Обработка данных водного мониторинга, наблюдаемых на отдельном створе

Министерство науки и образования Российской Федерации

ГО УВПО «Сибирский государственный университет  телекоммуникаций и информатики»

Кафедра безопасности жизнедеятельности и экологии

Практическая работа № 2

Обработка данных водного мониторинга, наблюдаемых на отдельном створе

Выполнил ст. гр.Р                                               Проверил:

г. Новосибирск. 2011 г.

Вариант №

Цель работы:Рассчитать и отобразить графически некоторые основные показатели, наблюдаемые на посту водного мониторинга. При расчетах принять, что пост расположен на реке, сточные воды сбрасываются непосредственно с берега. На посту имеется один створ.

Исходные данные:

1 задание . Расчет концентрации загрязняющих веществ (С), на расстоянии (L=1000м) ниже места слива сточных вод.

С₀ - С_ф

С = С_ф +________

n_р

С₀ – Концентрация загрязняющих веществ в речной воде;

С_ф – фоновая концентрация загрязняющих веществ до выпуска сточных вод;

n_р – кратность разбавления сточных вод:

V_в

                       n_р = 1 + m_с • ___

V_св             

V_в – объемный расход воды в реке;

V_св – объемный расход сточных вод;

m_с – коэффициент смешения, он показывает какая часть речной воды участвует в смешении:

1 – е^(-k•√L)

m_с = ____________

1 + V_в/V_св• е^(-k•√L)

L – расстояние от места слива сточных вод (L=1000 м³);

k – коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения:

               D_r

k = y • j • ______

                V_св

y = 1

D_r – коэффициент турбулентной диффузии

g • H_р • w_х

D_r =       _________

M_ш • C_ш

g – сила тяжести (g = 9,81 м²/с);

H_р – средняя глубина русла в месте отбора проб;

w_х – средняя скорость течения реки в месте взятия пробы воды;

C_ш – коэффициент Шези, характеризует потерю скорости водного потока

(C_ш = 42 м^0,5/с);

M_ш – функция коэффициента Шези, для речной воды (M_ш = 22,3 м^0,5/с).

Таким образом, формула коэффициента турбулентной диффузии приобретет вид:

D_r = 0,01 • H_р • w_х         

_ПРИМЕР

Расчет:

D_r = 0,01 • 2,9 • 0,2 = 0,0058

0,0058

k = 1 • 1,1 •  _____    = 1,1 • 0,19 = 0,20

0,9

1 – 2,72^{(-0,2  •  √1000)}                        1 – 2,72^(-2)              1 – 2,72^(1/2)

m_с =         _____                  =           ______            =    ___________      =

72                            1 + 80 • 2,72^(-2)        1 + 80 • 2,72^(1/2)

1 +  ____   • 2,72^{(-0,2  •  √1000)}                                            

0,9

1 – 2,72^0,5                1 – 1,65           - 0,65         - 0,65

=     ________        =     ________ =   _______     =   ____     =  - 0,0049

1 + 80 • 2,72^0,5       1 + 80 • 1,65       1 + 132        133

                              72

n_р = 1 + 0,0049 • _____          = 1 + 0,0049 • 80 = 1 + 0,392 = 1,392

                              0,9

3,0 – 0,5                  2,5

С = 0,5 + _________  = 0,5 + ______  = 0,5 + 1,80 = 2,30

1,392                   1,392

2 задание. Построение графиков, показывающих как будут изменяться коэффициент смешения m_с, кратность разбавления n_р и концентрация сточных вод С, в зависимости от расстояния от места слива.

L принимаем равным 500м, 1000м, 1500м, 2000м, 2500м, 3000м.

По результатам расчетов заполняем таблицу:

По данным таблицы построить графики:

Рис. 1. График зависимости коэффициента смешения m_с от расстояния L

L

Рис. 2. График зависимости кратности разбавления n_р от расстояния L

L

Рис.3. График зависимости концентрации сточных вод С от расстояния L

L

3 задание. По данным варианта построить столбчатую диаграмму загрязнения поверхностных вод в данном створе (ширина столба 1 см).

Вариант задания 1 для расчета концентрации загрязняющих веществ

Вариант задания 1 для построения столбчатой диаграммы загрязнения поверхностных вод в данном створе

Контрольные вопросы

1.  Назовите этапы развития человеческого общества и связанные с ними экологические проблемы.

2.  Признаки вида, с помощью которых один вид можно отличить от другого?

3.  Устойчивая совокупность популяций всех видов, приспособленных к совместному обитанию на однородном участке территории называется?

4.  Процесс превращения солнечной энергии в энергию химических связей органического вещества -?

5.  Экологическая ниша - это совокупность:…?

6.  Краткое описание  круговорота  воды в природе.     

7.  Резервные фонды гидросферы?

8.  Что такое большой и малый круговорот веществ, чем они отличаются?

9.  Опишите круговорот кислорода и углерода.

10. В чем особенность круговорота фосфора, его отличие от круговорота других биогенных веществ?

11. Опишите круговорот азота, какова роль азота как биогенного вещества биосферы?

12. Круговорот воды, роль транспирации в круговороте воды.

13. Назовите основные причины современного экологического кризиса.

14. Что является условием сохранения устойчивости биосферы?

15. Сукцессия — это последовательная,……..

16.  Ранжирование экосистем?

17. Классификация экосистем?

18. Для того, чтобы скорректировать поведение человека в отношении природы, Б. Коммонером были сформулированы четыре закона, приведите примеры