Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Молодежная весна 2022

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
27.08.2022
Размер:
24.75 Mб
Скачать

Задача 1. По реке Унда и притокам не обнаружены зависимости индексов видового разнообразия и выравненности ни от числа видов, ни от численности, ни от биомассы. Наши выводы подтверждают антропогенное воздействие на зоопланктон как реки Унда, так и ее притоков.

По реке Аргунь, несмотря на возрастание числа видов, индексШеннонаневозрастает.ИндексШеннонатакженевозрастает в зависимости от численности и от биомассы, за исключением одного выброса (что объясняется тем, что данные относятся к притоку Мутная, а не к основной реке). По расположению станций индекс Шеннона уменьшался также в притоке Мутная.

График зависимости индексов видового разнообразия на реке Аргунь:

от численности (а) и от расположения станций (б)

Задача2.Индексывидовогосходствапозволяютоценитьинтенсивность процессов самоочищения в реках. В работе использовались коэффициенты общности Жаккара и Чекановского-Се- ренсена.

Таблица 2

Результаты по индексам видового сходства реки Унда и притоков

 

Июнь

Результат

Сентябрь

Результат

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

Резкие

 

Резкие

общности

9,1–24,4 %

12,5–18,2 %

различия

различия

Жаккара

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

общности

16,7–39,3 %

Умеренное

26,3–30,8 %

Умеренное

Чекановского-

сходство

сходство

Серенсена

 

 

 

 

91

Таблица 3

Результаты по индексам видового сходства реки Аргунь

 

Июнь

Результаты

Август

Результаты

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

Резкие

 

Резкие

общности

21,1–27,7 %

17,2–29,7 %

различия

различия

Жаккара

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

общности

34,9–48,3 %

Умеренное

29,4–45,8 %

Умеренное

Чекановского-

сходство

сходство

Серенсена

 

 

 

 

По значениям индексов сходство больше между станциями на реке Аргунь, чем по станциям на реке Унда и притоках. В целом сходство не больше, чем умеренное (условия на разных участках рек отличались).

Задача 3. Доминантные виды зоопланктона выявлялись по формулам индексов доминирования: (индекс

доминирования Палия – Ковнацки), (индекс до­

минирования­ Д. Д. Мордухай-Болтовского),

(индекс плотности населения (Л. А. Зенкевич и В. А. Броцкая)). В этих формулах pi – встречаемость (pi = mi / Mi , mi – число проб, в которых был найден вид i, M – общее число проб), Ni – число особей i-го вида, Ns – общее число особей в биоценозе, Bi / Bs– удельная биомасса вида.

На реке Унда наиболее встречающимся видом оказалась Bdelloida spp. (7 %), а на реке Аргунь выявлен доминирующий по численности в 2016 г. вид Filinia longiseta (20–56 %).

Между индексами доминирования выявлена высокая корреляция (0,82–0,94). В этом случае, при проведении аналогичных исследований, по нашему мнению, более рационально использовать индекс плотности Л. А. Зенкевича и В. А. Броцкой, т. к. он учитывает все три параметра (численность, биомассу, частоту встречаемости).

92

При проверке статистической гипотезы об экспоненциальности распределения видов был применен непараметрический критерий Шапиро-Уилка для выборки объема n ≤ 50 ([1], с. 280, табл. 81). Гипотеза экспоненциального распределения по численности и биомассе на реке Унда и притоках не отвергается, а на реке Аргунь не подтвердилась.

Список литературы

1.Кобзарь А. И.Прикладнаяматематическаястатистика:дляинженеров и научных работников. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 816 с.

2.Лакин Г. Ф. Биометрия: учеб. пособие. 4 изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.

3.Шитиков В. К., Розенберг Г. С., Зинченко Т. Д. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. 463 с.

Научные руководители Т. И. Колесова, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры математики и черчения, Забайкальский государственный университет; Е. Х. Зыкова, канд. биол. наук, доцент кафедры водного хозяйства, экологии и промышленной безопасности, Забайкальский государственный университет.

