- •Решение задач по загрязнению сточных вод
- •1.1 Расчет разбавления в водотоках и водоемах. Пример 1
- •1.2 Расчет разбавления в водотоках и водоемах. Пример 2
- •1.3 Расчет разбавления в водотоках и водоемах. Пример 3
- •1.4 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ
- •1.5 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода
- •1.6 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по бпк смеси воды водного объекта и сточных вод
- •2 Представление пространственного загрязнения в расчете примера 2 в форме карт изолиний
- •2.1 История развития и основные задачи геоинформационных систем
- •1.7 Расчет допустимой температуры сточных вод перед сбросом их в водные объекты
- •1.8 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам
- •2.2 Архитектура оболочки Surfer
- •2.4 Анализ структуры карт изолиний
- •3 Математическое моделирование. Ореолы загрязнения нелинейного водотока
- •3.1 Методы конечных разностей и методы сеток
- •3.2 Уравнение диффузии и граничные условия к нему
- •3.3 Отличие загрязнений нелинейной модели от загрязнения в линейной модели
1.7 Расчет допустимой температуры сточных вод перед сбросом их в водные объекты
Определить, можно ли произвести сброс нитратных сточных вод с Тст=650С в водоток коммунально-бытового водопользования со среднемесячной температурой воды Тв=200С, при условии, что кратность разбавления сточной воды в водотоке n=10.
Решение. При таких условиях температуры сточной воды, подлежащей сбросу, не должна превышать величины оговоренной правилами.
Таким образом необходимо рассмотреть мероприятия по охлаждению сточных вод на 150С, после чего она может быть сброшена в данный водоток.
1.8 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам
Определить необходимую степень очистки производственных сточных вод от вредных веществ, если в сточных водах содержатся следующие загрязнения:
Сстникеля=1,15 мг/л
Сстмолибдена=1,0 мг/л
Сствольфрама=1,0 мг/л
Сстсурьмы=0,5 мг/л
Сстцинка=1,4 мг/л
Сстмеди=2,7 мг/л
Вода до сброса сточных вод характеризуется следующими показателями:
Сстникеля=0,003 мг/л
Сстмолибдена=0,2 мг/л
Сствольфрама=0,001 мг/л
Сстсурьмы=0,0015 мг/л
Сстцинка=0,8 мг/л
Сстмеди=0,85 мг/л
Сточные воды подлежат сбросу в водоток, который относится к источникам хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Кратность разбавления сточных вод n=59.
Предельно-допустимые концентрации указанных веществ:
С(Ni)=0,1 мг/л, С(Мо)=0,5 мг/л, С(W)=0,05 мг/л, C(Sb)=0,05 мг/л, С(Zn)=1,0мг/л, С(Cu)=1,0 мг/л
Решение. Все вещества, которые были отмечены в сточной воде, относятся к определенным лимитирующим показателям вредности /ЛПВ/. К группе санитарно-токсикологического ЛПВ относятся: никель, молибден, сурьма, медь, вольфрам. К группе общесанитарного ЛПВ относится –цинк.
Необходимую эффективность очистки по санитарно-токсилогическому показателю вредности определяем по выражению:
=
%.
В связи с тем, что в группу общесанитарного ЛПВ входит одно вещество - цинк, то его концентрацию в сточной воде, разрешенную к сбросу в водоток, определяют по выражению
при этом, СрсZn=СПДКZn=1,0 мг/л. Т.к цинк для данной группы ЛПВ в расчетном створе присутствует в единственном числе:
СочZn==22,2%
Таким образом для соблюдений санитарных условий сброса сточных вод указанного состава, необходимо удалить на очистных сооружениях не менее 56,5% вредных веществ, относящихся к санитарно-токсикологическому ЛПВ и снизить на 22,2% содержание цинка.
2 Представление пространственного загрязнения в расчете примера 2 в форме карт изолиний
2.1 История развития и основные задачи геоинформационных систем
Одна из наиболее интересных черт раннего развития ГИС, особенно в шестидесятые годы, заключается в том, что первые инициативные проекты и исследования сами были ГЕОГРАФИЧЕСКИ РАСПРЕДЕЛЕНЫ по многим точкам, причем эти работы осуществлялись независимо, часто без упоминания и даже с игнорированием себе подобных...
Возникновение и бурное развитие ГИС было предопределено богатейшим опытом топографического и, особенно, тематического картографирования, успешными попытками автоматизировать картосоставительский процесс, а также революционным достижениями в области компьютерных технологий, информатики и компьютерной графики.
Особо следует отметить идеи и опыт комплексного тематического картографирования, убедительно продемонстрировавшего эффект системного использования разнохарактерных данных для извлечения новых знаний о географических объектах. Комплексность и интегративность до сих пор остается важнейшим свойством ГИС, привлекающим пользователей.
Интересно, что один из первых удачных опытов использования принципа комплексирования (совмещения и наложения) пространственной данных с помощью согласованного набора карт датируется XVIII веком. Французский картограф Луи-Александр Бертье (Louis-Alexandre Berthier) использовал прозрачные слои, накладываемые на базовую карту для показа перемещения войск в сражении под Йорктауном (Yorktown)
В ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ ЧЕТЫРЕ ПЕРИОДА
Пионерный период поздние 1950-е - ранние 1970-е гг.
Период государственных инициатив ранние 1970-е - ранние 1980-е гг.
Период коммерческого развития ранние 1980-е - настоящее время
Пользовательский период поздние 1980-е - настоящее время
Первый, один из важных периодов, развивался на фоне успехов компьютерных технологий: появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах, цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х при одновременном, часто независимом друг от друга, создании программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров, формальных методов пространственного анализа, программных средств управления базами данных.
Большое влияние в этот период оказывают теоретические работы в области георафии и пространственных взаимосвязей, а также становление количественных методов в географии в США, Канаде, Англии, Швеции (работы У.Гаррисона (William Garrison), Т.Хагерстранда (Torsten Hagerstrand), Г.Маккарти (Harold McCarty), Я.Макхарга (Ian McHarg).
Первый безусловный крупный успех становления геоинформатики и ГИС - это разработка и создание Географической Информационной Системы Канады (Canada Geographic Information System, CGIS). Начав свою историю в 60-х годах, эта крупномасштабная ГИС поддерживается и развивается по сей день.
"Отцом" ГИС Канады считается Роджер Томлинсон (Roger Tomlinson), под руководством которого были разработаны и реализованы многие концептуальные и технологические решения.
Назначение ГИС Канады состояло в анализе многочисленных данных, накопленных Канадской службой земельного учета (Canada Land Inventory), и в пеолучении статистических даных о земле, которые бы использовались при разработке планов землеустройства огромных площадей преимущественно сельскохозяйственного назначения.
