ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Современное состояние Нижнекамского водохранилища 5
1.2. Видовой состав ихтиофауны в Нижнекамском водохранилище 7
1.3. Характеристика месторождения НСМ «Нижнекамское» 11
1.4. Средства добычи НСМ 13
1.5. Пакеты математических программ 15
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ 20
3. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ШЛЕЙФА МУТНОСТИ 21
3.1. Алгоритм расчета параметров распространения мутности в результате гидромеханизированных работ
3.2. Модель шлейфа мутности в водном объекте при добыче НСМ 27
3.3. Оценка качества загрязненности донных отложений при добыче НСМ 71
ВЫВОДЫ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Гидромеханизированные работы при добыче НСМ отрицательно сказываются на развитии ряда организмов фито-, зоопланктона, а также бентоса. В целом, условия существования всех групп гидробионтов ухудшается. Под сильным отрицательным влиянием гидромеханизированных работ, в процессе разработки взвешенные вещества распространяются в воде и образуют шлейфы замутненной воды.
Ряд организмов исчезает в биоценозе, проявляющийся в так называемой шлейфе мутности. В результате проведения гидромеханизированных работ и отвалов грунта уменьшается содержание кислорода в воде, повышается БПК, возрастает содержание аммиачной формы азота, фосфатов по сравнению с фоном. Особенно неблагоприятно на гидробионтах сказывается многократное увеличение мутности, вторичное загрязнение тяжелыми металлами (медь, марганец, цинк и др.), содержание которых может превышать ПДК для рыбохозяйственных водоемов.
В рыбохозяйственных водоемах при осуществление различных видов работ отрицательное воздействие оказывают на экологические условия в сущетвующих биоценозах, приводящие к ухудшению видового состава ихтиофауны и других объектов промысла,а также снижению их продуктивности.
Целью работы является оценка распределения мутности в водных объектах при добыче нерудных строительных материалов методами математического моделирования.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Определение алгоритма расчета параметров распределение мутности.
2. Создание математической модели на основе алгоритма в виде системы дифференциальных уравнений.
3. Составление программы расчета зоны мутности в пакете ANSYS Fluent.
4. Расчет параметров мутности и создание модели распространения взвешенных частиц в акватории Нижнекамского водохранилища на примере разработки месторождений Нижнекамское.
1. Построен алгоритм расчета параметров распределение мутности.
2. Разработана математическая модель на основе алгоритма в виде системы дифференциальных уравнений.
3. Составлена программа расчета зоны мутности в пакете ANSYS Fluent.
4. В результате реализации программы расчета зоны мутности получены следующие значения по распространению шлейа мутности в аватории Нижнекамского водохранилища:
ежегодный объем зоны мутности с 100 % летальной концентрации взвешенных частиц по отношению к зоопланктону в постнерестовый период для поверхностного горизонта составил 62 914 000 м3, для зоопланктона с 5% летальной концентрацией взвешенных частиц составил 88 146 000 м3.. Образование ежегодного объема зоны мутности с 50% летальной концентрацией по отношению к зоопланктону и с 100% летальной концентрацией по отношению к фитопланктону составил 7 486 600 м3.. Для фитопланктона с 50% летальной концентрацией взвешенных частиц ежегодный объём зоны мутности составил 241 696 000 м3.. В поверхностном горизонте образование ежегодного объема зоны мутности с 100 % летальными концентрациями для ихтиофауны в нерестовый период составил 75 696 000 м3.
