Комп’ютерне моделювання очищення води в біоплато з урахуванням суфозійно-кольматаційних явищ

Автор(и)

  • Viktor Moshynskyi Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0002-1661-6809
  • Victor Filipchuk Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0001-5763-5398
  • Natalia Ivanchuk Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0002-7170-7068
  • Petro Martyniuk Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0002-2750-2508

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123455

Ключові слова:

біоплато, проблема фільтрації, кольматація, суфозія, метод скінченних елементів, FreeFem

Анотація

Побудовано математичну модель фільтрації з урахуванням кольматаційно-суфозійних процесів в системі біоплато-фільтра. Числові розв’язки отриманої крайової задачі знайдено методом скінченних елементів з програмною реалізацією відповідних алгоритмів в середовищі FreeFem++ Проведено ряд числових експериментів та здійснено аналіз впливу концентрації суспензії та кольматуючих частинок на процеси фільтрації в біоплато-фільтрі

Біографії авторів

Viktor Moshynskyi, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Victor Filipchuk, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Доктор технічних наук, професор

Кафедра охорони праці та безпеки життєдіяльності

Natalia Ivanchuk, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Старший викладач

Кафедра прикладної математики

Petro Martyniuk, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра прикладної математики

Посилання

  1. Healy, M., Cawley, A. M. (2002). Nutrient Processing Capacity of a Constructed Wetland in Western Ireland. Journal of Environment Quality, 31 (5), 1739. doi: 10.2134/jeq2002.1739
  2. Gleichman-Verheyc, E. G., Putten, W. H., Vander, L. (1992). Alvalwaterzuvering met helofytenfilters, een haalbaarheidsstudie. Tijdschr. watervoorz. en. Afvalwater, 3, 56–60.
  3. Zavatskiy, S. V., Kotelchuk, L. S., Kotelchuk, А. L. (2012). Bioengineering structures for low-waste sewage treatment. Construction, engineering systems and communications, 1 (3), 57–63.
  4. Filipchuk, V. L., Kuriluk, М. S., Filipchuk, L. V., Kuriluk, О. М., Krylyuk, V. М., Pochtar, О. V. (2016). Purification of muddy waters in filtration regenerative wetland. Bulletin of the Engineering Academy of Ukraine, 3, 150–155.
  5. Filipchuk, V. L., Bondar, О. І., Kuriluk, М. S., Ayaya, А., Krivoshey, P. P., Kuriluk, О. М., Pochtar, О. V. (2016). Water purification in filtration regenerative wetland. Bulletin NUWEE, 2 (74), 193–204.
  6. Hosokova, Y., Miyoshi, Е., Fukukawa, K. (1991). Characteristics of the process of purification of coastal waters by reed beds. Rept. Partand Harbour. Res., 30 (11), 206–257.
  7. Blankenberg, A.-G. B., Braskerud, B. C. (2002). «LIERDAMMEN» – a wetland testfield in Norway. Retention of nutrients, pesticides and sediments from a agriculture runoff: Diffuse Pollut. Conf. Dublin, 128–130.
  8. Direnko, А. А., Kotsar, Е. М. (2006). The use of higher aquatic plants in the practice of wastewater treatment and surface runoff. Plumbing, heating, air conditioning, 4, 12–15.
  9. Liang, Y., Yeh, T.-C. J., Wang, Y.-L., Liu, M., Wang, J., Hao, Y. (2017). Numerical simulation of backward erosion piping in heterogeneous fields. Water Resources Research, 53 (4), 3246–3261. doi: 10.1002/2017wr020425
  10. Sibille, L., Lominé, F., Poullain, P., Sail, Y., Marot, D. (2014). Internal erosion in granular media: direct numerical simulations and energy interpretation. Hydrological Processes, 29 (9), 2149–2163. doi: 10.1002/hyp.10351
  11. Medvid, N. V. (2015). Investigation of the influence of the conduit and the washout zone on the processes of filtration consolidation of the ground dam using the finite element method. Bulletin NUWEE. Series: Technical sciences, 4 (72), 132–142.
  12. Dobronravov, О. О., Cremez, V. S. (2006). Modeling of groundwater filtration taking into account the suffusion and colmatation. Problems of water supply, drainage and hydraulics, 7, 141–146.
  13. Kapranov, U. I., Tropin, N. М. (2011). The structure of the colmatation layer in the vicinity of the moving boundary. Applied Mechanics and Technical Physics, 52 (6), 77–91.
  14. Alem, A., Ahfir, N.-D., Elkawafi, A., Wang, H. (2014). Hydraulic Operating Conditions and Particle Concentration Effects on Physical Clogging of a Porous Medium. Transport in Porous Media, 106 (2), 303–321. doi: 10.1007/s11242-014-0402-8
  15. Seetha, N., Mohan Kumar, M. S., Majid Hassanizadeh, S. (2015). Modeling the co-transport of viruses and colloids in unsaturated porous media. Journal of Contaminant Hydrology, 181, 82–101. doi: 10.1016/j.jconhyd.2015.01.002
  16. Chetti, A., Benamar, A., Hazzab, A. (2016). Modeling of Particle Migration in Porous Media: Application to Soil Suffusion. Transport in Porous Media, 113 (3), 591–606. doi: 10.1007/s11242-016-0714-y
  17. Berres, S., Bürger, R., Wendland, W. L. (2006). Mathematical Models for the Sedimentation of Suspensions. Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics, 28, 7–44. doi: 10.1007/978-3-540-34961-7_1
  18. Zhang, M., He, F., Zhao, D., Hao, X. (2017). Transport of stabilized iron nanoparticles in porous media: Effects of surface and solution chemistry and role of adsorption. Journal of Hazardous Materials, 322, 284–291. doi: 10.1016/j.jhazmat.2015.12.071
  19. Chrysikopoulos, C. V., Katzourakis, V. E. (2015). Colloid particle size-dependent dispersivity. Water Resources Research, 51 (6), 4668–4683. doi: 10.1002/2014wr016094
  20. Francisca, F. M., Glatstein, D. A. (2010). Long term hydraulic conductivity of compacted soils permeated with landfill leachate. Applied Clay Science, 49 (3), 187–193. doi: 10.1016/j.clay.2010.05.003
  21. Gerus, V. А., Kutya, Т. V., Martynyuk, P. М. (2016). Generalization of the equation of filtration and heat and mass transfer in the case of suffusion processes. Mathematical and computer modeling. Series: Technical sciences, 14, 48–63.
  22. Safonyk, A. P. (2015). Modelling the filtration processes of liquids from multicomponent contamination in the conditions of authentication of mass transfer coefficient. International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences, 9, 189–192.
  23. Sergienko, I. V., Skopetskyi, V. V., Deineka, V. S. (1991). Mathematical modeling and research of processes in heterogeneous environments. Kyiv: Naukova Dumka, 432.
  24. Vlasyuk, А. P., Martynyuk, P. М., Medvid, N. V. (2017). Mathematical modeling of consolidation and filtration destruction of soils in the bases of hydraulic engineering and power structures. Rivne: NUWEE, 423.
  25. Engineering geology and environmental protection (2010). Vinnitsa: VNТU, 262.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-02-13

Як цитувати

Moshynskyi, V., Filipchuk, V., Ivanchuk, N., & Martyniuk, P. (2018). Комп’ютерне моделювання очищення води в біоплато з урахуванням суфозійно-кольматаційних явищ. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (91), 38–43. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123455

Номер

Том 1 № 10 (91) (2018): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Viktor Moshynskyi, Victor Filipchuk, Natalia Ivanchuk, Petro Martyniuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.