Особенности гидродинамики водоемов с вертикальной плотностной неоднородностью водных масс в условиях активного техногенеза
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2023.16.1.9Ключевые слова:
водные объекты, моделирование качества воды, сезонная динамика, вертикальная стратификация водных массАннотация
Представлены результаты численного моделирования и натурных исследований устойчивости технического водоснабжения крупных промышленных предприятий. Водопотребление является одним из важнейших показателей надежности функционирования таких предприятий. Особенно остро данная проблема стоит для предприятий, расположенных в зонах активного техногенеза, где доминирующим фактором в формировании загрязнения водных объектов являются недекларируемые рассредоточенные, так называемые диффузные источники загрязнения. Создаваемые на этой территории для целей технического водоснабжения водохранилища имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их проектировании. Для решения данной задачи часто создаются относительно небольшие специальные водохранилища для технического водоснабжения. При их создании априорно предполагается, что формируемые в них водные массы будут относительно однородны по акватории и глубине. При этом для предотвращения возможного накопления в нижних придонных горизонтах загрязняющих веществ, как правило их промывка. Однако опыт эксплуатации таких водохранилищ в зоне разработки Верхнекамского месторождения калийных и магниевых солей (ВКМКМС) ( Урал, Россия), показал, что в этих водоемах вследствие интенсивного диффузного загрязнения формируется значительная вертикальная неоднородность, принципиально изменяющая гидродинамику этих водных объектов. На основе комплекса исследований, включающих натурные наблюдения и вычислительные эксперименты, показано, что вертикальная неоднородность водных масс играет ключевую роль в обеспечении устойчивости технического водоснабжения.
Скачивания
Библиографические ссылки
СП 31.13330.2012. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Лепихин А.П., Немковский Б.Б., Онянов В.А., Капитанова Е.Н. Селективный отбор воды // ВСТ. 1988. № 3. С. 27-28.
Lyubimova T., Lepikhin A., Parshakova Ya., Konovalov V., Tiunov A. Formation of the density currents in the zone of confluence of two rivers // J. Hydrol. 2014. Vol. 508. P. 328-342. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.041
Лепихин А.П., Любимова Т.П., Возняк А.А., Паршакова Я.Н., Богомолов А.В., Ляхин Ю.С. Особенности регулирования качества воды при ее селективном заборе из водохранилищ // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2017. № 3. С. 56-68.
Любимова Т.П., Лепихин А.П., Паршакова Я.Н. Численное моделирование отведения высокоминерализованных сточных вод в водные объекты с целью усовершенствования конструкций выпускных устройств // Вычисл. мех. сплош. сред. 2019. Т. 12, № 4. С. 427-434. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2019.12.4.36
Lyubimova T., Lepikhin A., Parshakova Ya., Lyakhin Yu., Tiunov A. Application of hydrodynamic modeling in 2D and 3D approaches for the improvement of the recycled water supply systems of large energy complexes based on reservoirs-coolers // Int. J. Heat Mass Tran. 2019. Vol. 140. P. 897-908. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.05.105
Лепихин А.П., Веницианов Е.В., Любимова Т.П., Тиунов А.А., Паршакова Я.Н., Ляхин Ю.С., Богомолов А.В. Влияние вертикальной неоднородности водных масс на устойчивость промышленного водоснабжения в зонах высокой техногенной нагрузки // Труды КарНЦ РАН. 2021. № 4. С. 53-63. https://doi.org/10.17076/lim1419
Лепихин А.П., Возняк А.А., Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Ляхин Ю.С., Богомолов А.В. Исследование особенностей формирования и масштабов диффузного загрязнения, сформированного крупными промышленными комплексами, на примере Соликамско-Березниковского промузла // Водные ресурсы. 2020. Т. 47, № 5. С. 560-566. https://doi.org/10.31857/S0321059620050120
Богомолов А.В., Лепихин А.П., Ляхин Ю.С., Гребенева М.Г. Особенности колебаний вертикальных структур полей минерализации в камском водохранилище в период летней межени в районе в Березники // Горное эхо. 2021. № 4 (85). С. 3-11. https://doi.org/10.7242/echo.2021.4.1
Lyubimova T., Parshakova Y., Lepikhin A., Bogomolov A., Lyakhin Y., Tiunov A. Peculiarities of hydrodynamics of small surface water bodies in zones of active technogenesis (on the example of the Verkhne-Zyryansk reservoir, Russia) // Water. 2021. Vol. 13. 1638. https://doi.org/10.3390/w13121638
Любимова Т.П., Лепихин А.П., Паршакова Я.Н., Богомолов А.В., Ляхин Ю.С. Bлияние на качество отбираемой воды нестационарности скоростного режима водного объекта при наличии в нем плотностной стратификации // Вычисл. мех. сплош. сред. 2022. Т. 15, № 2. С. 133-144. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2022.15.2.10
Lyubimova T.P., Lepikhin A.P., Parshakova Y.N., Bogomolov A.V. Coherent structures at the interface between water masses of confluent rivers // Water. 2022. Vol. 14. 1308. https://doi.org/10.3390/w14081308
Лепихин А.П., Богомолов А.В., Ляхин Ю.С. К особенности формирования качества воды р. Камы (Камского водохранилища) в зимний период в районе г. Березники // Горное эхо. 2022. № 1 (86). С. 13-25.
СанПиН 2.1.3684-21. Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий.
Приказ Министерства сельского хозяйства РФ от 13.12.2016 г. № 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения».
Donnell B.P., Letter J.V., Dr. McAnally W.H., Thomas W.A. Users Guide for RMA2 Version 4.5. 2011. 298 p. http://smsdocs.aquaveo.com
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
