Методология экспериментальных исследований

Наиболее важной составной частью научных исследований являются эксперименты. Это один из основных способов получить новые научные знания. Более 2/3 всех трудовых ресурсов науки затрачивается на эксперименты. В основе экспериментального исследования лежит эксперимент, представляющий собой научно поставленный опыт или наблюдение явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом, управлять им, воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. От обычного, обыденного, пассивного наблюдения эксперимент отличается активным воздействием исследователя на изучаемое явление.

Основной целью эксперимента является проверка теоретических положений (подтверждение рабочей гипотезы), а также более широкое и глубокое изучение темы научного исследования.

Эксперимент должен быть проведен по возможности в кратчайший срок с минимальными затратами при самом высоком качестве полученных результатов.

Различают эксперименты естественные и искусственные.

Естественные эксперименты характерны при изучении социальных явлений (социальный эксперимент) в обстановке, например, производства, быта и т. п.

Искусственные эксперименты широко применяются во многих естественнонаучных исследованиях. В этом случае изучают явления, изолированные до требуемой степени, чтобы оценить их в количественном и качественном отношениях.

Иногда возникает необходимость провести поисковые экспериментальные исследования. Они необходимы в том случае, если затруднительно классифицировать все факторы, влияющие на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных данных. На основе предварительного эксперимента строится программа исследований в полном объеме.

Экспериментальные исследования бывают лабораторные и производственные.

Лабораторные опыты проводят с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок, стендов, оборудования и т. д. Эти исследования позволяют наиболее полно и доброкачественно, с требуемой повторяемостью изучить влияние одних характеристик при варьировании других. Лабораторные опыты в случае достаточно полного научного обоснования эксперимента (математическое планирование) позволяют получить хорошую научную информацию с минимальными затратами. Однако такие эксперименты не всегда полностью моделируют реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении производственного эксперимента.

Производственные экспериментальные исследования имеют целью изучить процесс в реальных условиях с учетом воздействия различных случайных факторов производственной среды.

Одной из разновидностей производственных экспериментов является собирание материалов в организациях, которые накапливают по стандартным формам те или иные данные. Ценность этих материалов заключается в том, что они систематизированы за многие годы по единой методике. Такие данные хорошо поддаются обработке методами статистики и теории вероятностей.

В ряде случаев производственный эксперимент эффективно проводить методом анкетирования. Для изучаемого процесса составляют тщательно продуманную методику. Основные данные собирают методом опроса производственных организаций по предварительно составленной анкете. Этот метод позволяет собрать очень большое количество данных наблюдений или измерений по изучаемому вопросу. Однако к результатам анкетных данных следует относиться с особой тщательностью, поскольку они не всегда содержат достаточно достоверные сведения.

В зависимости от темы научного исследования объем экспериментов может быть разным. В лучшем случае для подтверждения рабочей гипотезы достаточно лабораторного эксперимента, но иногда приходится проводить серию экспериментальных исследований: предварительных (поисковых), лабораторных, полигонных на эксплуатируемом объекте.

В ряде случаев на эксперимент затрачивается большое количество средств. Научный работник производит огромное количество наблюдений и измерений, получает множество диаграмм, графиков, выполняет неоправданно большое количество испытаний.

На обработку и анализ такого эксперимента затрачивается много времени. Иногда оказывается, что выполнено много лишнего, ненужного. Все это возможно, когда экспериментатор четко не обосновал цель и задачи эксперимента. В других случаях результаты длительного, обширного эксперимента не полностью подтверждают рабочую гипотезу научного исследования. Как правило, это также свойственно для эксперимента, четко не обоснованного целью и задачами. Поэтому прежде чем приступить к экспериментальным исследованиям, необходимо разработать методологию эксперимента.

Методология эксперимента — это общая структура (проект) эксперимента, т. е. постановка и последовательность выполнения экспериментальных исследований. Методология эксперимента включает в себя следующие основные этапы:

1) разработку плана-программы эксперимента;

2) оценку измерений и выбор средств для проведения эксперимента;

3) проведение эксперимента;

4) обработку и анализ экспериментальных данных.

Приведенное количество этапов справедливо для традиционного эксперимента. В последнее время широко применяют математическую теорию эксперимента, позволяющую резко повысить точность и уменьшить объем экспериментальных исследований.

В этом случае методология эксперимента включает такие этапы: разработку плана-программы эксперимента; оценку измерения и выбор средств для проведения эксперимента; математическое планирование эксперимента с одновременным проведением экспериментального исследования, обработкой и анализом полученных данных.

Теперь остановимся несколько поподробней на этапах экспериментального исследования.

