ЬНОСТІ водоростей та Вищих водяних рослин (як джерела кісним) та від процесів біологічного и хімічного окиснення органічніх ті мінеральних Речовини [2-5].
2. Формалізація задачі. Вхідні та вихідні змінні. Побудова математичної моделі екосистеми
2.1 Модель Поширення забруднення підземних вод за моделлю Фелпса-Стрітера
найважливішою характеристикою якості води є концентрація розчіненого в ній кісним, необхідного елементи життєдіяльності водоростей и рослин. Ця величина звет біохімічна потреба в кісні (БПК) i чисельного віражається кількістю кісним в мл/л або г/м 3. У моделі Фелпса-Стрітера концентрація розчіненого кісним та органічніх відходів взаємопов'язані. Розкладання відходів відбувається під вплива бактерій, что віклікають хімічну реакцію з використанн розчіненого у воде кісним [6].
класичності результатами у сфері математичного моделювання Кисневий режиму и динаміки органічної Речовини є дослідження Фелпса и Стрітера, Які для Опису динаміки БПК и розчіненого кісним (РК) предложили систему рівнянь:
(2.1)
(2.2)
де - концентрація органічної Речовини, что вимірюється в Одиниця кісним;
- концентрація розчіненого у воде кісним;
- константа швідкості біохімічного окислюваності (оксідації);
- константа (коефіцієнт) аерації, что поклади від температури;
- концентрація насіченого кісним у воде.
Математична модель опісує кінетічні трансформації у воде легкоокіслювальної органічної Речовини и дінаміку розчіненого у воде кісним без урахування процесів розбавлення и водообміну (конвективної дифузії) [7].
Если система (екосистема) Відкрита, тобто ззовні у неї (річка, озеро, водосховище) Надходить органічна Речовини зі швідкістю, то дінаміку розчіненого у воде кісним (РК) i органічної Речовини (БПК) опісують такою системою рівнянь:
(2.3)
(2.4)
Моделювання переносу и окислюваності органічної Речовини в Поверхнево водах здійснюють помощью Загально диференціальних рівнянь, Які враховують НЕ только адвектівной и діфузійній перенесення Речовини в водному потоці, а й Інші фізико-хімічні та біологічні процеси.
Багатокамерна Двокомпонентне модель ґрунтується на опісі динаміки БПК и РК помощью системи звічайна диференціальних рівнянь (нульмірна модель). Пріймемо умову, что концентрація РК и БПК НЕ змінюється в Кожній і-й камері, яка характерізується Певної морфометричними (геометричність), гідрологічнімі и гідрофізічнімі параметрами в межах верхнього (Поверхнево) i нижнього (придонного) кулі води. Отже, вважатімемо, что верхній куля води водного об єкта поділеній на ділянок (камер), а Нижній куля - на ділянок (камер).
При візначенні змісту и Структури функцій та необходимо враховуваті Такі фактори: інтенсівність первинної біопродукції (фотосинтез), споживання кисня при діханні водоростей та других гідробіонтів, витрати кісним на хімічне окислення, споживання кисня БЕНТОСНИХ організмамі ТА ЙОГО витрати на хімічне окислення Речовини, что накопічуються в донніх відкладах. Усі ЦІ фактори при моделюванні можна врахуваті, если ввести їх кількісні характеристики: пітому (на одиницю про єму води) Первін продукцію кісним при фотосінтезі фітопланктону, фітобентосу та заглібленіх Вищих водних рослин; пітому ШВИДКІСТЬ споживання кисня при діханні водоростей (рослин) та водних тварин; пітому інтенсівність (ШВИДКІСТЬ) споживання кисня при хімічному окісленні Розчин у воде та змуленіх Речовини; пітому ШВИДКІСТЬ споживання кисня при хімічному розкладанні (окісленні) Речовини в донніх відкладах [7].
Питома інтенсівність (потік, ШВИДКІСТЬ) фотосинтезу фітопланктону и фітобентосу з підвіщенням температури води растет, досягаючі в Певнев інтервалі температур найбільшого значення, а потім, з подалі и підвіщенням температури, начинает спадаті. Збільшення концентрації біомасі фітопланктону до деякої крітічної величини зменшує інтенсівність его продуктівності внаслідок затемнення та других процесів внутрівідової конкуренції. Кількісне оцінювання Утворення кісним за рахунок фотосинтезу і визначення впліву життєдіяльності різкіх відів водних організмів (гідробіонтів) на Кисневий режим водних об єктів є очень складним при математичность моделюванні процесів формирование якості води, зокрема Кисневий режиму. ЦІ питання потребують Додатковий детального Вивчення, того нужно з'ясувати можлівість и доцільність урахування згаданіх факторів при розрахунку самоочісної спроможності (СС) різніх водних об єктів, особливо при розрахунку СС в малозабрудненіх водоймів, де пр...
