Numerical simulation of ground waters contamination and protection
Keywords:
ground waters pollution, numerical simulation, underground wallAbstract
Abstract. Purpose. Development of a numerical model to calculate the dynamics of ground waters contamination after spillages at railways and ground waters protection by using underground wall. Methodology. For the numerical simulation of contaminant transport in ground waters the 2D transport equation is used. This equation takes into account the effect of ground waters speed, dispersion process, the intensity of emission. For the numerical integration of the governing equation of contaminant transport the implicit finite-difference splitting scheme is used. The numerical calculation is divided into fifth steps of splitting and at each step of splitting the unknown value of the contaminant concentration is determined by the explicit scheme which is called “ scheme of running calculation”. On the basis of the numerical model generic model was developed. To code the finite – difference equations FORTRAN language was used. Computational experiments were carried out to estimate the possible contamination zone after spillage at Pridneprovskaya railway. Findings. The proposed model allows you to calculate the ground waters contamination due to the spillage of different cargo at railways. The model allows to determine the size of the ground waters contamination and its dynamics after spillage at railways. This model also allows to predict the contamination area development in the case of underground wall application to reduce dimensions of contamination area. Results of numerical experiments are presented. Originality. An efficient numerical model allowing to calculate quickly the ground waters contamination after spillages at railways was developed. Practical value. The developed numerical model can be used to estimate the size and intensity of contamination zone after spillages at railways. With the help of the developed numerical model it is possible to solve the problem of assessing the impact of accident spillage at railways and develop protection measures.References
Avarii i katastrofy. Preduprezhdenie i likvidatsiya posledstviy. Red. Kotlyarevskiy V.A., Zabegaeva A.V. [Accidents and disasters. Prevention and response: textbook in 6 books. Edited by Kotlyarevsky V.A., Zabegaeva A.V.]. Moscow, АСВ Publ., 2001 – 2005.
Belyaev N.N., Korenyuk E.D., Hrushh V.K. Kompyuternoe modelirovanie dinamiki dvizheniya i zagryazneniya podzemnyh vod [Computer modeling of dynamics of movement and pollution of underground waters]. Dnepropetrovsk, Science and education Publ., 2001, 156 p.
Belyayev N.N., Dolina L.F., Kalashnikov I.V. Primenenie pogloshhayushhih skvazhin dlya podavleniya razvitiya zony zagryazneniya podzemnogo potoka [The use of absorbing wells to suppress the development of the zone of contamination of the underground stream]. Zbirnyk naukovykh prats: Ekologiya i pryrodokorystuvannya. [Ecology and Nature Conservation]. Dnipropetrovsk, 2004, № 7, pp. 181 – 186.
Belyayev N.N., Kalashnikov I.V. Matematicheskoe modelirovanie protsessa promyvki zony aehratsii [Mathematical modeling of the washing process of the aeration zone]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan]. Dnipropetrovsk, 2008, issue 24, pp. 100 – 102.
Bomba A.Ya., Xlapuk M.N., Sydorchuk B.P. Matematychne modelyuvannya procesiv masoperenosu z uraxuvannyam malyx deformacij seredovyshha [Mathematical modeling of mass transfer considering small deformations environment]. Aktualn problemi vodnogo gospodarstva [Actual problems of water management]. Rivne, УДАВГ Publ., 1997, issue 1, pp. 11 – 15.
Goldberg V.M., Gazda S. Gidrogeologicheskie osnovy ohrany podzemnyh vod ot zagryazneniya [The theory of atmospheric diffusion of radioactive emissions Hydrogeological basis for protection of groundwater from pollution]. Moscow, Nedra Publ., 1984. 262 p.
Kalashnikov I.V. Chislennoe modelirovanie nestatsionarnyh protsessov zagryazneniya podzemnyh vod [Numerical modeling of non-stationary processes of groundwater pollution]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan]. Dnipropetrovsk, 2007, issue 19, pp. 42 – 46.
Zelenko Yu.V., Plahotnik V.I. Kinetika migratsii dizelnogo topliva cherez grunty vo vremya tekhnologicheskih prolivov i transportnih avariy [Kinetics of migration of diesel fuel through soils during technological straits and transport accidents]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan]. Dnipropetrovsk, 2004, issue 3, pp. 30 – 33.
Krainov S.R. Geohimicheskie modeli prognoza formirovaniya kachestva podzemnyh vod (obzor vozmozhnostey i ogranicheniy) [Geochemical models of forecasting the formation of groundwater quality (a review of the possibilities and limitations)]. Vodnye resursy [Water resources]. 1999, issue 26, №3, pp. 322 – 334.
Lukner L., Shestakov V.M. Modelirovanie migratsii podzemnyh vod [Modeling of groundwater migration]. Moscow, Nedra Publ., 1986. 208 p.
Mironenko V.A., Rumynin V.G., Uchaev V.K. Ohrana podzemnyh vod v gornodobyvayushhih rayonah (opyt gidrogeologicheskih issledovaniy) [Protection of underground waters in mining areas (experience in hydrogeological research)]. Leningrad, Nedra Publ., 1980. 320 p.
Oleynik A.Ya. Geogidrodinamika drenazha [Geohydrodynamics of drainage]. Kyiv, Naukova dumka Publ., 1981. 284 p.
Rudakov D.V. Vliyanie pogloshhayushhego ehffekta vodoupora na massoperenos v podzemnyh vodah [Effect of the absorbing effect of waterproof on mass transfer in groundwater]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu. Seriia: Mekhanika. Vypusk 2 [Bulletin of Oles Honchar Dnipropetrovsk National University. Series: Mechanics. Volume 2], 1998, no. 2, vol 1, pp. 94-99.
Pshinko A.N., Belyayev N.N., Kalashnikov I.V. Ehkologo-gidrogeologicheskoe obosnovanie prirodoohrannyh meropriyatiy pri likvidatsii posledstviy avariynyh razlivov [Ecological and hydro-geological substantiation of nature protection measures during liquidation of consequences of emergency spills]. Dnepropetrovsk, Nova ideologiya Publ., 2011, 173 p.
Gregorauskas M., Klimas A., Sleinius. S.A. Computer analysis of groundwater quality and its prediction under complicated boundary conditions. Lithuania Environment Modeling Technologies – Riga, 1997. – P.38–49.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
