автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Интерполяционный метод контроля состояния воздушной среды районов с неоднородностью ландшафта местности при техногенных авариях

На правах рукописи

ВЕПРЕНЦЕВА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА

ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ РАЙОНОВ С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ ЛАНДШАФТА МЕСТНОСТИ ПРИ ТЕХНОГЕННЫХ АВАРИЯХ

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафдере "Автоматизация производственных процессов" Новомосковского института Российского химико-технологического университета им. Д.И.Менделеева и на кафедре "Мониторинг и автоматизированные системы контроля" Московского государственного университета инженерной экологии".

Научный

руководитель: доктор технических наук, профессор Беляев Ю.И.

Официальные

оппоненты: доктор технических наук, профессор Попов Александр Александрович

кандидат технических наук, доцент Воробьев Виктор Ильич

Ведущая

организация: Центральный научно-исследовательский

институт комплексной автоматизации (г.Москва)

Защита состоится : 28 сентября 2006 года в 14-00 часов на заседании Диссертационного Совета Д.212.145.02 в Московском государственном университете инженерной экологии по адресу: 105066, г.Москва, ул.Старая Басманная, 21/4. Отзывы в двух экземплярах, скрепленных гербовой печатью, просим направлять по адресу: 105066, г.Москва, ул.Старая Басманная, 21/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 28 августа 2006 года

Ученый секретарь

диссертационного Совета

Д.212.145.02 ~ Мокрова Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время с ростом технического прогресса, появилось огромное количество техногенных источников опасности, вследствие чего вероятность катастроф, аварий и выбросов химически опасных веществ возросла многократно. В связи с этим большое внимание ученых и соответствующих служб уделяется наблюдению, оперативной оценке состояния окружающей природной среды и ее антропогенных изменений, с целью их прогнозирования и своевременного предупреждения о возможных неблагоприятных последствиях. По совокупности уровней загрязнения природных сред на первый план выходит воздушная среда.

При техногенных авариях связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ необходимо быстро осуществить прогноз развития ситуации и возможных последствий.

Существующие методы, основанные на установке большого количества постов, являются дорогостоящими и не обеспечивают достоверного прогноза, поскольку облако выброса может пройти мимо них.

В тоже время в любом регионе имеются соответствующие штатные службы, которые оповещают о техногенных аварийных ситуациях связанных с загрязнением воздушной среды района, а также метеослужбы фиксирующие метеоусловия в текущий момент времени.

В связи с этим является привлекательным создание эффективной системы быстрого прогноза на основании информации, представленной этими штатными службами, чему и посвящена работа.

Цель работы. Целью диссертационной работы является создание эффективного метода контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности, а также в условиях действия помех измерения и неоднозначности существующих моделей динамики атмосферных потоков.

Задачи, решаемые в работе:

1. Разработка методики прогнозирования и анализа сценариев движения газового облака при техногенных авариях в районах с различной топологией и геометрией.

2. Экспериментальное обоснование эффективности разработанного метода контроля.

Методы исследования.

В работе использован инструментальный метод исследования особенностей процессов распространения загрязняющих веществ, протекающих в воздушной среде. Для разработки метода восстановления полей воздушных потоков по данным реперных измерений и текущих показаний с постов контроля атмосферного воздуха за основу взят метод помехоустойчивой интерполяции.

Научная новизна.

1. Предложена методика оперативного определения местоположения газового облака при техногенных авариях.

2. Впервые разработан интерполяционный метод контроля на основе оперативных данных метеослужб за движенем газового облака при техногенных авариях в районах с неоднородностью ландшафта местности.

3. Показано существенное влияние ландшафта местности на движение воздушных потоков в приземном слое атмосферы, которое в значительной мере определяет качество прогноза движения газового облака при техногенных авариях.

4. Впервые предложена методика визуализации движения воздушных потоков на местности по данным помехоустойчивой интерполяции.

Практическая ценность работы состоит в теоретическом обосновании влияния неоднородности ландшафта местности на движение газового облака при техногенных авариях, а также в создании алгоритмов и программы прогнозировании для воздушной среды масштабов и последствий техногенных аварий на предприятиях химической промышленности, в условиях различных метеорологических характеристик окружающей среды, сезонных показателей и географических особенностей расположения целевого источника аварии. Данные разработки могут широко применятся в системах экологического контроля района, города и отдельного промышленного объекта,.а также в системах оповещения и прогнозирования служб ГО ЧС.

Реализация результатов работы. Основные идеи и результаты теоретических, экспериментальных исследований реализованы в программе для расчета движения газового облака при техногенных авариях, внедренной в управление по г.Новомосковску Главного управления МЧС России по Тульской области. ~~

Достоверность работы. Разработанный метод контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности апробирован на примере Новомосковского района Тульской области. Результаты 2-х летнего испытания данного метода подтвердили достоверность контроля движения воздушных потоков Новомосковского района, реализованного в программе расчета движения газового облака при техногенных авариях, который за указанный период обеспечил среднеквадратичную ошибку расчета не более 8%. Проверка проводилась путем снятия дополнительных значений направления и скорости ветра в 11 реперных точках измерения с последующим сравнением данных показаний со значениями, рассчитанными предложенным методом. Последующая программная коррекция метода с учетом внеплановых замеров, обусловленны вненормативными сбросами загрязняющих веществ обеспечила точность мониторинга не хуже 11 % даже в случае 30% -го превышения экологической нагрузки на воздушный бассейн района относительно средней его предыстории.

Автор выносит на защиту:

- Методику прогнозирования движения газового облака при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности на основе метода помехоустойчивой интерполяции;

Апробация работы. Основные идеи и результаты работы были представлены и обсуждены на:

- II международной научно-практической конференции «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» 24-27 мая 2005 года в МГУ ИЭ.

- 8 Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов п студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Про- / ( блемы и Перспективы», 12-13 октября 2004, кафедра «Юнеско», МГУ; ^ ИЭ. . .

- XVIII международной научной конференции «Математические \ методы в технике и технологиях ММТТ-18», Казань, 2005. |

Vj - XVII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-17», Кострома, 2004.

- В 3 публикациях «Вестника академии МАСИ», 2004, 2005 гг.

- В публикациях тезисов научно-практических конференций РХТУ им. Д.И.Менделеева, Новомосковский институт, - 2004 -2005 гг.

Публикации. Тема диссертации представлена в 8 публикациях. В части публикаций, подготовленных в соавторстве, основные идеи теоретических разработок принадлежат автору и научному руководителю работы. Практическая проверка изложенных в диссертации идей, их коррекция и реализация принадлежат автору настоящей работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы с 172 наименованиями.

Изложена на 153 страницах машинописного текста. Включает 41 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и значимость работы, особенности проблем современного контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности, вытекающие из этих особенностей цели исследования, новизна и задачи, решенные в данной работе.

В первой главе рассмотриваются основные методы и средства контроля экологического состояния воздушной среды, основные сведения о системах ветра, наблюдаемых в атмосфере, способы исследований движений атмосферы и основные механизмы наблюдаемых явлений.

В настоящее время сложились три основных подхода для количественного описания движения газообразных веществ в атмосфере при техногенных авариях:

- гауссовские модели (дисперсионные) рассеивания;

- модели рассеивания, базирующие на .интегральных законах сохранения либо в облаке в целом, либо в поперечном режиме;

- модели, построенные на численном решении системы уравнений сохранения в их оригинальном виде, именуемые моделями или методами численного моделирования.

