Главная » Просмотр файлов » Автореферат диссертации

Автореферат диссертации (1141599), страница 3

Файл №1141599 Автореферат диссертации (Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения) 3 страницаАвтореферат диссертации (1141599) страница 32019-05-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Приувеличении нагрузки с 0 до 30 кПа kВ уменьшился в 6,4 раза до 0,5 м/сут, а kГ в 5,5 разадо 1,1 м/сут. Зависимость коэффициента фильтрации торфа от давления описываетсяуравнением:10k k e , bpf0(1)где k0 – коэффициент фильтрации неуплотненного торфа;e – основание натурального логарифма;p – давление на образец, кПа;b – коэффициент, равный 0,061 при вертикальной фильтрации и 0,058 - при движенииводы в горизонтальном направлении вдоль слоев.Использованный метод определения водопроницаемости не в полной мерепригоден для испытаний торфа.

Во-первых, испытание образцов небольшого размераприводит к существенному разбросу данных из-за неоднородности торфа и наличиякрупных пор, корней растений и т.п. Во-вторых, при изучении горизонтальнойфильтрации движение воды и нагрузка на образец действуют в одном направлении –вдоль слоев, что не соответствует схеме фильтрации и деформирования торфянойзалежи.Для повышения достоверности получаемых результатов нами быласконструирована и изготовлена фильтрационная установка, состоящая изфильтрационного прибора, стенда управления, устройства для подачи воды изагрузочного приспособления (рисунок 3).абРисунок 3 – Компрессионно-фильтрационная установка:а – схема, б – общий вид; 1 – корпус стенда; 2 – регулирующие краны;3 – выпускная трубка; 4 – мерный цилиндр; 5 – станина; 6 – фильтрационный прибор;7 – загрузочная рама; 8 – груз; 9 – входной штуцер; 10 – краны подачи воды;11 – соединительный шланг; 12 – напорный бак; 13 – штанга11Фильтрационный прибор (рисунок 4) состоит из кубического корпуса,вмещающегообразецненарушеннойструктурыразмером15х15х15 см,перфорированных днища и поршня.Две противоположных стенкикорпусаявляютсятакжеперфорированными, и внутри нихимеютсягоризонтальныеизолированные друг от друга каналы,которые могут соединяться с напорнымбаком или трубкой для сброса воды.Каждыйизканаловснабженотдельнымкраном.Конструкцияприборапозволяетопределятькоэффициентфильтрациипридвижении воды в вертикальном игоризонтальном направлениях, в томчисле послойно и при любой,изменяющейсявходеРисунок 4 – Схема фильтрационногокомпрессионного сжатия торфа высотеприбора:образца.1 – шток; 2 – кран для выпуска воздуха;Коэффициентыфильтрации3 – стенка; 4 – перфорированный поршень;неуплотненного торфа в вертикальном5 – горизонтальный канал;и горизонтальном направлениях в6 – штуцер; 7 – днищесреднем составили: kВ = 4,6 м/сут,kГ = 21,6 м/сут.При увеличении нагрузки с 0 до 30 кПа значение kВ уменьшилось в 7,6 раза до0,6 м/сут, а kГ – в 8,3 раза до 2,6 м/сут (рисунок 5).

Зависимости коэффициентовфильтрации торфа от давления описываются степенным уравнением (1) с показателемстепени b = 0,065 при вертикальной фильтрации и b = 0,07 при горизонтальнойфильтрации.k30f,м/сут25201511025001020p, 30кПаРисунок 5 – Зависимость коэффициента фильтрации от нагрузки на образец:1 – фильтрация в горизонтальном направлении;2 – фильтрация в вертикальном направлении12Коэффициенты фильтрации, определенные на втором приборе, оказались вышезначений, полученных на первом приборе, – в 1,4 раза для вертикальной фильтрации и3,5 раза для горизонтальной фильтрации.

Причиной служит сохранение природнойтекстуры торфа при подготовке образца и загрузке прибора.Коэффициент фильтрации неуплотненного среднеразложившегося торфа нижнегослоя болота составил 0,32 м/сут и при увеличении нагрузки с 0 до 30 кПа значениеуменьшилось до 0,1 м/сут. Зависимость коэффициента фильтрации торфа от давленияописывается уравнением (1) с показателем степени b=0,041. Исследуемый торфобладает однородной структурой и не является анизотропным грунтом.В связи с тем что среди контролируемых в ходе мониторинга поллютантовнаибольшее превышение ПДК в грунтовой воде зафиксировано у летучих фенолов,содержание которых отнесено к основным показателям при оценке экологическойобстановки территории, и процессы их сорбции торфом мало исследованы, вдиссертационной работе определялась сорбция–десорбция торфом фенола и гваякола,как типичных представителей одноатомных фенолов.Исследования выполнялись на установке, включающей гильзу диаметром 50 мм,разделенную двумя пористыми дисками на три камеры: рабочую и две торцевых.

Длинарабочей камеры, в которой размещается образец торфа, может изменяться от 2 до 15 см.Жидкость к образцу подается из наливного бака через напорный бак с поплавковымзатвором. Профильтровавшаяся жидкость отводится по шлангу в мерный цилиндр.Перед проведением испытаний образцы торфа подвергались пробоподготовкеэтанолом.

