СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...................................................3
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..........................................11
1. АДАПТИВНАЯ МОДЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ГОРОДА. 20
1.1 Обследование города с целью планирования мероприятий по созданию системы контроля за загрязнением атмосферы...25
1.2 Определение интенсивности источников..............28
1.3 Определение коэффициента турбулентного обмена у земли и расчет мощностей неучтенных в модели источников.......34
2. РАЗМЕЩЕНИЕ ПУНКТОВ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ
% АТМОСФЕРЫ ГОРОДА..............................................39
^ 2.1 Постановка задачи оптимизации.....................40
2.2 Методика решения..................................41
2.3 Результаты........................................44
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКА И ВЕЛИЧИНЫ АВАРИЙНОГО
| ВЫБРОСА......................................................51
3.1 Постановка задачи.................................52
3.2 Алгоритм решения и результаты.....................52
^ 3.3 Выводы.............................................59
4. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ....................60
4.1 Постановка оптимизационных задач 1-го и 2-го типа.61
4.2 Решение задачи 1-го типа..........................63
4.3 Решение задачи 2-го типа..........................66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...............................................80
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.........................................83
!
!* ПРИЛОЖЕНИЕ...............................................91
2
ВВЕДЕНИЕ
«
Оптимальный поиск решений народнохозяйственных проблем порождает широкий класс задач по охране и управлению качеством окружающей среды. С целью объективного и достоверного контроля качества воды, воздуха, почвы, оперативного принятия решений по регулированию процесса загрязнения и улучшению текущего и прогнозируемого состояния окружающей среды создаются автоматизированные системы контроля. Создание такой системы представляет собой непростую задачу, включающую в себя выбор оптимального количества и состава параметров, контролируемых системой, надежности, точности и диапазона их измерения, достоверность передачи и обработки измерений. При планировании природоохранных мероприятий, требующих управления выбросами действующих промышленных объектов, необходимо учитывать особенности гидрометеорологического режима и ограничения санитарного и социально-экономического характера. Поэтому для достижения цели приходится вводить большое количество критериев, позволяющих формализовать задачу.
В системе управления качеством окружающей природной среды важным звеном является контроль за антропогенным влиянием — экологический мониторинг. Полный комплекс мониторинга включает в себя наблюдение и контроль за уровнем загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и морских вод, биологических продуктов, донных отложений и других объектов внешней среды, контроль за качеством,
3
что количество операций в них порядка ~Ы. Поэтому с ростом числа исходных данных объем вычислений растет линейно и результаты можно получать в реальном времени, что существенно для практического применения.
Результаты диссертации докладывались и обсуждались на межрегиональной научно-практической конференции ’Проблемы экологического страхования”, Волжский, 1995 г., на 3-ей межвузовской конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области, Волгоград, 1997 г., на 5-ом международном конгрессе ассоциации “Женщины-математики”, Ростов-на-Дону, 1997 г., на научных семинарах под руководством профессора Ефемова Р.Н.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
*
В настоящее время уже накоплен достаточный опыт по исследованию проблем, возникающих в результате антропогенного воздействия на окружающую среду и, в частности, загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий. Данная проблема имеет множество аспектов и ее анализ подразумевает рассмотрение физических, химических, гидрометеорологических, экономических, социальных и других вопросов в широком диапазоне пространственно-временных масштабов: от локальных и кратковременных до задач глобальной долговременной динамики атмосферы. При этом всякое научное рассмотрение неизбежно должно основываться на тех или иных математических моделях исследуемого вопроса.
Применительно к проблеме загрязнения атмосферы основные задачи и соответствующие им модели можно условно разделить на два класса: изучение процесса рассеяния загрязняющих веществ и задача снижения уровня загрязнения природной среды.
В первом случае в основе лежат физические и химические процессы, математические модели которых хорошо известны, хотя зачастую чрезвычайно сложны. Сюда относятся процессы перемещения воздушных масс, для которых в зависимости от масштабов на первый план выходят явления образования вихревых застойных зон в районах сложного рельефа (застройки), эффективного турбулентного переноса, вертикального перемешивания, влияния осадков, движения атмосферных фронтов, циклонических и антициклонических течений. Все эти процессы в первом приближении служат фоном, на котором происходит распространение
11
- Київ+380960830922