Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Теория и методы управления качеством гидросферы территориально-производственных комплексов

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Теория и методы управления качеством гидросферы территориально-производственных комплексов"

11-6 1018

На правах рукописи

ЖУКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ГИДРОСФЕРЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология (в строительстве и ЖКХ)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва - 2011

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный социальный университет филиал г.Воронеж».

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Стародубцев Виктор Сергеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Алексеев Евгений Валерьевич

доктор биологических наук, профессор Безносое Виктор Николаевич

доктор технических наук, профессор Щербаков Владимир Иванович

Ведущая организация

ОАО «МосводоканалНИИпроект»

Зашита состоится_в 14,00 часов на заседании диссертационного совета

Д212.138.07 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» по адресу: 129337, г.Москва, ул.Ярославское шоссе, д.26, в зале Ученого совета (1-й этаж административного корпуса)

С диссертацией можно ознакомиться в Научно - технической библиотеке ФГБОУ ВПО «МГСУ».

Автореферат разослан «_»_

_2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Потапов А.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие территориально-производственных комплексов (ТПК) структурно порождает развитие промышленного, транспортного, пищевого и других производств. В свою очередь, промышленное производство в условиях превалирования экономических законов над экологической безопасностью вызывает расширение и интенсификацию загрязнения геосфер Земли. Источниками загрязнения стали практически все промышленные предприятия, транспорт, зоны отдыха, крупные сельскохозяйственные и животноводческие комплексы. Наиболее подвержена антропогенному воздействию гидросфера Земли, где техногенное воздействие может сказываться как за счет прямого загрязнения промышленными, коммунальными, поверхностными стоками, загрязнения нефтью и нефтепродуктами, которое стало обычным явлением для мест их хранения и продажи (нефтебазы, автозаправочные станции и т.д.), так и за счет вторичного комплекса загрязнений гидросферы, формирующегося на основе загрязняющих веществ, которые содержатся в атмосферных осадках. Атмосферный массоперенос загрязняющих компонентов характерен не только для выбросов отдельных промышленных предприятий. Его особенностью является массоперенос загрязняющих компонентов от региональных и глобальных источников загрязнения природной среды. В связи с этим необходим системный подход к изучению развития природно-техногенных процессов в природно-технических системах (ГГГС) ТПК.

Недостаточно освещены в специальной литературе и вопросы учета опыта эксплуатации существующих месторождений подземных вод и оптимизации их работы с учетом данных мониторинга природно-техногенных процессов. Изменения, происходящие в нарушенных природных системах в результате техногенного воздействия, затрагивают не только их самих, но и внешние системы. Процессы, происходящие в таких системах, характеризуют качественно новые связи между ними, и их недооценка может приводить к неверным решениям в сфере управления этими процессами.

Таким образом, для оптимизации природно-техногенных процессов в нарушенных природных системах в условиях интенсивного освоения природных ресурсов была предложена новая методология ситуационного управления качеством состояния гидросферы ТПК, которая потребовала системного подхода к их изучению, создания новых методик и алгоритмов, а также разработанной на их основе концепции оптимально-максимального использования ресурсов природной среды с целью рациональной и эффективной эксплуатации природных месторождений.

Цель работы разработка теории и методов управления качеством гидросферы на базе рационального использования природных ресурсов для устойчивого развитая территориально-производственных комплексов и обеспечения населения питьевой водой требуемого качества.

Для реализации цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:

1. разработать методологию квантификации ГГГС ТПК на базе системного анализа географических, геологических, гидрологических, гидрогеологических и

геоэкологических характеристик ПТС ТПК, как основы для ситуационного управления качеством состояния гидросферы;

2. обобщить и систематизировать данные геоэкологического мониторинга за уровнем подземных вод, химическим составом поверхностных вод Воронежского водохранилища и подземных вод в наблюдательных и эксплуатационных скважинах ВПВ г.Воронежа, атмосферного загрязнения, температурой воздуха, количеством осадков и водоотбором подземных вод;

3. исследовать и обработать результаты натурных наблюдений за метеорологическими параметрами. Разработать статистические модели распределения температур поверхностного слоя водохранилища и окружающего воздуха, скорости ветра, абсолютной и относительной влажности. Дать оценку высоты развития установившейся конвективной циркуляции и распределения примеси над акваторией водохранилища при наличии тумана над водной поверхностью;

4. оценить седиментационный баланс в ПТС Воронежского водохранилища с выделением районов автохтонного и аллохтонных транспортировки взвесей, транспортировки взвесей. Построить обобщенную литологическую схему донных отложений Воронежского водохранилища. С учетом особенностей экогидрохимических условий изучить основные факторы формирования загрязняющих компонентов инфильтрационных вод Воронежского водохранилища;

5. разработать методику моделирования процесса геомиграции в условиях неопределенности влияющих факторов для рационального управления процессом массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод в ГГГС ВПВ с получением прогностических моделей геомиграции;

6. создать эффективный алгоритм и базирующийся на нем программный комплекс, реализующие основные положения методики моделирования процесса геомиграции в ПТС ВПВ и отвечающий требованиям эксплуатирующих организаций по оптимизации режима работы ВПВ;

7 провести эксперимент по структурной идентификации процессов массопереноса основных загрязняющих компонентов подземных вод ПТС ТПК г.Воронежа для получения прогностических моделей с целью оптимизации соотношения количества и качества добываемой питьевой воды;

8. разработать методологию управления качеством состояния гидросферы ТПК г.Воронежа для геоэкологической безопасности состояния ПТС ТПК г.Воронежа и обеспечения населения питьевой водой требуемого качества.

Объект исследования - гидросфера ТПК г.Воронежа с элементами атмосферы.

Предмет исследования - процессы массопереноса загрязняющих компонентов

в атмосфере и в подсистемах поверхностных и подземных вод гидросферы.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. разработана методология квантификации ПТС ТПК, отличающаяся системным подходом к анализу географических, геологических, гидрологических, гидрогеологических и геоэкологических характеристик ПТС ТПК, с выделением графа гидросферы ПТС как основы для ситуационного управления качеством ее состояния;

2. разработана информационная схема геоэкологического мониторинга, отличающаяся системными требованиями к квантификадии и дискретизации ПТС ТПК и устраняющей многозначность прогнозов изучаемых процессов и явлений на основе предлагаемого критерия значимости результатов;

3. разработаны модели температур поверхностного слоя воды и центров конденсации для случая испарения при течении влажного воздуха над свободной водной поверхностью, отличающиеся возможностью прогноза образование туманов в акватории водохранилища при изменении метеорологических параметров.

4. разработана математическая модель массопереноса в зоне инфильтрационного водообмена, отличающаяся возможностью учета взаимовлияния поверхностных и подземных вод гидросферы ТПК г.Воронежа, реализующаяся методами структурной идентификации.

5. разработаны оригинальные методики структурной идентификации процессов геомиграции в системах В ПВ с использования« положений теории самоорганизации, в которых предложен балансово-параметрический подход к моделированию процессов геомиграции в условиях неопределенности влияющих факторов. Предложенные автором критерии выбора оптимальных моделей позволяют получать модели для управления нарушенными природными процессами, отличающиеся учетом инертности внешних воздействий природных процессов с возможностью реализации долгосрочного прогнозирования процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод;

6. разработан алгоритм для структурной идентификации процессов геомиграции, реализующий рациональный вычислительный процесс на основе системного подхода к квантификации области моделирования и определения зависимых переменных, отличающийся возможностью идентификации оптимальных моделей процессов геомиграции в реальном времени. На базе методики и алгоритма структурной идентификации процессов геомиграции создан интегрированный программный комплекс, позволяющий реализовать предлагаемую методологию моделирования геомиграционных процессов с целью эффективной и рациональной эксплуатации месторождений подземных вод и оптимизировать качество добываемых вод;

7. получены модели массопереноса ионов железа и марганца в подземных содах ПТС ВПВ №3, 4, 8 и 11 г.Воронежа, отличающиеся известной погрешностью прогноза, что делает возможным их применение для ситуационного управления качеством состояния гидросферы ТПК г.Воронежа;

8. на основе результатов исследований разработана методология управления качеством состояния гидросферы ТПК г Воронежа, отличающаяся ситуационным принятием управленческих решений на базе прогностических моделей массопереноса загрязняющих компонентов гидросферы.

Положения, выносимые на защиту:

> методология квантификации гидросферы ПТС ТПК на базе системного подхода к анализу географических, геологических, гидрологических, гидрогеологических и геоэкологических характеристик ПТС ТПК, с выделением графа гидросферы и критерия значимости результатов в качестве основы механизма управления качественным состоянием ПТС;

^ методика структурной идентификации процессов геомиграции в системах ВПВ на базе теории самоорганизации с многокритериальным выбором модели в условиях неопределенности влияющих факторов;

> балансово-параметрический класс моделей с учетом инертности внешних воздействий для идентификации прогностических моделей управления нарушенными природными процессами;

> алгоритм структурной идентификации процессов геомиграции, реализующий рациональный вычислительный процесс оптимальных моделей на основе системного подхода к квантификации области моделирования и определения зависимых переменных;

> модели массопереноса ионов железа и марганца в подземных водах ПТС ВПВ №3, 4, 8 и 11 г.Воронежа;

> методология управления качеством состояния гидросферы ТПК г.Воронежа, отличающаяся ситуационным принятием управленческих решений на базе прогностических моделей массопереноса загрязняющих компонентов гидросферы.

