Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

Обоснование методического подхода к оценке интенсивности пыления на хвостохранилище Практическая реализация подхода и обсуждение результатов расчетов На рис. 1 представлена схема модели, которая принимается для обоснования величины скорости, необходимой для последующей оценки вертикального потока массы частиц (интенсивности пыления): 1 ) динамическая скорость на высоте пылящей поверхности; 2 ) горизонтальная компонента скорости ветра на высоте +10 и +9 м над пылящей поверхностью. Подчеркнем, что речь идет о приподнятой пылящей поверхности, причем высота дамбы может быть варьируемой в соответствии с проектом хвостохранилища. На входной границе модели имеем значение референтной скорости ветра uref на высоте 10 м над основанием модели (от 5 до 23 м/с, например, с шагом 3 м/с). Задавая логарифмический профиль скорости на входной границе (шероховатость принимается на уровне 0,05 м) выполняем расчет аэродинамики на базе стационарной стандартной (k - е)-модели [35-39]. Далее проводим обработку расчетных аэродинамических параметров вдоль пунктирной линии (+9 м или +10 м над поверхностью хвостов (рис. 1 )): операцию осреднения горизонтальной компоненты скорости, т. е. получаем u 9 или uio, необходимые для последующих расчетов. На рис. 2 представлено распределение горизонтальной компоненты скорости вдоль оси Х на высоте +10 м над пылящей поверхностью для минимальной референтной скорости ветра uref (5 м/с). Для остальных референтных скоростей ветра вид распределения горизонтальной компоненты скорости будет подобным, но с более высокими числовыми значениями. Результаты обработки численных экспериментов для горизонтальной скорости на высоте +10 м над пылящей поверхностью, а также результаты перехода с использованием формул ( 1 ) и ( 2 ) к динамической скорости обобщены в табл. 1. Поскольку осредненные значения горизонтальных скоростей на высотах +9 и +10 м над пылящей поверхностью близки, в табл. 1 приведены только значения скорости на высоте +10 м. Обращают на себя внимание различия в значениях динамической скорости, рассчитанные по формулам ( 1 ) и ( 2 ) при скорости ветра до 20 м/с. На рис. 3 представлены графические результаты оценок ВПМ, выполненные по приведенным выше подходам для частиц пыли диаметром 35 мкм: I — зависимость Семенова (ud9); IV — зависимость Westphal et al. (ud10); II — зависимость Westphal et al. (ud9); V — схема DEAD (ud10); П ов ер хн о с ть хво стов Рис. 1. Схема модели под обоснование методики определения интенсивности пыления Fig. 1. The scheme of the model to justify a method for determining the dusting intensity III — схема DEAD (ud9); VI — схема GOCART (u10). ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2018(10) 9