План-программа включает наименование темы исследования, рабочую гипотезу, методику эксперимента, перечень необходимых материалов, приборов, установок, список исполнителей эксперимента, календарный план работ и смету на выполнение эксперимента. В ряде случаев включают работы по конструированию и изготовлению приборов, аппаратов, приспособлений, методическое их обследование, а также программы опытных работ на предприятиях.

Основа плана-программы — методика эксперимента. Один из наиболее важных этапов составления плана-программы — определение цели и задач эксперимента. Четко обоснованные задачи — это весомый вклад в их решение. Количество задач должно быть небольшим. Для конкретного (не комплексного) эксперимента оптимальным количеством является 3—4 задачи. В большом, комплексном эксперименте их может быть 8—10.

Необходимо правильно выбрать варьирующие факторы, т. е. установить основные и второстепенные характеристики, влияющие на исследуемый процесс. Вначале анализируют расчетные (теоретические) схемы процесса. На основе этого классифицируют все факторы и составляют из них убывающий по важности для данного эксперимента ряд. Правильный выбор основных и второстепенных факторов играет важную роль в эффективности эксперимента, поскольку эксперимент и сводится к нахождению зависимостей между этими факторами. В тех случаях, когда трудно сразу выявить роль основных и второстепенных факторов, выполняют небольшой по объему поисковый эксперимент.

Основным принципом установления степени важности характеристики является ее роль в исследуемом процессе. Для этого изучают процесс в зависимости от какой-то одной переменной при остальных постоянных. Такой принцип проведения эксперимента оправдывает себя лишь в тех случаях, когда переменных характеристик мало — 1—3. Если же переменных величин много, целесообразно применить принцип многофакторного анализа.

Обоснование средств измерений — это выбор необходимых для наблюдений и измерений приборов, оборудования, машин, аппаратов и пр. Средства измерения могут быть выбраны стандартные или в случае отсутствия таковых — изготовлены самостоятельно.

Очень ответственной частью является установление точности измерений и погрешностей. Методы измерений должны базироваться на законах специальной науки — метрологии.

В методике подробно проектируют процесс проведения эксперимента. В начале составляют последовательность (очередность) проведения операций измерений и наблюдений. Затем тщательно описывают каждую операцию в отдельности с учетом выбранных средств для проведения эксперимента. Особое внимание уделяют методам контроля качества операций, обеспечивающих при минимальном (ранее установленном) количестве измерений высокую надежность и заданную точность. Разрабатывают формы журналов для записи результатов наблюдений и измерений.

Важным разделом методики является выбор методов обработки и анализа экспериментальных данных. Обработка данных сводится к систематизации всех цифр, классификации, анализу. Результаты экспериментов должны быть сведены в удобочитаемые формы записи — таблицы, графики, формулы, номограммы, позволяющие быстро и доброкачественно сопоставлять полученные результаты.

Особое внимание в методике должно быть уделено математическим методам обработки и анализу опытных данных — установлению эмпирических зависимостей, аппроксимации связей между варьирующими характеристиками, установлению критериев и доверительных интервалов и др.

После установления методики находят объем и трудоемкость экспериментальных исследований, которые зависят от глубины теоретических разработок, степени точности принятых средств измерений. Чем четче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем эксперимента.

Возможны три случая проведения эксперимента.

Первый — теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс.

Второй случай — теоретическим путем установлен лишь характер зависимости.

Третий случай — теоретически не удалось получить каких-либо зависимостей. Разработаны лишь предположения о качественных закономерностях процесса. Во многих случаях целесообразен поисковый эксперимент. Объем экспериментальных работ резко возрастает. Здесь уместен метод математического планирования эксперимента.

На объем и трудоемкость существенно влияет вид эксперимента. Полевые эксперименты, как правило, имеют большую трудоемкость. После установления объема экспериментальных работ составляют перечень необходимых средств измерений, объем материалов, список исполнителей, календарный план и смету расходов. План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке.

Проведение эксперимента является важнейшим и наиболее трудоемким этапом. Экспериментальные исследования необходимо проводить в соответствии с утвержденным планом-программой и особенно методикой эксперимента. Приступая к эксперименту, окончательно уточняют методику его проведения, последовательность испытаний.

При сложном эксперименте часто возникают случаи, когда ожидаемый результат получают позже, чем предусматривается планом. Поэтому научный работник должен проявить терпение, выдержку, настойчивость и довести эксперимент до получения результатов.

Особое значение имеет добросовестность при проведении экспериментальных работ; недопустима небрежность, что приводит к большим искажениям, ошибкам. Нарушения этих требований — к повторным экспериментам, что продлевает исследования.