Практическая значимость работы. На основе разработанного комплекса методов, алгоритмов и программных продуктов уточнены эксплуатационные запасы подземных вод системы ТПК г.Воронежа. Решение систем уравнений, описывающих процессы массопереноса ионов железа и марганца, основу которых составляют модели, полученные с помощью предложенной методики структурной идентификации, позволило определить оптимальное соотношение между количеством и качеством добываемых подземных вод и оптимизировать работу систем ВПВ г.Воронежа.

По результатам анализа данных литогенеза донных отложений определены перспективные участки расширения существующих месторождений подземных вод и оценены их эксплуатационные запасы, которые позволят ликвидировать дефицит питьевой воды в г.Воронеже.

Произведены расчеты по прогнозированию негативного воздействия промышленных и автотранспортных атмосферных выбросов загрязняющих веществ на экологическую безопасность Воронежского водохранилища.

Результаты диссертации внедрены в производство на ряде предприятий (МУП «Водоканал Воронеж», Управление федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Воронежской области, Федеральное агентство водных ресурсов Донского БВУ водных ресурсов по Воронежской области). На основе результатов проведенных исследований процесса массопереноса загрязняющих компонентов гидросферы ТПК г.Воронежа разработана программа развития водоснабжения в г.Воронеже до 2020 года, в основу которой заложен принцип бездефицитного водоснабжения с требуемым качеством питьевой воды.

Реализация и внедрение результатов работы. Представленные в диссертации результаты получены в итоге научной работы, проведенной в ГОУ ВПО "Российский государственный социальный университет филиал г.Воронеж", муниципальном унитарном предприятии "Производственное управление Воронежводоканал" и ОАО'Теоцентр Москва" ТЦ "Воронеж - Геомониторинг" в период 2002- 2008 гг. Работы выполнялись в рамках более 20 научно-исследовательских контрактов, выполненных по заказам Министерства образования

и науки и Министерства регионального развития Российской Федерации.

Реализацией полученных результатов стала эксплуатация программного комплекса в муниципальном унитарном предприятии "Производственное управление Воронежводоканал" г.Воронежа. Так, в 2006-2008 гг. были решены вопросы оптимизации режима эксплуатации систем ВПВ г.Воронежа. Внедрение результатов исследований позволило нормализовать водоснабжение в Юго-Западном и Северном микрорайонах г.Воронежа за счет дополнительных более 50 тыс.м3/сут объемов питьевой воды, полученных с существующих ВПВ, что можно сравнить с вводом в эксплуатацию нового ВПВ В этот же период в рамках государственной программы по переоценке эксплуатационных запасов месторождений подземных вод были проведены исследования с целью оценки эксплуатационных запасов перспективных участков существующих месторождений подземных вод (системы ВПВ № 3, 4 и "Южно-Чертовицкий"). Экономический эффект от внедрения результатов исследований в 2008 г. составил более 16 миллионов рублей. На основе результатов исследований разработана концепция развития водоснабжения в г.Воронеже, реализация которой позволит ликвидировать дефицит питьевой воды.

Основные методические и программные разработки диссертации послужили основой для более чем тридцати дипломных и курсовых работ, написанных студентами факультета инженерных систем и сооружений Воронежского государственного архитектурно-строительного университета под руководством автора. Результаты диссертационного исследования используются в процессе обучения студентов по дисциплинам: «Урбоэкология», "Охрана воздушного бассейна", "Технические средства и методы защиты окружающей среды"

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация соответствует следующим областям исследований паспорта специальности 25.00.36 - Геоэкология (в строительстве и ЖКХ):

5.6. Природная среда и ее изменения под влиянием урбанизации строительной и хозяйственной деятельности человека: загрязнение почв, горных пород, поверхностных и подземных вод, возникновение и развитие опасных природных и техноприродных процессов. Характеристика, оценка состояния и управление современными ландшафтами.

5.7. Характеристика, оценка состояния и управление природно-техногенными ландшафтами (в т.ч. урболандшафтами).

5.10. Геоэкологические аспекты природно-техногенных (в т.ч. строительных) систем. Мониторинг их состояния.

5.11. Динамика, механизм, факторы и закономерности развития опасных природных и техноприродных процессов, прогноз их развития, оценка опасности и риска, управление риском, мероприятия по снижению последствий геокатастрофических процессов, геоинженерная защита территорий, зданий и сооружений.

5.14. Теория, методы, технологии и средства оценки состояния, защиты, восстановления и управления природно-техногенными системами, включая агроландшафты на основе осуществления строительной, хозяйственной деятельности и эксплуатации ЖКХ.

Апробация работы и публикации. Основные теоретические положения и прикладные результаты неоднократно докладывались на ежегодных научных конференциях и семинарах геологического факультета Воронежского

государственного университета и факультета инженерных систем и сооружений Воронежского государственного архитектурно-строительного университета, а также на производственных совещаниях по выполнению более 20 НИР за период с 2002 по 2011 год. Автор выступал с докладами на первой международной научно-практической конференции «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ» (Воронеж, 2003), на Ш-й Межрегиональной научно-практической конференции "Экология и рациональное природопользование" (Воронеж, 2007), на международной конференции посвященной 90-летию Воронежского госуниверситета "Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология" (Воронеж, 2008); на V-й Всероссийской научно-технической конференции "Теория конфликта и ее приложения" (Воронеж, 2008), на Ш-й международной научно-практической конференции "Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В.И.Вернадского" (Тамбов 2008), на научно-практической конференции посвященной 90-летию Воронежского госуниверситета и 205-летию Юрьевского университета "Современные проблемы экологической геологии" (Воронеж, 2008), на Всероссийской научно-технической конференции "Приоритетные направления развития науки и технологий" (Тула, 2008), на научно-практической конференции "Моделирование систем и информационные технологии" (Воронеж, 2009), на Всероссийской научно-технической конференции " Современные проблемы экологии" (Тула, 2009),

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 53 печатных работ, в том числе 8 - в изданиях, определенных ВАК РФ и 3 монографии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении к диссертации обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируются цель, научная новизна, практическая значимость полученных результатов.

В первой части диссертационной работы рассмотрена методология исследования геэкологических систем.

Геоэкология междисциплинарное научное направление, которое требует системного изучения геосфер Земли. В то же время сами геосферы Земли (атмосфера, гидросфера и литосфера) являются сложными динамическими системами, включающими не менее сложные подсистемы, например, в составе гидросферы можно выделить подсистемы поверхностных и подземных вод и т.д. Определяя системный подход как методологию исследования объекта и построения его математической модели, когда объект рассматривается как целостный комплекс взаимосвязанных компонентов, имеющий особое единство с внешней средой и представляющий собой подсистему системы более высокого порядка, мы тем самым обуславливаем необходимость использования современных информационных технологий при изучении геосфер Земли. С этих позиций процесс квантификации природных систем является в высшей степени субъективным процессом, т.к. может различаться пространственно-временными границами, учетом внешних и внутренних факторов развития системы, а также объемами и видами техногенного воздействия.

Х^льнейы ее изучение вьщеленных систем подразумевает их дискретивацио, что, в с всю очереди такие накладьвает отпечаток на штгерпретацио полученных результатов Цюцесс дискретизации систем доляен исходить из двух фундалентальньк положений

■S ЙЬменение шага дискретизации системы должно повыпать и улучшать наши

знания о природном континуума ■S ИЬрархические уровни системы должны относиться к тому не классу эквивалентности что и саш систеш.

Дня устранения многозначности результатов исследований предлагается в качестве критерия значимости результатов (Кдр) рассштривать погрешность прогноза (Щ развития природно-техногенных процессов

КЗР = 100% - 2-Па%. (1)

Так как управление ITTÇ как; впрочем и всеми другими сложными систеками, базируется на прогнозировании и планировании процессов в изучаемые системах, то такой вьбор Кзр очевиден Если иолученньЕ результаты на 5, 10 и более процентов иое ьш рот точность прогноза, по сравнение с предыдущими исследованиями ( Д,КЗР - К^/' -то тем самым можно утверждать, что мы

расш ирили свои згания об изучаемой ПГС

Анализ стадий квангификации природного конгинууш, дискретизации выбранной ПГС подготовки проведения и обработки результатов эксперимента позволяет выделить своеобразный граф ПГС - дискретную сетевую структуру,

описывающую шкоторый нарушенный процесс.

Процесс круговорота воды в природе требует рассштривать в геоэкологическом плане такие составляющие подземньк вод как атмосферный массоперенос загрязняощих компонентов и поверхностный сток Каждый из этих трех процессов представлен своим пространством и развитием что предполагает из № нения, как в пространстве, так и во вреиени Поэтому очевидно, что кавдый процесс дол лен быть описан оригинальной моделыо, учитывающей не только особенности самого процесса, но и взаиксдействия с другими процессам! триады Интегрируя озвученньЕ постулатц определения и утверждения можно представить гриф ПГС как неразрывное динамическое единство модели, плана и прогноза (РЖ 1).