В нашей стране гауссовские методики и интегральные методы реализованы — в ГОСТе, а методы, основанные на решении уравнений в частных производных, - в программных продуктах СРО. Основным документом, регламентирующим расчет рассеивания и определение приземных концентраций выбросов промышленных предприятий, является

методика расчета концентрации в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86), а также принятая в МЧС методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на химически опасных объектах и транспорте (РД 52.04.253-90).

Следует отметить, что из-за ограниченности инструментальной и методической базы, не всегда удается построить наиболее вероятный сценарий развития сложной аварии и обеспечить достоверный прогноз ее последствий на воздушный бассейн целевого района.

Во второй главе предложена методика построения систем контроля за состоянием воздушной среды при техногенных авариях на основе помехоустойчивой интерполяции наблюдаемых данных (рис.1).

Данная методика заключается в следующем: вначале, проводятся статистические исследования направления и скорости движения воздушных потоков заданного района в реперных точках измерения. На основе этих исследований рассчитываются эпюры движения воздушных потоков с помощью разработанного интерполяционного метода, описанного в 3-ей главе. Параметры полученных эпюр сохраняются в базе данных. Затем, на основе этих статистических данных формируется система оперативного экологического мониторинга (расчета движения газового облака) с прогнозированием чрезвычайных ситуаций.

Методика состоит из 3 основных этапов (рис.1): экспериментальные обследования метеоусловий района, обработка экспериментальных данных с помощью помехоустойчивой интерполяции, и оперативный контроль динамики воздушной среды при техногенных авариях.

Для получения репрезентативной информации о пространственной и временной изменчивости движения воздушных потоков района, предварительно проводятся экспериментальные обследования метеоусловий района с помощью передвижных средств. Предлагаемая методика обследования, заключается в следующем: маршруты движения автотранспорта для измерения направления и скорости ветра в реперных точках на карте местности выбираются таким образом, чтобы каждый участок района можно было обследовать за минимальное время, для получения стабильных и однозначных результатов.

С целью формирования экспериментального статистического материала о движении воздушной среды в районе обследования проводятся многократные реперные измерения (3) скорости и направления ветра при различных метеоусловиях (4) (рис.2).

ч

Далее эти данные обрабатываются с помощью помехоустойчивой интерполяции (рис.3) и строятся векторные поля значений направления и скорости движения воздушных потоков.

Главным достоинством помехоустойчивой интерполяции является устойчивость к погрешностям применяемых средств измерения, которые в приборах измерения направления и скорости ветра составляют весьма значительную величину.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ МЕТЕОУСЛОВИЙ РАЙОНА

1, - 3

Разработка маршрутов измерения направления и скорости ветра

I ~

Направление и скорость ветра (экспериментальные данные)

Выполнение измерений

Многократные реперные измерения

ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ МЕТОДОМ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ

Построение полей воздушных потоков

-*-6~1 - 7 "1

Построение эпюр потоков -► База эпюр воздушных потоков Н

■_■_ I

Оценка развития аварийных ситуаций и степени опасности

ОПЕРАТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПРИ ТЕХНОГЕННЫХ АВАРИЯХ

— Исходные данные

9 -,

Направление и скорость ветра от служб Росгидромет

• 10—,

г- Исходные данные -

Источник выброса и загрязняющее вещество от служб ГО и ЧС

Выбор эпюры воздушного потока на основе данных измерения

Расчет движения газового облака

п

-— Результат (выходное значение) -] 3 -1

Прогноз масштабов и последствий техногенной аварии

Рис. 1. Методика построения систем контроля за состоянием воздушной среды при техногенных авариях.

1 8 1 г 1 а НЕ м точос юмфеянй иик мне градиентов

1 1 2 Э 4 5 б 7 9 9 10 II 11 13

1 н 0 5 / N / и-" /

\ 44

Рис.2. Векторограмма неоднородности распределения значений направления и скорости ветра на исследуемом участке местности

Рис.3. Пример восстановления значений вертикальной составляющей вектора направления и скорости ветра по реперным измерениям Светлые области обозначают максимальное значение, темные области - минимальное значение вертикальной составляющей

С целью визуализации полей распределения направления и скорости воздушных потоков строятся эпюры движения воздушных потоков(б). При наложении полей значений направления и скорости движения воздушных потоков на карту данного района мы получаем эпюры, с помощью которой можно визуально наблюдать по какому направлению движется воздушный поток, в каждой точке обследуемого района при те" кущих метеоусловиях.

Несистематизированное множество полученных эпюр, представляют громоздкую, разрозненную информацию, которую довольно сложно и неудобно использовать для оперативного экологического мониторинга движения газового облака при техногенных авариях. Поэтому для получения оперативной и удобной в использовании информации, статистический материал, который представлен в виде данных реперных изме-

рении и множества полученных эпюр, программно систематизируется по наиболее характерным признакам и создается соответствующая база эпюр(7) движения воздушных потоков обследуемого района. Данная база эпюр периодически обновляется и по результатам наблюдения за целевым ландшафтом и является одним из главных источников данных при формировании прогноза движения газового облака при техногенных авариях..

Параметры эпюр определяют модель распространения воздушного потока для данного района, которая используется в предварительном анализе сценариев развития аварийных ситуаций (рис.4), связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ, при оценке степени опасности различных производств и при определении наиболее безопасных участков района для промышленной застройки, и застройки гражданского пользования.

а)

б)

Рис.4. Мониторинг движения газового облака

При реальной опасности распространения газового облака вредных веществ необходима своевременная информация о направлении и скорости движения газового облака. Для этого разработана программа для расчета движения газового облака при техногенных авариях.

Исходными значениями для расчета являются текущие значения направления и скорости ветра в реперных точках исследуемого района, полученные от штатных информационных служб (Росгидромет) и информация об источнике выброса (местонахождение и характеристика выбрасываемого в-ва) от штатных служб (н-р: ГО и ЧС) .

При изменении текущих значений скорости и направления ветра во время движения газового облака, прогноз уточняется с помощью аналогичных действий(ввод новых значений направления и скорости ветра, запрос к базе эпюр, выбор эпюр, расчет динамики движения газового облака). Система прогноза работает до тех пор, пока в этом есть необходимость.

Для расчета движения газовбго облака, в случае аварии связанной с выбросом в атмосферу вредного вещества, то значения направления / и скорости ветра вводятся в программу расчета движения газового облака из базы эпюр выбирается эпюра (II) движения воздушных потоков, наиболее близко соответствующая текущему направлению и ско-^ рости ветра в реперных узлах. На основе выбранной эпюры рассчиты-- вается поле распространения газового облака (12) и строится краткосрочный прогноз (13) (рис.4).

При поступлении сообщения от служб об изменении скорости и на/ правления ветра во время движения газового облака, прогноз оперативно уточняется (ввод новых значений направления и скорости ветра, запрос к базе эпюр, выбор эпюр, расчет динамики движения газового облака). Система прогноза работает до тех пор, пока в этом есть необходимость, "

В третьей главе разработан метод помехоустойчивого синтеза интерполяционной модели поля воздушного потока, детально описана методика расчета эпюр и прогнозирования распространения частиц загрязняющих веществ воздушными струями с учетом диффузионных процессов при техногенных авариях, приводятся результаты численных исследований разработанных методик.