Подготовленный торф помещали в рабочую камеру установки, уплотняя дозначений коэффициента пористости, характерных для исследуемой торфяной залежи.Опыты проводились в три этапа. Первый этап – фильтрация дистиллированнойводы через образец для удаления остатков этилового спирта. Второй этап – фильтрациядвухкомпонентного модельного раствора фенола и гваякола. Концентрация фенола игваякола принималась 10 мг/л (в соотношении 50/50). Третий этап – фильтрациядистиллированной воды для вымывания модельного раствора из образца.В течение опыта регистрировали объем профильтровавшейся жидкости и черезопределенные интервалы времени (5 - 90 минут) отбирали пробы фильтрата.

Для всехотобранных проб проводили записи электронных спектров поглощения вультрафиолетовой области на спектрофотометре СФ-2000. Для каждого этапаэксперимента строили графики зависимости приведенной оптической плотностифильтрата Dпр от объема фильтрата ω, рассчитанного на 1 г сухого вещества образцаторфа (рисунок 6).Анализ результатов показал, что фенол и гваякол непрочно связываются твердойфазой торфа и полностью вымываются из образца фильтрующейся через него водой.Для определения интенсивности выноса загрязняющих веществ из торфа на той жеустановке проводились испытания образцов торфа, отобранных на болоте Конинник сглубины 1 - 3 м.

Через образцы пропускали дистиллированную воду, периодическиотбирали пробы фильтрата и проводили химический анализ на содержание тех жезагрязнителей, которые определялись в процессе мониторинга.131Dпр0,80,60,40,2001000этап №12000этап №230004000ω, 5000мл/гэтап №3Рисунок 6 – Зависимости приведенной оптической плотности от объема фильтратаПо результатам опытов получены зависимости снижения удельной концентрацииполлютантов от расхода воды:C a b ,(2)С0где ∆С – снижение концентрации поллютанта в фильтрате, мг/л;С0 – начальная концентрация поллютанта в фильтрате, мг/л;ω – расход воды в литрах на 1 г образца;a, b – параметры, зависящие от вида поллютанта (таблица 2).Наибольшей скоростью вымывания характеризуются аммоний солевой, фосфаты илигнинные вещества.

Для полного вымывания этих поллютантов необходимопрофильтровать объем воды порядка 1,2 л на 1 г твердой фазы торфа. У нефтепродуктови фенолов этот процесс протекает медленнее. Путем экстраполяции данных можноопределить, что для полного вымывания фенолов потребуется 3,8 л/г, а длянефтепродуктов – 11 л/г.ПоллютантФенолыНефтепродуктыАммоний солевойФосфатыЛигнинные веществаТаблица 2 – Параметры уравнения (2)Параметр уравненияa0,670,550,970,970,94b0,300,250,100,140,09В главе 4 «Оценка скорости самоочищения болота» приведены результатычисленного моделирования гидрогеологического режима болота и предложен метод14прогноза продолжительности выноса поллютантов с загрязненного торфяного массивадо состояния, допускающего хозяйственное освоение территории.В главеобосновывается 4-е положение, выносимое на защиту.Численное моделирование болота Конинник выполнялось в программномкомплексе «PLAXIS 3D», позволяющем учитывать основные гидрогеологическиепоказатели (коэффициенты фильтрации в горизонтальном и вертикальномнаправлениях, гидравлический уклон), а также количество выпадающих осадков.Исходные параметры торфа (коэффициент пористости, удельный вес, модульдеформации) принимались по результатам лабораторных испытаний, коэффициентыфильтрации в горизонтальном и вертикальном направлениях взяты по результатамопределения водопроницаемости на приборе собственной конструкции.Рельеф поверхности болота и глубина торфа задавались по данным инженерногеодезических и инженерно-геологических изысканий.

Приток атмосферных осадков вмодели принимался по данным гидрометеостанции г. Онега за вычетом испаряемости.В качестве расчетной модели грунта была использована модель Мора-Кулона.Модель разбивалась на 15-узловые элементы с размером сторон не более 1,5 м.Границы модели задавались полностью водонепроницаемыми, за исключениемповерхности болота и северной торцевой плоскости (места стока поверхностных вод сболота).По результатам моделирования был сформирован фильтрационный потокгрунтовых вод, позволяющий определять направление и скорость движения воды влюбой точке болотного массива.В связи с тем что уменьшение концентрации загрязняющих веществ в торфяноммассиве происходит за счет инфильтрации дождевых и талых вод и выноса ихгрунтовыми водами, а значит, зависит от скорости движения грунтовых вод и времени,применив уравнение (2) к торфяному массиву, получим:C a b  a  t   a b  t b  kt b ,bС0(3)где ΔС – снижение концентрации поллютанта, мг/л, C  С0  С ;С0 – начальная концентрация поллютанта, мг/л;ν – скорость движения грунтовых вод, м/год;t – время наблюдения, год.После преобразований получаем:C  С0 1 ktb(4)Анализ данных мониторинга показал, что зависимость концентрации поллютантовот времени может быть выражена уравнением (4) с показателем степени b, полученнымв ходе лабораторных испытаний по промывке загрязненного торфа.Расчетные кривые, построенные с использованием уравнения (4), показалидостаточную сходимость результатов с данными мониторинга (R = 0,75÷0,94)(рисунок 7).

Характеристики

Список файлов диссертации

Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6540
Авторов
на СтудИзбе
300
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее