Главная страница
Навигация по странице:

  • ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

  • Цель работы

  • Отчет по экологии (озеро). Отчет по лабораторной работе 2 Имитационная игра Озеро студентка группы 5 нт 7 Ткаченко И. Н


    Скачать 27.67 Kb.
    НазваниеОтчет по лабораторной работе 2 Имитационная игра Озеро студентка группы 5 нт 7 Ткаченко И. Н
    АнкорОтчет по экологии (озеро).docx
    Дата08.02.2017
    Размер27.67 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтчет по экологии (озеро).docx
    ТипОтчет
    #2471

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


    ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
    ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

    «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
    ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2
    Имитационная игра «Озеро»

    Выполнила: студентка группы 5 – НТ – 7 Ткаченко И. Н.

    Преподаватель: Чернышова Н.Е.

    Самара

    2013г.

    Цель работы – вывести водоем из запущенного состояния и затем поддерживать качество воды в водоеме на уровне ПДК.

    Задача - овладеть практическими приёмами и методами контроля по эксплуатации экосистемы «Озеро»; приобрести умения и навыки использования технических средств при оптимальном планировании взаимосвязанных параметров управления.
    1 ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

    Для успешного управления экологической системой «Озеро» нужно усвоить закономерности, лежащие в основе водного баланса, превращений и деструкции веществ, насыщения воды кислородом, влияния метеоусловий на экологические процессы.

    Компьютерная программа моделирует естественные процессы, протекающие в системе, включающей в себя:

    1. Водоем средних размеров в черте города, разбитый на три зоны – промышленную, среднюю и культурную. Нормальным считается уровень воды в озере от 9,8 до 10,2 м.

    2. Приближенные предприятия - завод, фабрика, база, использующие воду озера для своих технологических процессов, загрязняя её органикой и неорганикой. Объём забираемой воды равен объёму сбрасываемой. Концентрации органики и неорганики в сбрасываемой воде могут меняться через каждую декаду. Ботанический сад только забирает воду из озера.

    3. Гидрометцентр, обеспечивающий краткосрочный прогноз (до 10 дней): температуры воздуха и воды, осадков, давления и силы ветра.

    4. Две стационарные станции ежедневного взятия проб воды в промышленной и средней зонах и одну передвижную – для взятия проб воды по необходимости в культурной зоне.

    5. Службу управления качеством воды, которая осуществляет подкачку чистой воды в промышленную зону (Р), сброс воды из культурной зоны (S), искусственную аэрацию вод средней и культурной зон.

    6. Финансирующий орган. Для управления озером на два месяца выделяется 300 условных рублей. Эти деньги расходуются на перекачку воды из расчёта 0,5 усл. руб. за каждые 1000 куб. м и на искусственную аэрацию из расчёта 0,25 руб. за повышение концентрации кислорода в одной зоне на 1 мг/л.


    2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

    Управление экосистемой циклическое.

    В начале каждого цикла обучаемый оценивает:

    а) состояние озера – качество воды в каждой зоне озера, уровень воды;

    б) прогноз погоды на текущую декаду;

    в) прогноз деятельности прибрежных предприятий по объему используемой воды и концепциям органики и неорганики в сточных водах;

    г) имеющуюся в его распоряжении денежную сумму для расхода на перекачку воды и аэрацию.
    3 ХОД РАБОТЫ

    Игровой цикл состоит из последовательности обращения к режимам меню в таком порядке «состояние – прогноз – управление – работа».

    Наша задача состоит в том, чтобы в течение первого месяца (июня) вывести озеро из запущенного состояния до уровня предельно допустимых концентраций (ПДК) по кислороду, органике и неорганике, а в течение второго месяца (июля) поддержать в озере качество воды на уровне ПДК. Не штрафуется превышение по кислороду в 1,5 раза.

    В начале каждого игрового цикла с помощью раздела меню «состояние» следует проанализировать текущие концентрации кислорода, органики и неорганики в каждой зоне, уровень воды в озере, оставшуюся денежную сумму для расхода на перекачку воды и аэрацию. Затем необходимо оценить прогноз погоды и прогноз деятельности предприятий.

    После этого задачей оказывается выбор:

    • продолжительности очередного цикла (от 3 до 10 суток),

    • мощность подкачки чистой и откачки загрязнённой воды,

    • интенсивности искусственной аэрации.

    После ввода этих данных в ЭВМ моделируется естественное поведение экологической системы в течение длительности выбранного цикла.

    Весь процесс в целом имеет следующие способности. Если уровень воды в озере выходит за пределы допустимых норм, то на одни сутки станции перекачки переводятся автоматически на режим подъема уровня или его снижения. Если выделенная на управление денежная сумма оказывается израсходованной раньше двухмесячного срока, то обучаемый в оставшиеся дни не может воздействовать на систему (экосистема развивается с отключенными станциями воды и её аэрации). Начиная со второго месяца управления экосистемой обучаемому начисляются штрафные баллы: по одному за каждый день, когда не было обеспечено качество воды. Обучаемый отстраняется от должности диспетчера после получения 16 –го штрафного балла.
    4 ПРИРОДООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

    Подкачка и сброс воды создают в озере течение из промышленной зоны через среднюю в культурную зону. В результате чего в водоёме происходят процессы разбавления, перемешивания и уменьшения концентраций загрязнителей.

    Концентрация органики растёт за счёт сброса сточных вод предприятиями, а убывает за счёт деструкции и разложения. Кроме того, концентрация органики изменяется вследствие перетока воды из одних зон в другие. Следует иметь ввиду, что чем выше концентрация кислорода в воде, тем сильнее идёт разложение органики с образованием неорганических веществ, значит, увеличивается концентрация неорганики.

    Концентрацию неорганики можно понизить только проточностью воды.

    Следует учесть, что станции перекачки воды переводятся автоматически на режим подъёма уровня (Р=5000 м3/сут., S=0 м3/сут.) или его снижение (Р=0 м3/сут., S=5000 м3/сут.), если уровень воды выходит за пределы допустимых норм.

    Растворенный в воде кислород как расходуется, так и пополняется ввиду нескольких причин. Пополняется кислородом вода за счёт естественной и искусственной аэрации, также за счёт дождевой воды и подкачки чистой воды.

    Расход кислорода обусловлен разложением органики и водообменном с предприятиями. Забирая воду, обогащённую кислородом, и сбрасывая воду без кислорода, предприятие уменьшает концентрацию кислорода в воде.

    Однако, сколь бы интенсивной не была искусственная аэрация, она не может дать концентрацию кислорода выше предельного насыщения (эта величина зависит от температуры воздуха и атмосферного давления).

    Значит, концентрацию кислорода в промышленной зоне можно повышать за счёт подкачки чистой воды, тогда как в средней зоне и культурной это следует делать за счёт аэрации, причём аэрация в средней зоне должна быть выше, чем в культурной.

    Таблица 1.

    Перечень выбираемых параметров функционирования системы


    Июнь

    Продолжительность периода, Т

    Подкачка воды, Р

    Сброс воды, S

    Аэрация, А1

    Аэрация, А2

    Остаток средств, руб

    10

    2000

    0

    6

    6

    300

    10

    2500

    1000

    5

    3

    280

    10

    3400

    3150

    4

    4

    236

    10

    4000

    4000

    2

    2

    186,5


    Июль

    Продолжительность периода, Т

    Подкачка воды, Р

    Сброс воды, S

    Аэрация, А1

    Аэрация, А2

    Остаток средств, руб

    10

    5000

    4000

    2

    2

    159

    10

    4500

    3500

    3

    3

    110,6

    10

    5000

    4500

    2

    3

    72,5

    10

    5000

    4000

    3

    4

    40,25


    Вывод:

    - таким образом, для успешного управления качеством воды в озере необходимо освоить закономерности, лежащие в основе водного баланса, превращения и деструкции веществ, насыщения воды кислородом, влияния метеоусловий на экологические процессы;

    - необходимо научиться оптимальному планированию нескольких взаимосвязанных параметров управления в условиях ограничения суммарной стоимости расходов;

    - по итогам игры при разумной экономии средств мы сохранили нормальный водный баланс у водоема и получили один штрафной балл, полученная оценка - “хорошо”.
    написать администратору сайта