Для синтеза модели поля воздушного потока исходные данные, полученные в реперных узлах в виде значений скоростей У(х,у) и направлений ветра,.а(х,у)^преобразуются в вертикальные и горизонтальные проекции векторов скоростей Ду(х,у) и Дх(х,у) (рис.5):

Г Дх(х, у) = У(х, у) • соя(а(х, у)) ^

|Лу(х,у)= У(х,у)-зт(а(х,у))

Интерполяционная модель поля воздушного потока включает в себя две модели проекций вектора скоростей в реперных узлах:

Ау(х,у)<

Дх(х,у)

Рис.5. Разложение вектора скорости в реперной точке Р(х, у)

л М-|л

Дх(х,у)= X ах,к Фк(х.У) к=0

л м-1 л г где

Лу(х,у)= Z ау,кврк(х,у)

к=0 <~~-

(2)

фк(х,у)—М-первых базисных функций из полной ортогональной системы;

ах,к,аук_ оценка амплитуды для к-ой гармоники в соответствующей моделируемой проекции.

Л Л

Выбор новых гармоник и их амплитуд ах.к, ау,к оцениваются с учетом помехи реперных измерений по данным фактического реперного плана на основе метода стохастической интерполяции в эволюционном режиме.

¡•¡х В главе доказывается регулярная сходимость данной методики к наиболее вероятным моделям целевых проекций.

Детально описывается методика построения эпюры, которая заключается в нанесении на карту целевого ландшафта изолиний воздушного потока в виде последовательно соединенных векторных путей для частиц искомого воздушного потока (рис.6). При этом координаты на-

чала нового векторного пути определяется как сумма координат предыдущего п^ти и величин смещения, пропорциональных значениям, определяемых по соответствующим проекционным моделям.

Векторные пути

Частица ^ воздушного

потока

Направление, const

^Перемещение со скоростью, V(xi(yj)=const в течение времени dtj

Рис.6. Изолиния в эпюре воздушного потока

Рассчитанное множество изолиний эпюры по данным, полученным из реперных точек наблюдения, показывает наиболее вероятнный характер движения воздушных потоков для всего целевого ландшафта (рис.4а).

Методика прогнозирования движения загрязняющего облака основана на его представлении большим числом точек - элементарных объемов газа. Для каждой точки рассчитываются два вида движения: перемещение воздушными потоками и диффузия.

Перемещение воздушным потоком определяется полем его распределения, представляемого соответствующими проекционными моделями (2). ^

Диффузия частиц газа моделируется на основании первого закона Фика, согласно которому количество продиффуидировавшего вещества пропорционально градиенту концентрации. Для расчета диффузии нс-

пользуется сетка из 8 элементов эпюры, соседних к элементу, в котором находится данная точка объема (рис.7). При этом применяется следующий эвристический алгоритм расчета диффузии: для каждой точки (элементарного объема газа) определяются смещения Дхё и Дус1 за счет разности концентраций между центральным элементом сетки 1 и соседним с ним элементом, а также случайное смещение, пропорциональное концентрации в текущей камере:

Дхс! = кхх*Ы2+кх*^+кхх*Н8-кхх*Н4-кх*Н5-кхх+Н6-5х*Ы,, Дус! = куу*Ы2+ку*^+куу*Н4-куу*Ы6-ку*Ы7-куу*Ы8-1у*К1,

где — количество точек в квадратах 1,2...9;

кх и ку - коэффициенты диффузии для осей х и у;

кхх и куу - диагональные коэффициенты диффузии для осей х и у;

Гх и Гу — коэффициенты случайной диффузии из квадрата 1 по осям хиу.

Таким образом получаем новые значение положения точки:

Хп+1=Хп+Дх + Дхс1;Уп+1 = Уп+Ду + Дус1 (3)

г \ 3 4

9 ч 5

8 7 \

Рис.7. Сетка для расчета диффузии частиц газового облака.

В главе разработана методика синтеза рационального плана размещения реперных узлов наблюдения. При этом для обеспечения необходимой эффективности предложенной методики необходима многолетняя статистика о состоянии воздушных потоков (предыстория воздушного бассейна), полученная поданным специально организованных полномасштабных замеров в узлах равномерной сетки адекватного разме-ра.Синтез такого плана размещения производится реккурентно по данным предистории с учетом помех и дефицита исходной информации.

В данной главе научно-обоснован критерий реккурентного выбора реперного узла в искомом рациональном плане.

Представленные в главе результаты численного исследования разработанных методик показал \ высокую устойчивость последних к погрешностям наблюдения за воздушным бассейным в условиях дефицита информации о закономерностях целевого процесса и неравномерности расстановки средств измерения внутри целевой территории. Результаты численного моделирования реакций воздушных потоков при различной неоднородности ландшафта местности показал, что несмотря на значительную деформацию эпюр движения воздушных потоков в зависимости от особенностей рельефа местности, существует рациональный план размещения средств измерения внутри области мониторинга, - достаточный с заданной точностью для эффективного контроля за воз- • душным бассейном в течение всего календарного периода.

Методика синтеза такого плана предусматривает его периодическую коррекцию по мере накопления дополнительной информации о воздушных потоках, включая периодические планомерные и полномасштабные эксперименты, проводимые или запланированные на данной территории

В четвертой главе проводится экспериментальная проверка разработанного интерполяционного метода контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях на примере Новомосковского района.

Для получения репрезентативной информации о пространственной и временной изменчивости загрязнения воздуха проведено обследование метеорологических условий с помощью передвижных лабораторных средств. При этом обследовался участок Новомосковского района размером 16x16 км. Проводились измерения скорости и направления ветра средствами контроля метеоусловий — анемометром и компасом, в реперных узлах, обозначеных на рис.8.

Данный район содержит: промплощадку-источник потенциальных выбросов, заселенные районы, водохранилище, лесополосу, вследствие чего может являться типовым примером для исследования.

В течение 2-х лет было проведено 109 обследования данного района при различных метеоусловиях.

Экспериментальные данные фиксировались в виде векторного массива направления и скорости ветра в реперных узлах измерения.

Рис.8. Район исследований и реперные узлы мониторинга.

\

о— о — о - ее ; V ■

Были построены поля распределения значений вертикальной и горизонтальной составляющей вектора направления и скорости ветра для каждого участка местности.

На рис.9 приведены три наиболее различающееся за период обследования эпюры движения воздушных потоков.

а) б) в)

Рис.9. Усредненные эпюры полей воздушного потока за 6 месяцев наблюдений, а) северо-западное направление , б) юго-восточное, в) восточное нарпавление.

Из рис.9 следует, что даже на относительно небольшой территории неоднородный ландшафт местности значительно деформирует эпюры движения воздушных потоков.

Проверка предложенных методов проводилась на данных 2-х летней предистории Новомосковского воздушного бассейна. При этом указанная предистория была подвергнута 50-кратному случайному разбиению на два подмножества. Первые подмножества использовались для построения проекционных моделей полей воздушного потока, расчета эпюр и параметров диффузии, с помощью программного обеспечения,

написанного в среде MS Visual С++ 6.0, а вторые подмножества - для проверки методики. Кроме того в течение 6 месяцев, следующих за указанной предисторией проводился дополнительный мониторинг направления и скорости ветра в 11 реперных точках, который был использован для проверки адекватности разработанных методик. Результаты экспериментальных исследований показали, что среднеквадратичная ошибка контроля полей воздушных потоков для Новомосковского района, реализованного при использовании разработанных методов, не превысила 8 % в штатных режимах, а в случаях 30% - ого превышения экологической нагрузки на воздушный бассейн относительно ее средней предисто-рии составила не более 11%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе изложены научно обоснованные и экпериментальио проверенные разработки для эффективного контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности.

1. Предложена методика оперативного определения местоположения газового облака при техногенных авариях.

