520

Оперативний контроль поширення забруднень в річках методами математичного моделювання

Дипломная

Экономическая теория и математическое моделирование

Аналіз існуючих підходів до моделювання забруднень в річках. Теоретичні основи моделювання поширення забруднень. Програмний комплекс ти приклади розрахунків на конкретних об’єктах. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин.

Украинкский

2013-02-09

925.5 KB

48 чел.

Зміст

ЗАВДАННЯ НА БАКАЛАВРСЬКУ РОБОТУ

РЕФЕРАТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1.  Аналіз існуючих підходів до моделювання забруднень в річках

  1.   камерна модель масоперенесення
    1.   розв’язування дифузійних задач методом Монте-Карло

РОЗДІЛ 2. Теоретичні основи моделювання поширення забруднень

2.1 неперервна математична модель

2.2 дискретна математична модель

РОЗІДЛ 3. Програмний комплекс ти приклади розрахунків на конкретних об’єктах

3.1 характеристика об’єкту досліджень (р. Дністер)

3.2 опис програми

3.3 розрахунок сценаріїв, їх візуалізація

РОЗДІЛ 4. Охорона праці

4.1 Організація і управління охороною праці

4.2. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин

4.3. Пожежна безпека

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ


РЕФЕРАТ

Бакалаврська робота: 55 с., 26 рисунків, 2 таблиці, 1 додаток, 6 літературних джерел.

Мета роботи – розробка математичних моделей оцінки впливу каналів та рисових систем на підтоплення земель, провести експериментальну та теоретичну оцінку впливу ПКК на підтоплення смт Каланчак, провести імітаційні розрахунки.

Методи вивчення – методи імітаційного моделювання.

Актуальність таких досліджень викликана тим, що в останні роки різко загострилась економічна ситуація. Внаслідок неправильного водокористування загострилась і екологічна ситуація, що призвело до поступового підняття рівня ґрунтових вод, підтоплення та заболочення на зрошуваних землях. Тому виникла необхідність запобігання негативним економічним та екологічним наслідкам підтоплення сільських територій на півдні України. Тобто існує необхідність в розробці програмного комплексу, що дозволяє оцінити вплив ПКК на підтоплення смт Каланчак та прилеглих земель з метою розробки заходів від підтоплення.

Ключові слова: НАПІР, РГВ, інфільтрація, урожайність, опади, методи моделювання, комплекс факторів.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

ПКК – Північно-Кримський канал.

РГВ – рівень грунтових вод.

ГГМЕ – гідрогеолого-меліоративна експедиція.

Вступ

Антропогенне евтрофування та забруднення води - це основні процеси, що викликають деградацію річок, водосховищ, озерних систем і погіршення якості води. Забруднення водойм токсичними речовинами техногенного походження часто ускладнює або робить неможливим використання води для питних цілей.

Населені пункти. Найбільш відомим джерелом забруднення води, якому традиційно приділяється головна увага, є побутові (або комунальні) стічні води. Водоспоживання міст зазвичай оцінюють на основі середньої добової витрати води на одну людину, яка в США рівна приблизно 750 л і включає воду питну, для приготування їжі і особистої гігієни, для роботи побутових сантехнічних пристроїв, а також для поливу галявин і газонів, гасіння пожеж, миття вулиць і інших міських потреб. Майже вся використана вода поступає в каналізацію. Оскільки щодня в стічні води потрапляє величезний об'єм фекалій, головним завданням міських служб при переробці побутових стоків в колекторах очисних установок є видалення патогенних мікроорганізмів. При повторному використанні недостатньо очищених фекальних стоків бактерії і віруси, що містяться в них, можуть викликати кишкові захворювання (тиф, холеру і дизентерію), а також гепатит і поліомієліт.

У розчиненому вигляді в стічних водах присутні мило, синтетичні пральні порошки, дезінфікуючі засоби, відбілювачі та інші речовини побутової хімії. З житлових будинків надходить паперове сміття, включаючи туалетний папір і дитячі підгузники, відходи рослинної і тваринної їжі. З вулиць в каналізацію стікає дощова і тала вода, часто, з піском або сіллю, які використовуються для прискорення танення снігу і льоду на проїжджій частині вулиць і тротуарах.

Промисловість. В індустріально розвинених країнах головним споживачем води і найбільшим джерелом стоків є промисловість. Промислові стоки в річки за об’ємом в 3 рази перевищують комунально-побутові.

Вода виконує різні функції, наприклад служить сировиною, обігрівачем і охолоджувачем в технологічних процесах, крім того, транспортує, сортує і промиває різні матеріали. Вода також виводить відходи на всіх стадіях виробництва - від видобутку сировини, підготовки напівфабрикатів до випуску кінцевої продукції та її розфасовки. Оскільки набагато дешевше викидати відходи різних виробничих циклів, ніж переробляти їх і утилізувати, з промисловими стоками скидається величезна кількість різноманітних органічних і неорганічних речовин. Більше половини стоків, що надходять у водойми, дають чотири основні галузі промисловості: целюлозно-паперова, нафтопереробна, промисловість органічного синтезу і чорна металургія (доменне і сталеплавильне виробництва). Через зростаючий обсяг промислових відходів порушується екологічна рівновага багатьох озер і річок, хоча більша частина стоків нетоксична і несмертельна для людини.

Теплове забруднення води. Найбільш масштабне одноразове вживання води - виробництво електроенергії, де вона використовується головним чином для охолодження та конденсації пари, що виробляється турбінами теплових електростанцій. При цьому вода нагрівається в середньому на 7 °С, після чого скидається безпосередньо у ріки й озера, будучи основним джерелом додаткового тепла, яке називають "тепловим забрудненням". Проти вживання цього терміну є заперечення, оскільки підвищення температури води іноді призводить до сприятливих екологічних наслідків.

Сільське господарство. Другим основним споживачем води є сільське господарство, що використовує її для зрошення полів. Вода, що стікає з них, насичена розчинами солей і ґрунтовими частинками, а також залишками хімічних речовин, що сприяють підвищенню врожайності. До них відносяться інсектициди, фунгіциди, які розпилюють над фруктовими садами і посівами, гербіциди, знаменитий засіб боротьби з бур'янами, а решта пестициди, а також органічні й неорганічні добрива, що містять азот, фосфор, калій і інші хімічні елементи.

Крім хімічних сполук, в річки потрапляє великий об'єм фекалій та інших органічних залишків з ферм, де вирощуються м'ясо-молочна велика рогата худоба, свині або домашня птиця. Багато органічних відходів також надходить в процесі переробки продукції сільського господарства (при обробленні м'ясних туш, обробці шкір, виробництві харчових продуктів та консервів і т.д.).

Здатність до біологічного розкладання. Штучні матеріали, які розкладаються біологічним шляхом, збільшують навантаження на бактерії, що, у свою чергу, спричиняє зростання споживання розчиненого кисню. Ці матеріали спеціально створюються таким чином, щоб вони могли легко перероблятися бактеріями, тобто розкладатися. Природні органічні речовини зазвичай затні до біологічного розкладу. Щоб цією властивістю володіли і штучні матеріали, хімічний склад багатьох з них (наприклад, миючих і чистячих засобів, паперових виробів тощо) був відповідним чином змінений. Перші синтетичні миючі засоби були стійкі до біологічного розкладання. Коли величезні клуби мильної піни стали скупчуватися у муніципальних очисних спорудах і порушувати роботу деяких водоочисних станцій через насиченість патогенними мікроорганізмами або пливли вниз за течією річок, до цієї обставини була привернута увага громадськості. Виробники мийних засобів вирішили проблему, зробивши свою продукцію здатною до біологічного розкладу. Але таке рішення спровокувало і негативні наслідки, оскільки привело до підвищення кількості бактерій у водотоках, а, отже, прискорення темпів витрат кисню.

Утворення газів. Аміак є основним продуктом мікробіологічного розкладання білків і виділень тварин. Аміак і його газоподібні похідні аміни утворюються як при наявності, так і при відсутності розчиненого у воді кисню. У першому випадку аміак окислюється бактеріями з утворенням нітратів і нітритів. За відсутності кисню аміак не окислюється, і його вміст у воді залишається стабільним. При зниженні вмісту кисню утворені нітрити та нітрати перетворюються в газоподібний азот. Відбувається це досить часто, коли води, що стікають з удобрених полів і вже містять нітрати, потрапляють в стоячі водойми, де накопичуються також і органічні залишки. У донних мулах таких водойм мешкають анаеробні бактерії, які розвиваються в безкисневому середовищі. Вони використовують кисень, присутній в сульфатах, і утворюють сірководень. Коли в сполуках недостатньо доступного кисню, розвиваються інші форми анаеробних бактерій, які забезпечують гниття органічних речовин. Залежно від виду бактерій утворюються вуглекислий газ (СО2), водень (Н2) і метан (СН4) - горючий газ без кольору і запаху, який називають також болотним газом.