Расчет притока в карьер Кутинского буроугольного месторождения

Н. С. Полётова

студент гр. РГ-20, горный факультет ЗабГУ, г. Чита

ЦельюработыявляетсярасчетпритокаводывкарьерКутинского буроугольного месторождения с учетом фильтрационных характеристик горной породы; классификация карьерного поля месторождения по степени обводненности; подбор оборудования для опустошения карьера.

Подтопление карьера происходит путем притока грунтовых вод и выпадения атмосферных осадков.

Формула расчета водопритока в карьер [1]:

93

 

 

Таблица 1

Значения параметров

 

 

 

 

 

Параметр

 

Значение

Коэффициент фильтрации k, м/сут

 

1

Начальная обводненная мощность безнапорного пласта m, м

40

Радиус влияния Rinv, м

 

550,625

Приведенный радиус карьера rо, м

 

250

Понижение в карьере Sо, м

 

15

 

 

Таблица 2

Коэффициент фильтрации некоторых горных пород

 

 

 

Коэффициент

Характеристика пород

фильтрации,

 

 

м3/сут

Очень хорошо проницаемые галечники с крупным песком

 

100–1000

Хорошо проницаемые галечники и гравий

 

100–10

Проницаемые галечники и гравий, засоренные мелким

 

10–1

песком и частично глиной

 

 

 

Слабопроницаемые тонкозернистые пески, супеси

 

1–0,1

Кутинское буроугольное месторождение слагается во всех направлениях песками. Исходя из таблицы 1, следует брать коэффициент фильтрации равным единице [3].

Так как карьер не может( быть) идеально круглым, сначала вычисляем его площадь F = L · B , а затем из площади круга находим приведенный радиус [2].

Все полученные значения подставляем в основную рабочую

Q = 3877,3 м3/сут.

Таблица 3

формулу

и получаемводоприток в карьер

Классификация месторождений по степени обводненности [1]

Показатели

Весьма

Обводненные

Умеренно

Слабо

обводненные

обводненные

обводненные

 

 

Q, м3

>1000

300–1000

100–300

<100

q, л/ч на м2

>4

0,4–4

0,05–0,04

<0,05

kв, м3/сут.

>25

8–25

3–8

<3

kф, м3/сут.

>100

5–100

0,5–8

<0,5

qᵉ, м2

>4

2–4

0,5–2

<0,5

94

Подбор оборудования

По типовой схеме (рисунок) определяем, с каких сторон распространяется приток. На данной схеме видно, что карьерное поле во всех направлениях слагается песками, следовательно, водоприток равномерно поступает в карьер по всему периметру, поэтому скважины и насосы соответствующей производительности, требуется расположить по всему периметру в нужном коли-

честве [2; 3].

Безнапорный пласт. Пласт не ограничен в плане

 

 

 

 

Таблица 4

Выбор оптимального оборудования по цене

 

 

 

 

 

 

Марка

Цена за штуку,

Требуемое кол-во,

 

Сумма,

насоса

руб.

шт.

 

руб.

ЭЦВ-8-16-85

86 220

10

 

860 200

ЭЦВ-8-25-35

77 517

6,5

 

465 102

ЭЦВ-8-40-30

68 283

4

 

273 132

ЭЦВ-8-46-40

95 661

3,5

 

286 983

ЭЦВ-8-65-40

143 937

2,5

 

287 874

Количество насосов определяем по таблице и берем целые значения, так как они более продуктивны.

Проанализировав полученные результасуты, можно сделать вывод, что: Q = 3877,3 м3/ .;

1) водоприток в карьер

95

2) сучетомфильтрационныххарактеристикпороды(табл. 2) и классификации карьерного поля месторождения по степени обводненности (табл. 3), отнесем Кутинское буроугольное месторождение к весьма обводненным;

3) оборудование для опустошения карьера (ЭЦВ-8-40-30 в количестве 4 штук).

