Математика от А до Я: Справочное пособие (издание третье с дополнениями)

Что касается аварий с выбросом токсикантов в атмосферу, то для активной борьбы с подобными инцидентами необходимо продолжить изучение:

— процессов развития крупномасштабных пожаров, взрывов и выбросов токсических веществ на открытой местности и в условиях городской застройки;

— влияния наличия горючих веществ, их доли в массе аварийного объекта и метеоусловий на характеристики возникновения и распространения аварийных выбросов;

— эффектов взаимодействия нескольких близких друг к другу очагов аварии на общую картину развития ситуации.

Ясно, что для получения недостающей информации и лучшего понимания происходящих при авариях процессов необходимы дополнительные экспериментальные данные, их анализ и широкое научное обсуждение, а также усовершенствование существующих математических моделей.

Представленная в настоящее время в литературных источниках информация о классификации аварий и их типизация по характеру возникающих источников загрязнения окружающей среды является запутанной, а иногда и противоречивой. Это объясняется отсутствием единой терминологии описания подобных ситуаций, а также неопределенностью в выборе исследователями определяющих параметров рассматриваемого физического процесса.

Существенным достижением в решении этой проблемы, на наш взгляд, является развитый в нашей книге подход к построению математических моделей аварийных выбросов, основывающийся на фазовом состоянии вещества. Он позволяет с единых позиций рассматривать широкий класс твердофазных и парогазовых атмосферных выбросов, используя для их описания универсальные системы уравнений.

Несмотря на то, что выбросы токсичных и загрязняющих веществ в крупных авариях и их свойства чрезвычайно важны, они при использовании своевременных математических моделей оцениваются весьма неточно. Это связано, в первую очередь, с некорректностью постановок задач, необоснованностью основанных предложений, а также с неполнотой знаний метеорологической обстановки при аварии и с невозможностью переноса данных моделирования аварий малого и среднего масштабов на крупномасштабные реальные происшествия.

Ясно, однако, что множество связанных с выбросами токсикантов вопросов может быть исследовано более точно, используя физическое моделирование отдельных процессов и разрабатывая реалистичные сценарии аварий.

В литературе имеется большой материал по аварийным происшествиям, связанным со взрывами и пожарами. Значительно меньше исследованы токсические выбросы (особенно задымления, запыления, токсические туманы), хотя их масштабы и последствия часто бывают несравненно более тяжелыми для общества. Причина этого в сложности и масштабности задач, а также в недостатке внимания к таким аварийным ситуациям. Практически вся жизненно важная для миллионов людей информация, связанная с отравляющими веществами, полностью закрыта для научной общественности, а богатый экспериментальный материал лежит втуне в секретных фондах и архивах арсеналов и научных институтов, оставаясь совершенно недосягаемым для специалистов.

В дальнейших работах по природоохранной и противоаварийной тематике следует проблема возникновения и развития токсических выбросов уделить повышенное внимание.

Литература

1. Маршалл В. Основные опасности химических производств — М.: Мир — 1989 — с. 672.

2. Водяник В.И. Взрывозащита технологического оборудования — М.: Химия — 1991 — с.256.

3. Романов В.И. О математическом моделировании турбулентных компактных выбросов В Трудах международной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (МТТМ.-14), 4–7 июня 2001 г. Смоленск, 2001 г.

4. Романов В.И. Распространение облаков продуктов подрыва ТТР в атмосфере. Отчет ИПГ — М. — 1987 — 28 с.

5. Тостинцев Ю.А. Тепло— и массообмен в химически реагирующих системах, Сб. статей — Минск — 1983 — с. 3–11.

6. Орлова Т.И., Помазкин Д.В., Хазине В.М. Влияние стратифицированного ветрового потока на динамику конвективного подъема аэрозольного облака, Сб. научи, тр. «Динамические процессы во внутренних и внешних оболочках земли» ИДГ и РАН — М. — 1995 — 287 с.

7. Morton B.R., Taylor G.I., Turner J.S., Turbulent Gravitational Convection from Maintained and Instantaneous Sources, Proc. Roy. Soc., (London), Ser. A., 234, 1 — 23, 1956.

8. Вульфсон Н.И., Левин Л.М. Метеотрон как средство воздействия на атмосферу — М.: Гидрометеоиздат — 1987 — 131 с.

9. Андреев В., Панчев С. Динамика атмосферных термиков — Л.: Гидрометеоиздат — 1975 — 152 с.

10. Тернер Дж. Эффекты плавучести в жидкостях — М.: Мир — 1977 — 429 с.

11. Скорер Р. Аэродинамика окружающей среды — М.: Мир — 1980 — 549 с.

12. Гебхарт В., Джахурия Й., Махаджан Р., Саммакия В. Свободноконвективные течения, тепло-и массообмен — т. 2 — М.: Мир — 1991 — 284 с.

13. Вульфсон Н.И., Левин Л.М. Нисходящий термик в неустойчивой атмосфере — Труды ИПГ — 1983 — Выл. 45 — с. 21–46.

14. Wang С.Р. Motion of an isolated buoyant thermal — Phys. of Fluid — v. 14 — № 8 — 1971 — p. 1643.

15. Hall W.S. The rise of an isolated thermal in wind schear — Q. J. Roy. Met. Soc. — 1962 — v. 88 — № 378.

16. Корф Э.И., Кац М.И. Техника безопасности и противопожарная техника в химической промышленности — М.: Высшая школа — 1961.

17. Гостинцев Ю.А., Копылов Н.П., Рыжов А.М., Хасанов И.Р. Численное моделирование конвективных движений над большими пожарами при различных атмосферных условиях — ФГВ — № 6 — 1991 — с. 10–17.

18. Математическое моделирование. Сб. под ред. Дж. Эндрюса и Р. Маклоуна — М.: Мир — 1979 — 248 с.

19. Математические модели рационального природопользования, Сб. под ред. В.В.Пененко, И.Б.Токина — Новосибирск: Наука — 1989 — 140 с.

20. Лотов А.В. Введение в экономико-математическое моделирование — М.: Наука — 1984 — 392 с.

21. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды — М. Наука — 1982.

22. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы — Л.: Гидрометеоиздат — 1975.

23. Пененко В.В., Алоян А.Е. Модели и методы для задач охраны окружающей среды — Новосибирск: Наука. — 1985.

24. Malkus J.S. The slopes of cumulus cloud in relation to external wind shear — Q. J. Roy. Met. Soc.

— v. 78 — № 338 — 1952.

25. Природно-ресурсные ведомости — № 11, сентябрь 1999.

26. Романов В.И. Особенности распространения радиоактивных примесей вблизи радиационно опасного объекта. Атомная энергия, т. 78, вып. З, март 1995 г., С. 191–195.

27. Cotton W.R. Atmospheric convection and nuclear winter — Amer. Sci. — 1985 — 73 — № 3 — p. 275–280.

28. Penner J.E., Haselman L.C., Edwards L.L. Buoyant plume calculations — AIAA Pap. — 1985 — 459 — p. 1–9.

29. Голицын Г.С., Гостинцев Ю.А., Солодовник А.Ф. Турбулентная пла вучая струя в стратифицированной атмосфере// ПМТФ — 1989 — № 4 — с. 61–72.

30. Гостинцев Ю.А., Солодовник А.Ф. Мощный турбулентный термик в устойчиво стратифицированной атмосфере. Численное моделирование — ПМТФ — 1987 — № 1 — с. 47–53.

31. Махвиладзе Г.М., Мелихов О.И., Якуш С.Е. Подъем турбулентного осесимметричного термика в неоднородной сжимаемой атмосфере — ПМТФ — 1989