Теплове забруднення. Температура води, яка використовується на теплових електростанціях для охолодження пари, підвищується на 3-10 °С, а іноді до 20 °С. Щільність і в'язкість нагрітої води відрізняються від властивостей більш холодної води приймаючого басейну, тому вони перемішуються поступово. Тепла вода охолоджується або навколо місця зливу, або в змішаному потоці.

Потужні електростанції помітно нагрівають води в річках і бухтах, на яких вони розташовані. Влітку, коли потреба в електричній енергії для кондиціонування повітря дуже велика і її вироблення зростає, ці води часто перегріваються. Поняття "теплове забруднення" відноситься саме до таких випадків, так як надлишкове тепло зменшує розчинність кисню у воді, прискорює темпи хімічних реакцій і, отже, впливає на життя тварин і рослин у водоприймальних басейнах.

Існують яскраві приклади того, як в результаті підвищення температури води гинули риби, виникали перешкоди на шляху їх міграцій, швидкими темпами розмножувалися водорості та інші нижчі сміттєві рослини, відбувалися несвоєчасні сезонні зміни водного середовища. Однак у деяких випадках збільшувалися улови риби, продовжувався вегетаційний період і простежувалися інші сприятливі наслідки. Тому підкреслимо, що для більш коректного вживання терміну "теплове забруднення" необхідно мати набагато більше інформації про вплив додаткового тепла на водне середовище в кожному конкретному місці.

Накопичення токсичних органічних речовин. Стійкість і отруйність пестицидів забезпечили успіх у боротьбі з комахами (у тому числі з малярійними комарами), різними бур'янами та іншими шкідниками, які знищують посіви. Однак було доведено, що пестициди також є екологічно шкідливими речовинами, так як накопичуються в різних організмах і циркулюють всередині харчових, або трофічних, ланцюгів. Унікальні хімічні структури пестицидів не піддаються звичайним процесам хімічного і біологічного розкладання. Отже, коли рослини та інші живі організми, оброблені пестицидами, споживаються тваринами, отруйні речовини акумулюються і досягають високих концентрацій в їх організмі. У міру того, як великі тварини поїдають дрібніших, ці речовини виявляються на більш високому рівні трофічного ланцюга. Це відбувається як на суші, так і у водоймах.

Хімікати, розчинені в дощовій воді і поглинені частинками ґрунту, в результаті їх вимивання потрапляють у ґрунтові води, а потім - у річки, де починають накопичуватися в рибах і дрібніших водних організмах. Хоча деякі живі організми і пристосувалися до цих шкідливих речовин, бували випадки масової загибелі окремих видів, ймовірно, через отруєння сільськогосподарськими отрутохімікатами. Наприклад, інсектициди ротеноном і ДДТ та пестициди 2,4-D та ін. завдали сильного удару по іхтіофауні. Навіть якщо концентрація отруйних хімікатів несмертельна, ці речовини можуть привести до загибелі тварин або інших згубних наслідків на наступному ступені трофічного ланцюга. Наприклад, чайки гинули після вживання в їжу великої кількості риби, що містила високі концентрації ДДТ, а деякі інші види птахів, що харчуються рибою, в тому числі білоголовий орлан і пелікан, опинилися під загрозою вимирання внаслідок зниження відтворення. Через пестициди, що потрапили в їх організм, яєчна шкаралупа стає настільки тонкою і тендітною, що яйця б'ються, а зародки пташенят гинуть.

Радіоактивне забруднення води. Радіоактивні ізотопи, або радіонукліди (радіоактивні форми хімічних елементів), також акумулюються всередині харчових ланцюгів, так як є стійкими за своєю природою. У процесі радіоактивного розпаду ядра атомів радіоізотопів випускають елементарні частинки і електромагнітне випромінювання. Цей процес починається одночасно з формуванням радіоактивного хімічного елементу і продовжується доти, поки всі його атоми не трансформуються під впливом радіації в атоми інших елементів. Кожен радіоізотоп характеризується певним періодом напіврозпаду - часом, протягом якого число атомів в будь-якому його зразку зменшується вдвічі. Оскільки період напіврозпаду багатьох радіоактивних ізотопів дуже значний (наприклад, мільйони років), їх постійне випромінювання може зрештою призвести до жахливих наслідків для живих організмів, що населяють водойми, в які скидаються рідкі радіоактивні відходи. Відомо, що радіація руйнує тканини рослин і тварин, призводить до генетичних мутацій, безпліддя, а при достатньо високих дозах - до загибелі. Механізм впливу радіації на живі організми досі остаточно не з'ясований, відсутні і ефективні способи пом'якшення або запобігання негативним наслідкам. Але відомо, що радіація накопичується, тобто повторюване опромінення малими дозами може в кінцевому рахунку діяти так само, як і однократне сильне опромінення.

Вплив токсичних металів. Такі токсичні метали, як ртуть, миш'як, кадмій і свинець, теж мають кумулятивний ефект. Результат їх накопичення невеликими дозами може бути таким же, як і при отриманні одноразової великої дози. Ртуть, що міститься в промислових стоках, осідає в донних мулистих відкладах в річках і озерах. Анаеробні бактерії, що мешкають в мулах, переробляють її на отруйні форми (наприклад, метилртуть), які можуть призводити до серйозних уражень нервової системи і мозку тварин і людини, а також викликати генетичні мутації. Метилртуть - летюча речовина, що виділяється з донних осадів, а потім разом з водою потрапляє в організм риби і накопичується в її тканинах. Незважаючи на те що риби не гинуть, людина, котра з'їла таку заражену рибу, може отруїтися і навіть померти.

Іншою добре відомою отрутою, що надходять в розчиненому вигляді в водотоки, є миш'як. Він був виявлений в малих, але цілком вимірних кількостях в миючих засобах, що містять водорозчинні ферменти і фосфати, і барвниках, призначених для фарбування косметичних серветок і туалетного паперу. З промисловими стоками у акваторії потрапляють також свинець (використовуваний у виробництві металевих виробів, акумуляторних батарей, фарб, скла, бензину та інсектицидів) та кадмій (який використовується головним чином у виробництві акумуляторних батарей).

Інші неорганічні забруднювачі. У водоприймальних басейнах деякі метали, наприклад залізо і марганець, окислюються або в результаті хімічних або біологічних (під впливом бактерій) процесів. Так, наприклад, утворюється іржа на поверхні заліза та його сполук. Розчинні форми цих металів існують в різних типах стічних вод: вони були виявлені у водах, які просочилися із шахт і зі звалищ металобрухту, а також з природних боліт. Солі цих металів, що окислюються у воді, стають менш розчинними і утворюють тверді забарвлені опади, що випадають з розчинів. Тому вода набуває кольору і стає каламутною. Так, стоки залізорудних шахт і звалищ металобрухту забарвлені в рудий або оранжево-коричневий колір через присутність оксидів заліза (іржі).

Такі неорганічні забруднювачі, як хлорид і сульфат натрію, хлорид кальцію та ін. (тобто солі, що утворюються при нейтралізації кислотних або лужних промислових стоків), не можуть бути перероблені біологічним чи хімічним шляхом. Хоча самі ці речовини не трансформуються, вони впливають на якість вод, у які скидаються стоки. У багатьох випадках небажано використовувати "жорстку" воду з високим вмістом солей, так як вони утворюють осад на стінках труб і казанів.

Такі неорганічні речовини, як цинк і мідь, поглинаються мулистим донним осадом водотоків, а потім разом з цими тонкими частинками транспортуються течією. Їх токсична дія сильніша в кислому середовищі, ніж в нейтральному або лужному. У кислих стічних водах вугільних шахт цинк, мідь і алюміній досягають концентрацій, смертельних для водних організмів. Деякі забруднювачі, будучи окремо не особливо токсичними, при взаємодії перетворюються на отруйні сполуки (наприклад, мідь у присутності кадмію).

Кислотні опади. Дощ, сніг або дощ зі снігом, що мають підвищену кислотність. Кислотні опади виникають головним чином через викиди оксидів сірки і азоту в атмосферу при спалюванні викопного палива (вугілля, нафти і природного газу). Розчиняючись в атмосферній волозі, ці оксиди утворюють слабкі розчини сірчаної та азотної кислот і випадають у вигляді кислотних дощів.

Відносна кислотність розчину виражається індексом рН (кислотність визначається наявністю вільних іонів водню Н+, рН - це показник концентрації іонів водню). При рН = 1 розчин представляє собою сильну кислоту (як електроліт в акумуляторній батареї); рН = 7 означає нейтральну реакцію (чиста вода), а рН = 14 - це сильний луг. Оскільки рН вимірюється в логарифмічній шкалі, водне середовище з рн = 4 в десять разів більш кисле, ніж середовище з рН = 5, і в сто разів більш кисле, ніж середовище з рН = 6.

Звичайна незабруднена дощова вода має рН = 5,65. Кислотними називаються дощі з рН менше 5,65. На значних територіях на сході США, південному-сході Канади і заході Європи середньорічні значення рН атмосферних опадів коливаються від 4,0 до 4,5.

У східних районах США кислотність атмосферних опадів приблизно на 65% визначається присутністю сірчаної кислоти (H2SO4), на 30% - азотної кислоти (HNO3) і на 5% - соляної кислоти (HCl). Головними джерелами оксидів сірки (SO2 і SO3), що обумовлюють утворення сірчаної кислоти, є теплові електростанції, що працюють на нафті та вугіллі, а також металургійні заводи. Оксид азоту (NO) і діоксид азоту (NO2), з яких утворюється азотна кислота, надходять в атмосферу приблизно в рівних кількостях від теплових електростанцій, що працюють на нафтопродуктах і вугіллі, і з вихлопними газами автомобільних двигунів. Порівняно невелика кількість соляної кислоти в атмосферних опадах утворюється в результаті акумуляції газоподібного хлору від різних природних і промислових джерел. Кислотні дощі можуть також випадати при надходженні в атмосферу сірчаної кислоти та азотовмісних газів (діоксиду азоту NO2 і аміаку NH3) від природних джерел (наприклад, при виверженні вулканів).

Наслідки. Різні природні обстановки різним чином реагують на підвищення кислотності. Кислотні опади можуть призвести до зміни хімічних властивостей ґрунту і води. Там, де вода в річках і озерах стала досить кислою (рН менше 5), наприклад, в горах Адірондак (шт. Нью-Йорк, США) або в південних районах Норвегії і Швеції, зникає риба. При порушенні трофічних ланцюгів скорочується число видів водних тварин, водоростей і бактерій. У містах кислотні опади прискорюють процеси руйнування споруд з мармуру і бетону, пам'ятників і скульптур.

В умовах сучасних міст очищаються величезні об'єми води. Однак через постійний дефіцит реагентів відбувається повсюдне порушення технології очищення. Через великі об’єми оброблюваної води застосування фізико-хімічних методів очищення від важких металів стає неможливим. Використання хлору в якості знезаражуючого засобу призводить до того, що взаємодіючи з водою, насичено органічними речовинами, він утворює високотоксичні хлорорганічні сполуки.

До організаційно-економічних і концептуальних прорахунків можна віднести збереження централізованого водопостачання міст, неефективність монопольної муніципальної служби водозабезпечення, єдину промислово-комунальну систему водопостачання, необґрунтовано високі питомі норми водоспоживання, низьку плату за воду, яка не відповідає витратам на її підготування і подачу споживачам, скидання забруднених стічних вод.

Водопостачання міст перетворилося в погано кероване гігантське господарство. Довести такий об’єм води до питної якості практично неможливо. В умовах жорстко централізованої системи водопостачання складно експлуатувати десятки кілометрів водопровідних мереж, побудованих з металевих труб. Їх поступовий знос і корозійне обростання, низька якість санітарно-технічної арматури призводять до частих аварій, перебоїв в подачі води, її витоків. У результаті лише 30-40% води, що проходить очистку на станціях водопідготовки призначено для господарсько-питних потреб населення, але і ця вода вдруге забруднюється у мережах водопроводів на шляху до споживача.

Крім того, забруднюючі речовини накопичуються в донних відкладеннях, а також у фіто - і зоопланктоні, вищій водній рослинності і рибах. При цьому нерідко утворюються нові, більш токсичні сполуки і виникають вогнища вторинного забруднення води.

Коли вміст у воді фосфору, азоту, калію перевищує критичний рівень, прискорюються життєві процеси водних організмів. Як наслідок, починається масовий розвиток планктонних водоростей ("цвітіння" води), вода набуває неприємного запаху і присмаку, її прозорість знижується, збільшується кольоровість, підвищується вміст розчинених і завислих органічних речовин. Перенасичення води органічними сполуками стимулює розвиток сапрофітних бактерій (у тому числі особливо небезпечних хвороботворних), водних грибів, різко загострюючи епідеміологічну обстановку на водних об'єктах.

При надлишку органічної речовини у воді утворюються стійкі органо-мінеральні комплекси з важкими металами, в деяких випадках більш токсичні, ніж самі метали. На окислення величезної кількості новоутвореної органічної речовини витрачається значна частина розчиненого у воді кисню - виникає кисневий дефіцит, що вкрай негативно впливає на цінні породи риб і їх кормову базу - зообентос. Крім того, дефіцит кисню приводить до того, що з донних відкладень у воду більш активно виділяється ряд речовин, у тому числі фосфор, а це, у свою чергу, інтенсифікує процес евтрофування. Таким чином, починаючи з якогось моменту, евтрофування, отримуючи внутріводне прискорення, стає незворотнім, викликаючи деградацію озерних систем і водосховищ.

В індустріально розвинених країнах головним споживачем води і найбільшим джерелом стоків є промисловість. Промислові стоки в річки за об’ємом в 3 рази перевищують комунально-побутові.

Більше половини стоків, що надходять у водойми, дають чотири основні галузі промисловості: целюлозно-паперова, нафтопереробна, промисловість органічного синтезу і чорна металургія (доменне і сталеплавильне виробництва). Через зростаючий обсяг промислових відходів порушується екологічна рівновага багатьох озер і річок, хоча більша частина стоків нетоксична і несмертельна для людини.

В зв’язку із розвитком промисловості зростає антропогенне навантаження на  навколишнє середовище. Існує потреба у розробці математичних методів та моделей прогнозування поширення забруднень. Застосування будь-яких заходів для запобігання цього неможливе без попередньої оцінки екологічного стану річок.

Одним із найкращих методів оцінювання та здійснення прогнозу є саме  моделювання процесів поширення забруднень. Важливим інструментарієм прогнозування є математичне моделювання поширення забруднень у водотоках і водоймищах.

В Україні та за кордоном вже розроблено багато математичних моделей, які описують річкові процеси та зміни якості річкових вод. Основними недоліками складних моделей є те, що їх застосування на практиці вимагає великої кількості різноманітних даних, для збору яких потрібна глобальна мережа автоматичних станцій екологічного моніторингу, що в Україні відсутня, а також вони не пристосовані для розв’язання задач синтезу систем керування описуваними процесами. Недоліком порівняно простих моделей в багатьох випадках є незабезпечення адекватного відображення реальних річкових процесів. Отже, доцільним є розробка такої математичної моделі, яка не лише адекватно віддзеркалювала б річкові процеси, але і могла б бути використана в подальшому для синтезу закону керування якістю води.

 Розробка та впровадження таких моделей в Україні дозволило б покращити якість моніторингу води в річках та полегшити її подальший контроль під час практичного водокористування. При моделюванні процесу поширення забруднень у водотоці чи іншому водному об’єкті математична модель має імітувати процеси  поширення фронту забруднення, розраховувати їх сценарії,  зміну концентрації забруднюючої речовини в часі у різних точках об’єкту моделювання.

РОЗДІЛ 1. Аналіз існуючих підходів до моделювання забруднень в річках

1.1 Камерна модель масоперенесення

У запропонованій камерній моделі передбачено, що кожна порція води, яка надходить в камеру разом із забрудненням, лише переміщується від входу до витоку камери (відсутні дифузія, трансформації забруднення та взаємодія з намулами). Це означає, що концентрація забруднення біля витоку камери може бути визначена як

,                        (3)

де Q/A = u – середня швидкість течії;

      L – довжина лінії току в камері;

      L/u – час транспортування водних мас по камері.

Окрім того, після закінчення транспортування, досягнувши витоку з камери, водні маси повністю і рівномірно перемішуються в частині об'єму камери, трансформуються і взаємодіють із зваженими наносами і донними відкладеннями, як в камерній моделі повного перемішування.

З урахуванням (3) для об’єму перемішування V/n, розташованого біля витоку камери, можна записати

,        (4)

де  - вектор концентрацій середніх не за об’ємом всієї камери, а лише за об’ємом її кінцевої частини V/n.

В результаті була отримана модель транспортування, яка описується системою звичайних диференційних рівнянь із запізнілим аргументом TR= L/u. Запізнілий аргумент, що дорівнює часу транспортування водних мас, дозволяє врахувати той факт, що концентрацію на витоку з камери визначають ті водні маси, які знаходилися на втоку в момент часу (t - TR).

Система рівнянь для i-тої камери, до якої вода потрапляє лише з (i-1)-ї камери має вигляд:

(5)

де Vi - об'єм камери;

Qi-1, Qi, Ri, Qiw – витрати води з (i-1)-ї камери, i-тої камери, різниця опадів та випаровування, незворотне водоспоживання, відповідно;

Ci, Ci-1 – концентрації забруднення в розчині для i-тої та (i-1)-ї камери відповідно;

Cis, Ci-1s – концентрації забруднення на зважених намулах для i-тої та (i-1)-ї камери відповідно;

Cih – концентрації забруднення на зважених намулах, які надходять до i-тої камери за рахунок ерозії берегів;

Cib – концентрація забруднення в шарі донних відкладень для i-тої камери;

Si-1, Si – концентрації зважених намулів для i-тої та (i-1)-ї камери відповідно;

Rih – надходження зважених намулів в i-ту камеру за рахунок ерозії берегів;

Ks, Kd – коефіцієнти рівноважного розподілення в системі вода-зважені намули і вода-дно відповідно;

Mib – маса донних відкладень, що бере участь у процесах обміну;

qib, qis – потоки ресуспензії і седиментації;

λ – стала розкладу забруднення для радіонуклідів , де Т* - час напіврозпаду;

n - частина об'єму камери, в якій відбувається перемішування водних мас в процесі перенесення від втоку до витоку;

a1,2, a1,3 – коефіцієнти, що визначають швидкість обміну в системі вода-зважені намули і вода-дно відповідно.

,          (6)

де   τs, τds – часові значення адсорбційних і десорбційних процесів відповідно для системи вода-зважені намули;

τsb, τdsb – ті ж параметри для системи вода-дно;

δ1,2, δ2,1, δ1,3, δ3,1– параметри, що визначають напрям руху забруднення при порушенні рівноваги і можуть бути визначені як:

.          (7)

Модель передбачає опис поведінки забруднення в проточних водоймищах в розчині, на зважених намулах, в шарі донних відкладень і у вигляді зважених намулів з урахуванням обміну вода-дно і вода-зважені намули, чим забезпечується можливість моделювання широкого спектру забруднень.

Запропонована модель зберегла простоту звичайної камерної моделі (система звичайних диференційних рівнянь) і малий час комп’ютерної реалізації. Завдяки малому часу комп’ютерної реалізації отримано принципову можливість вирішення задач параметричної ідентифікації моделі за даними натурних вимірів.

1.2 Розв’язування дифузійних задач методом Монте-Карло

Важливим класом задач математичного моделювання є задачі побудови статистичних моделей. Для їх вирішення широко використовують метод Монте-Карло (метод статистичних випробувань).

Метод Монте-Карло є обчислювальним методом розв’язування математичних задач за допомогою випадкових величин. Його особливістю є проста структура алгоритму обчислень. Загальна схема реалізації цього методу передбачає розбиття досліджуваного процесу на елементарні події, для яких може бути встановлено необхідні імовірнісні характеристики.

Після цього здійснюють багаторазову прогонку елементарних подій, виконують частотний аналіз та обчислюють необхідні характеристики процесу, що вивчається. Іншою особливістю методу є його повільна збіжність. Як правило, вона пропорційна  , де N – число випробувань.

Тому ефективність методу тим вища, чим більшою є припустима похибка розрахунків. Зазвичай його використовують у випадках, коли припустима похибка не нижча за 1 %. Типовою помилкою при використанні методу Монте-Карло є прийняття висновків (особливо при кількісних дослідженнях) за недостатньою кількістю випробувань. Надмірно велика кількість випробувань може призводити до помилок іншого типу. Змістовні висновки при математичному моделюванні мають бути наслідками припущень вихідної змістовної моделі. Одержувані ж при великій кількості випробувань результати можуть виявитися наслідками деяких граничних теорем, що виконуються за будь-яких вихідних припущень.

Як правило, для однієї і тієї самої задачі можна розробити багато варіантів реалізації методу Монте-Карло, у яких моделюються різні випадкові величини. Це створює можливість обрання оптимального для дослідника варіанта з точки зору похибки розрахунків та використання ресурсів.

Найчастіше повторні випробування при незмінних умовах експерименту здійснюють для знаходження математичних сподівань випадкових величин. З імовірністю α математичне сподівання знаходиться в інтервалі

, де – середнє значення, - реалізація випадкової величини Х у і-му випробуванні, N – кількість випробувань, =, дисперсія ,  =- дисперсія випадкової величини Х, S – емпірична оцінка дисперсії. Звідси маємо:

.

Величина знаходять з таблиць розподілу Стьюдента для заданої надійності . Оскільки точність, з якою треба визначити математичне сподівання, задається, то для оцінки потрібної кількості випробувань можна використовувати вираз

або

уразі, коли істинна дисперсія є невідомою.

Метод Монте-Карло використовують також для знаходження невідомих ймовірностей p настання деяких випадкових подій. Для цього в N випробуваннях реєструють, скільки разів відбулася досліджувана подія, визначають її частоту d, яку й беруть за оцінку p. При заданих та довірчим інтервалом є

.

Дисперсія

.

Точність ε оцінки ймовірності p дорівнює

.

Відповідно, кількість випробувань, що треба виконати для забезпечення точності ε при рівні надійності α,

.

Звідси випливає, що для підвищення точності необхідно значно збільшити кількість випробувань. Інколи можна досягти тієї самої точності при меншій кількості випробувань. Нехай, наприклад, досліджувана частота є функцією якогось параметра системи . Унаслідок дії закону великих чисел можна очікувати, що зі збільшенням N емпірична залежність буде ставати все більш гладкою. Тоді, використовуючи відносно малу кількість випробувань, можна одержати емпіричні точки й потім побудувати апроксимуючу функцію, застосування якої дозволить зменшити кількість випробувань, потрібних для знаходження досліджуваної ймовірності p із заданою точністю.

Для реалізації методу Монте-Карло необхідно використовувати різноманітні алгоритми генерації послідовностей випадкових чисел та векторів.

 

РОЗДІЛ 2. Теоретичні основи моделювання поширення забруднень

2.1 неперервна математична модель

Постановка задачі. Забезпечення водоспоживачів водою потрібної якості в необхідній кількості набуває все більшої актуальності, оскільки у водойми та ріки поступає все більше стічних вод і інших забруднень при техногенних аваріях. Своєчасно з’ясувати, наскільки вміст токсичних речовин наблизиться чи перевищить їхні граничні припустимі концентрації на ділянці водозабору без досконалого прогнозу неможливо [3сизоненко]. Тому необхідно мати методику прогнозування поширення забруднень з метою забезпечення водоспоживачів водою відповідної якості. Відомі кілька підходів до розробки математичної моделі: камерна модель масо перенесення [3сизоненко]; розв’язування дифузійних задач методом Монте-Карло [5 Галкин]; математичні моделі диференціального одномірного рівняння турбулентної дифузії з переходом до системи скінченно – різницевих рівнянь [6Акішин Ковальчук]. Найбільш адекватною для розробки сценаріїв забруднення річки Дністер у випадку аварійних скидів, варто вважати модель, що базується на системі диференціальних рівнянь взаємодії водотоку з донними відкладами.

Важливою задачею є розробка поширення фронту забруднення в басейні річки Дністер з урахуванням основних характеристик водотоку та типу забруднюючої речовини, побудови математичної моделі поширення фронту забруднень, зміна концентрації вниз по течії річки з урахуванням коефіцієнта забруднення та поточних гідрологічних характеристик річкового басейну.

Основними задачами прогнозування екологічного стану водних ресурсів являється прогноз довгострокових і короткострокових змін при поширенні концентрації деяких показників [1]. Важливим інструментарієм прогнозування є математичне моделювання поширення забруднень у водотоках і водоймищах.