2. Впервые разработан интерполяционный метод контроля направления и скорости движения газового облака для районов с неоднородностью ландшафта местности при техногенных авариях, на основе оперативных данных метеослужб.

3. Показано существенное влияние ландшафта местности на движение воздушных потоков в приземном слое атмосферы, которое в значительной мере определяет качество прогноза движения газового облака при техногенных авариях.

4. Впервые предложена методика визуализации, с помощью движения воздушных потоков, на местности на основе данных помехоустойчивой интерполяции.

5. Разработан метод восстановления векторного поля значений направления и скорости движения воздушных потоков в приземном слое атмосферы, по данным реперных измерений и текущих показаний с постов контроля атмосферного воздуха.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ.

1. Беляев Ю.И., Котельников A.A., Вепренцева О.Н., Эдельштейн Ю.Д., Котельникова М.Г. Возможности метода стохастической интерполяции в задаче оценивания распределения загрязняющих веществ в акватории водохранилищ - В кн. Труды Новомосковского института РХТУ, -Вып.№3(14),.- Новомосковск. - 2004, - с.8-11.

2. Беляев Ю.И., Вепренцева О.Н., Котельников A.A., Волынкин С.Н., Архипов П.С. Экспериментальное исследование атмосферных потоков Новомосковского района для систем экологического мониторинга - В кн. Труды Новомосковского института РХТУ, - Вып.№3(14),.- Новомосковск. - 2004, -с.12-16.

3. Кораблев И.В., Беляев Ю.И., Вепренцева О.Н., Котельников A.A. Методика оперативного прогнозирования движения воздушных потоков в системах экологического мониторинга. - В кн. Тезисы докладов XVIII международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях". -Казань, - 2005, - с. 71-72.

4. Кораблев И.В., Беляев Ю.И., Котельников A.A., Вепренцева О.Н. Котельникова М.Г., Оптимальный выбор координат точек мониторинга состояния водной среды в районах с заданной географической топологией. - В кн. Тезисы докладов II международной научно-практической конференции "Экологические проблемы индустриальных мегаполисов". -Москва, - 2005.

5. Кораблев И.В., Беляев Ю.И., Вепренцева О.Н., Котельников A.A. Компьютерная технология анализа сценариев распространения газового облака при химических техногенных катастрофах. - В кн. Тезисы докладов II международной научно-практической конференции "Экологические проблемы индустриальных мегаполисов". -Москва, - 2005.

6. Беляев Ю.И., Вепренцева О.Н., Швецов A.A. Методика анализа движения воздушных потоков мегаполиса с учетом ландшафта местности XVII Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологиях». Сб. трудов. Т. 4. Кострома, 2004. С. 32-33

7. Беляев Ю.И., Кораблев И.В., Вепренцева О.Н. Интерполяционный подход к созданию системы экологическою мониторинга атмосферы. Вестник МАСИ. Информатика, экология, экономика, том 6, часть 1, 2004. С. 161-163

8. Кораблев И.В., Беляев Ю.И., Вент Д.П., Вепренцева О.Н. Размещения средств контроля в системах экологического мониторинга атмосферы. Журнал «Приборы и автоматизация», № 1,2004. С.

Заказ № 18_ Объем 2.0 п.л._Тираж 100 экз.

Издательский центр Новомосковского института РХТУ им. Д.И.Менделева.

Введение

Глава 1. Аналитический обзор. Современное состояние вопроса.

1.1. Общие сведения о методах.

1.1.1. Поведение потока, выбрасываемого в атмосферу

1.1.2. Показатели турбулентности

1.1.3. Характеристики источников выбросов

1.1.4. Методы оценки дисперсии

1.1.5. Перечень основных моделей, используемых для оценки загрязнения атмосферы

1.2. Классификация существующих методов и моделей

1.3. Штатная модель служб ГО и возможности ее совершенствования

1.4. Модель Паскуилла-Гиффорда

1.5. Модель Института экспериментальной метеорологии

1.6. Трехмерные модели переноса и диффузии примеси и их упрощенные варианты

1.7. Аэродинамическое моделирование 35 Выводы

Глава 2. Разработка интерполяционного метода контроля состояния воздушной среды районов с неоднороднос

-тыо ландшафта местности при техногенных авариях

2.1. Основные положения методики

2.2. Классификация основных этапов реализации метода контроля воздушной среды для районов с неоднородностью ландшафта местности

2.2.1. Обследование района потенциальных выбросов

2.2.2. Обработка полученных результатов с помощью помехоустойчивой интерполяцией

2.2.3. Создание базы эпюр движения воздушных потоков

2.2.4 Предварительный прогноз движения газового облака в данном районе

Выводы

Глава 3. Разработка метода контроля и прогнозирования движения газового облака в приземном слое атмосферы в районах с неоднородностью ландшафта местности при техногенных авариях

3.1. Расчет полей распределения воздушных потоков

3.2. Разработка алгоритма и программы построения эпюр движения воздуха по данным помехоустойчивой интерполяции

3.3. Диффузионная модель переноса газового вещества

3.4. Алгоритм прогнозирования движения газового облака

3.5. Численное исследование интерполяционного метода прогнозирования перемещения воздушных потоков

Выводы

Глава 4. Экспериментальные исследования метода контроля состояния воздушной среды на примере Новомосковского района

4.1 Экспериментальное обследование движения воздушной среды Новомосковского района

4.2. Обработка экспериментальных данных методом помехоустойчивой интерполяции

4.3. Эпюры движения воздушных потоков при различных метеоусловиях

4.3. Предварительное прогнозирование движения газового облака

4.5. Экспериментальные исследования метода в закрытом помещении на примере актового зала НИ РХТУ

Выводы

г

В настоящее время с ростом технического прогресса, появилось огромное количество техногенных источников опасности, вследствие чего вероятность катастроф, аварий и выбросов химически опасных веществ возросла многократно. В связи с этим большое внимание ученых и соответствующих служб уделяется наблюдению, оперативной оценке состояния окружающей природной среды и ее антропогенных изменений, с целью их прогнозирования и своевременного предупреждения о возможных неблагоприятных последствиях. По совокупности уровней загрязнения природных сред на первый план выходит воздушная среда.

При техногенных авариях связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ необходимо быстро осуществить прогноз развития ситуации и возможных последствий.

Существующие методы, основанные на установке большого количества постов, являются дорогостоящими и не обеспечивают достоверного прогноза, поскольку облако выброса может пройти мимо них.

В тоже время в любом регионе имеются соответствующие штатные службы, которые оповещают о техногенных аварийных ситуациях связанных с загрязнением воздушной среды района, а также метеослужбы фиксирующие метеоусловия в текущий момент времени.

В связи с этим является привлекательным создание эффективной системы быстрого прогноза на основании информации, представленной этими штатными службами, чему и посвящена работа.

Цель работы. Целью диссертационной работы является создание эффективного метода контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности, а

I' также в условиях действия помех измерения и неоднозначности существующих моделей динамики атмосферных потоков.

Задачи, решаемые в работе:

I' 1. Разработка методики прогнозирования и анализа сценариев движения газового облака при техногенных авариях в районах с различной топологией и геометрией. 2. Экспериментальное обоснование эффективности разработанного метода контроля.

Методы исследования.

В работе использован инструментальный метод исследования особенностей процессов распространения загрязняющих веществ, протекающих в воздушной среде. Для разработки метода восстановления поля направления и скорости движения воздушных потоков по данным реперных измерений и текущих показаний с постов контроля атмосферного воздуха за основу был взят метод стохастической интерполяции.

Научная новизна.

1. Предложена методика оперативного определения местоположения газового облака при техногенных авариях.

