The article considers the application of combinatorial algorithm of the method of the group account of arguments for the identification of the processes of mass transfer of polluting components of groundwater, with the aim of optimization of the technogenic load on the environment.
identification, data processing, system analysis, management, systems design automation
I. Введение
В настоящее время для централизованного водоснабжения г.Воронежа используются подземные воды неоген-четвертичного водоносного комплекса. Техногенное воздействие на природную систему подземных вод привело к формированию значительных по протяженности (более 4 км) и по понижению (более 10 м) депрессионных воронок, что в свою очередь сказалось на изменении геоэкологической обстановки и в частности изменении гидрогеохимического состава подземных вод. Геоэкологическая обстановка в системах водозаборов подземных вод (ВПВ) характеризуется концентрациями близких к предельно допустимым концентрациям (ПДК) соединений азота, сульфатами, хлоридами, различными тяжелыми металлами. Особенно остро стоит вопрос о повышенном (по отношению к ПДК) содержание железа (более 7 мг/л) и марганца (более 1 мг/л). Во многом, это загрязнение обусловлено накоплением железо-марганцевых соединений в донных отложениях водохранилища с последующей их миграцией инфильтрационными водами в систему ВПВ. Таким образом, значительные изменения гидрогеологических, гидродинамических, гидрогеохимических и геоэкологических условий, произошедших в ПТС ТПК г. Воронежа под влиянием техногенных факторов (заполнение Воронежского водохранилища, эксплуатация ВПВ и промышленные выбросы) заставляют нас детально, на основе системного подхода, рассматривать особенности систем ВПВ с идентификацией процессов массопереноса загрязняющих компонентов. Рассмотрим идентификацию процессов массопереноса загрязняющих компонентов на примере ВПВ №3 г.Воронежа.
II. Идентификация процесса массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод в системе ВПВ №3
Водозабор № 3 расположен на склоне правобережной террасы. Эксплуатируемый неоген-четвертичный водоносный комплекс представлен разнозернистыми песками, переходящими в основании в крупнозернистые. На водозаборе пробурено 16 скважин в двух рядах, расположенных под углом друг к другу и отдельно стоящих скважин (рис. 1). Длина обоих рядов около 1150 м. Расстояние от крайней скважины до водохранилища составляет 500 м. Расстояние между скважинами в рядах - 50-140 м. Условный фактический дебит одной скважины составил 2100 м.3/сут. Глубина эксплуатационных скважин составляет в основном - 47-67 м.
По химическому составу воды пресные с минерализацией 0,26 - 0,48 г/л, гидрокарбонатно-сульфатного кальциево-натриевого или гидрокарбонатного кальциевого типов. Качество воды соответствует ГОСТ'у 2874-82 "Вода питьевая" по всем позициям за исключением железа (max - 11.6 (скв.№1) при ПДК 0.3 мг/л) и марганца (max - 1.55 мг/л (скв.1) при ПДК 0.1 мг/л).
Дифференциальное уравнение конвективно-диффузионного переноса мигранта в двумерном потоке имеет вид [1]:
1. Shestakov, V. M. Dinamika podzemnykh vod [Tekst] / V. M. Shestakov. – M. : Izd-vo MGU, 1979. – 368 s.
2. Ivakhnenko, A. G. Heppepyvnost´ i diskpetnost´ [Tekst] / A. G. Ivakhnenko. – Kiev : Hauk. dumka, 1990.–224 s.
3. Starodubtsev, V. S. Kvantifikatsiya prirodnykh protsessov. Gidrogeoekologicheskie sistemy [Tekst] / V. S. Starodubtsev. – Voronezh : VGU, 2000. – 72 s.
4. Starodubtsev, V. S. Ranzhirovanie peremennykh dlya identifikatsii tselevykh funktsiy v zadachakh upravleniya i avtomatizatsii proektirovaniya [Elektronnyy resurs] / V. S. Starodubtsev, R. G. Shkhacheva. Nauchnyy zhurnal KubGAU.-Krasnodar: KubGAU, 2012 №76 (02). – Shifr Informregistra : 0421200012 \ 0135-http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/38.pdf