Довгострокове прогнозування стану водних ресурсів на основі математичного моделювання.

Методика оперативного прогнозування поширення забруднень в річках при аварійних ситуаціях. Прогноз наслідків скиду забруднюючих речовин у водні об’єкти являється однією з основних задач при оцінці якості води в районах водозаборів. Для ряду типових ситуацій розроблені та рекомендовані методи обчислення очікуваних концентрацій в контрольних точках або створах. Однак їх використання далеко не завжди можна адаптувати до конкретних природних умов поширення забруднень в річках. Отже, необхідно розробляти моделі, адекватні до фізико-хімічних, біологічних процесів поширення, змішування, осідання в мул, самоочищення забруднюючих речовин. Тобто, необхідне вивчення комплексу цих явищ в конкретній річці виходячи з моделі, що описує процес в цілому – моделі турбулентної дифузії неконсервативних речовин в річках. Такий підхід дозволяє найбільш ефективно підійти до вдосконалення інженерних методів прогнозування наслідків скиду забруднюючих речовин у місцях водозабору.

Ціль розробки моделі полягає в одержанні прогнозних оцінок динаміки розповсюдження забруднюючих речовин по довжині річки від зосередженого джерела (точки викиду), наприклад при прориві греблі та попаданні забруднень в річку Дністер. При побудові моделі враховувались такі моменти: закон збереження і переносу речовини; умова нерозривності потоків; закономірності осідання частинок забруднюючої речовини в мул та дифузія цієї речовини з мулу у водний потік; дані про середню швидкість річки на розрахунковій ділянці; початкові умови у вигляді концентрацій забруднень в мулі і водному потоці та гранична концентрація в точці викиду забруднень; значення ГДК забруднюючого інгредієнту; припущення про консервативність забруднюючої речовини. При цьому приймається, що частина забруднень переноситься водою, а частина на певний період часу може затримуватися на ґрунті, тобто випадає в донні відклади (мул) і поступово знову надходить у водний потік. Роль донних відкладів суттєва, вони часто являються джерелами вторинного забруднення [4]. Для вирішення цієї задачі вибрана модель, що реалізує одномірну схему розповсюдження вздовж ріки забруднюючих речовин.

Математичну постановку задачі процесів переносу забруднення можна записати у вигляді системи двох диференціальних рівнянь:

    (1)

де: швидкість течії річки, м/с; концентрація забруднюючої речовини у водотоці (в частках від , об’ємної гранично допустимої концентрації забруднюючих речовин); концентрація забруднюючої речовини в мулі (в частках від ); коефіцієнт молекулярної або турбулентної дифузії; параметри обміну між донними відкладами і водним потоком; функція джерела надходження забруднень в річку. Функція джерела є точковим джерелом викиду забруднюючих речовин такого вигляду:

     (2)

2.2 дискретна математична модель

Для розв’язування цієї задачі вся досліджувана акваторія ріки розбивається на множину ділянок (комірок), кількість яких повинна в достатній мірі відображати конфігурацію русла , особливості та швидкості руху води на окремих ділянках. При розрахунку характеристики розповсюдження забруднень було використано метод скінченно – різницевої апроксимації системи рівнянь (1), тобто для довільної і-тої комірки маємо:

Розділ 3. Програмний комплекс  ти приклади розрахунків на конкретних об’єктах

3.1 Характеристика об’єкту досліджень (р. Дністер)

Дністер - річка на південному заході України та у Молдові (частково на кордоні обох країн). Виток річки — на північних схилах Українських Карпат (гора Розлуч біля села Вовчого Турківського району Львівської області), на висоті близько 1 000 м над рівнем моря. При впадінні в Чорне море утворює Дністровський лиман. Також вона  є однією з найбільших річок України.

Довжина - 1362 км (в Україні - 705 км). Дністер має 386 приток, головні з них: праві - Стрий, Свіча, Лимниця, Бистриця, Реут; ліві - Золота Липа, Cтрипa, Серет, Збруч (найдовший - 244 км), Смотрич. Площа басейну 72.1 тис. кв.км. Всього в басейні Дністра налічується 14886 малих річок сумарною довжиною 32,3 тис. км. Живлення Дністра мішане, з переважанням снігового. Найвищий рівень води спостерігається підчас танення снігу в Карпатах i літніх злив. Льодовий режим нестійкий.

Нижче, у передгір'ї, долина заболочена, шириною до 13 км. рівнинна, у багатьох місцях у цілях меліорації русло ріки вирівняне в канали.

Гірська й передгірська частини басейну Дністра займають 9% його площі. Тут найгустіша річкова сітка з переважанням правих приток (Бистриця, Стрий, Свіча, Лимниця та ін.).

В районі с. Журавно підвищується спочатку лівий, а потім і правий берег ріки, русло стає кам'янистим, течія посилюється.

Від с.Нижнів до гирла ріки Збруч знаходиться найживописніша ділянка Дністра. Тут ріка утворила Дністровський каньйон 250км завдовжки (найдовший у Європі), з чисельними фантастичними вигинами.

Витоки Дністра знаходяться на північних схилах Лісистих Карпат, недалеко від с.Розлуч, на висоті близько 800 метрів над рівнем моря. Верхня частина (до м.Старий Самбір) – це типова гірська річка з частими невеликими перекатами та порогами, долина V-подібна глибока (80-100 м), ширина річища до 40 м. Швидкість течії у верхів'ях - 4 м/с.

У верхній частині - типова гірська річка, з V-подібною глибокою (80-100 м) долиною, ширина річища до 40 м. Пробивається на північ між стрімкими скелястими берегами. Вийшовши на рівнинні простори, нижче міста Галич, спочатку тече заболоченою долиною, шириною до 13 км, а потім врізається в Подільське плато. У нижній течії ріка має рівнинний характер. Довжина ріки — 1 362 кілометри.

Дністер – єдине джерело водопостачання центральної частини Одеської області, у якій розташовані міста Одеса, Іллічівськ, Южне, Б-Дністровський, населені пункти Біляївського, Овідіопольського, Комінтернівського та Іванівського районів у радіусі майже 100 км. Основними джерелами забруднення р. Дністер є підприємства, які здійснюють скид стічних вод до річки, а також, підприємства вищерозташованих за течією областей України та Республіки Молдова, скиди талих та дощових вод, золошлаковідвали на території Біляївського району Одеської області. На території області налічується 11 підприємств, які здійснюють безпосередньо скиди стічних вод у р. Дністер та річки басейну Дністер. Ось так це буде виглядати під час відображення таблицею

Роки

2000

2001

2003

2004

2005

РН

8,11

8,1

8

8,5

7,96

Растворенный кислород

8,65

8,96

6,6

8,7

8,2

Взвешенные вещества

16,5

15,8

12,8

9,6

17

БПК5

2,47

2,56

2,6

3,3

3,5

Азот аммонийный

0,25

0,3

0,23

0,59

0,29

Нитрит-ионы

0,055

0,049

0,04

0,036

0,02

Нитрат-ионы

22,1

2,14

1,1

1,61

1,66

Фосфат-ионы

0,39

0,4

0,45

0,26

0,23

Хлорид-ионы

65

64,8

62

39,4

36,5

Сульфат-ионы

78

78,6

58

46,3

46,1

Минерализация

388,5

385

552,5

362

348

Нефтепродукты

0,2

0,3

0,3

0,25

0,3

СПАВы

0,05

0,055

0,1

0,1

0,1

Летучие фенолы

0,001

0,0012

0,001

0,001

0,001

3.3 Розрахунок сценаріїв, їх візуалізація

Будемо розглядати декілька сценаріїв поширення забруднення по Дністру.

Сценарій 1. Викид здійснюється  протягом 1 години

Сценарій 2.  Викид протягом 10 хвилин

Сценарій 3 Залповий викид

РОЗДІЛ 4

ОХОРОНА ПРАЦІ

4.1. Організація і управління охороною праці

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних, лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження здоров’я і працездатності людини в процесі праці[22]. Ефективним методом організації охорони праці є системний підхід, тобто об’єднання розрізнених заходів з охорони праці в єдину систему цілеспрямованих дій на всіх рівнях і стадіях управління виробництвом шляхом створення і забезпечення функціонування системи управління охороною праці.

Прогнозування роботи з ОП здійснюється відповідними керівниками на підставі аналізу причин травматизму та профзахворювань, а також шляхом збору пропозицій робітників та інженерно-технічних працівників, враховуючи вимоги стандартів нормативної документації, а також по результатах атестації та паспортизації умов праці, визначають необхідні заходи з ОП. На підставі прогнозування керівниками підрозділів і службою ОП розробляються:

попередження травматизму;

зниження рівня інших захворювань;

поліпшення мікроклімату;

боротьба з шумом, вібраціями і інші.

На підставі цільових програм складаються плани робіт з ОП з встановленням конкретних виконавців, строків і фінансування робіт.

Оперативне керівництво і координація роботи з ОП здійснюється шляхом застосування відповідних методів управління: організаційно-розпоряджувальних , спеціально-психологічних і економічних.

Основними видами контролю за станом охорони праці  є:

- повсякденний контроль з боку керівників робіт, підрозділів;

- адміністративно-громадський трьохступеневий контроль;

- контроль з боку служби охорони праці підприємства;

- проведення паспортизації умов праці та санітарно-технічного стану в цехах і на виробничих дільницях;

- контроль з боку уповноваженого з охорони праці трудового колективу і профспілок.

Нагляд з боку інспекторів Державного комітету по нагляду за охороною праці.

Повсякденний контроль щодо попередження травматизму і профзахворювань проводиться керівниками всіх рівнів підприємства шляхом виявлення порушників безпечних методів праці і порушень правил і норм з охорони праці і прийнятті до порушників мір дисциплінарного громадського та матеріального впливу. Лаборант, адміністратор, керівник  підрозділу перед початком роботи перевіряє стан робочих місць, справність машин, обладнання і на протязі всього дня здійснює контроль за виконанням підлеглими правил і інструкцій з охорони праці, додержанням встановлених технологій виконання робіт.

У разі виявлення порушень інструкцій з охорони праці керівник підрозділу зобов’язаний провести з порушником позаплановий інструктаж, зробити запис у журналі оперативного контролю по прийнятті до порушника заходів усунення недоліків.

Для досягнення встановлених нормативів безпеки, гігієни праці та виробничого середовища, підвищення існуючого рівня охорони праці, запобіганням випадкам виробничого травматизму, професійних захворювань і аварій плануються наступні заходи:

1. Заходи по приведенню робочих місць до нормативів, які забезпечують безпечні і здорові умови праці.

1.1. Привести у відповідність з вимогами ДЕСТі в наявну в експлуатації технологічну тару і вантажопідйомні пристрої.

1.2. Провести реконструкцію вентиляторів.

1.3. Провести реконструкцію витяжної вентиляції на установці плазмової нарізки металу з метою підвищення ефективності її роботи в заготівельній дільниці.

2. Заходи по профілактиці виробничого травматизму.

3. Заходи по зниженню захворюваності.

3.1. Обладнати приміщення для викладачів, студентів.

3.2. Виділити і обладнати кімнату відпочинку.

4.2. Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин

Правила охорони праці під час експлуатації електронно-обчислювальних машин поширюються на всі підприємства, установи, організації, юридичні особи, незалежно від форми власності, відомчої належності, видів діяльності та на фізичних осіб (що займаються підприємницькою діяльністю з правом найму робочої сили), які здійснюють розробку, виробництво та застосування електронно-обчислювальних машин і персональних комп’ютерів (далі- ЕОМ), у тому числі й на тих, які мають робочі місця, обладнані ЕОМ, або виконують обслуговування, ремонт та налагодження ЕОМ. Вимоги Правил є обов'язковими для всіх працівників при організації та виконанні робіт, пов'язаних з експлуатацією, обслуговуванням, налагоджуванням та ремонтом ЕОМ, а також при проектуванні та реконструкції підприємств, їх виробничих об’єктів, споруд та робочих місць, обладнаних ЕОМ.

Вимоги до виробничих приміщень

Загальні вимоги

1. Облаштування робочих місць, обладнаних відео терміналами, повинно забезпечувати:

- належні умови освітлення приміщення і робочого місця, відсутність відблисків;

- оптимальні параметри мікроклімату (температура, відносна вологість, швидкість руху, рівень іонізації повітря);

- наявність шуму та вібрації;

- м’яке рентгенівське випромінювання;

- електромагнітне випромінювання;

- ультрафіолетове та інфрачервоне випромінювання;

- електростатичне поле між екраном і оператором;

2. Для всіх споруд і приміщень, в яких експлуатуються відео термінали та ЕОМ, повинна бути визначена категорія з вибухопожежної і пожежної безпеки відповідно до ОНТП 24-86.

3. Виробничі приміщення, в яких розташовані ЕОМ, не повинні межувати з приміщеннями, де рівні шуму та вібрації перевищують норму (механічні цехи, майстерні тощо).

4. Робочі місця з відео терміналами або персональними ЕОМ у приміщеннях з джерелами шкідливих виробничих факторів повинні розміщуватися в ізольованих кабінах з обладнаним повітрообміном.

5.  Площу приміщень, в яких розташовують відео термінали, визначають згідно з чинними нормативними документами з розрахунку на одне робоче місце, обладнане відео терміналом: площа - не менше 6,0 м2, обсяг - не менше 20,0 м3, з урахуванням максимальної кількості осіб, які одночасно працюють у зміні.

6. Стіни, стеля, підлога приміщень, де розміщені ЕОМ, повинні виготовлятися з матеріалів, дозволених для оздоблення приміщень органами державного санітарно-епідеміологічного нагляду.

7. Обслуговування, ремонт та налагодження ЕОМ, вузлів та блоків ЕОМ слід виконувати в окремому приміщенні (майстерні), які можуть передбачити можливість вологого очищення поверхонь комунікацій та опалювальних приладів.

8. Підлога всієї зони обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ, вузлів та блоків ЕОМ має бути вкрита діелектричними килимками, термін використання яких після їх випробування на електричну міцність не закінчився, або викладена ізолювальними підстилками (шириною не менше ніж 0,75 - 0,8 м) для ніг.

9. Приміщення комп’ютерних класів (залів), в яких проводиться навчання на ЕОМ повинні мати суміжне приміщення (лаборантську) площею не менше 18 м2 з двома входами: в учбове приміщення та в коридор (на сходову клітку).

10. Заземлені конструкції, що знаходяться в приміщеннях (батареї опалення, водопровідні труби, кабелі із заземленим відкритим екраном тощо), мають бути надійно захищені діелектричними щитками або сітками від випадкового дотику.

11. У приміщеннях з ЕОМ слід щоденно проводити вологе прибирання.

12. У приміщеннях з ЕОМ повинні бути медичні аптечки першої допомоги.

13. Приміщення, в яких розміщуються ЕОМ типу ЕС, СМ та інші великі ЕОМ загального призначення, обладнуються системою автоматичної пожежної сигналізації та засобами пожежогасіння відповідно до вимог Переліку однотипних за призначенням об'єктів, які підлягають обладнанню автоматичними установками пожежогасіння та пожежної сигналізації, СНиП 2.04.09-84, СН 512-78, Правил пожежної безпеки в Україні та вимог нормативно-технічної та експлуатаційної документації заводу-виробника.

14. Підходи до засобів пожежогасіння повинні бути вільними.

Санітарно-гігієнічні вимоги

- умови праці осіб, які працюють з ЕОМ, повинні відповідати І або II класу згідно з Гігієнічною класифікацією праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу № 4137-86, затвердженою МОЗ України 12.08.86.

Вимоги до освітлення

- Приміщення з ЕОМ повинні мати природне і штучне освітлення відповідно до СНиП 11-4-79 "Природне та штучне освітлення".

- Природне світло повинно проникати через бічні світло прорізи, зорієнтовані, як правило, на північ чи північний схід, і забезпечувати коефіцієнт природної освітленості (КПО) не нижче 1,5%. Розрахунки КПО проводяться відповідно до СНиП11-4-79.

- Вікна приміщень з відео терміналами повинні мати регулювальні пристрої для відкривання, а також жалюзі, штори, зовнішні козирки тощо.

- Штучне освітлення приміщення з робочими місцями, обладнаними відео терміналами ЕОМ загального та персонального користування, має бути обладнане системою загального рівномірного освітлення. У виробничих та адміністративно-громадських приміщеннях, де переважають роботи з документами, допускається вживати систему комбінованого освітлення (додатково до загального освітлення встановлюються світильники місцевого освітлення).

- Загальне освітлення має бути виконане у вигляді суцільних або переривчатих ліній світильників, що розміщуються збоку від робочих місць (переважно зліва) паралельно лінії зору працівників. Допускається застосовувати світильники таких класів світлорозподілу:

- світильники прямого світла  — П;

- переважно прямого світла  — Н;

- переважно відбитого світла  — В.

