Екологічна безпека систем водопостачання міст: методологія вивчення та управління - Автореферат

Одним із найважливіших і маловивчених питань залишається підтримування постійної доставки питної води споживачам з одночасним забезпеченням екологічної безпеки та потрібного рівня цивільного захисту міських територій і населення. У звязку з цим у дисертації вирішується актуальне науково-прикладне завдання щодо обґрунтування теоретичних основ зменшення техногенного ризику в централізованому водопостачанні міст, розроблення і пошуку за їх допомогою оптимальних форм управління екологічною безпекою водопостачальних систем. Дисертаційна робота відповідає основним планам наукових досліджень Інституту телекомунікацій і глобального інформаційного простору Національної академії наук України, зокрема темам: "Створення бази даних природних ресурсів і аналіз екологічних проблем у мінерально-сировинному комплексі України" (державна реєстрація №ДР 0105U000441), "Розробка математичних моделей та технічних рішень у галузі архітектурно-екологічних проблем містобудування" (№ДР 0105U000442). Українського НДІ прогресивних технологій у комунальному господарстві "УКРКОМУННДІПРОГРЕС", де здобувач був виконавцем НДР по таких напрямках: в проекті "Перекладка технічно зношеної водопровідної мережі" (№ДР 0105U005854) - обґрунтування відновлення водопровідних комунікацій; по темах "Розрахунок втрат, неврахованих і технологічних витрат води" (№871/2001) і "Розробка поточних технологічних нормативів використання питної води" (№3418/2005) - методологія дослідження групового водопостачання; по темі "Розрахунок припливів в систему водовідведення м. Вирішення поставлених задач виконано за допомогою методів: математичного та компютерного моделювання - для розроблення моделей формування якості води і розвитку гідрологічних явищ; теорії ймовірностей і математичної статистики - для оброблення даних натурних вимірювань; географічних інформаційних технологій - у процесі синтезу тематичних картографічних моделей; біотестування - для удосконалення моніторингу поверхневих вод; логічного аналізу та узагальнення науково-технічної інформації - під час оцінювання здобутих результатів.Аксіоматика складає базис теоретико-методологічних передумов розвязання проблеми ЕБВ і сформульована автором виходячи з позицій сучасних концепцій природознавства й активних відносин людини з довкіллям: а1 системної відкритості: вода і водопостачання існують як взаємодії складних відкритих систем; а2 загальності: вода - матриця життєвих властивостей, універсальна структурно-постійна частина живої природи; а3 модельної неадекватності: всеохоплюючої й всебічної моделі води не існує; а4 евентуальної небезпеки: діяльність з водопостачання потенційно небезпечна; p1 пізнавальної обмеженості: пізнання води та її характеристик, проявів і оцінки лімітується реально непереборною зоною обмеженості; p2 параметричної локалізації: якість природної води нескінченно різноманітна, але його параметри зосереджені в кінцевій області; p3 еквівалентної протидії: штучним обмеженням вода протиставляє свій природний рух (наслідок: втрати води в господарській системі неминучі); p4 природного балансу: "господинею" господарської води залишається природа; p5 водно-екологічного дуалізму: водопостачання на практиці несе неусувне екологічне протиріччя; p6 відносної динамічності: будучи повязане з найбільш динамічною речовиною в природі, само централізоване водопостачання в своїй основі статичне (жорстко детерміноване); p7 апріорної непередбачуваності: безумовну нешкідливість води для питних цілей гарантувати неможливо; p8 релятивної стійкості: абсолютна сталість систем водопостачання недосяжна (наслідок: тимчасові відключення водопроводу системно неусувні). , екологічний водопостачання комунальний де ui ={u1, u2, u3}-безрозмірні перемінні, що інтегровано характеризують якість c, витрату q і тиск p води відносно їх оптимальних значень; 1(x)={0, x0} - симетрична одинична функція; q1i>0, q2i>0 - параметри кривих hi для опису змінних ui. Екологічна безпека для водопостачання (на вході - ЕБВВХ, security) - стан джерел і систем водопостачання, за якого забезпечується захищеність здоровя людини від небезпеки, зумовленої порушенням встановлених нормативів у сфері питного водопостачання; комплекс дій, станів і процесів, за яких утримується захищеність систем водопостачання та якості води в них від прямого чи опосередкованого впливу антропогенних і природних факторів. Екологічна безпека від водопостачання (на виході - ЕБВВИХ, safety) - стан навколишнього природного середовища (НПС), коли із заданою ймовірністю або іншою мірою небезпеки відвертається його погіршення через діяльність з водопостачання і виникнення внаслідок цього самої небезпеки для екосистем і людини.В ній наведено теоретичне узагальнення та нове розвязання наукової проблеми забезпечення екологічної безпеки систем господарсько-питного водопостачання міст (ЕБВ) і розроблено форми оптимального управління нею із застосуванням математичних моделей, інформаційних технологій т

2. Основний зміст роботи