7 | k+8 | k+9 |
| 1 струмінь | 30 | 68,5 | 78,125 | 80,53125 | 80,53125 | 79,62891 | 78,38818 | 77,04407 | 75,69995 | 74,40166 |
| 2струмінь | 184 | 107 | 87,75 | 80,53125 | 76,92188 | 74,66602 | 73,01172 | 71,6676 | 70,50677 | 69,46814 |
| 3струмінь | 30 | 68,5 | 68,5 | 66,09375 | 64,28906 | 63,08594 | 62,25879 | 61,64783 | 61,15906 | 60,73961 |
| 4струмінь | 30 | 30 | 39,625 | 44,4375 | 46,84375 | 48,19727 | 49,06201 | 49,67297 | 50,13354 | 50,49307 |
| 5струмінь | 30 | 30 | 30 | 32,40625 | 34,8125 | 36,76758 | 38,30908 | 39,54041 | 40,54614 | 41,38504 |
| 6струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,60156 | 31,50391 | 32,48145 | 33,43079 | 34,31433 | 35,12327 |
| 7струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,15039 | 30,45117 | 30,85535 | 31,31827 | 31,80821 |
| 8струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,0376 | 30,13159 | 30,28198 | 30,47996 |
| 9струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,0094 | 30,0376 | 30,08988 |
| 10струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,00235 | 30,01057 |
| 11струмінь | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30,00059 |
При побудові моделі я вважаю доцільним округлити значення і прийняти ширину струменя за 3,2 метри. Таким чином, по ширині річки вкладається 11 струменів.
Модель розповсюдження забрудника (в 1 мм = 0,5 м)
Висновки та рекомендації щодо стану водного об’єкта
Побудувавши модель, можна зробити висновки, що:
- в 10 створі забрудник розповсюдиться по всій ширині річки;
- лівого берега забрудник досягне в другому створі;
- воду вздовж правого берега по всій довжині моделі можна вважати умовно чистою;
- в останньому створі найзабрудненіша вода буде біля лівого берега;
- в останньому створі найчистіша вода буде біля правого берега.
Вода з цього джерела придатна для 1-ї категорії водокористування:
- навігація (судноводіння);
- транспортні системи (лісосплав, скид стоків тощо);
- добування копалин;
- виробництво електроенергії (ГЕС, ГАЕС).
Якщо забрудником виступатиме будь-який мікроелемент, то вода з цього джерела зовсім непридатна для зрошення і навіть найбільш чистий шостий струмінь перевищує ГДК алюмінію і феруму, вміст яких допускається найбільший (до 5 мг/л у водах обмежено придатних для зрошення) в 6 разів.
Для тваринницького водопостачання вода з даного джерела придатна у разі, якщо забрудником виступатимуть: кальцій, нітрати, нітрити чи сульфати.
Взагалі при прогнозованій ситуації рекомендую використовувати воду ближче до правого берега річки, але не далі ніж на 90 метрів нижче місця скидання стічної води.
Список використаної літератури
1) Богобоящий В.В., Курбанов К.Р., Палій П.Б., Шмандій В.М. Принципи моделювання та прогнозування в екології: Підручник. - Київ: Центр навчальної літератури, 2004. - 216 с.
2) Винклер Х. Мировые ресурсы: Пер. с нем. - М.: Знание, 1986.-272 с.
3) Владимиров A.M. и др. Охрана окружающей среды. - Ленинград: Гидроме- теоиздат, 1991. - 422 с.
4) Герасименко В.Г., Герасимснко М.О., Харчишин В.М. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з моделювання і прогнозування стану довкілля для студентів зі спеціальності 6.0708.00 - екологія і охорона навколишнього природного середовища. - Біла Церква, 2005.- 12с.
5) Горєв Л.М., Яцюк М.С. Особливості оперативного прогнозування змін хімічного складу річкових вод в умовах техногенного впливу. // Водне господарство України. -1998. - №№ 5-6, с. 18-21.
6) Джигирей В.С.,Сторожук В. М., Яцюк Р. А. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища (Екологія та охорона природи). Навчальний посібник. – Вид. 2-ге, доп. – Львів, Афіша, 2000 –272 с.
7) Карпов В. І., Сіренький С. П., Данилко В. К. та інші Еколого-економічні проблеми довкілля Житомирщини. [Кол. мо-ногр.]; Під заг. ред. П. П. Михайленка. –Житомир, 2001. –320 с.: іл. - Бібліогр.: 312-316
8) Потравный И.М., Захожай В.Б. Ресурсосбережение и охрана окружающей среды.-К.: Урожай, 199О.-286с.
9) Шелудченко Б.А.,.Дорощенко В.В, Котков В.І. та ін.; Інженерна екологія. 4.2. Гідросфера: (Навч. посіб.) За ред. Б.А. Шелудченка; (В надз. Державне управління екології та природних ресурсів в Житомирській області; Державний агроекологічний університет). - Житомир: Вид-во "Волинь", 2001.-220 с.:іл.