Моделирование воздействия на объекты ОС
| Цена, руб. | 500 |
| Номер работы | 460 |
| Предмет | Информатика |
| Тип работы | Контрольная |
| Объем, стр. | 30 |
| Оглавление | Задача 1 Задача с одной группой Цель работы: проанализировать влияние на динамику численности группы соотношения вероятности рождения и гибели представителей группы при следующих условиях: 1. все представители группы одинаковы и в любой момент времени число представителей этой группы будут изменяться соответственно с уравнением: , (1) где a(t,n) – вероятность рождения представителей группы; b(t,n) - вероятность гибели представителей группы. 2. проведите решение для случая, когда вероятности рождения и смерти равны постоянным величинам. Рассмотрите три случая: a(t,n) > b(t,n); a(t,n) < b(t,n); a(t,n) = b(t,n). 3. проведите решение для случая, когда вероятности рождения и смерти являются заданными функциями численности группы и времени. Задача 2 Задача с двумя взаимодействующими группами. Модель системы «хищник-жертва». Цель работы: проанализировать соотношение численности двух взаимодействующих групп в экосистеме, взаимные отношения представителей которых характеризуются отношениями типа «хищник-жертва» при следующих допущениях: 1. В отсутствии хищников, численность жертв возрастает со скоростью пропорциональной их численности; 2. В отсутствии жертв, численность хищников убывает со скоростью пропорциональной их численности; 3. В результате встречи хищника и жертвы увеличивается число хищников и уменьшается численность жертв, изменение которых пропорционально произведению численности жертв на численность хищников; Задача 3 Модель загрязнения воды Цель: проанализировать динамику очищения речной воды в зависимости от концентрации загрязнителей и способности воды к самоочищению. Теоретические сведения. Разложение органических отходов в речной воде пропорционально их концентрации L и подчиняется следующей зависимости: , (1) где k1 – постоянная отбора кислорода, с размерностью 1/сут. В процессе разложения органических отходов происходит снижение концентрации кислорода в воде от значения С0 до значения С: D = C0 – C. (2) Изменение концентрации кислорода (дефицит) D выражается следующим дифференциальным уравнением: , (3) где k2 – постоянная аэрации, с размерностью 1/сут. Сопоставив уравнения 1 и 3 приходим к системе: . (4) Для решения которой необходимо знать значения коэффициентов k1 , k2, а так же величины концентрации вредных веществ в стоке L0 и обеднение воды кислородом D0 в момент времени t0. Коэффициент k1 является табличной величиной и определяется типом сточных вод. Коэффициент аэрации k2 определяется гидродинамическим режимом реки и вычисляется по формуле: , (5) где V – скорость течения реки; H – глубина реки. В результате решения необходимо определить: 1. Распределение по длине водоема дефицита кислорода D. 2. Определить условия сброса сточных вод, обеспечивающих нормативное значение показателей качества воды водоема. 3. Предложить мероприятия по очистке сточных вод. Дополнительные сведения и условия задачи. Концентрация растворенного в воде кислорода должна быть не менее 6мг/л=6г/м3. Предельно допустимая концентрация вредных веществ для водоемов рыбохозяйственного использования составляет ПДКрх = 7г/м3. Граница смешения сточных вод с водой незарегулированных рек не должна превышать 500м. Сброс сточных вод проводится на двух участках, расстояние между которыми составляет L = 0.7км. Характеристики реки: B = 80м, H = 0.5м, V = 0.25 м/с. Объем сточных вод на первом участке - q1 = 0.2•Q0, на втором участке q2 = 0.15•Q0. Где Q0 – объемный расход воды в реке: Q0 = B•H•V. Концентрация вредных веществ на первом участке S1 = 2.5• ПДКрх, на втором участке – S2 = 2.0• ПДКрх. На первом участке тип сточных вод – хозяйственные стоки (k1 = 2.3•10-6 1/c). На втором участке тип сточных вод – стоки предприятий химической и текстильной промышленности (k2 = 1.2•10-6 1/c). Обсуждение последовательности решения. Решение необходимо проводить в 2 этапа. I – решение системы (4) для первого сброса. При этом примем, что в начальный момент времени t0 дефицита кислорода D нет, то есть D0 =0, концентрация вредных веществ составит L0 = S1. Это решение необходимо проводить до участка второго сброса. II – решение системы (4) для второго сброса. При этом в начальный момент времени t0 есть дефицит кислорода и он определиться первым решением. Концентрация вредных веществ в начальный момент времени будет равна сумме концентрации, полученной из первого решения плюс S2. Особенность решения. 1. В условии не указано первоначальное содержание кислорода в воде. Поэтому ориентируемся на минимально необходимое для жизни рыб - 6г/м3. 2. Считаем, что протяженность реки на которой должно закончиться самоочищение вод составляет 500м. |
| Цена, руб. | 500 |