ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФФУЗИИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В РЕКАХ С УЧЕТОМ ДИФФУЗНОГО МНОЖИТЕЛЯ

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.

1. Крохмаль А.Г., Вишневецкий Ю.М. Состояние и использование водных ресурсов в Карачаево-Черкесской Республике.// Материалы 1-ой Республиканской научно-практической конференции 28 апреля 2000 года «Медико-социальные проблемы дефицита йода в биосфере и организме человека».// Минздрав РФ, Минздрав КЧР, Ставропольская государственная медицинская академия, Черкесский медицинский колледж. Черкесск. – 2000. – с.18-25.

2. Самарский, А.А., Численные методы решения задач конвекции – диффузии [Текст] / А.А. Самарский, П.Н. Вабищевич – М.: Эдиториал УРСС. – 1999. – 248 с.

3. Курбатова, Е.А. MATLAB 7. Самоучитель [Текст] / Е.А. Курбатова – Вильямс, 2005. – 256 с.

4. Поршнев, С.В. MATLAB 7. Основы работы и программирования. Учебник. [Текст] / С.В. Поршнев. Изд-во Бином. Лаборатория знаний, – 2006. – 320 с.

5. Вишневецкий В.Ю., Старченко И.Б. Численное моделирование диффузии загрязняющих веществ в реках: одно- и двумерная задачи // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. Научный журнал, 2019. Т. 7, № 1. https://moit.vivt.ru/wpcontent/uploads/2019/01/VishnevetskiyStarchenko_1_19_1.pdf. Дата обращения 26.02.2019. doi: 10.26102/2310-6018/2019.24.1.005