1-Mavzu : Kon ishlarining mohiyati, asosiy tushunchalar va atamalar. Reja

h
7.9- rasm. Loyihada karyerdagi havo harakatining inversion sxemasi.

lashadi va pastga, karyer tubiga u yerdagi issiq havoni siqib tusha boshlaydi. Natijada issiq havo yuqoriga ko‘tarilib, karyer hududidan chiqib ketadi. Inversiya rivojlanishi tufayli karyerning pastki gori­ zontlarida sovuq havo qatlami qalinligi oshib boradi (7.9­ rasm) va oxir­oqibatda karyer butunlay sovuq havo massasi bilan to‘ladi.

Inversiya natijasida karyerni to‘ldiruvchi sovuq havo qatlami inversiya qatlami deyiladi va uning qalinligi (balandligi) h bilan belgilanadi, uning yuqori chegarasi esa inversiya sathi deyiladi (7.9­ rasm). Bu sathdan pastdagi havo qatlamlarida harorat gradi­ yenti manfiy bo‘ladi.
Havo harakatining inversion sxemasida karyer bortlari qiyalik tekisligi bo‘ylab havo harakati maksimal tezligi 1 m/s dan oshmaydi. Inversion oqimlarga yaqinlashgan sari havo harakatlanish tezligi kamayib boradi, inversion sathdan pastda esa qo‘zg‘almas holatda bo‘ladi. Karyer bortlari qiyalik tekisligi bo‘ylab harakatlanadigan havo oqimining o‘rtacha tezligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

U 1, 41 K₂ ^,

bunda K₂ – chuqur gorizontlarda havoning siqilishi. Oqimning pog‘onalarga ishqalanishi tufayli havoning adiabatik isishi natija­ sida og‘irlik kuchi ta’sirining kamayishini hisobga oluvchi, ekspe­ rimental koeffitsiyent; H – yer yuzi sathidan qo‘zg‘almas havo qatlamigacha yoki karyer tubigacha bo‘lgan masofa, m; T – karyer atrofidagi havoning o‘rtacha absolut harorati, gradus; T_k – karyerga kirib keladigan havoning o‘rtacha absolut harorati, gradus. Ta’sir etish davomiyligi bo‘yicha inversiya qisqa muddatli va uzoq muddatli

bo‘lishi mumkin. Qisqa muddatli inversiya bir necha soat davom etadi va bu inversiya, odatda, kechasi bortlarning radiatsion sovishi natijasida hosil bo‘ladi. Shu sababli inversiya bulutsiz kechalarda rivojlanadi va quyosh chiqishi bilan barham topadi. Uzoq muddatli inversiyalar bir necha kun davom etishi mumkin. Ular, asosan, yil­ ning sovuq davrlarida hosil bo‘ladi. Bortlarning radiatsion sovi­ shi quyoshdan olinadigan issiqdan katta bo‘lgan hollarda havo inversiyasi kunduz kunlari ham hosil bo‘lishi mumkin. Yuqorida aytilganidek, havo inversiyalari karyer tepasidan sovuq havo fronti oqib o‘tishi tufayli ham sodir bo‘lishi mumkin.
Karyerni inversion sxemada shamollatilganda havo oqimi hara­ kati laminar yoki unga yaqin bo‘lganligi sababli karyerda havo almashuvi qiyinlashib, katta masofalarda havo tarkibida chang va gaz konsentratsiyasi ko‘payishiga sharoit yaratadi.
Chunki karyer bortlari yuqori qirrasi bo‘ylab harakatlanayotgan havo oqimi yer yuzidagi manbalardan ajralib chiqadigan zararli moddalarni karyer atmosferasiga olib kiradi. Natijada inversiya yuzasidan pastda juda noqulay sanitar­gigiyenik sharoit shakllanadi va bu joyda chang hamda gaz konsentratsiyasi miqdori ruxsat etil­ gan miqdordan ancha ko‘p bo‘ladi. Inversion sxemada karyerni shamollatilganda oqim rejimi laminar bo‘lganligi uchun havo tar­ kibidagi zararli moddalar karyer atmosferasidan chiqarilishi juda sust bo‘ladi yoki umuman chiqarib tashlanmaydi.
Yer yuzidagi shamol tezligi 2 ÷ 5 m/s bo‘lganda karyerdagi havo harakati shamol energiyasi va termik kuchlarning birgalikda karyer atmosferasiga ta’sir etishi natijasida shakllanadi.
Chuqur karyerlarda ko‘pincha shamol va termik kuchlar kom­ binatsiyasi yordamida karyerni shamollatish sxemasidan foydala­ niladi. Tajribalar ko‘rsatishicha, yer yuzidagi shamol oqimi kuchli bo‘lganda ham uning chuqurlik bo‘yicha ta’siri 150–200 metrdan oshmaydi. Ushbu chuqurlikdan pastdagi havo harakati shakl­ lanishiga shamol oqimi energiyasi qariyb ta’sir ko‘rsatmaydi.