Реализуя штодологио динамического единства составляющих графа ПГС граф гидросферы крупного промыл ленного центра описывается для случая инфильтрационных водозаборов подземньк вод следующей системой уравнений (2). Эта систеш уравнений ршгает плановую задачу геофильтрации и включает уравнение атмосферной турбулентной диффузии для осредненных значений скоростей и концентрации( 1), уравнение шссопереноса загрязняющих компонентов в донных отлояениях (2) и уравнения плановой геофильтрации (3) и геомиграции (4) [1-5].

дс дс до 8 (, дс} д

—- + u— + v— =— к,— н---

дг дх ду дк{ дх ) ду

d de) de . de

— Д,— + V„— + J = n— àt{ dz J dz dt

I Ш

oy '

. эн э . ан) a f, sH]r_.

AfD|A) + ViA + J,n^ [4] dWj l dw; J dw, dt

Цзоцессы в нарушенных природньк систешх характеризую тся динамичностью. Это вызывает необходимость использования информации, получаешй в результате мониторинга за геоэкологическими процессами Мониторинг геоэкологических систем мэжно трактовать как комплекс выполняемые по научно обоснованным программам наблюдений оценок, прогнозов и разрабатьваемых на их основе рекомендаций и вариантов управленческих решений необходимых и достаточных для обесгечения управления состоянием ГТГС с целью их устойчивого использования В цело^ инфоршцнонную систелу геоэкологического мониторинга мо жно представить в виде рис 2

Вторая часть посвящена исследованию метеорологических параметров над акваторией внутригородского водохранилища и их влияния на загрязнение воды промышленными и автотранспортными выбросами. Располояение водоешв в черте городской застройки означает формирование определенного микроклишта. над акваторией водоем, отличного от \етеорологических условий непосредственно в городской чертеж со своим распределением температурь} влажности; скорости ветра и т. п над водной поверхностно.

Другими словами микроклимат в акватории водохранилищ а формирует объективные условия, изучение которых позволит установить причинйо-следственньв связи приведи ие к образованию сегодняш нгго температурно-влашюстного ре я« ли в акватории; водохранилищ а

Представлены результаты натурных, наблюдений за метеорологическими параметрами (на прикере Воронежского водохранилица), предложена методика обработки результатов имаощихся тбло дений

Приводятся статистические модели распределения температур поверхностного слоя воды и окруяающего воздуха, абсолотдай и относительной влажности дефицита влажности испарения влаги с поверхности водохранилища, скорости ветра над акваторией водохранилища и непосредственно над водной поверхностно.

Проведен анализ статистических мзде лей распределения метеорологических параметров который показал, что.с апреля по октябрь температура поверхностного слоя водохранилища превъшает температуру окруяающего воздуха акватории Следовательно, с вероятностью более 70% мэжно сказать, что над поверхностно водохранилищ а набло даю тс» туманы испарения Образование туманов испарения и туманов конденсации подтверждено совместным анализом распределения температур и относительной влажности

ИспользованньЕ в работе эксперилентально- статистические методы анализа и обработки наблюдений метеорологических параметров позволили обосновать граничньв условия образования туш1 на, при турбулентном сшиешш газоа Взаимодействие в ла яиого воздуха со свободной водной поверхностно илло стрируется фэаг№нгарной схемзй, го которой следует, что при относительной влажности ф > 0,9 в воздухе больших городов появляются тушны конденсации

Црнгром конденсации в этом случае являются ввделяющигся продукты горения и прошводственньв в ьброс ы

Анализ результатов экспериментальных исследований конвективных потоков в атмосфере Шстигута) прикладной геофизики АН и результатов наших натурных набло дений лвтеорологических параметров позволил оценить вьсоту

границы тумана от уровня водной поверхности. Граница тумана для Воронежского водохранилища может быть оценена высотой 15 м.

Следуя А.Г.Амелину, рассматривался монодисперсный туман конденсации с концентрацией капель N в момент времени I и монодисперсная аэрозоль, которая падает со скоростью \¥г в слой тумана: при этом аэрозольные частицы определены медианным диаметром ё5о, а концентрация этих частиц - п. Поскольку, для первого приближения, мы ограничиваемся рассмотрением монодисперсной системы, то доля аэрозольных частиц, захваченных за 1 с, равна

4

где К - коэффициент захвата. Оценку явления производим для одного значения коэффициента захвата, оставляя в стороне зависимость К от диаметра и скорости капель в полидисперсном тумане, а также от диаметра частиц примеси и скорости их уноса в полидисперсном аэрозольном облаке.

Рисунок 1 - Схематизация гидросферы ПТС на основе дискретной сетевой структуры нарушенных процессов Однако, в любом случае, отношение концентрации аэрозольных частиц в аэрозольном облаке (примеси) в момент времени I к начальной концентрации по выразится равенством

-2- = ехр(-р-0 (4)

"о

Численное значение коэффициента захвата К было рассчитано в связи с увеличением роста капель путем слияния их с более мелкими. Все значения К, естественно, соответствуют диаметру частиц с плотностью р=1. Исследования показали, что для медианного диаметра аэрозольных частиц (1=20*10"6 м скорость уноса частицы Шг=0,12\¥оо, где - средняя скорость ветра на уровне флюгера по многолетним наблюдениям. В условиях Воронежского водохранилища скорость ветра над водной поверхностью значительно отличается от скорости на уровне флюгера и в период 2001, 2002 и 2003 годов не превосходила значение 1,4 м-с"1.

Поскольку рассматривается туман конденсации, то, вероятно, корректно отношение \УГ/ Wto=0,12 заменить отношением \¥ВОд.„Ов=0,12 и получить решение уравнения (3) в виде р=1,42-10"4, с"1 Но, в таком случае, ещё более интересный результат может быть получен из уравнения (4), положив 1=3600 с, имеем п/пр = 0,6._

'' Природ««» комтянууы '

Квяитифяквцвя природнго континууме на ПрНрАДНО-Т»1ЙНЧ*СКИв системы

систем и» подсистемы

*

П р и р од и о-т ежнн ч еск и х подсистем

4

Систематизация и анализ полученной информации с использованием математическиж методов исследование н метода экспертных оценок

Оценка качества полученной информации относительно целей н задач мониторинга. При неудовлетворительном качестве возможна не только новав дискре»мзацна прнродно-техн нческнж систем, но н их к вант и ф и кацн я

*

Прогноз р взв я т и в прнродно-тивически подсистем с пелью мх устойчивого и сп ол ьзов ян н л

*

Эффективное и рациональное использование ресурсов природной среды на основе оптимизации техногенной нагрузки

Рисунок 2 - Информационная система геоэкологического мониторинга Тогда можно утверждать, что наличие тумана над акваторией водохранилища способствует очищению атмосферного воздуха от аэрозолей (с медианным диаметром) на 23% с одновременным (дополнительным, т.к. речь идет о выпадении аэрозолей) загрязнением территории на это же значение.

В третьей части рассматриваются особенности функционирования ПТС Воронежского водохранилища под воздействием природных и техногенных факторов с целью оптимизации антропогенного влияния на ПТС Воронежского водохранилища. С этой целью детализируются процессы седиментагенеза.

Мелководность Воронежского водохранилища способствует его заилению. Интенсивность заиления чаши может быть оценена на основе седиментационного

баланса котопый в ПТС Вопонеиекого водохпанилии а в угшош енном випе монет быть записан в следующей форме:

П0 + И6 + Пп,-Рс-Р3 = А (5)

где: Д - приток взапенных и влекомых наносов по реке Воронеж Ц - нанос ц поступающиг с водосборной площащ непосредственно примьнсающ ей к периьетру водохранилмца; Ц, - приход вещества в результате обрущения берегов; Рс - сток частиц через сооруяения гидроузла; Р3- забор взвесей с водой водохранилмца на хозяйственньЕ ну вдц А - отлояение (аккумуляция) наносов в чаше водоем. Расчет составляющих седименгационного баланса Вороне некого водохранилища в среднем за время существования дал следующее значение аккумуляции за год минеральных частиц - 201 • 10 3 м3, т. е в водоеме ежегодно накапливается 293 • 10 3 т

наносов Заиление чаш и в действительности несколько выи е> что связано в первую очередь с отложениями органических наносов, образующихся при развитии фит о- и зоопланктона, а также отмирания в ьеш ей водной растительности гидрохимических процессов и эолового переноса Развитие процессов заиления и формирования донных отло ле ний в водохранилиц е определяется рядом гидрологических, геоморфологических, геологических и эксплуатационные факторов составляющих слоямую динамическую систему, охватьвающую собой звенья: поверхность водосбора - русловая сеть - водоем Пан район выслинивания подпора, а во многом

и верхний район, представляо т собой зону предает ественной транспортировки аллохтонных взвесей в то вреш как остальная часть акватории является основным районом формирования автохтонного взвой енного вещества и его- аккумуляции В настожцее время, обобщая информацию о процессах осадконакопления и седименгагенезе донных отложений Воронежского водохранилиц а, можно представить литологический состав донньк отло ме ний согласно рис. 3.