2. Впервые разработан интерполяционный метод контроля направления и скорости движения газового облака для районов с неоднородностью ландшафта местности при техногенных авариях, на основе оперативных данных метеослужб.

3. Показано существенное влияние ландшафта местности на движение воздушных потоков в приземном слое атмосферы, которое в значительной мере определяет качество прогноза движения газового облака при техногенных авариях.

4. Впервые предложена методика визуализации, с помощью движения воздушных потоков, на местности на основе данных помехоустойчивой интерполяции.

Практическая ценность работы состоит в теоретическом обосновании влияния неоднородности ландшафта местности на движение газового облака при техногенных авариях, а также создании программы для прогнозировании и оценки масштабов и последствий при техногенных авариях на предприятиях химической промышленности, в условиях различных метеорологических характеристик окружающей среды, сезонных показателей и географических особенностей расположения целевого источника аварии. Данные разработки могут широко применятся в системах экологического контроля района, города и отдельного промышленного объекта, и также в системах оповещения и прогнозирования развития техногенных аварий служб ГО ЧС.

Реализация научно-технических результатов. Основные идеи и результаты теоретических, экспериментальных исследований реализованы в программе для расчета движения газового облака при техногенных авариях, внедренной в управление по г.Новомосковску Главного управления МЧС России по Тульской области.

Достоверность работы. Разработанный метод контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности апробирован на примере Новомосковского района Тульской области. Результаты более чем 2-х летнего испытания данного метода подтвердили достоверность контроля движения воздушных потоков Новомосковского района, реализованного в программе расчета движения газового облака при техногенных авариях, который за 2-х летний период обеспечил среднеквадратичную ошибку расчета менее чем 8 °А>. Проверка проводилась путем снятия дополнительных значений направления и скорости ветра в 11 реперных точках измерения с последующим сравнением данных показаний со ' значениями, рассчитанными предложенным методом. Последующая программная коррекция метода с учетом внеплановых замеров, обусловленных ненормативными сбросами загрязняющих веществ обеспечила точность мониторинга не хуже 11 % даже в случае 30% -го превышения экологической нагрузки на воздушный бассейн района относительно средней его предыстории. г

Автор выносит на защиту:

- Методику прогнозирования движения газового облака при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности на основе метода помехоустойчивой интерполяции;

Апробация работы. Основные идеи и результаты работы были представлены и обсуждены на:

II международной научно-практической конференции «Экологические проблемы индустриальных мегаполисов» 24-27 мая 2005 годц. в МГУ ИЭ.

- 8 Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов "Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и Перспективы", 12-13 октября 2004, кафедра «Юнеско», МГУ ИЭ

- XVIII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-18», Казань, 2005.

- XVII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-17», Кострома, 2004

- В ряде публикаций «Вестника академии МАСИ», 2004, 2005 гг.

- В 4 публикациях тезисов научно-практических конференций РХТУ им. Д.И.Менделеева, Новомосковский институт, - 2004 -2005 гг.

Публикации. Тема диссертации представлена в 8 публикациях. В части публикаций, подготовленных в соавторстве, основные идеи г теоретических разработок принадлежат автору и научному руководителю работы. Практическая проверка изложенных в диссертации идей, их коррекция и программная реализация принадлежат автору настоящей работы.

Научным руководителем работы является: доктор технических наук, профессор Беляев Ю.И.

Выводы

Если выбрасываемые в воздух примеси состоят из крупных частиц, то, распространяясь в атмосфере, они под действием силы тяжести начинают спускаться с определенной постоянной скоростью в соответствии с законом Стокса. Естественно, что почти все примеси в конечном итоге осаждаются на поверхности земли, причем тяжелые осаждаются в основном под действием гравитационного поля, а легкие - в результате диффузионного процесса. Гравитационный поток тяжелых частиц оказывается намного больше диффузионного, тогда как для легких примесей он практически несуществен. Поскольку наиболее опасны для окружающей среды примеси газообразного вида типа окислов, то именно таким легким соединениям следует уделять наибольшее внимание. Наряду с мелкомасштабной диффузией, размывающей факелы примесей, большое значение в теории распространения загрязнений имеют флуктуации скорости и направления ветра за длительный период времени (около года). За такой период воздушные массы, увлекающие примеси от источника, многократно меняют направление и скорость. Статистически такие многолетние изменения обычно описываются специальной диаграммой, называемой розой ветров, в которой величина вектора пропорциональна числу повторяющихся событий, связанных с движением воздушных масс, распространяемых в данном направлении.

I1

Итак, перенос загрязняющих субстанций в атмосфере осуществляется ветровыми потоками воздуха с учетом их мелкомасштабных флуктуаций. Осредненный поток субстанций, переносимых воздушными массами, как правило, имеет адвективную и конвективную составляющие, а осредненные флуктуационные их движения можно интерпретировать как диффузию на фоне основного осредненного движения, связанного с ним. г

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе осуществлено решение научно-технической задачи по созданию методов, алгоритмических и программных средств для контроля движения воздушного потока при техногенных авариях, которые обоснованны и экспериментально проверенны, предназначенные для эффективного контроля состояния воздушной среды при техногенных авариях районов с неоднородностью ландшафта местности, i'

1. Предложена методика оперативного определения местоположения газового облака при техногенных авариях.

2. Впервые разработан интерполяционный метод контроля направления и скорости движения газового облака для районов с неоднородностью ландшафта местности при техногенных авариях, на основе оперативных данных метеослужб.

3. Показано существенное влияние ландшафта местности на движение воздушных потоков в приземном слое атмосферы, которое в значительной мере определяет качество прогноза движения газового облака при техногенных авариях.

4. Впервые предложена методика визуализации, с помощью движения воздушных потоков, на местности на основе данных помехоустойчивой интерполяции.

5. Разработан метод восстановления векторного поля значений направления и скорости движения воздушных потоков в приземном слое атмосферы, по данным реперных измерений и текущих показаний с постов контроля атмосферного воздуха. г

Разработанная программа по определению движению газового облака при техногенных авариях используется в ГУ ЧС Новомосковского района. г

Материалы диссертационной работы используются в учебных курсах и научно-исследовательской практике Новомосковского института РХТУ.

1. Руководство по организации контроля состояния природной среды в районе расположения АЭС / Под ред. К.П. Махонько. Л.: Гидрометеоиздат, 1990, 264 с.

2. Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences of an accident in a nuclear facility / Safety series, N.86, International Atomic Energy Agency. Vienne.1987. 185p.

3. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. Руководящий документ РД 52.04.253-90. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 23 с.

4. Учет дисперсионных параметров атмосферы при выборе площадок для атомных электростанций. Руководство по безопасности АЭС. Международное агентство по атомной энергии. Вена, 1980. 106 с.

5. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 93 с.

6. Вызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчет распространения примеси. Л.:Гидрометеоиздат, 1991.

7. Монин А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. Механика турбулентности. М.: Наука, 1965. 720 с.

8. Пененко В.В., Алоян А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды. Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние, 1985. 256 с.

9. Пащенко С.Э., Сабельфельд К.К. Атмосферный и техногенный аэрозоль (кинетические, электронно-зондовые и численные методы исследования): В 2 ч. Новосибирск. Ч. 1. 1992. 190 с. 4.2. 1992.118 с.

10. Бородулин А.И., Майстренко Г.М., Чалдин Б.М. Статистическое описание распространения аэрозолей в атмосфере: метод и приложения. Новосибирск: Изд-во1.

11. Новосибирского ун-та. 1992. 123 с.

12. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязненияГатмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.

13. Динамическая метеорология. JL: Гидрометеоиздат, 1967. 607 с.

14. Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей. /Под ред. Ф.Т.М. Ньюстадта и Х.Ван Дона. Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 351 с.

15. Методика прогнозирования масштабов заражения ' сильнодействующими ядовитыми веществами при аварияхразрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. Руководящий документ РД 52.04.253-90. JL: Гидрометеоиздат. 1991. 23 с.

16. Руководство по организации контроля состояния природной среды в районе расположения АЭС/ Под ред. К.П. Махонько. JL: Гидрометеоиздат. 1990. 264 с.

17. Turner D.B. Addendum to TUPOS Incorporatoin of a Hesitantг

18. Plume Algorithm. 1986. EPA-600/8-86/0.27. U.S. Environmental Protection Agency, Research Triange Park, NC (available only from NTIS, Accession Number PB86-241 031/AS).

19. Briggs G.A. Analytical parameterization of diffusion: the convective boundary layer // j. Clim. Appl. Met. 1985.V. 24/ Pp. 1167-1186.г

20. Turner D.B., Bender L.W., Paumier J.O., Boone P.F. Evaluation of the TUPOS air quality dispersion model using data from EPRI KINCAID field study //Atmos.Env. 1991. V. 25A.N.10. Pp. 2187-2201.

21. Venkatram A. Dispersion from an elevated source in a convective boundary layer//Atmos.Env. 1980. V. 14. N.l. Pp. 1-10.

22. Руководство по организации контроля состояния природной среды в районе расположения /АЭС. Под ред. К.П. Махонько. JL: Гидрометеоиздат, 1990. 264 с.

23. Вызова H.JL, Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчет распространения примеси. JL: Гидрометеоиздат, 1991.

24. Simpson I.R., Clarkson T.S. Dry plume: a computer model for predicting the behaviour of plumes in the atmosphere. Scientific report 19. New Zealand Meteorological Service, Wellington, 1986. 79 p.

25. Перри С.Г. Модель диффузии EPA для сложного рельефа: структура и характеристики. В сб.: Международная конференция ВМО по моделированию загрязнения атмосферы и его применениям. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С.14-15.

26. Techniques and decision making in the assessment of off-site consequences of an accident in a nuclear facility /Safety series, N.86, International Atomic Energy Agency. Vienne, 1987. 185 P

27. Пененко B.B., Коротков М.Г. Численная модель для исследования изменений климата и качества атмосферыi'мезо-регионального масштаба // Математические проблемы экологии. Новосибирск: Изд-во ИМ СО РАН, 1994. С. 141142.

28. Yoshida A. Two-dimensional numerical simulation of thermal structure of urban polluted atmosphere (effects of aerosol characteristics) //Atmos. Env., 1991. V. 25B. N. 1. Pp. 17-23.

29. Годунов C.K., Рябенький B.C. Разностные схемы. M.:, Наука, 1973. 400 с.

30. Bianconi R., Tamponi М. A mathematical model of diffusion from a steady source of short duration in a finite mixing layer //Atmos.Env., 1993. V. 27A. N. 5, Pp. 781-792.

31. Chrysikopoulos C.V., Hildmann L.M., Roberts P.V. A three-dimensional steady-state atmospheric dispersion-deposition model for emission from a ground-level area source //Atmos. Env., 1992. V. 26A. N.5. Pp. 747-757.

32. Динамическая метеорология. JI.: Гидрометеоиздат, 1967. 607 с.

33. Kitabayashi К. Wind tunnel simulation of airflow and pollutant diffusion offer complex terrain //Atm.Env. V. 25A. 1991. N 7. Pp. 1155-1161.

34. Маршалл В. Основные опасности химических производств. М.:, Мир. 1989. 672 с.

35. Беляев Ю.И. Синтез линейных схем оценивания скалярного поля методом стохастической интерполяции. // Киев.-Автоматика.- 1987.- №4. -с.43.

36. Беляев Ю.И., Кораблев И.В., Вент Д.П. Помехоустойчивый контроль параметров полей в системах экологического мониторинга // Приборы. 2003. №1(31). С.35-38

37. Беляев Ю.И., Котельников А.А., Предместьин В.Р. Эвристический подход к идентификации состояния объектов с распределенными параметрами. В кн. Тезисы докладов III Всесоюзн. научн. конф. КХТП-Ш, - М., -1989., -с.137-138.

38. Болдырев В.И. Экология Новомосковскою района. Т.: ИПП «Гриф и К», 2000.

39. Вредные химические вещества:Справ.изд./Под ред В.А.Филова и др. JL, 1988 -1990. Т. 1 4.

40. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей Среды. М.: Стройиз- дат, 1963.

41. Гавриленко В.В. Экологическая минералогия и геохимия месторождений полезных ископаемых. СПб., 1993. 150 с.

42. Гидрогеодинамические расчеты на ЭВМ /Под ред. Р.С.Штенгелова. М., 1994. 335 с.

43. Жукова Г . С Митрохин С . И ., Дарсалия В . Ш . Дифференциальные уравнения / РХТУ им . Д . И . Менделеева . М 1999. 366с .

44. Заде JL Понятие лингвистической переменной и его . применение к принятию приближенного решения. М.: Мир,1976.

45. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды», 1993

46. Зальцберг Э. Загрязнение грунтовых вод органическими веществами в районах свалок провинции Онтарио //Водные ресурсы. 1992. № 2.

47. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Д.: Гидрометео- издат, 1979.

48. Кандель А.,Байатг У.Дж. Нечеткие множества, нечеткая алгебра, нечеткая статистика// ТИИЭР. Т.66, № 12 1978.

49. Карелин В.П., Ковалев С.М. Метод построения модели, имитирующей алгоритм поиска управляющих решений оператором// Изв. АН СССР, Тех. киберн., № 5. 1983.

50. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М.: Химия,1982.

51. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Елисеев П.И., Вербато Е.Г. Интерактивные задачи экспертных систем управления// Доклады АН СССР, Т.305, № 5,1989.

52. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Марков Е.П. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств. М.: Наука, 1983.

53. Ковалевский B.C. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. М., 1994. 138 с.

54. Коваль Ж . А ., Харитонов Н . И ., Шмульян И . К . Сборник упражнений и задач по курсу «Автоматика и автоматизация производства » / МХТИ им . Д . И . Менделеева . М ., 1982. 64 с.

55. Кораблев И.В., Беляев Ю.И., Вент Д.П., Вепренцева О.Н., Размещение средств контроля в системах экологического мониторинга атмосферы мегаполиса // Приборы. 2004 № 6 (48). С.29-33

56. Ломакин Е.А., Мироненко В.А., Шестаков В.М. Численное моделирование геофильтрации. М., 1988. 288 с.

57. Мильков Ф.Н. Физическая география: современное состояние, закономерности, проблемы. В.: ВГУ. 1981.

58. Определение, объекты, классификация мониторинга MORDOVIA/13241 htm.

59. Перельман А.И. Геохимия. М., 1979. 423 с.

60. Плотников Н.И., Карцев А.А., Рогинец Н.И. Научно-методические основы экологической гидрогеологии. М., 1992. 62 с.

61. Полоцкий Л . М Лапшенков Г . И . Автоматизация химических производств . М .: Химия , 1982. 296 с .

62. Потапенко В.А., Мончнлов B.C. Мониторинг экологического состояния в районе закрывающихся шахт области. Т.: НГПС «Экологические проблемы Тульского региона», 2002.