При розташуванні відео терміналів ЕОМ за периметром приміщення лінії світильників штучного освітлення повинні розміщуватися локально над робочими місцями.

- Для забезпечення нормованих значень освітлення в приміщеннях з відео терміналами ЕОМ загального та персонального користування необхідно очищати віконне скло та світильники не рідше ніж 2 рази на рік, та своєчасно, проводити заміну ламп, що перегоріли.

 

Вимоги до рівнів шуму та вібрації

- У приміщеннях з ЕОМ рівні звукового тиску, рівні звуку та еквівалентні рівні звуку на робочих місцях повинні відповідати вимогам нормативних документів.

Вимоги до вентиляції, опалення та кондиціювання, мікроклімату

- Приміщення з ЕОМ повинні бути обладнані системами опалення, кондиціювання повітря або припливно-витяжною вентиляцією відповідно до СНиП 2.04.05-91 "Опалення, вентиляція, кондиціювання ".

Вимоги щодо рівня неіонізуючих електромагнітних випромінювань, електростатичних та магнітних полів

- Рівні ультрафіолетового випромінювання не повинні перевищувати допустимих відповідно до СН № 4557-88 "Санітарні норми ультрафіолетового випромінювання у виробничих приміщеннях", затверджених Міністерством охорони здоров'я , та ДСанПІН 3.3.2-007-98.

- Гранично допустима напруженість електростатичного поля на робочих місцях не повинна перевищувати рівнів, наведених в ГОСТ 12.1.045 "ССБТ. Електромагнітні поля. Допустимі рівні на робочих місцях і вимоги до проведення контролю", СН № 1757-77 "Санітарно-гігієнічні норми допустимої напруги електростатичного поля" та ДСанПІН 3.3.2-007-98.

- Потужність експозиційної дози рентгенівського випромінювання на відстані 0,05 м від екрана та корпуса відео термінала при будь-яких положеннях регулювальних пристроїв відповідно до Норм радіаційної безпеки України (НРБУ-97), затверджених постановою державного санітарного лікаря Міністерства охорони здоров'я України від 18.08.97 № 58, не повинна перевищувати 7,74×10~12 А/кГ, що відповідає еквівалентній дозі 0,1 мбер/год. (100 мкР/год.).

Вимоги електробезпеки

- Під час проектування систем електропостачання, монтажу силового електрообладнання та електричного освітлення будівель та приміщень для ЕОМ необхідно дотримуватись вимог ПВЕ, ПТЕ, ПБЕ, СН 357-77 "Инструкция по проектированию силового осветительного оборудования промышленных предприятий", затверджених Держбудом , ГОСТ 12.1.006, ГОСТ 12.1.030 "ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление", ГОСТ 12.1.019" ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты", ГОСТ 12.1.045, ВСН 59-88 Держкомархитектури "Электрооборудование жилых и общественных зданий. Норми проэктирования", Правил пожежної безпеки в Україні, цих Правил, а також розділів СНиП, що стосуються штучного освітлення і електротехнічних пристроїв, та вимог нормативно-технічної і експлуатаційної документації заводу-виробника ЕОМ.

- У приміщенні, де одночасно експлуатується або обслуговується більше п'яти персональних ЕОМ, на помітному та доступному місці встановлюється аварійний резервний вимикач, який може повністю вимкнути електричне живлення приміщення, крім освітлення.

- ЕОМ, периферійні пристрої ЕОМ та устаткування для обслуговування ремонту та налагодження ЕОМ повинні підключатися до електромережі тільки з допомогою справних штепсельних з'єднань і електророзеток заводського виготовлення.

- Неприпустимим є підключення ЕОМ, периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ до звичайної двопровідної електромережі, в тому числі - з використанням перехідних пристроїв.

- Електромережу штепсельних розеток для живлення персональних ЕОМ, периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ при розташуванні їх уздовж стін приміщення прокладають по підлозі поряд зі стінами приміщення, як правило, в металевих трубах і гнучких металевих рукавах з відводами відповідно до затвердженого плану розміщення обладнання та технічних характеристик обладнання.

Вимоги до обладнання

- Відео термінали, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальні периферійні пристрої ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ повинні відповідати вимогам чинних в Україні стандартів, нормативних актів з охорони праці та цих Правил. Відео термінали, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальні периферійні пристрої ЕОМ закордонного виробництва додатково повинні відповідати вимогам національних стандартів держав-виробників і мати відповідну позначку на корпусі, в паспорті або іншій експлуатаційній документації.

- Після введення в дію цих Правил забороняється використання для виробничих потреб нових відео терміналів, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальних периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ, які підлягають обов'язковій сертифікації в Україні або в стандартах, на які є вимоги щодо забезпечення безпеки праці, життя і здоров'я людей, без наявності виданого в установленому порядку або визнаного в Україні згідно з державною системою сертифікації УкрСЕПРО сертифіката, що засвідчує їхню відповідність обов'язковим вимогам.

Вимоги до клавіатури

- виконання клавіатури у вигляді окремого пристрою з можливістю вільного переміщення;

- наявність опорного пристрою, який дає змогу змінювати кут нахилу клавіатури в межах від 5'до 15' і виготовлений з матеріалу з великим коефіцієнтом тертя, що перешкоджає його переміщенню;

- висота на рівні переднього ряду не більше 15 мм;

- виділення кольором та місцем розташування окремих груп клавіш;

- наявність заглиблень посередині клавіш;

- однаковий хід всіх клавіш з мінімальним опором натисканню 0,25Н та максимальним — не більше 1,5Н;

- виділення кольором на клавішах символів різних алфавітів (англійського,
українського або російського).

Вимоги до розміщення устаткування та організації робочих місць

Вимоги до організації робочого місця користувача ЕОМ:

- організація робочого місця користувача відео терміналу та ЕОМ повинна забезпечувати відповідність усіх елементів робочого місця та їх розташування ергономічним вимогам ГОСТ 12.2.032 "ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования"; характеру та особливостям трудової діяльності.

- площа, виділена для одного робочого місця з відео терміналом або персональною ЕОМ, повинна складати не менше 6 м2, а обсяг - не менше 20 м3.

- робочі місця з відео терміналами відносно світлових прорізів повинні розміщуватися так, щоб природне світло падало збоку, переважно зліва.

При розміщенні робочих місць з відео терміналами та персональними ЕОМ необхідно дотримуватись таких вимог:

- робочі місця з відео терміналами та персональними ЕОМ розміщуються на відстані не менше 1 м від стін зі світловими прорізами;

- відстань між тильною поверхнею одного відео термінала та екраном іншого не повинна бути меншою 2,5 м;

- прохід між рядами робочих місць має бути не меншим 1 м.

- конструкція робочого місця користувача відео термінала (при роботі сидячи) має забезпечувати підтримання оптимальної робочої пози з такими ергономічними характеристиками: ступні ніг - на підлозі або на підставці для ніг; стегна - в горизонтальній площині; передпліччя  — вертикально; лікті — під кутом 70-90о до вертикальної площини; зап'ястя зігнуті під кутом не більше 20о відносно горизонтальної площини, нахил голови — 15—20о відносно вертикальної площини.

- висота робочої поверхні столу для відео термінала має бути в межах 680—800 мм, а ширина — забезпечувати можливість виконання операцій в зоні досяжності моторного поля. Рекомендовані розміри столу: висота — 725 мм, ширина — 600—1400 мм, глибина — 800-1000 мм.

- для зниження статичного напруження м'язів рук необхідно застосовувати стаціонарні або знімні підлокітники довжиною не менше 250 мм, шириною – 50- 70 мм, що регулюються по висоті над сидінням у межах  230 ± ЗО мм та по відстані між підлокітниками в межах 350—500 мм.

- екран відео термінала та клавіатура мають розташовуватися на оптимальній відстані від очей користувача, але не ближче 600 мм, з урахуванням розміру алфавітно-цифрових знаків та символів.

- клавіатуру слід розміщувати на поверхні столу або на спеціальній, регульованій за висотою, робочій поверхні окремо від столу на відстані 100- 300 мм від краю, ближчого до працівника. Кут нахилу клавіатури має бути в межах 5-15'.

Вимоги безпеки під час експлуатації, обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ

Вимоги безпеки під час експлуатації ЕОМ

- Користувачі ЕОМ повинні слідкувати за тим, щоб відео термінали, ЕОМ, периферійні пристрої ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ були справними і випробуваними відповідно до чинних нормативних документів.