Экогидрохимические условия ПТС Воронежского водохранилища формируются рядом природных и техногенных факторов Озеди природных факторов вьщеляют \елководность> палую скорость течения и сезонную обновляемость воды в водохранилище К техногенным факторам можно отнести сброс промьшіленньк и хозяйственно-бытовых отходов, вюючая ливневье коллектору загрязненыьв атмосферньв осадки, шссоперенос загрязненных компонентов поверхностными и подземными водамц иняенерную деятельность человека; Обобщая и анализируя даннье мэниторшга подсистемы Вороне ж кого водохранилища системы гидросферы ТПК г. Вороне яа, м)жно схелитизировать гидрохимический состав поверхностных вод водохраьшлиц а посредством рис. 4

Реализуя методолог ио динамического единства составляющих графа гидросферы ПТС ТПК г. Воронежі для оценки влияния качественного состава инфильтрациокных вод Воронежского водохранилиц а на формирование химического состава, гспользуемвьрахение (2) системы уравнений (2)

£

№

( ^

<1с т dc

Анализ вьпаиения (6\ показьвает. что И - коэ<М)иииент диспепсии и .Т -показатель ппипаш ения или потепи вал ества в шоиессе ико химического взаимодействия в систеле вода - порода практически невозмзжно определить с

достаточным гтпибли лением к естественным условиям на гпанииах тпех попсистем1 поверхностных вод донных отлонений и подземных вод

Рисунок У- Обойденная лигологическая схема донных оглояений Вйронежкого __водохганилші а-__

Рисунок 4 - Гидрогеохимическая схеш Вороне жкого1 водохранилищ а и;подземных

вод водозаборов п Воронежа

В качестве замены предлагаются параметры, влияющие на протекание процессов физико-химического взаимодействия на границах подсистем гидросферы ТПК г.Воронежа. Такими параметрами может быть значение растворённого кислорода (Ог), значение окислительно-восстановительного потенциала (ЕЬ) и водородный показатель (рН). Взаимосвязанность содержания Ог, ЕЬ и рН дает исследователям возможность использовать любой из них для изучения процессов миграции загрязняющих компонентов воды.

С учетом вышесказанного, предлагается учитывать обобщенный параметр окислительно-восстановительной обстановки процесса массопереноса загрязняющих компонентов в подсистемах поверхностных вод, донных отложений и подземных вод системы гидросферы ТПК г.Воронежа (О) в выражении плановой геомиграции

с!

С Л

тг с1с _ <3с + У — + 0 = п—, (7)

'¡У

решать которое предлагается методами структурной идентификации.

Четвертая часть посвящена изучению геоэкологических особенностей неотъемлемой части гидросферы ПТС ТПК г. Воронежа подземных вод. Подземные воды в системе ТПК г. Воронежа образуют два гидрогеологических этажа и приурочены к четвертичным, неогеновым, девонским отложениям верхний этаж и докембрийским отложениям. Особенностью рассмотрения подсистемы подземных вод является использование неоген-четвертичного водоносного комплекса для централизованного водоснабжения г.Воронежа восемью (№№ 3, 4, 6, 8, 11, "Южно-Чертовицкий", 12, "Тенистый") водозаборами, общий водоотбор которых составляет « 500 тыс.м3/сут при потребности города в 620 тыс.м3/сут.

Техногенное воздействие на природную систему подземных вод привело к формированию значительных по протяженности (более 4 км) и по понижению (более 10 м) депрессионных воронок, что, в свою очередь, сказалось на изменении геоэкологической обстановки и, в частности, изменении гидрогеохимического состава подземных вод. Геоэкологическая обстановка в системах ВПВ характеризуется концентрациями близких к ПДК соединений азота, сульфатами, хлоридами, различными тяжелыми металлами. Особенно остро стоит вопрос о повышенном содержание ионов железа и марганца, которое превышает ПДК в десятки раз.

Рассмотрим особенности расположения, гидрогеологических, гидрохимических и гидродинамических условий, техногенной нагрузки ПТС отдельных ВПВ г.Воронежа на примере ВПВ №11.

ВПВ № 11 находится в 16 км севернее промышленного центра на правобережной пойменной террасе. Водозабор состоит из 48 эксплуатационных скважин, расположенных вдоль берега водохранилища (рис.5).

Эксплуатационные скважины расположены в 2-х линейных рядах. Расстояния между скважинами - 100 м, в северной части ряда у реки - 50 м. Эксплуатируемый неоген-четвертичный водоносный комплекс представлен мелкозернистыми песками, переходящими в основании в крупнозернистые и гравелистые разности с галькой. Южно-Чертовицкий водозабор является продолжением ВПВ №11 в южном

направлении и начинается в 75-50 м от второго подъема ВПВ №11. Эксплуатационные скважины глубиной 38.5-44 м, 28" - 12 м, 24" - 24 м, фильтровая колонна 16", рабочая часть - 12 м, фильтр - проволочный с гравийной обсыпкой (рис.6). Утвержденные эксплуатационные запасы составляют по категориям А + В -154.5 тыс.м3/сут. По химическому составу воды ВПВ №11 пресные с минерализацией 0,25-0,4 г/л, гидрокарбонатного кальциево-магниевого или гидрокарбонатно-сульфатного кальциево-магниевого типов (рис.6).

Вода соответствует СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода" по всем позициям, за исключением ионов железа (макс - 9,7 мг/л, скв.1, при ПДК 0,3 мг/л) и ионов марганца (макс - 1,58 мг/л, скв. 7, при ПДК 0,1 мг/л).

Рисунок 5- Схема расположения ЭС и НС ВПВ №11 Такая ситуации вызвала необходимость детального изучения процессов массопереноса железа и марганца в системах водозаборов средствами математического моделирования процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод. Для этого были разработаны методика и алгоритм структурной идентификации процесса массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод на базе теории самоорганизации и ее метода - "Метод группового учета аргументов" (МГУА), на основе которого создано программное обеспечение -комплекс программ МАБРЕКЕМОБ.

Сформулируем задачу структурной идентификации с позиций МГУА. Пусть выполнены следующие предположения:

^ существует единственная зависимость Ь : Я"1 -> Я" между входной X и

выходной У величинами; ^ задан класс Б - класс структур отображений; ^ задана (п х ш) матрицаX значений входной величины (выборка): V У = (уо+т|1,..., уХ+Пп), где у о >--•»Уо " истинные значения выходной величины в пточках, т| = (т|1,...,г|п) - ошибка наблюдений, причем величины % (1=1,...,п)

предполагаются случайными, независимыми, одинаково распределенными с нулевым математическим ожиданием и конечной дисперсией.

жкж*«о«я сост« «эта

«„„о»

1*. " ¡псао-якжтю* йшсгтиниипиыой 1ГШМ ктая п»^

«»»гонг«™

пщхшпушп

[ «а. | ЮкЮе«ММК№>ЛиМ«ШИЮ|А ¡"'"в* [ »штараоаюооаэ*!!гагам

Рисунок 6 - Гидрогеологический разрез ВПВ №11 В этих предположениях требуется решить задачу нахождения такой структуры £ е Б, что Б^) = 1пГ8(£) или (если £ й Б) такой структуры Г е Б, что

Реализацией методики идентификации прогностической модели массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод является модернизированный комбинаторный алгоритм МГУ А, который базируется на индуктивном подходе к моделированию сложных природно-техногенных процессов.

Автор, учитывая один из основных принципов теории МГУ А - принцип "свободы выбора решений", дифференциальное уравнение конвективно-диффузионного переноса мигранта в двумерном потоке ([4] (2)), использует полное описание класса структур для идентификации процесса массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод вида

дс

где: с - концентрация ионов загрязняющего компонента (например, железа или марганца) в подземных водах (прогнозируемая переменная в мг/л); а! - гц -соответствующие коэффициенты при производных; I - время; х, у -пространственные координаты; к - запаздывание по времени, к = 1, 2, 3; 4х [ -водоотбор в тыс.м3/сут; Ч* 2 - температура воздуха в С0; Ч* 3 - осадки в мм; Ч* 4 - рН поверхностных вод; Ч* 5 - содержание Ог в поверхностных водах водохранилища

мг/л; б - содержание ионов хлора в поверхностных водах водохранилища мг/л; as -аю - соответствующие коэффициенты при i - в; ац - свободный член. Соответственно (8), конечно-разностное уравнение будет иметь вид:

с-;'-= а^с^-гс;, + с-„ ) (с;;--2С;.; + с- )+ (9) +а; ( с-- 2с- + с- )+а; ( с',, - 2сУ + <j+1 ) + ( Су.: - 2с:; + с )+а; ( с';: - 2с;,;2 + с^ )+ + а;(с;+ц-с|.у )+а;(с^-с;-' )+a;(c[j+1-c;iH ) +

+*п<С-С )+а;,(с£-С +

+а;.п1 + + +ÏX.2+

+а;5т;+а;п'+ а^Г+аз,.

Методику структурной идентификации процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод реализует алгоритм идентификации прогностических моделей процесса геомиграции, который можно представить в виде цепочки, состоящей из 8 блоков и 10 этапов. Перечислим их.

1. Построение сетки на области моделирования (блок А).

2. Формирование модели, исходя из полного описания (9).

3. Определение зависимых величин среди подлежащих перебору параметров (блок В).

4. Задание частного описания. Определение коэффициентов модели по методу наименьших квадратов (блок С).

5. Определение значения критерия несмещенности (п) модели (блок D).