63. Сборник задач по теории автоматического регулирования и Под ред . В.А. Бесекерского . М .: Наука , 1978. 512 с.

64. Современные проблемы инженерной геологии и гидрогеологии территорий городов и городских агломераций/ Тез. докл. III Всес. семинара. М., 1987. 408 с.

65. Справочник по теории автоматического Под ред . А . А . Красовского . М .: Наука , 1987. 712 с .

66. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М., 1987. 335 с.

67. Человек. Медико-биологические данные: Доклад рабочей группы комитета МКРЗ. М., 1977. 496 с.

68. Эделыптейн Ю.Д., Вент ДП. Концептуальный подход к построению АКСМ «Новомосковск». Вестник Академии:

69. Информатика, Экология, Экономика, T.I 4.1-М.:РАДСИ,1977.

70. Эдельштейн Ю.Д., Котельников А.А. Автоматизированная система экологического мониторинга водных ресурсов Шатского водохранилища. // Вестник РАДСИ -М., 1998. -С.152-155.

71. Эдельштейн Ю.Д., Котельников А.А., Наумов В.Ю., Мягкова Г.И. Автоматизированные системы экологического мониторинга.ЧЛП. Учебное пособие/Под редакцией д.т.н. проф. Д.П.Вента, РХТУ им. Д.И.Менделеева, Новомосковский институт, -2000.

72. Эдельштейн Ю.Д., Котельников А.А., Наумов В.Ю., Лыкова Н.В. Автоматизированные системы экологического мониторинга.Ч.У. Учебное пособие/Под редакцией д.т.н. проф. Д.П.Вента, РХТУ им. Д.И.Менделеева, Новомосковский институт, -2004.

73. Эрриот П . Регулирование производственных процессов . М.: Энергия , 1967.489 с.

74. Caddy D.E., Whitehead P.G. Practical techniques of river '' monitoring and pollution fore casting, " Effluent and Water1. Threat J., 1982.

75. Drechsler HO., Ncmetz P.N. The effect of some basic statistical and and biological principles on water po Hution control. "Water Resour. Bull.". 1978.

76. Emmernegger C. Le programme NADUF dans le cadre la surveillance qualitative descours d'eau Suisscs. uGas-wasser-Abwasser", 1985.

77. Feher J. Multivariate analysis of water quality parameters toi'determine the chenucual transport in rivers. "IAHS Publ", 1983.

78. Gauckler P.G. Du movement de l'eau dans les conduits//Annales des Ponts et Chaussees, 1868, 15, p. 229281.

79. Munn R.E. Global Environmental monitoring, "report submitted to the UN Conf. on the Human Environment, Stockholm, 1972\ SCOPE, Stockholm, 1971.

80. Grasshoff K., Hansen H-P. Uber ein Schleppsystem zur Kontinucrlichen Erfassung chemischer Oarameter vom fahrenden Schiff. "Wasser", 1979, 53,73-83.

81. Gunneberg F. Automatic collection and transmission of data for the federal waterway authority. 'Water Sci. and Technol.", 1981.

82. Hanson С A. Data acquisition for river management. Water Sci. and Technol.", 1981.

83. Herricks E.h. Aspects of monitoring in river basin management. " Water Sci. Technoi.", Groot S., Schilneroot T. Optimization of water quality monitoring networks. "Water Sci. Technoi., №4, 1984. ч/б

84. Hinge D.C. Experiences in the continious monitoring of river water quality. "J/ Inst. Water End. andSci", 1980.

85. Hoffman Т., Toth L. Tapasztalatok' a hordozhato vizminosegvisyalo keszulekkel. "Vi- zugei kozl." 1983.

86. Horvath M., Szeredai L., Varday N. Automaizalt mero allomas alkalmzasa a vizminoseg ellenorzesene. "Hydrol. Rozlony ,г1981.

87. Irronmorger R.C. In-situ monitoring in tidal Thames "Water and waste Threat.". Baumgart H., Sperling F. monitoring stations and water quality measurements on the river fippe. "Vater Sci. and Technoi., 1984.

88. Kalweit H. Telemetric water control system of the artificially aerated Mosel river. "Wa ter Sci. and Technoi.", 1981.

89. Kawara O. rukuiu $., Kitagawa C. Estimation of total annualdischarge pollution loads. J.Jap. Water Works Assoc., 1984. 98. Keller W.D. Drinking water: A geochemical factor in human health //Geological Sociery of America bulletin. №3. 1978. Vol. 89.

90. Kohonen Т. Automatic water monitoring of river water quality. "Water Sci. and Tech.'. 16,1981.

91. Manning R. On the flow of water in open channels and pipes /Proceedings of the Institution of Civil Engineers of Ireland, 1890, 20, p. 161-206.

92. Munn R.E. Global Environmental monitoring system. Action plane for phase 1. SCOPE, 1983.

93. Munn R.E. The design of environmental monitoring system. "Prog. Phys. Georg" 1980.

94. Nando K., Kunogi R. Continuous water quality monitoring system using telemetry in the city Osaka. Water Sci. and Technol.", 1981.

95. Onishi Y., Jain S.C. and Kennedy J.F.Effects of meandering in alluvial streams//Proc. ASCE Hydr. Div. 1976. - Vol. 102, №7. P. 889-917.

96. Plate V. Water quality monitoring system in Niedersachsen-application of automatic stations for control and monitoring of water quality. "Water Sci. and Technol.", 1981.

97. Schafer J., et al. Evaluation of water quality data received by automatic control stations at the Teltow -canal in Berlin. Water Sci. and Technol.", 1981.

98. Simpson E.A. The harmonization of the monitoring of the quality of rivers in the Unites Kingdom. "Hydrol. Sci. Bull.", 1980.

99. Solman A.J., Whitelaw K., Timms D. Long-term monitoring of fluxes of the suspended solids and salt mean the mouth of a tidal estuary. "Instrum. and Conf. Water and Wastewater Tramp. Proc. Ath IAWPPC Workxhop, Oxford, 1985.

100. Staples C.A., Werner A.F., Hoogheam TJ. Assesment of priority pollutant* concentra tions in the United States using storet data-base. "Environ. Toxicol, and Chem, 1985.

101. Towed oceanic survey system. "Technocrat", 1978.

102. Walling D.E., Webb B.W. Estimating the discharge of contaminants to coastal waters by river/Winejwllut. bull.",.1983.

103. Whitfield P.H. Regionalisation of water in the Upper River basin. "Water Res." 1983.

104. Вредные химические вещества:Справ.изд./Под ред В.А.Филова и др. Л., 1988 -1990. Т. 1 4.

105. Гавич И.К. Гидрогеодинамика. М., 1988. 349 с.

106. Гавриленко В.В. Экологическая минералогия и геохимия месторождений полезных ископаемых. СПб., 1993. 150 с. 8. Гидрогеодинамические расчеты на ЭВМ /Под ред. Р.С.Штенгелова. М., 1994. 335 с.г '

107. Гончаров С.И., Землякова Т.Д., Чуб JI.E. Гигиеническое нормирование химических элементов с учетом минерального обмена//Гигиена и санитария. 1992. №1.i'

108. Зальцберг Э. Загрязнение грунтовых вод органическими веществами в районах свалок провинции Онтарио //Водные ресурсы. 1992. № 2.

109. Калмыков П.Е. К вопросу об оценке химического состава питьевой воды//Гигиена и санитария. 1964. №8.

110. Касовский Г.Н., Федосеева В.Н., Рашитова Г.С. К обоснованию ПДК железа в воде//Там же. 1992. №11-12.