Обязательным требованием проведения эксперимента является ведение журнала. Форма журнала может быть произвольной, но должна наилучшим образом соответствовать исследуемому процессу с максимальной фиксацией всех факторов. В журнале отмечают тему НИР и тему эксперимента, фамилию исполнителя, время и место проведения эксперимента, характеристику окружающей среды, данные об объекте эксперимента и средствах измерения, результаты наблюдений, а также другие данные для оценки получаемых результатов.

Журнал нужно заполнять аккуратно, без каких-либо исправлений. При получении в одном статистическом ряду результатов, резко отличающихся от соседних измерений, исполнитель должен записать все данные без искажений и указать обстоятельства, сопутствующие указанному измерению. Это позволит установить причины искажений и квалифицировать измерения как соответствующие реальному ходу процесса или как грубый промах.

Одновременно с измерениями исполнитель должен проводить предварительную обработку результатов и их анализ. Здесь особо должны проявляться его творческие способности. Такой анализ позволяет контролировать исследуемый процесс, корректировать эксперимент, улучшать методику и повышать эффективность эксперимента.

Важны при этом консультации с научным руководителем. В процессе эксперимента необходимо соблюдать требования инструкций по промсанитарии, технике безопасности, пожарной профилактике.

Вначале результаты измерений сводят в таблицы по варьирующим характеристикам для различных изучаемых вопросов. Очень тщательно уточняют сомнительные цифры. Устанавливают точность обработки опытных данных.

Особое место отведено анализу эксперимента — завершающей части, на основе которой делают вывод о подтверждении гипотезы научного исследования. Анализ эксперимента — это творческая часть исследования. Иногда за цифрами трудно четко представить физическую сущность процесса. Поэтому требуется особо тщательное сопоставление фактов, причин, обусловливающих ход того или иного процесса и установление адекватности гипотезы и эксперимента.

При обработке результатов измерений и наблюдений широко используют методы графического изображения. Графическое изображение дает наиболее наглядное представление о результатах экспериментов, позволяет лучше понять физическую сущность исследуемого процесса, выявить общий характер функциональной зависимости изучаемых переменных величин, установить наличие максимума или минимума функции.

Для графического изображения результатов измерений (наблюдений), как правило, применяют систему прямоугольных координат. Прежде чем строить график, необходимо знать ход (течение) исследуемого явления. Качественные закономерности и форма графика экспериментатору ориентировочно известны из теоретических исследований.

Точки на графике необходимо соединять плановой линией так, чтобы они по возможности ближе проходили ко всем экспериментальным точкам. Если соединить точки прямыми отрезками, то получим ломаную кривую. Она характеризует изменение функции по данным эксперимента. Обычно функции имеют плавный характер. Поэтому при графическом изображении результатов измерений следует проводить между точками плавные кривые.

Резкое искривление графика объясняется погрешностями измерений.

При графическом изображении результатов экспериментов большую роль играет выбор системы координат или координатной сетки.

Координатные сетки бывают равномерными и неравномерными. У равномерных координатных сеток ординаты и абсциссы имеют равномерную шкалу. Например, в системе прямоугольных координат длина откладываемых единичных отрезков на обеих осях одинаковая.

Из неравномерных координатных сеток наиболее распространены полулогарифмические, логарифмические, вероятностные.

Полулогарифмическая сетка имеет равномерную ординату и логарифмическую абсциссу.

Логарифмическая координатная сетка имеет обе оси логарифмические; вероятностная — ординату, обычно равномерную, и абсциссу — вероятностную шкалу.

Назначение неравномерных сеток разное. Чаще их применяют для более наглядного изображения функций. Так, многие криволинейные функции спрямляют на логарифмических сетках. Вероятностная сетка применяется в различных случаях: при обработке измерений для оценки их точности, при определении расчетных характеристик.

Большое значение имеет выбор масштаба графика, что связано с размерами чертежа и соответственно с точностью снимаемых, с него значений величин. Известно, что чем крупнее масштаб, тем выше точность снимаемых значений. Однако, как правило, графики не превышают размеров 20x15 см, что является удобным при составлении отчетов.

Масштаб по координатным осям обычно применяют разный. От его выбора зависит форма графика — он может быть плоским (узким) или вытянутым (широким) вдоль оси.

Расчетные графики, имеющие максимум (минимум) функции или какой-либо сложный вид, особо тщательно необходимо вычерчивать в зонах изгиба. На таких участках количество точек для вычерчивания графика должно быть значительно больше, чем на главных участках.

В некоторых случаях строят номограммы, существенно облегчающие применение для систематических расчетов сложных теоретических или эмпирических формул в определенных пределах измерения величин. Номограммированы могут быть любые алгебраические выражения. В результате сложные математические выражения можно решать сравнительно просто графическими методами. Построение номограмм — трудоемкая операция. Однако, будучи раз построенной, номограмма может быть использована для нахождения любой из переменных, входящих в номограммированные уравнения. Применение ЭВМ существенно снижает трудоемкость номо-граммирования.