6. Определение значения критерия сходимости (i) для Ni лучших по критерию несмещенности моделей (блок Е).

7. Определение значения критерия эпигнозного прогноза (р) для N2 лучших по критерию сходимости моделей (блок F).

8. Определение комбинированного критерия К, (блок G).

9. Получение долгосрочного прогноза на 5 - 10 шагов по времени (шаг по времени выбирается 1 год).

10. Выбор оптимальной модели по "сценарному" критерию (блок Н).

В пятой части описаны исследования по изучению состояния гидросферы ГГГС ТПК г. Воронежа, которые включали исследования по прогнозной оценке загрязнения вод гидросферы в системе ТПК г. Воронежа. Исследования проводились в период 1998 - 2008 гг. и преследовали общую цель - разработку концепции развития водоснабжения города Воронежа и обеспечение жителей г. Воронежа питьевой водой требуемого качества.

Идентификация процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод была проведена для ПТС ВПВ №3, 4, 8 и 11 с целью оптимизации режима их эксплуатации. В качестве предмета исследования были выбраны основные загрязнители подземных вод в ПТС ТПК г.Воронежа - ионы железа и марганца. Исследования по идентификации процессов массопереноса ионов железа и марганца в ПТС ТПК г.Воронежа покажем на примере ГГГС ВПВ №11. В ходе эксперимента по идентификации массопереноса ионов железа и марганца рассматривалась ГГГС ВПВ №11 с размерами 8000 м х 10000 м соответственно осям X и Y, которая была разбита равномерной сеткой с шагом 50 м.

Содержание ионов яелеза колебалось а диапазоне 0,05 - 9, 7 мг/д а ионов марганца в диапазоне 0,04 - 2, Т лг/л Анализ данных режимных наблюдений за химическим составом, подземных вод ГЕСС ВПВ №11 и парамгтрами ПГС ТПК г. Воронежа показал, (рис. 7 - 8Х что содеряание ионов яелеза в подземных водах коррелирует с изменениями температуры воздуха_

і г і і і і і

2000 2001 2002 200J 200Î

Рисунок 7- СЬдеряание ионов яелеза в подземных водах ВПВ № 11 В связи с большой протяяенностыо ВПВ №11 (около 4 км) была проведена квантифжация ПГС ВПВ №11 на подсистемы с цезию вьнвления особенностей

Рисунок 8 - Температура*воздуха в ПГС ТЕИСг. Воронежа При квалификации»ПГС ВПВ №11 учитьвашось то, что в середине 80-х годов прош лого столетия производилось расш прение ВПВ № 11 за счет намьва берега Дэ намьва территория ВПВ представляла заболоченную пойму. Поэтому ставилась проблеш рассмотреть модель ВИВ №11 с учетом, рас поло яения отдельных ЭС в районах заболоченных участков (рие. 5).

Всего было вьделано 3. подсистемы

> 1 подсистеш - ЭС № Ц 17 и 18 (ю яная зона ПГС ВПВ №'11);

> 2 подсистеш - ЭС № 28; 29 и 45 (северная зона ПГС ВПВ №11);

> 3 подсистеш - ЭС№ 9, Щ 11 и12 (центральная зона ПГС ВПВ №11).

Дія получения прогностической модели шссогереноса ионов яелеза приняты? модели были оцензны по кригерио эпигнозного прогноза и сценарному кригерио. С учетом полного описания 9 модель процесса шссопереноса ионов яелеза в ПГС ВПВ №11 представлена вьраяением 10

с-;1 = с;-1 -+А151 (с^-2с;.;2 + с^) - а000021 (ю>

+ Q071 Y,2^ Q 1 х 82

Анализ вьраяения 10 показьвает, что мвссоперенос ионов яелеза в ПГС ВГГВ №11 связан с миграцией яелеза по стлацади депрессионной воронкц на что указьвает вторая производная по X присутствующая в модели с запаздыванием (-2), что соответствует значительным разneрам ПГС ВПВ №11. Наличие в модели температурного параметра Ч*!,'2 подтверждает сделанньв предваригельньЕ выводы о

влиянии температуры воздуха на содержание ионов яелезав подземньк водах ВПВ №11. Влияние Воронежского водохранилища отра же но в модели паралетром содержания: Qb поверхностных водах водохранилищ а

Аналогично были получены модели процесса массопереноса ионов яелеза подсистем ПГС ВПВ №11

ГЬдсистела №1 С- с'"/ - Q834 (с;+1.-с'и > +^633 (с-'-с:;' ) +

+ 0,00008 +Q 1 - Ц 18 (11)

ГЬдсистеш №2

с^ с+ Q 0077 (- с|) +Q000031 +Q407 Ч^'- §914. (12)

ГЬдсистеш №3;

<! 1,06 ( с:+1-1-2с;, + ) +Q 84 (- 2<: + ) + (13)

+ Q 64 (с,';,:, - c':'j ) +Q 37 (с;:.1,- с':', ) -Q 00057 %

1,16 - §41 Ч^1 +12§5.

Результаты моделирования показьвают; что процесс шссопереноса ионов яелеза для различных подсистем ВПВ №11 различается Дм первой подсистемы миграция« ионов яелеза происходит непосредственно во внутренних областях депрессионной воронки ВПВ (наличие соответственно первой производной по X), что шлет свидетельствовать о наличии источника загрязнения непосредственно в этой области В то яе вреш следует отметит^ что у модели второй подсистемы присутствует первая производная по оси X что шлет свидетельствовать о миграции ионов яелеза из водохранилищ а, так как подсистема географически располагается1 блине других подсистем к урезу водохранилища. Модель третьей подсистемы содержит проговодньЕ как по оси X так и по оси Y Эту особенность моокно объяснить тем что третья подсистема находится как раз как по центру депрессионной воронки ПГС ВПВ №11, так и в центре захороненных болотных отлояениц в результате чего загрязнение поступает со всех сторон

Следует отиетить отсутствие у моделей второй и третьей подсистем запаздьвания по врелени у параметра водоотбора (YJ), либо его незгачигельное

запаздывание (-1) у шдели первой подсистему что шяет такж свидетельствовать, что загрязнение тходигся непосредственно в районе депрессионной воронки

Цэедварительный анализ- данных режимных наблюдений за химическим составом подземньк вод ПГС ВПВ №11 и параштров ПГС ТПК г. Воролеяа показад что содеряание ионов марганцшв подъемных водах колеблется аналогично из nbнениям тешературы воздуха и количеству осадков

В результате проведения эксперимента по идентификации прогностических моделей (уйссопереноса ионов марганца в подземных водах ПГС ВПВ №11 были получены следующие шдели

Общая

= см +0,071 ( с]+1~ С^ ) - 0,000049 (14)

+ 0,008 Ч»;-0,129 Ч^1 -0,011 ¥¡,+ 6,857.

Подсистема №1

с<;' = с» +0,392 (с- -2<; + <:;, > -1,527 (с;+1,гс-и > +

+ 0,000003 т;-' - 0,242. (15)

Подсистема №2

с';1 = с;:' + 0,051 (с[+,-2с;, + сЦ,) + 0,131 (- 2с;:2 + с^ ).

- 0,291 ( с^- С,1:.2, ) - 0,000003 у;1 + 0,002 - 0,002 +0,31.

Подсистема №3

Сц = ^ .0,8(0^-4 +ви1) + у5(сй,-2с1;Чсй,). (17) -1,53 (с;^-2с;;2 +с;,2 >-2,18 ) -о,87(<н-с[н) +

+ 0,958 ( С^,- С^, ) -0,000034 - 0,04 + 5,54.

Анализ выражения (14) показывает, что массоперенос ионов марганца в ПТС ВПВ №11 связан с миграцией марганца по площади депрессионной воронки, на что указьшает первая производная по X, присутствующая в модели с нулевым запаздыванием, что соответствует предварительным выводам о местном источнике загрязнения. Наличие в модели параметра количества осадков (Ч*,) подтверждает сделанные предварительные выводы о влиянии количества осадков на содержание ионов марганца в подземных водах ВПВ №11. Влияние Воронежского водохранилища отражено в модели параметром рН поверхностных вод водохранилища.

Результаты моделирования показывают, что процесс массопереноса ионов марганца для различных подсистем ВПВ №11 имеет много похожего. Для всех подсистем характерно наличие производных как по оси X, так и по оси У, что свидетельствует о миграции ионов марганца непосредственно во внутренних областях депрессионной воронки ВПВ и подтверждает версию о наличии источника загрязнения непосредственно в этой области, но в то же время следует отметить, что возможен и массоперенос ионов марганца из водохранилища (особенно это касается второй подсистемы).

Следует отметить у всех моделей незначительное (-1) запаздывание по времени у параметра водоотбора (*Р|"')> что может также свидетельствовать, что загрязнение находится непосредственно в районе депрессионной воронки.

В целом можно сделать вывод, что проведенная квантификация позволила значительно повысить Кар (1). Переход на подсистемы при изучении процесса массопереноса ионов железа в ПТС ВПВ №11 позволил увеличить Кзр с 70% до 89,5%, а для случая моделирования процессов массопереноса ионов марганца Кзр увеличилось с 24% до 95,5%. Значительное улучшение Кзр для моделей подсистем массопереноса ионов железа и марганца, по-видимому, можно объяснить тем, что

21

загрязнение подземных вод может быть обусловлено наличием местного источника загрязнения в виде погребенных болотистых отложений поймы р.Воронеж. Месторасположение болотистых участков (рис.5) и их мощность и определяют их влияние на процессы массопереноса ионов железа и марганца в ПТС ВПВ №11.