111. Кирюхин В. А., Коротков А.И., Шварцев C.JI. Гидрогеохимия. М., 1993. 384с.

112. Ковалевский B.C. Влияние изменений гидрогеологическихi'условий на окружающую среду. М., 1994. 138 с.

113. Ковальский В.В. Геохимическая среда, здоровье, болезни//Физиологическая роль и практическое применение микроэлементов. Рига, 1976.

114. Козлова Э.В., Воронов А.Н. Эколого-гидрогеологическое картирование территории Ижорского плато с целью рационального использования водных ресурсов //Вестн. СПб. ун-та. Сер.7. 1992. Вып.4.

115. Крайнов С.Р., Швец В.М. Геохимия подземных водводохозяйственно-питьевого назначения. М., 1987. 237 с.

116. Кузнецов С.Р., Орлов С.Н., Чурина С.К. Влияние низких концентраций кальция и магния в питьевой воде на транспорт одновалентных катионов и кальция в эритроцитах нормотензивных крыс// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1991. №5.

117. Ломакин Е.А., Мироненко В.А., Шестаков В.М. Численное моделирование геофильтрации. М., 1988. 288 с.i'

118. Лукнер Л., Шестаков В.М. Моделирование миграции подземных вод. М., 1986. 207 с.

119. Лутай Г.Ф., Макаров О.А. Гигиеническая оценка питьевых вод гидрокарбонатного класса группы кальция //Гигиенические аспекты опреснения воды. Шевченко, 1988.

120. Лутай Г.Ф. Химический состав воды и здоровье населения//

121. Гигиена и санитария. 1992. №1.

122. Методические рекомендации по выявлению и оценке загрязнения подземных вод /Отв.ред. В.М. Гольдберг. М.,1990. 76 с.

123. Методические рекомендации по геохимическому изучению загрязнения подземных вод / С.Р. Крайнов, В.П. Закутин, В.Н. Кладовщиков и др. М., 1990. 106 с.

124. Методы биотестирования качества водной среды: Сб.ст./Под ред. О.Ф. Филенко. М., 1989. 132 с.i'

125. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии /С.Р. Крайнов, Ю.В. Шваров, Д.В. Гричук и др. М., 1988.254 с.

126. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения/Под ред. И.К. Гавич. М., 1985. 320 с.

127. Мироненко В.А. Динамика подземных вод. М., 1983. 357 с.

128. Мироненко В.А., Мольский Е.В., Румынии В.Г. Изучение загря-знения подземных вод в горнодобывающих районах. Л.,1988. 279 с.

129. Москалев Ю.И. Минеральный обмен. М., 1985. 288 с.

130. Ноздрюхина Л.Р., Гринкевич Н.И. Нарушение микроэлементного обмена и пути его коррекции. М., 1980. 280 с.

131. Озябкин В.Н. Гидрогеохимическое моделирование на ЭВМ, состояние и перспективы //Применение ЭВМ приггидрогеохимическом моделировании: Тезисы докл. Всес. семинара. JL, 1991.

132. Основные свойства нормируемых в водах органических г соединений /Отв.ред. М.М. Сенявин, Б.Ф. Мясоедов. М.,1987.

133. Перельман А.И. Геохимия. М., 1979. 423 с.

134. Плотников Н.И. Подземные воды наше богатство. М., 1990. 206 с.

135. Плотников Н.И. Техногенные изменения гидрогеологических условий. М., 1989. 268 с.

136. Плотников Н.И., Карцев А.А. К вопросу о научном содержании нового экологического направления современной гидрогеологии //Водные ресурсы. 1991. №5.

137. Плотников Н.И., Карцев А.А., Рогинец Н.И. Научно-методические основы экологической гидрогеологии. М., 1992. 62 с.

138. Современные проблемы инженерной геологии и гидрогеологии территорий городов и городских агломераций/ Тез. докл. III Всес. семинара. М., 1987. 408 с.

139. Тютюнова Ф.И. Гидрогеохимия техногенеза. М., 1987. 335 с.

140. Л50. Keller W.D. Drinking water: A geochemical factor in human health //Geological Sociery of America bulletin. №3. 1978. Vol. 89.

141. Бабаян A.B. Моделирование распространения вещества в протяженных стационарных потоках вязкой жидкости.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата ф.-м. наук, 2001г., 145с.

142. Бабаян А.В., Надолин К. А. О моделированииграспространении вещества в плоском стационарном потоке вязкой жидкости // Вод. Ресурсы. 20. Т.27.№2. с. 184.

143. Бэтчелор Дж.К., Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973г.

144. Владимиров A.M., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г., Охрана окружающей среды., Л.: Гидрометеоиздат, 1991, 425с.

145. Галлахер Л., Хоббс Дж.Л. Распространение загрязнений. -В кн. Математические модели контроля загрязнения воды, под ред. Джеймса А., М.: Мир, 1981г., стр.229-243.

146. Голуб Дж., Ван Лоун Ч., Матричные вычисления., пер. сангл. Нечепуренко, Романов А.Ю. и др., под ред. Воеведена. -М.: Мир, 1999г.

147. Гончарова Е.Б., Расчет поля скорости в протяженном потоке вязкой жидкости на базе КЭ комплекса ANSYS/FLOTRAN.// В сб. трудов. Итоги Студенческой Научной Конференции «Студенческая «Неделя науки», 14 мая, 2001г.»

148. Гончарова Е.Б., Расчет поля скорости в в протяженном потоке на базе КЭ комплекса ANSYS/FLOTRAN.// В сб. тезисов докладов. Итоги XXIX Студенческой Научной Конференции «Студенческая «Неделя науки», 14 мая, 2001г.»

149. Гончарова Е.Б., Использование КЭ пакета ANSYS при моделировании процессов массопереноса в водоемах.// В сб. тезисов докладов. Итоги XXX Студенческой НаучнойГ

150. Конференции «Студенческая «Неделя науки», 27 апреля, 2002г.»

151. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике., М.: -Мир, 1975г., 541с.

152. Маршалл В. Основные опасности химических производств: Пер, с англ.// Под ред. Б. Б. Чайванова, А. Н. Черноплекова. М.: Мир, 1989.-672 с.

153. Учебное пособие. Книга 3. /Под редакцией.: В.А. Котляревского и А.В. Забегаева, М.; Изд-во АСВ, 1998 -416 с.

154. Bjerketvedt, D., Bakke, J.R. and Van Wingerden, K. (1997) Gas explosion handbook, J. Haz. Mat., Vol. 52, no. 1, pp. 1-150

155. Козлитин A.M., Яковлев Б.Н. Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Прогнозирование и оценка. Детерминированные методы количественной оценки опасностей техносферы: Учебное пособие/Под ред. А.И.Попова. Саратов: Сарат.гос.ун-т, 2000. 124 сi'

156. Зибаров А.В., Могильников Н.В. Применение пакета GAS DYNAMICS TOOL для численного моделирования нестационарных процессов в многокомпонентной системе газов. // Сб. Прикладные задачи газодинамики и механики Тула, ТулГУ, 1996.

157. Защита атмосферы от промышленных загрязнений Справочник. Изд.: В 2-х ч. 4.2 Пер с английского. /Подредакцией Калверта С., Инглунда Г.М. М.: Металлургия,1988.-712 с.

158. Методика расчета распространения аварийных выбросов основанная на модели рассеивания тяжелого газа //Безопасность труда в промышленности 2004. №9, С. 3842.

159. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов: РД 03-418-01. -введ.01.10.2001.-М., 2001.-25 с.1Г.И.1. СОГЛАСОВАНО"1