Список литературы

1. Троянский С. В., Белицкий А. С., Чекин А. И. Гидрогеология и осушение месторождений полезных ископаемых. М., 1956. 306 с.

2. Трубецкой К. Н., Хоронин В. В., Краснянский Г. Л., Коваленко В. С. Проектирование карьеров: учебник. 3-е изд. М., 2009. 694 с.

3. Мироненко В. А., Норватов Ю. А., Бокий Л. Л. Фильтрационные расчеты осушения карьерных полей. Ч. II. Л.: ВНИМИ, 1965. 79 с.

Научный руководитель Л. А. Матузова, старший преподаватель кафедры математики и черчения, Забайкальский государственный университет.

Теория вероятностей при бурении скважин

А. А. Федорова

студент гр.РГ-20, горный факультет ЗабГУ, г. Чита

Теория вероятностей есть математическая наука, которая изучает закономерности в случайных явлениях. Случайное явление – это такое явление, которое при неоднократном воспроизведении одного и того же опыта протекает каждый раз несколько по-иному [2].

Теорию вероятностей можно встретить везде, в данном случае при бурении скважин. Бурение скважин – горная выработка небольшого круглого сечения и значительной длины, предназначенная для изучения геологического строения, поисков, разведки и добычи полезных ископаемых и инженерно-геологических изысканий.

Бурение скважин – это сложный технологический процесс, при выполнении которого применяется освещение. Я рассмотрела освещение с помощью светодиодов [3].

Светодиод – полупроводниковый прибор с электронно-ды- рочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока [1]. В свою очередь светодиодное оборудование играет роль для горной промышлен-

96

ности. Например, для освещения скважины используют водонепроницаемые лампы или светодиоды для проверки конструкции скважины (рис. 1).

Рис. 1. Скважинная видеокамера со светодиодной подсветкой

Для применения теории вероятностей при бурении скважин, были разработаны и решены задачи на вероятность безотказной работы светодиодов и малую вероятность включения.

Задача 1

Дана электрическая цепь, содержащая 7 независимых светодиодов (рис. 2).

Рис. 2. Электрическая цепь

Надежность каждого светодиода приведена в таблице. Найти вероятность надежности схемы.

Надежность светодиода

1

2

3

4

5

6

7

p

0,8

0,4

0,6

0,3

0,5

0,7

0,4

q

0,2

0,6

0,4

0,7

0,5

0,3

0,6

Примеч.: p – вероятность включения; q – вероятность отказа

97

Схема состоит из трех блоков A, B, C, которые подключены последовательно. Следовательно, чтобы работала данная схема, необходимо чтобы работали все блоки.

По теореме о произведении вероятностей независимых со-

Имеем:

P(A×B×C) = P(A) P(B) P(C)

 

бытий

 

(1)

 

 

0,8×0,036×0,28 = 0,008

Находим надежность блока B: блок состоит из четырех светодиодов – 2, 3, 4, 5, которые подключены параллельно. Следовательно, для работы блока B достаточно, чтобы хотя бы работал один светодиод.

Воспользуемся формулой о вероятности противоположного

события

P(B)=1–q

(2)

1 – 0,6×0,4×0,7×0,5 = 0,916 P(C) = 1–0,3×0,6 = 0,82 P(A B C) = P(A) P(B) P(C) =

= 0,8×0,916×0,82 = 0,6 (вероятность работы всех блоков)

Задача 2

Вероятность включения светодиода равна 1/7. Найти наивероятнейшее число включенных светодиодов из цепи в 7 свето-

диодов.

 

np – q17k0 ≤ np +0

p6

 

7

(3)

Наивероятнейшее число событий k

 

вычислим по формуле

n =

17, p = / , q = 1–p = /

 

/7

 

1)

7 /7

6

/7

≤ k0

87

1

/7 +

1

 

 

 

2) /7

≤ k0

/7

 

 

 

 

 

 

 

 

3) 0,14 ≤ k0 ≤ 1,1

 

 

 

 

Внайденном промежутке находится одно целое число – 1. Следовательно, наивероятнейшее число включенных электродов – один.