Аналогичные исследования были проведены для ГГГС ВПВ № 3, 4 и 8 и получены прогностические модели процессов массопереноса ионов железа и марганца (табл.1).

Таблица 1 - Модели геомиграции ионов железа и марганца в ПТС ВПВ №3, 4 и 8 г.Воронежа_ ____________

№ ВПВ Подсистема Компонент ----_---РРГСЗ:—- Модель Погрешность (%)

3 Общая Ре сц =<)' +1>103 ( с|;;,г с';,;, )-0,046 ¥¡-'+1,408 4,5

Мп с-;1 = с;-1 + 0,244 (+ >-0,191 (<>,г <>.,)- 0,003 т;1--0,041. 0,7

4 Общая Бе Су = с;:1 = 0,52 (С;;,-)+о;оооо5 ч»; - 0,835 Ч"43-0,163 т; -0,003 10,15 6,6

Мп <Г = с,1"1 - 0,004 (с'Д - с;;;,)- 0,00002 ч»; - 0,009 % + 1,23 3,9

8 Общая Ре <;=С -0,345 (с',,- 2с- 0,722 (С -2с;,;1 + о -0,21 (с- -2с;; + о + 0,127 ( Су+Г <н ) - 0,289 Ч^Ч 0,333 Ч^1 + 0,097 Ч^Ч 29,35 6

Мп <Г = Сц -0,09 (с',, - 2с;л. + С,^ ) +1,109 (<й-2с+ 0,б2(с';:-2с;;+с:::)+ 0,828 (с^-с;;Д ) -0,009 Ч^Ч 0,077 Ч^1 +0,67 43,3

1 Ре С- = с';/ -1,135 (с£,- с;;;,) + 0,678 ч^ + 1,067 Ч';-' - 83,67 4,4

Мп <£= ^-2,76(^-20^+0^)+0,9 (С-2с;; +с^)+о,21 (с;^г2с;;+с-)+о,2б ) - 0,029 % > + 0,01 % +2,6 5,7

2 Ре - с'-' - 152,73 (с-;;,-2с';' +с';;,) +200,035 (с--2с;;/+с-)--0,44Ч'Г+52,18 2

Мп <£ = с;-'+55,1 (с'и-2с^+сЦ;)+318,6 (с--2с- + с- )-4,2(с[н- с'н )-2,39 (с';!,- с£,) - 0,08 X 2 - о.ооз ^^-0,01 4';-'+ ю,о 0,01

3 Ре = <;' - 289,4 ( с-- с-,) + 65,8 (с^- ) + + 0,608 Ч";7 + 1,325 Ч-;-' + 0,01 у; + о,0044^' - 1

73,91

Мп С = - 143'6 <,„ > - 418,6 ( с';' - ) + + 031 ( С- <н ) - 0,011 + 0,007 т;-' + 4,75 4

Разработавдье положения методики иденги4икации моделей природно-техногенных процессов подсистем гидросферы ТГПК г. Воронежа, базирующейся на применении МГУА теории самэорганизащщ алгоритма идентификации прогностических мэделей ириродно- техногенньк процессов, а такие алгоритш управления качеством состояния гидросферы ТПК г. Воронежа, приводящего к огггишльно-лаксимальному использованию ресурсов природной среды позволяют сформулировать основньв положения г»етодологии реализации ситуационного управления качеством состояния гидросферы ТПК г. Воронежа (рис 9).

1. Ситуационное управление в подсистешх гидросферы ТПК г. Боронена требует проведение мониторинга ПГС ТПК г. Воронежа и ее подсистем для получения внеш них и внутренних пвралетров подсистем гидросферы ТПК г. Вороне иа

2 Мониторинг, обработка и анализ в наш них и внутренних паралетров подсистем гидрос феры ТПК г. Вороне я® должны проводиться с учетомш ага по врелени и вьщелением управляющих шраметров

3. Применение летода группового учета; аргугжнтов дай идентификации прогностических мэделей природно-техногенных процессов подсистем гидросферы ТПК г. Вороне яа, базирующегося на применении внешних критериев селекции, позволявших получать качественньв прогностическш модели

4. Реализация основных положений методики идентификации прогностических моделей природно*техногенньк процессов подсистем гвдросферы ТПК г. Воронежа на основе модифицированного комбинаторного алгоритла, позволяющего в реальном режине времени получать целевьв функции на основе класса моделей (8). Реализация алгоритма управления качеством состояния гидросферы ТПК г; Воронежа, базирующегося на основе прогностических моделей я понятии оптимально- лвксишльного использования ресурсов природной- среды

5. Направленность методических решений и алгоритмических построений на огггивдлЬно- Шксймальное использование ресурсов природной среды с целью рациональной и эффективной эксплуатации природвьк лестороядений

Для ранения поставленной задачи обеспечения жителей г. Воронежа

качественной питьевой водой на основе мгтодологии ситуационного управления качеством состояния гидросферы ТПК г. Воронежа были вьработаны 01ггимизационнье схемы эксплуатации, модернизации и раап ирения ВИВ № 3, 4, 8 и 11 г. Воронежа Рассмотрим предложенные ранения применительно к ПГС ВПВ №lli

Результаты проведенных исследований' по изучение геоэкологических особенностей эксплуатации Вороне яркого водохранилищ а и процессов массопереноса загрязняющих компонентов в подземных водах позволили определить мероприятия; по оптимизации техногенной нагрузки на ПГС ВПВ №1L

-

МОНИТОРИНГ

пригодно-технической системы ТПК г.ВОРОНЕЖ*

Сс^

обработка н анализ информации

Ошслсиие »нутраток

м ВСШШ1КХ Шфамлров

Определение унгшлшюыри ни]1амс|

структурная идентификация

моделей огнгацпо-пэаюгЕшнах процессов

подсистем гцдгосоегы тп1с г.воронежа

ЗДОНМ! К.1К« С1р>*1ур ыааелсЛ

1 (смтрирпшмке я

шрипроимив

''выбор отгш ^ Опракдеим

И№1 М МНСШИНи <У Ж>+ф«1ис«10» .■ртцишсспсгции пир«»мхреишш

реализация ситуационного управления

устойчивое развитие пригодно-технической системы тик глогинкжа

Ту |

Рисунок 9 - Методология ситуационного управления качеством состояния гидросферы ТПК г. Вэронеиа

Наличие в охранной зоне ВПВ №11 автомобильного моста дороги первой категории с интенсивностью движения до 35200 авт./сут и особенности установившейся конвективной циркуляции (граница тумана оценена высотой в 15 м) потребовали для снижения загрязнения атмосферы и поверхностного стока с моста применить специальные конструкции (экраны) высотой 3 м и длиной ограждения на подходах к мостовому сооружению 18 м от начала и конца сооружения с отводом воды через водоотводные трубки в 2 ряда диаметром 60 мм в водоприемную сеть с использованием закрытых лотков для отвода воды от водоотводных трубок за пределы конструкций моста.

Исследования по идентификации моделей массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод позволяют сделать вывод о наличии источника загрязнения непосредственно в зоне депрессионной воронки погребенные пойменные отложения р. Воронеж. Отмечена связь водоотбора с миграцией ионов железа и марганца. При водоотборе в диапазоне 110-115 тыс.м3/сут концентрация ионов железа и марганца минимальна, а при увеличении водоотбора до 125 тыс.м3/сут отмечаются максимальные концентрации, причем с запаздыванием (-1). Эти особенности процесса массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод, по-видимому, также можно объяснить тем, что их основной источник погребенные пойменные отложения р. Воронеж, а при увеличении водоотбора -увеличение депрессионной воронки и привлечение загрязненных инфильтрационных подземных вод (за счет донных отложений) из зоны Воронежского водохранилища

С учетом выявленных особенностей массопереноса ионов марганца в 1ГГС ВПВ №11 рекомендуется при расширении системы ВПВ создать открытые инфильтрационные сооружения (два бассейна шириной по дну 20 м, длиной 300 м и глубиной до вскрытия неоген-четвертичного водоносного комплекса (3-4 м)) для пополнения запасов грунтовых вод на расстоянии 150-200 м от уреза водохранилища с размещением 12 эксплуатационных скважин (рис.5). Реализация этого проекта обеспечит как качество питьевой воды (удаленность от водохранилища и погребенных пойменных отложений), так и значительное (до 36 тыс.м /сут) увеличение ее добычи. В качестве источника искусственного пополнения запасов подземных вод предлагается использовать поверхностные воды водохранилища, которые по качеству соответствуют СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода", за исключением возможного отклонения по отдельным микробиологическим и паразитологическим показателям и органолептаческим свойствам в жаркое время года. Предложенное техническое решение позволит не только увеличить производительность ВПВ №11 до проектной мощности: основной участок 115 тыс.м3/сут; участок с инфильтрационными сооружениями - 36 тыс.м3/сут, обеспечив щадящие режимы эксплуатации, с возможностью маневрирования ресурсами водозабора (плановые эксплуатационные остановки для технического обслуживания без остановки всего ВПВ), что существенно снижает риски возникновения аварийных ситуаций в системе водоснабжения города, но и улучшить качество подаваемой потребителю воды. В экономическом плане стоимость реализации проекта расширения ВПВ №11 за счет инфильтрационных сооружений составит в десять раз меньшее значение, чем при сооружении островных участков водозабора, причем без учета стоимости самого намыва.

