Введение
Глава 1. Растительный массив как экологический объект 13
Глава 2. Современные методы моделирования механических процессов в задачах экологии 33
2.1. Методы решения задач механики жидкостей и газов 33
2.1.1. Экспериментальные исследования 37
2.1.2. Перенос примесей воздушным потоком 39
2.1.3. Движение многофазных и химически активных примесей 43
2.1.4. Взаимодействие газовых потоков с препятствиями 46
2.1.5. Трансформация воздушного потока растительностью 47
2.2. Полуэмпирические модели турбулентности 55
2.2.1. Алгебраические модели турбулентной вязкости 57
2.2.2. Однопараметрические модели 59
2.2.2.1. Перенос турбулентной вязкости 59
2.2.2.2. Перенос кинетической энергии турбулентности 60
2.2.3. Двухпараметрические модели 60
2.2.3.1. Кинетическая энергия и масштаб турбулентности 61
2.2.3.2. Кинетическая энергия и скорость диссипации 61
2.2.3.3. Модифицированная К-є модель 63
2.2.3.4. Масштаб скорости и удельная скорость диссипации 64
2.2.3.5. Кинетическая энергия и удельная скорость диссипации 64
2.2.4. Модели переноса напряжений Рейнольдса 66
2.2.4.1. Упрощенная модель рейнольдсовых напряжений 67
2.2.4.2. Алгебраическая модель рейнольдсовых напряжений 68
2.2.4.3. Объединенная К-є и алгебраическая модель 68
2.2.5. Модели турбулентности в растительных массивах 69
2.3. Моделирование рассеяния примесей атмосферными потоками 72
2.3.1. Эйлеровы модели 76
2.3.2. Модели гауссова типа 80
2.3.3. Лагранжевы модели 83
2.3.4. Прикладные задачи экологии 89
2.3.5. Перенос и рассеяние выхлопных газов автотранспорта 94
Глава 3. Взаимодействие воздушного потока и растительного массива 104
3.1. Антропогенное загрязнение атмосферы 105
3.2. Одномерная модель 108
3.2.1. Постановка задачи 108
3.2.2. Методика решения 110
3.2.3. Анализ результатов 112
3.3. Двухмерная модель 116
3.3.1. Постановка задачи 120
3.3.2. Методика решения 123
3.3.2.1. Уравнения движения 123
3.3.2.2. Уравнение неразрывности 129
3.3.2.3. Уравнение энергии турбулентности 131
3.3.2.4. Уравнение диссипации турбулентной энергии 134
3.3.2.5. Уравнение концентрации примеси 136
3.3.3. Частные случаи задачи взаимодействия растительного массива и воздушного потока 138
3.3.3.1. Решение в переменных «скорость - давление» 141
3.3.3.2. Двухполевой метод («функция тока - завихренность») 142
3.3.3.3. Метод Давыдова (крупных частиц) 146
3.4. Анализ результатов 151
Глава 4. Взаимодействие растительного массива с облаком загрязнения 171
4.1. Двухмерная модель формирования облака загрязнения 177
4.1.1. Постановка задачи 180
4.1.2. Методика решения 184
4.2. Упрощенная модель формирования облака загрязнения 184
4.3. Анализ результатов 186
4.4. Трехмерная модель 196
4.5. Движение облака загрязнения через растительный массив 205
Глава 5. Взаимодействие растительного массива с выхлопными газами автомобильного транспорта 212
5.1. Модель переноса и рассеяния выхлопных газов транспортного потока 219
5.2. Определение размера представительного участка автотрассы 238
5.3. Взаимодействие выхлопных газов с растительным массивом 243
5.3.1. Автотрасса как стационарный источник выбросов 243
5.3.2. Влияние лесного массива на концентрацию выхлопных газов...247
Глава 6. Растительный массив как источник фоновых концентраций 258
6.1. Особенности переноса и рассеяния примесей в растительном массиве 260
6.2. Вытеснение загрязнения из растительного массива 274
Выводы 289
Библиографический список 291
Приложения 325
