Дослідження процесів масопереносу при фільтрації підземних вод (стр. 15 из 16)
яке задовольняє межові умови
(3. 149)Застосування методу відокремлювання змінних (метод Фур'є) призводить до розв'язку (у частках від c1):
(3. 150)рис. 3.8.
де
, функція 
визначається рівностями (3.144),(3.145), а коефіцієнти 
обчислюються за формулою 
(3. 151)Розв'язок крайової задачі (3.148)-(3.149) отримуємо у вигляді:
(3. 152)де
, коефіцієнти 
обчислюються за формулою 
(3. 153)а власні значення
визначються із рівняння 
(3. 154)Графіки цих функцій наведено на мал. 3.9, 3.10.
Отже, отримані аналітичні розв'язки всіх основних крайових задач конвективної дифузії забруднюючих воду речовин за умови осереднення швидкості фільрації по просторовим координатах.
У разі змінної швидкості фільтрації вдається знайти числово-аналітичні розв'язки деяких стаціонарних завдань.
рис. 2.9.
рис.2.10.
4. Отримання аналітичних розв'язків при конвективній дифузії солей і гіпсів
Розглянемо крайові задачі, що з'являються при дослідженні конвективної дифузії солей, що залягають на глибині T, причому будемо припускати, що міграція солей або вилужування гіпсів здійснюється внаслідок фільтрації підземних вод під гідротехнічними спорудами, через земляні загати, перемички, дамби (мал. 3.За, б) або внаслідок зрошування територій і відводу підземних вод через дренажні споруди (мал. 3.3в, г). Відзначимо, що постановка крайових завдань конвективної дифузії солей, особливо в разі усталеного процеса, суттєво відрізняється від постановки крайових завдань, що розглянуті вище, які виникають при міграції забруднень. Питання про відшукання точних розв'язків завдань конвективної дифузії солей суттєво залежить від структури схеми фільтрації навіть у тому разі, коли область комплексного потенціала зображується у вигляді прямокутника (мал. 3.4).
Розглянемо спочатку стаціонарні крайові задачі. При завданні концентрації солей на межі із водоймами за досить великої їх ширини і при заданій концентрації солей (або гіпсів) на глибині T виникає задача: у прямокутнику ABCD, який є областю приведеного комплексного потенціала
для схеми фільтрації мал. 3.5а знайти розв'язок 
рівняння (3.124) за крайових умов: 
(4.1) 
(4.2)Розв'язок крайової задачі (3.124), (4.1),(4.2) шукатимемо у вигляді суми
(4.3)Внаслідок підстановки (4.3) в (3.124) отримуємо відповідно задачі:
(4.4) 
(4.5) 
(4.6)Розв'язок задачі (4.4) записується у вигляді (3.126). Застосуємо метод відокремлювання змінних до задачі (4.5), (4.6). Отримуємо розв'язок у вигляді ряду Фур'є. Отже, шуканий розв'язок можна записати у вигляді
(4.7)де коефіцієнти
визначаються рівністю 
(4.8)У разі швидкого відведення вод із нижнього б'єфа (або дренажного каналу) замість межової умови (4.1) необхідно використовувати умову:
(4.9)Розв'язок відповідної задачі в цьому разі можна записати у вигляді
(4.10)де коефіцієнти
визначаються так: 
(4.11)причому власні значення
визначаються за рівнянням (3.141).Для схеми фільтрації, що розглядається, коли область комплексного потенціала зображується у вигляді прямокутника ABCD (мал. 3.4г), а швидкість фільтрації, що присутня в правій частині рівняння (3.110), осереднюється по області комплексного потенціала, розв'язки відповідних крайових завдань конвективної дифузії солей (або гіпсів) можна отримати також; за допомогою методу Фур'є. Зокрема, у разі інтенсивного відводу засолених вод цей розв'язок має вигляд
(4.12)де
визначається із рівняння (3.141); коефіцієнти 
- рівністю (4.11) при n=m, а коефіцієнти 
- такою рівністю: 
. (4.13) 
(4.14)Графіки цих функцій наведено на мал. 4.1, 4.2.
рис. 4.1.
рис. 4.2.
5. ОХОРОНА ПРАЦІ
При роботі з обчислювальною технікою на користувачів діють наступні шкідливі та небезпечні фактори :
1. Електромагнітні поля;
2. Статична електрика;
3. Шум;
4. Незадовільна освітленість робочого місця;
5. Неправильна організація робочого місця та інші;
Дія цих небезпечних факторів може привести до певних "професійних" захворювань, найбільш розповсюдженими серед яких є:
1. Порушення зорового аналізатора;
2. Захворювання шкіри;
3. Кістково-м'язові порушення.
Більшість з цих проблем можуть бути мінімізованими при правильній організації робочого місця, дотриманні правил техніки безпеки і раціональному розподілі робочого часу.
5.1 Організація робочого місця
Важливу роль відіграє правильна організація робочого місця. При проектуванні враховується зручність розташування монітора, клавіатури, принтера та інших зовнішніх пристроїв, а також робоча поза користувача і простір для розміщення користувача. Для роботи використовуються столи з висотою робочої поверхні 700 мм. Ширина та глибина стола складають відповідно 1700 та 800 мм. Висота поверхні сидіння крісла користувача ПК регулюється в межах 400-550 мм. Ширина і глибина поверхні сидіння складають 450 мм. Поверхня сидіння плоска, передній край - заокруглений. Є можливість зміни кута нахилу поверхні від 15 градусів вперед до 15 градусів назад. Опорна поверхня спинки стільця має висоту 300, ширину 300 мм, і радіус кривизни горизонтальної площини - 400 мм. Кут нахилу спинки у вертикальній площині регулюється в межах 0 +/- 30 градусів від вертикального положення. Відстань спинки від переднього краю сидіння регулюється в межах 260-400 мм. Поверхня сидіння та спинки виконані з м’якого матеріалу, який легко очищується від бруду. Робочі столи з ПК розташовані на відстані 1,5 м від стіни з віконними прорізами і на відстані 1м від інших стін, відстань між столами складає 1,5 м. Екран монітору ПК знаходиться в центрі поля огляду на відстані більше 70 см від очей, верхня границя екрану знаходиться на рівні з очима. Клавіатура розташована на спеціальній підставці, яка розташована під поверхнею столу і може висуватися на відстань до 30 см від краю столу. Екран монітора розташований в площині, перпендикулярній нормальній лінії погляду користувача.
Розміщення робочих місць користувачів ПК відповідає ГОСТ 12.3.032-78, ГОСТ 21889-76, ГОСТ 22269-76.
5.2 Захист від електромагнітних випромінювань та електростатичних полів
Джерелами електромагнітних випромінювань у лабораторії являються монітори з ЕПТ. Навколо працюючого монітору виникають електромагнітні поля низької частоти (від 5 Гц до 400 КГц). Для захисту користувачів ПК від дії електромагнітних випромінювань використовуються заземлені захисні фільтри для екранів моніторів. Віддаль від екрану монітору до користувача становить 60 см. Час роботи за комп’ютером не перевищує 4 години на день. Значення напруженості електромагнітних полів на робочих місцях мають відповідати нормативним значенням. Рівні електромагнітного випромінювання та магнітних полів повинні відповідати вимогам СНіП 3206-85 "гранично допустимі рівні магнітних полів частотою 50 Гц" та ДСанПіН 3.3.2-007-98. Гранично допустима напруженість електростатичного поля на робочих місцях не повинна перевищувати рівнів, наведених в СНіП 1757-77 "санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля" та ДСанПіН 3.3.2-007-98.