Разработанные оптимизационные схемы эксплуатации, модернизации и расширения ВПВ № 3, 4, 8, Ю-Ч и 11 г.Воронежа обеспечили увеличение общего объема добычи воды на 50 тыс.м3/сут (табл.2) при значительном улучшении качества питьевой воды.

Таблица 2 -Оптимальный водоотбор из ПТС ВПВ №3, 4, 8 и 11 (в тыс.мУсут)

ВПВ № 3 (с островным участком) ВПВ №4 (с островным участком) ВПВ №8 ВПВ Ю-Ч ВПВ № 11 (с инфильтрационными сооружениями) Всего

38 80 113 90 150 471

Таким образом, существенно упростится проблема водоснабжения в г.Воронеже качественной питьевой водой, а в перспективе, с вводом в эксплуатацию Южно-Чертовицкого островного участка, она будет полностью решена.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В результате проведенных исследований на базе развития теорий систем и самоорганизации разработаны основные методические подходы управления качеством гидросферы на базе рационального использования природных ресурсов для устойчивого развития территориально-производственных комплексов и обеспечения населения питьевой водой требуемого качества.

2. Разработанная методология квантификации ПТС ТПК на базе системного анализа географических, геологических, гидрологических, гидрогеологических и геоэкологических характеристик ПТС ТПК, может являться основой для ситуационного управления качеством состояния гидросферы. Выделен граф ПТС гидросферы ТПК г.Воронежа. Установлено, что процесс дискретизации систем должен исходить из двух фундаментальных положений:

> изменение шага дискретизации системы должно повышать и улучшать наши

знания о природном континууме; ^ иерархические уровни системы должны относиться к тому же классу эквивалентности, что и сама система.

3. На основании обобщения и систематизации данных геоэкологического мониторинга за уровнем подземных вод, химическим составом поверхностных вод Воронежского водохранилища и подземных вод в наблюдательных и эксплуатационных скважинах ВПВ г. Воронежа, атмосферного загрязнения, температурой воздуха, количеством осадков и водоотбором подземных вод за период 1998-2008 гг. Предложен критерий значимости результатов для устранения многозначности прогнозов развития нарушенных природных процессов.

4. Разработанные статистические модели распределения температуры поверхностного слоя воды и окружающего воздуха, распределения абсолютной и относительной влажности, распределения скорости ветра над акваторией водохранилища и непосредственно над водной поверхностью отличаются возможностью прогноза образования тумана над акваторией Воронежского водохранилища. При относительной влажности воздуха 82% вероятность

образования тумана составляет 90%. Граница тумана оценена высотой 15 м от уровня водной поверхности водохранилища.

5. Рассчитанный седиментационный баланс в ГГГС Воронежского водохранилища с определением объемов приноса взвешенных и влекомых наносов по реке Воронеж; наносов, поступающих с водосборной площади водохранилища; прихода вещества в результате обрушения берегов; выноса частиц через сооружения гидроузла и забора взвесей с водой водохранилища на хозяйственные нужды с выделением районов автохтонного и аллохтонных транспортировки взвесей позволил определить объем аккумуляции за год минеральных частиц, который составляет 201-Ю3 м3 или 293 103 т наносов. Построена обобщенная литологическая схема донных отложений Воронежского водохранилища. Изучены природные и техногенные факторы формирования загрязняющих компонентов инфильтрационных вод и выделены три зоны Воронежского водохранилища различающиеся по гидрогеохимическим условиям.

6. Разработанная на базе теории самоорганизации методика балансово-параметрического моделирования процесса геомиграции позволяет в условиях неопределенности влияющих факторов и инертности внешних воздействий природных процессов получать прогностические модели для эффективного управления процессом массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод в ПТС ВПВ с заранее известной погрешностью прогноза.

7. Созданный эффективный алгоритм и базирующийся на нем программный комплекс реализуют основные положения методики моделирования процесса геомиграции в ГГГС ВПВ и отвечают требованиям эксплуатирующих организаций по оптимизации режима работы ВПВ.

8. Полученные прогностические модели массопереноса ионов железа и марганца в ГГГС ВПВ №3, 4, 8 и 11 г.Воронежа обеспечивают ситуационное управление соотношением количества и качества добываемой питьевой воды.

9. Разработанная методология управления качеством состояния гидросферы ТПК г. Воронежа может быть основой концепции геоэкологической безопасности ГГГС ТПК г. Воронежа, на базе которой оптимизирована техногенная нагрузка на ПТС ВПВ № 3, 4, 8 и 11 г. Воронежа, что позволило получить дополнительно более 50 тыс.м3/сут объемов питьевой воды. Экономический эффект от внедренных предложений первого этапа реализации программы развития водоснабжения г.Воронежа составил более 16 миллионов рублей.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Жуков, С.А. Прогнозирование экологического ущерба ресурсам водоёма при мерах по охране атмосферного воздуха в городской среде [Текст] / С.А. Жуков, А.И. Скрыпник, И.И. Полосин.// Экология и промышленность России № 7., 2005. -С.38-42.

2. Жуков, С.А. Оценка процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод на основе балансово-параметрических моделей [Текст] / С.А.Жуков // Естественные и технические науки, №2 (52), 2011,- С.323-326.

3. Жуков, С.А. Проектирование развития систем водозаборов подземных вод с обеспечением качества питьевой воды [Текст] / С.А.Жуков, В.С.Стародубцев //

Естественные и технические науки, №2 (52), 2011.- С.329-333.'"

4. Жуков С.А. Информационные технологии проектирования водозаборов подземных вод с обеспечением качества питьевой воды [Текст] /

B.С.Стародубцев, С.А.Жуков // Вестник Белгородского государственного технического университета им.В.Г.Шухова, №3, 2009.-С.146-149.

5. Жуков С.А. Ситуационное управление природно-техническими системами [Текст] / С.А.Жуков // Вестник Белгородского государственного технического университета имВ.Г.Шухова, №3, 2009.-С.150-154.

6. Жуков С.А. Оптимизация техногенной нагрузки на природно-теянические системы инфильтрационных водозаборов подземных вод с учетом данных эксплуатации [Текст] / С.А.Жуков // Вестник Московского государственного строительного университета, №4,2011.-С.445-449.

7 Жуков С. А. Исследования атмосферных процессов по снижению рисков массопереноса загрязняющих компонентов в подземные воды инфильтрационных водозаборов [Текст] / В.С.Стародубцев, С.А.Жуков // Вестник Московского государственного строительного университета, №4, 2011.-

C.450-453.

8. Жуков С.А Учет гидрогеологических условий при исследовании процессов массопереноса загрязняющих компонентов в подземных водах [Текст] / С.А.Жуков, В.С.Стародубцев, А.Д.Потапов // Вестник Московского государственного строительного университета, №5, 2011.-С.191-196.

9. Жуков С.А. Особенности проектирования расширения инфильтрационных водозаборов подземных вод [Текст] / В.С.Стародубцев, С.АЖуков // Глобальный научный потенциал, №8,2011.-С.60-66.

10. Жуков С.А. Использование данных режимных наблюдений за качеством воды [Текст] / С.А.Жуков // Глобальный научный потенциал, №8,2011.-С.54-60.

11. Жуков, С.А. О граничных условиях при расчёте рассеивания вредных веществ в атмосфере [Текст] /С.А.Жуков, И.И. Полосин, В.А. Крайников // Научный вестник № 2, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, Воронеж. 2005.-С. 127- 131.

12. Жуков, С.А. Загрязнение приземного и приводного слоя атмосферы выбросами вентиляционных источников [Текст] /С.А.Жуков, И.С. Суровцев, В.А. Крайников // Научный вестник № 3, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, Воронеж, 2005. - С. 121 - 125.

13. Жуков, С.А. Квантификация природно-технических систем [Текст] / С.А. Жуков //Экономика. Предпринимательство. Окружающая среда (ЭПОС), №3(35), 2008.-С.95-100.

14. Жуков, С.А. Моделирование процессов массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев // Экология и промышленность России, № 7., 2008. - С.24 - 27.

15. Жуков, С.А. Некоторые аспекты методологии исследований эколого-геологических систем [Текст] / С.А.Жуков, И.И. Косинова, B.C. Стародубцев, Н.С. Яровая // Вестник Воронежского государственного университета, Серия: Геология, №1, 2008,-Воронеж: ВГУ.-С. 141-147.

16. Жуков, С.А. Математическая модель распространения в атмосферном воздухе вредных веществ от работающих двигателей автомобилей [Текст] / С.А.Жуков // Естественные и технические науки, №1 (39), 2009.- С, 194-200.

17. Жуков, С.А. Учет процессов осадконакопления при расширении инфильтрационных водозаборов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев // Естественные и технические науки, №1 (39), 2009 - С.200-209.