Таким образом, даже если вероятность включения одного светодиода мала, то один обязательно включится.

Впервую очередь световое освещение скважины помогает полностью ее исследовать и позволяет установить срок службы скважины, а также дает информацию об износе труб.

98

Благодаря малому элементу (светодиоду) при бурении скважин, можно применить теорию вероятностей для решения проблем и поисков оптимальных решений.

Список литературы

1.Бугров В. Е., Виноградова К. А. Оптоэлектроника светодиодов: учеб. пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 174 с.

2.Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Задачи и упражнения по теории вероятностей: учеб. пособие для студ. втузов. 5-е изд., испр. М.: Акаде-

мия, 2003. 448 с.

3.Цехин А. М., Борисов А. Ю. Буровые станки и бурение скважин: учеб. пособие для студентов специальности 130101.65 Прикладная гео-

логия. URL: https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-burovye-stanki-i- burenie-skvazhin (дата обращения: 27.02.2022). Текст: электронный.

Научный руководитель М. Г. Минаева, доцент кафедры математики и черчения, Забайкальский государственный университет.

Инженерная геометрия

Г. Б. Будаев

студент гр. ИВТ(ВМК)-21, энергетический факультет ЗабГУ, г. Чита

Одной из главных тенденций современного этапа развития системы подготовки инженеров является акцент на проблему подготовки специалистов технического профиля качественно нового уровня.

В связи с этим необходимо правильно организовать процесс обучения, выделяя особое внимание дисциплинам, направленным на качественное формирование проектно-конструкторских навыков. Организация процесса подготовки бакалавров технических специальностей к проектно-конструкторской деятельности максимально эффективно может производиться исключительно на основании правильно выбранной системы методических принципов обучения и организационно педагогических практик.

Геометро-графическая подготовка является одним из ключевыхнавыковмолодыхспециалистов,которыйпозволяетнаглядно представлять рабочую и проектную деятельность. Основы этой подготовкизакладываютсякафедрамиграфикинаначальномэтапе обучения студентов и далее развиваются на протяжении всего периода получения образования.

99

Начертательная геометрия, как основа геометро-графи- ческой подготовки, имеет низкую практическую востребованностьвсвязиспереходомотпроектногопространствакмодельному пространству.

В современных пакетах систем автоматизированного проектирования объекты исследования располагаются в объемном пространстве компьютерной среды, именно поэтому представляется более целесообразным изучать не проекционные свойства объектов, а исследовать модели геометрических объектов

впространстве для избежания трудностей зрительного восприятия.

Сточки зрения самих студентов (статистический опрос был проведён в рамках потока ИВТ и ВМК 1 курса ЗабГУ) можно выделить то, что многие учащиеся не получают достаточных знаний графической подготовки в средних общеобразовательных учреждениях. В части школ упраздняется предмет, изучая который, ученики могут получить базу этой графической подготовки – черчение.

Даже для тех студентов, которые получили базовые знания

вшколе, имеют место быть другие факторы, негативно влияющие на усвоение курсов подготовки начертательной геометрии и инженерной графики. Среди этих факторов можно выделить ограниченное время, отводимое учебными планами для освоения дисциплины в высших учебных заведениях. Сокращение аудиторных часов по программам оставляет студента «один на один» с изучением устаревших программ. Отсутствие во многих учебных заведениях самостоятельной кафедры графики так же неспособствует качественной подготовки специалистов. Это не позволяет в полной мере дать знания студентам, а рассеивает учебную программу между другими дисциплинами. 25 % от общего количества студентов первого курса потока ИВТ и ВМК считают предмет трудным для понимания и качественного усвоения.

Насчёт будущего начертательной геометрии существуют различные взгляды. От крайних – отказаться от изучения методов начертательной геометрии в технических вузах [5] или сохранить ее как теоретическую основу в графической подготовке [1] – до более компромиссных предложений, когда рассматривается реорганизация курса путём отражения в нём основ именно

100