- Щоденно перед початком роботи необхідно проводити очищення екрана відео термінала від пилу та інших забруднень.

- Після закінчення роботи відео термінал та персональна ЕОМ повинні бути відключені від електричної мережі.

- У разі виникнення аварійної ситуації необхідно негайно відключити відео термінал та ЕОМ від електричної мережі.

- При використанні з ЕОМ та відео терміналами лазерних принтерів потрібно дотримуватись вимог Санітарних норм та правил устрою та експлуатації лазерів № 5804-91, затверджених Міністерством охорони здоров'я  в 1991 р.

Режим праці та відпочинку

- Режим праці та відпочинку тих, хто працює з ЕОМ, визначається в залежності від виконуваної роботи відповідно до ДСанПіН 3.3.2-007-98.

- Якщо проводиться психологічне розвантаження працівників, що виконують роботи з застосуванням ЕОМ, то воно повинно проводитись у спеціально обладнаних приміщеннях (кімната психологічного розвантаження) під час регламентованих перерв, або наприкінці робочого дня — відповідно до методики проведення психофізіологічного розвантаження, викладеної в додатку 9 до ДСанПіН 3.3.2-007-98.

4.3. Пожежна безпека

Пожежею називається безконтрольне горіння поза спеціальним вогнищем, що наносить матеріальний збиток. Як правило, процес горіння створюють речовини, що мають підвищену пожежну небезпеку. Тривалість пожежі, а також матеріальний збиток залежить від характеру і величини пожежного навантаження, тобто маси горючих і важкогорючих матеріалів.

Пожежна безпека - це стан об’єкту, при якому виключається можливість пожежі, а у випадку її виникнення виключається дія на людей небезпечних факторів пожежі та забезпечується захист матеріальних цінностей.

Пожежна безпека забезпечується завдяки створенню системи заходів пожежної профілактики і активного пожежного захисту.

Пожежна профілактика – це комплекс організаційних заходів і технічних засобів, що спрямовані на запобігання можливого виникнення пожежі чи зменшення її наслідків.

Система активного пожежного захисту – це комплекс організаційних заходів і технічних засобів по боротьбі з пожежами і запобіганню дії на людей небезпечних чинників пожежі, а також обмеження матеріальних збитків від неї.

До організаційних заходів належать правильний вибір технології; недопущення захаращення приміщень і будівельних майданчиків; навчання працівників правилам пожежної безпеки; спеціальне розміщення на складах та техніки в гаражах і ремонтних майстернях.

До технічних належать заходи, що стосуються правильного добору і монтажу електрообладнання, систем блискавкозахисту об’єктів і влаштування заземлення, іскрогасників тощо.

Пожежна небезпека тісно пов’язана з технікою безпеки, оскільки на пожежах гинуть не лише матеріальні цінності, а й люди, тому, проектуючи, будуючи і експлуатуючи виробничі приміщення, споруди і об’єкти, а також впроваджуючи технологічні процеси, треба враховувати вимоги пожежної безпеки нарівні з вимогами охорони праці.

Основний напрямок діяльності пожежної охорони полягає у профілактиці пожеж і в обмеженні їх розмірів. Пожежі або вибухи на підприємствах завдають великих матеріальних збитків і майже завжди супроводжуються нещасними випадками з людьми (опіки, поранення) тощо.

Контроль за дотриманням затверджених відповідно до діючого законодавства норм і правил пожежної безпеки на об’єктах народного господарства здійснюють органи Державного пожежного нагляду (ДПН) управління пожежної охорони Міністерства внутрішніх справ України.

Відповідальність за прийняття протипожежних заходів в організаціях покладається персонально на їх керівників без права передовіряти цю відповідальність іншим, підлеглим їм особам, вони здійснюють загальне керівництво роботою в галузі пожежної безпеки підприємств і організацій.

Керівник організації призначає наказом відповідальних за пожежну безпеку на кожну дільницю осіб, які повинні встановити на ввірених їм дільницях необхідний протипожежний режим; організувати навчання всіх підлеглих працівників правилам пожежної безпеки.

На підприємство встановлюються первинні засоби пожежогасіння відповідно до вимог Правил пожежної безпеки України.

Висновки:

  1.  Розроблена математична модель поширення напору в пліоценовому горизонті внаслідок впливу ПКК та рисових систем.
  2.  Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дозволили ідентифікувати параметри моделі для розрахунку поширення напору в пліоценовому горизонті.
  3.  Проведені розрахунки дозволили оцінити вплив ПКК на одномірній та двомірній моделі поширення напору в пліоценовому водоносному горизонті. Розрахунки показують, що після пуску ПКК швидко зростає напір, який незначно збільшується протягом літнього періоду.
  4.  Розроблено програмний комплекс для оцінки впливу водойм та рисових систем на підтоплення земель.


Література

  1.  Сизоненко В.П. Метод та засоби прогнозування розповсюдження радіоактивних забруднень у проточних поверхневих водоймищах з урахуванням режимів роботи АЕС і ГЕС: автореф. дис....канд. техн. наук: спец. 21.06.01. – К., 2008. –20 с.Галкин
  2.  Мокін В.Б., Мокін Б.І. Математичні моделі та програми для оцінювання якості річкових вод: Монографія. — Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2000.— 152 с.
  3.  Мокін В.Б. Математичні моделі для контролю та управління якістю річкових вод. Монографія. — Вінниця:  УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2005.— 172 с.
  4.  Ковальчук П. І.Моделювання і прогнозування стану навколишнього середовища: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл./ Павло Іванович Ковальчук.. – К. : Либідь, 2003. – 208 с.
  5.  Самарский А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры /А.А. Самарский, А.П. Михайлов. – М: Наука, 1997. – 320 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19295. Служба директорий Active Directory 3.58 MB
  Лекция 11 Служба директорий Active Directory Для централизованного управления большими сетями охватывающими несколько миллионов пользователей и компьютеров и быстрого доступа к ресурсам Windows 2003 использует службу каталогов Active Directory. Под каталогом в данном случае понима...
19296. Пользователи и группы 6.31 MB
  Лекция 12 Пользователи и группы Группы Windows 2003/XP Основным инструментом для управления возможностями пользователей в Windows 2003 является понятие группы. Под группой понимается набор учетных записей пользователей. Использование групп упрощает управление ресурсами сист...
19297. Файловые системы Windows XP Professional/Server 2003 303.5 KB
  Лекция 13 Файловые системы Windows XP Professional/Server 2003 Файловая система является одним из самых важных компонентов сетевой операционной системы. В первую очередь сеть создается для разделения данных и от того каким образом организованы эти данные зависят и произво...
19299. Сетевая печать 328 KB
  Лекция 14 Сетевая печать В сетях Windows 2003 используются печатающие устройства подключенные к рабочим станциям XP и серверам приложений контроллерам доменов принтеры со встроенными сетевыми интерфейсами. Все эти способы подключения позволяют разделять ресурсы пе
19300. Защита информации в сетях Windows 20000 2.2 MB
  Лекция 15 Защита информации в сетях Windows 20000 Защита информации в сетях Windows 2003 предполагает использование локальной политики безопасности на рабочих станциях и системы безопасности обеспечиваемой Active Directory по доступу к ресурсам домена или доменов. В Windows 2003 опреде
19301. Интернет-приложения. Средства телекоммуникаций. Поисковые машины. Новостные ленты. Интернет-магазины. Электронная коммерция 607 KB
  Лекция 16 Интернетприложения. Средства телекоммуникаций. Поисковые машины. Новостные ленты. Интернетмагазины. Электронная коммерция Интернетприложения. Средства телекоммуникаций Наиболее распространенные современные средства общения для своей работы использ
19302. Конденсаторы. Система условных обозначений и маркировки конденсаторов 163 KB
  Лекция № 5 Конденсаторы 1. Классификация основные электрические характеристики и параметры 2. Система условных обозначений и маркировки конденсаторов 1. Классификация и основные характеристики Основные понятия Конденсаторы лат Condenso сгущать уплотнят...
19303. Резисторы. Устройство, характеристики и параметры нелинейных резисторов 88.5 KB
  Лекция 4 2.1 Резисторы 1. Классификация и параметры резисторов 2. Устройство и применение линейных резисторов 3. Устройство характеристики и параметры нелинейных резисторов 1. Классификация и параметры резисторов Основные понятия Термин резистор про