ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФФУЗИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКАХ С УЧЕТОМ ДИФФУЗНОГО МНОЖИТЕЛЯ


УДК 004.94: 004.9.032.26
doi: 10.26102/2310-6018/2019.24.1.016

В.Ю. Вишневецкий , И.Б. Старченко


В данной работе рассматриваются проблемы моделирования и прогнозирования распространения загрязняющих веществ в потоке воды в реке. Проанализированы государственные доклады Министерства природных ресурсов и экологии, на основании которых показана важность отслеживания сбросов загрязняющих веществ в реки, которые являются разносчиками поллютантов со скоростью потока воды. Особое значение приобретает важность прогнозирования распространения концентрации загрязняющих веществ в русле реки и дальнейшего сброса вод в водоемы. В настоящей статье рассматривается двумерное моделирование процесса диффузии загрязняющих веществ в реках с учетом диффузного множителя. В качестве основного используется симметричное параболическое уравнение второго порядка. Выполнено численное моделирование уравнений для различных скоростей потока воды в реке и скоростей диффузного процесса в программном продукте Matlab. Построены трехмерные профили распределения концентраций в зависимости от скорости течения реки в диапазоне 0,1-1 м/с и скорости диффузии поллютанта в диапазоне 0,5-10 м/с. Показано, что при малых скоростях диффузии концентрация практически постоянна, а высокая скорость диффузии дает резкое возрастание концентрации в начальный момент времени с последующим плавным спадом.

Ключевые слова: сток рек, концентрация, загрязняющие вещества, численное решение уравнений, диффузный множитель, мониторинг водных ресурсов, уравнения конвекции-диффузии.

Полный текст статьи:
VishnevetskiyStarchenko_1_19_2.pdf