7.10- rasm. Karyerni shamollatishning to‘g‘ri oqim – konvektiv sxemasi.
Karyerning chuqur gorizontlarida havo harakati esa termik kuch­ lar ta’sirida shakllanadi. Karyerning chuqur gorizontlarida havo harakati konvektiv yoki inversion bo‘lishi mumkin. To‘g‘ri – kon­ vektir havo harakatida karyer havosining yuqori qismi shamol energiyasi ta’sirida, pastki qismi esa konvektiv­termik kuchlar ta’sirida shamollatiladi (7.10­ rasm). Bunda zararli moddalar kon­ vektiv oqimlar bilan yuqoriga ko‘tarilib, havoning to‘g‘ri oqimli energiyasi ta’sir etadigan zonaga kirib keladi hamda bu oqim zararli moddalarni karyerdan tashqariga chiqarib yuboradi.
Agar karyerning bortlaridan biri sovuq, ikkinchisi esa qanday­ dir sabablarga ko‘ra (masalan, bortdagi foydali qazilmaning yoni­ shi) isigan bo‘lsa, havo harakati konvektiv­inversion sxemalar kom­ binatsiyasi ta’sirida harakatlanishi mumkin (7.11­ rasm).
Amaliyotda shamol va termik kuchlarning birgalikdagi ta’siri karyerni tabiiy shamollatishda ko‘proq uchraydi. Bunday hollarda karyerda havo harakatining shamol sxemasi (to‘g‘ri oqimli yoki re­ sirkulatsion) shakllanadi. Bunda karyer havosi harakatlanishining vertikal yo‘nalishda kuchayishi (harorat real gradiyentning adia­ batik gradiyentidan ko‘p bo‘lishi) yoki pasayishi (harorat real gra­ diyentning adiabatik gradiyentidan kam bo‘lishi) mumkin.
Bir onda karyer atmosferasiga ajralib chiqadigan (katta miqdor­ dagi PM portlatilganda) zararli moddalarni karyerdan chiqarib





7.11- rasm. Karyerni shamollatishning konvektiv­inversion sxemasi.
tashlash uchun karyerni uzoq vaqt mobaynida shamollatishda zararli moddalarning dastlabki konsentratsiyasi bir xil bo‘lgan sha­ roitda adiabatik va real atmosfera o‘rtasida quyidagi nisbat mavjud bo‘ladi:
K_p = n · K_a ,
bunda K_p – real atmosfera sharoitida karyerni shamollatuvchi erkin oqim (struya)ning turbulent diffuziyasi koeffitsiyenti; K_a – bu ham adiabatik atmosfera uchun; n – karyerdagi havo harorati manfiy gradiyentini hisobga olish koeffitsiyenti (har bir sharoit uchun hi­ soblab aniqlanadi). Havoning real adiabatik gradiyenti juda yuqori bo‘lganda (G_r > 1°C 100 m) koeffitsiyent n > 1 va Q_P > Q_a, ya’ni karyerni shamollatishga amalda sarflanadigan havo miqdori (Q_p) hisoblangan havo sarfi miqdoridan (Q_a) ko‘p bo‘ladi. Real gradiyent adiabatik gradiyentdan kichik bo‘lganda (G_r < 1°C 100 m) n < 1 va Q_p < Q_a, ya’ni amalda karyerni shamollatishga sarflanadigan havo miqdori hisoblangan havo miqdoridan kam bo‘ladi. Manfiy haro­ rat gradiyenti katta bo‘lgan karyerlar uchun n = 2,5 ÷ 3 bo‘lishi mumkin.
Real atmosfera noturg‘un (G_r > 1 °C 100 m) bo‘lganda K_p > K_a bo‘ladi, ya’ni zararli moddalarni karyerdan chiqarib tashlash jarayoni intensiv bo‘ladi.
Aksincha, atmosferaning turg‘un holatida (G_r < 1 °C 100 m) K_p < K_a bo‘ladi. Bunda zararli moddalarni karyerdan chiqarib tash­ lash jarayoni intensivligi kichik bo‘ladi.
Shunday qilib, shamol energiyasi va termik kuchlarning birga­ likdagi ta’siri ostida zararli moddalarni karyerdan chiqarib tashlash karyerda vertikal harorat gradiyenti kamayishi tufayli qiyinlashadi. Yuqorida aytilganlarning yakuni sifatida quyidagi xulosaga kelish mumkin: karyer atmosferasi turg‘unligining oshishi (ya’ni uning harorat gradiyenti kamayishi) natijasida karyerni shamolla­ tish karyerga kirib keladigan havoning kamayishida ham, zararli moddalarni karyerdan chiqarib tashlash sharoiti yomonlashganda
ham qiyinlashadi.

5.