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.
This paper deals with the problems of modeling and forecasting the spread of pollutants in the water flow in the river. The state reports of the Ministry of natural resources and ecology are analyzed, on the basis of which the importance of tracking the discharge of pollutants into the rivers, which are carriers of pollutants from the water flow rate, was shown. Of particular importance is the importance of predicting the spread of the concentration of pollutants in the river bed and the further discharge of water into water bodies. In this article we consider twodimensional modeling of the process of diffusion of pollutants in rivers, taking into account the diffuse factor. The symmetric parabolic equation of the second order was used as the basic one. Numerical modeling of the equations for different flow rates of water in the river and the velocity of the diffusion process was done in Matlab software. Three-dimensional profiles of concentration distribution depending on the river flow rate in the range of 0.1-1 m/s and the pollutant diffusion rate in the range of 0.5-10 m/s are plotted. It is shown that at low diffusion rates the concentration is almost constant, and the high diffusion rate gives a sharp increase in the concentration at the initial time, followed by a smooth decline.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.