18. Жуков, С.А. Идентификация антропогенного влияния на природные системы [Текст] / С.А.Жуков // Экология и промышленность России, № 5., 2009. - С.48 - 50.

19. Жуков, С.А. Система управления качеством состояния гидросферы территориально-промышленного комплекса г.Воронежа [Текст] / С.А.Жуков //Естественные и технические науки, №2 (40), 2009,- С. 186-189.

20. Жуков, С.А. Основные положения концепции управления качеством состояния гидросферы территориально-промышленного комплекса г.Воронежа [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев II Естественные и технические науки, №2 (40), 2009,-С.189-192.

21. Жуков, С.А. Идентификация влияния качественного состава поверхностных вод на формирование химического состава подземных вод [Текст] / С.А.Жуков, В.С.Стародубцев // Естественные и технические науки, №4 (42), 2009.- С.200-205.

Монографии

22. Жуков, С.А. Экологическая безопасность внутригородских водоёмов (на примере Воронежского водохранилища). [Текст] / С.А.Жуков, И.И. Полосин, А.И. Скрыпник,

B.А. Крайников,- Воронеж, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, 2005. - 100 с.

23. Жуков, С.А. Ситуационное управление качеством состояния гидросферы. [Текст] /

C.А.Жуков, B.C. Стародубцев. - Воронеж, Воронежский государственный университет, 2009. - 135 с. - (Гидросфера городов).

24. Жуков, С.А. Природно-технические системы. [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев. - Воронеж, Воронежский государственный университет, 2009. - 143 с. - (Гидросфера городов).

Статьи и материалы конференций

25. Жуков, С.А. Некоторые проблемы экологического состояния Воронежского водохранилища и его влияния на окружающую природную среду [Текст] / С.А.Жуков // М-лы 1-й международной науч.-практ. конф. «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ.» - Воронеж, 2003. — С. 13 — 19.

26. Жуков, С.А. Экологические и правовые аспекта городских дорог, примыкающих к водохранилищу [Текст] / С.А.Жуков, В.И. Кондауров Д.В. Енин, В.П. Белокуров // М-лы 1-й международной науч.-пракг. конф. «Экологические и правовые аспекты эксплуатации водохранилищ» - Воронеж, 2003. - С.74 - 81.

27. Жуков, С.А. К определению местоположения максимальной приземной концентрации вредного вещества из одиночного вентиляционного источника загрязнения атмосферного воздуха [Текст] /С.А.Жуков, И.И. Полосин, В.А. Крайников // Вестник № 3, Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, Воронеж, 2005,- С. 116 - 120.

28. Жуков, С.А.Глобальные экологические проблемы современности [Текст] /С.А.Жуков // М-лы 3-й межрегиональной науч.-практ. конф. "Экология и рациональное природопользование".-Воронеж: ООО "Кривичи", 2007.-С. 11-18.

29. Жуков, С.А. Методика идентификации прогностических моделей массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков //М-лы науч. сессии

Воронежского государственного университетата. Сек. экол. геол. / под ред. И.И. Косиновой,- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008,- С.30-34.

30. Жуков, С.А. Некоторые аспекты методологии исследований эколого-геологических систем (экологический аспект) [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев, Н.С. Яровая // М-лы науч. сессии Воронежского государственного университета. Сек. экол. геол / под ред. И.И. Косиновой,- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008,- С.34-37.

31. Жуков, С.А. Основные положения мониторинга природно-технических систем [Текст] / С.А.Жуков //Сб-ник статей 3-ей Межд. науч.-пракг.конф. "Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В.И.Вернадского".-Тамбов: Изд-во "Тамбовпринт",

2008. -С.264-266.

32. Жуков, С.А. Методологические аспекты структурной идентификации моделей массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков //М-лы V-й Всероссийской науч.-техн.конф. "Теория конфликта и ее приложения. -Воронеж: Научная книга, 2008. -С. 319-322.

33. Жуков, С.А. Системный анализ эколого-геологических условий природно-технической системы территориально-промышленного комплекса г.Воронежа [Текст] / С.А.Жуков // М-лы международной конф. посвященной 90-летию Воронеж гос. унта "Месторождения природного и техногенного минерального сырья: геология, геохимия, геохимические и геофизические методы поисков, экологическая геология" - Воронеж: Воронежский государственный университет, 2008.-С.427-428.

34. Жуков, С.А. Квантификация сетевых структур природно-техногенных систем [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев // Моделирование систем и процессов. Вып.4. 2007,-Воронеж: Воронежский государственный университет.-С. 10-14.

35. Жуков, С.А. Схематизация ггриродно-техногенной системы на основе дискретной сетевой структуры нарушенных процессов [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев //Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов. -№2 (Вып. 2).- Воронеж: Воронежский государственный университет, 2007. - С.5-9.

36. Жуков. С.А. Идентификации моделей массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование н управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№1 (3).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008. - С.25-29.

37 Жуков, С.А. Алгоритм идентификации прогностических моделей массопереноса загрязняющих компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№1 (3).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008. -С.29-36.

38. Жуков, С.А. Математическое моделирование атмосферных выхлопов двигателей автомобилей [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование систем и процессов. Вып.1Д

2009.-Воронеж: Воронежский государственный университет,- С.23-29.

39. Жуков, С.А. Пример расчета частоты загрязнения акватории водохранилища промышленными выбросами [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование систем и процессов. Вып.1,2. 2009.-Воронеж: Воронежский государственный университет. -С.29-36.

40. Жуков, С.А. Математическое моделирование загрязнения акватории водохранилища промышленными выбросами [Текст] / С.А.Жуков И Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№2 (4).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008.-С.20-27.

41. Жуков, С.А. Методика моделирования атмосферных выхлопов двигателей автомобилей [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№2 (4).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2008.- С.27-33.

42. Жуков, С.А. Структур нал идентификации прогностических моделей массопереноса компонентов подземных вод [Текст] / С.А.Жуков. // Моделирование систем и процессов. Вып. 1,2. 2008,-Воронеж: Воронежский государственный университет-С.8-12.

43. Жуков, С.А. Алгоритм структурной идентификации процесса геомиграции [Текст] / С.А.Жухов // Моделирование систем и процессов. Вып. 1,2. 2008,-Воронеж: Воронежский государственный университет,- С. 12-19

44. Жуков, С.А. Моделирование загрязнения падросферы [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев // М-лы науч. сессии Воронеж, гос. ун-та. Сек. экол. геол / под ред. И.И. Косиновой,- Воронеж: Воронежский государственный университет, 2009.- С.93-99.

45. Жуков, С.А. Оценка влияния атмосферных выхлопов двигателей автомобилей на гидросферу [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев 11 М-лы науч. сессии Воронежского государственного университета. Сек. экол геол / под ред. И.И. Косиновой;- Воронеж: Воронежский государственный университет, 2009 - С.87-93.

46. Жуков, С,А. Процессы седиментогенеза донных отложений в природно-технической системе водозабора подземных вод [Текст] / С.А.Жуков, В.С, Стародубцев // Науч,-пракг.конф. "Современные щ)облемы экологии" - Тула: ТОООХО им. Д.И.Мевделеева. -2009.-С.39-42.

47. Жуков, С.А. Методология квантификации природно-технических систем [Текст] / С.А.Жуков, B.C. Стародубцев // Науч.-практ.конф "Моделирование систем и информационные технологии".-Воройеж: Внвт, 2009.-С.87-92.

48. Жуков, С.А. Математическое моделирование распространения в атмосфере загрязняющих компонентов от автомобильного транспорта [Текст] / С.А.Жуков // Науч.-практ.конф "Моделирование систем и информационные технологии".-Воронеж: Вивт, 2009.-С.92-98.

49. Жуков, С.А. Прогнозирование загрязнения Окружающей среды промышленными выбросами [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№1 (5).- Воронеж:НПФ "Воронеж", 2009.- С.8-12.

50. Жуков, С.А. Основные положения концепции управления качеством состояния гидросферы ТПК т.Воронежа [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование и убавление в сложных системах: сборник научных трудов.-№1 (5).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2009,- С.12-14.

51. Жуков, С.А. Управление природно-техногенными процессами в природно-технических системах Воронежа [Текст] / С.А.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№2 (6).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2009,- С.6-9.

52. Стародубцев, B.C. Мониторинг природно-технических систем как основа обеспечением качества питьевой воды [Текст] / ВС. Ст^юдубцев, СА.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№2 (6).-Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2009,- Q22-28.

53. Жуков, СА. Информационные технологии развития водозаборов подземных вод с обеспечением качества питьевой воды [Текст] / СА.Жуков // Моделирование и управление в сложных системах: сборник научных трудов.-№2 (9).- Воронеж: ИПФ "Воронеж", 2010,-С.25-29.

Изд. лиц. № 379 от 16.08.2006 Сдано в набор 18.10.2011 Подписано в печать 24.10.2011 Бумага писчая №1 Формат А4 210-297 Гарнитура «Тайме» Печать офсетная Усл.печ. д. 32 Тираж 100 экз. Заказ 79

Отпечатано в типографии ИП Тншягин Сергей Васильевич, 394026, г.Воронеж, Московский проспект, 26

11-23527

2011018200

2011018200