статье рассматривается применение комбинаторного алгоритма метода группового учета аргументов для идентификации процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод с целью оптимизации техногенной нагрузки на природную среду.
идентификация, обработка информации, системный анализ, управление, системы автоматизации проектирования
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. Шестаков, В. М. Динамика подземных вод [Текст] / В. М. Шестаков. – М. : Изд-во МГУ, 1979. – 368 с.
2. Ивахненко, А. Г. Hепpеpывность и дискpетность [Текст] / А. Г. Ивахненко. – Киев : Hаук. думка, 1990.–224 с.
3. Стародубцев, В. С. Квантификация природных процессов. Гидрогеоэкологические системы [Текст] / В. С. Стародубцев. – Воронеж : ВГУ, 2000. – 72 с.
4. Стародубцев, В. С. Ранжирование переменных для идентификации целевых функций в задачах управления и автоматизации проектирования [Электронный ресурс] / В. С. Стародубцев, Р. Г. Шхачева // Научный журнал КубГАУ.-Краснодар: КубГАУ, 2012 №76 (02). – Шифр Информрегистра : 0421200012 \ 0135-http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/38.pdf