Существует несколько методов построения номограмм. Для этого применяют равномерные или неравномерные координатные сетки. В системе прямоугольных координат функции в большинстве случаев на номограммах имеют криволинейную форму. Это увеличивает трудоемкость, поскольку требуется большое количество точек для нанесения одной кривой. В логарифмических координатных сетках функции имеют прямоугольную форму и составление номограмм упрощается.

Для исследования закономерностей между явлениями (процессами), которые зависят от многих, иногда неизвестных факторов, применяют корреляционный анализ.

10. Правила оформления и ведения дневника

Во время прохождения учебной практики студент последовательно выполняет наблюдения, анализы и учеты согласно программе практики, а также дает оценку качеству и срокам проведения полевых работ, а результаты заносит в дневник.

Его следует заполнять ежедневно по окончании рабочего дня. В дневнике отражаются все работы, в которых студент принимал участие. При описании выполненных работ указывают цель и характеристику работы, способы и методы ее выполнения, приводятся результаты и дается их оценка.

Необходимо помнить, что дневник является основным документом, характеризующим работу студента и его участие в проведении полевых и лабораторных исследований. Записи в дневнике должны быть четкими и аккуратными.

11. Общие требования, структура отчета и правила его оформления

Общие требования. Общие требования к отчету:

- четкость и логическая последовательность изложение материала;

- убедительность аргументации;

- краткость и точность формулировок, исключающих возможность неоднозначного толкования;

- конкретность изложения результатов работы;

- обоснованность рекомендаций и предложений.

Структура отчета. Структурными элементами отчета являются:

- титульный лист;

- введение;

- основная часть;

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения.

Описание элементов структуры отчета. Отчет представляется в виде пояснительной записки. Описание элементов структуры приведено ниже.

Титульный лист отчета. Титульный лист является первым листом отчета. Переносы слов в надписях титульного листа не допускаются. Пример оформления титульного листа листом отчета приведен в Приложении. Титульный лист заверяется руководителем практики от предприятия / учреждения и печатью предприятия.

Содержание. Содержание – структурный элемент отчета, кратко описывающий структуру отчета с номерами и наименованиями разделов, подразделов, а также перечислением всех приложений и указанием соответствующих страниц.

Введение работы должно содержать оценку современного состояния решаемой научно-исследовательской проблемы, основание и исходные данные для разработки темы, обоснование необходимости выполнения работы. Во введении должны быть показаны актуальность и новизна темы, связь данной работы с другими НИР.

Основная часть. Основная часть – структурный элемент отчета, требования к которому определяются заданием студенту к отчету.

Основная часть должна включать:

· выбор направления исследований;

· теоретические и (или) экспериментальные исследования;

· обобщение и оценку результатов исследований.

В НИР должны быть отражены:

- обоснование выбора принятого направления исследования, методы решения задачи и их сравнительные оценки, разработка общей методики проведения исследования, анализ и обобщение существующих результатов;

- характер и содержание выполненных теоретических исследований, методы исследований, методы расчета, для экспериментальных работ — обоснование необходимости проведения экспериментальных исследований, принцип действия разработанной аппаратуры, характеристики этой аппаратуры, оценка погрешностей измерений, полученные экспериментальные данные;

- оценка полноты решения поставленной задачи, соответствие выполненных исследований программе, оценка достоверности полученных результатов (характеристик, параметров), их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ, обоснование необходимости проведения дополнительных исследований, отрицательные результаты, приводящие к необходимости прекращения дальнейших исследований.

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполненной НИР или отдельных ее этапов, предложения по их использованию, включая внедрение, оценку технико-экономической эффективности внедрения. В заключении к работе, для которой определение технико-экономического эффекта невозможно, необходимо указывать народнохозяйственную, научную, социальную ценность результатов работы.

В приложения следует включать отчет о патентных исследованиях, если они проводились при выполнении НИР, и перечень библиографических описаний публикаций, авторских свидетельств, патентов, если они были опубликованы или получены в результате выполнения НИР.

При необходимости в приложения следует включать вспомогательный материал в целях полноты отчета:

· промежуточные математические доказательства, формулы и расчеты;

· таблицы вспомогательных цифровых данных;

· протоколы и акты испытаний;

· описания аппаратуры и приборов, примененных при проведении экспериментов, измерений и испытаний;

· инструкции и методики, описания алгоритмов и программ задач, решаемых на ЭВМ, разработанных в процессе выполнения НИР;

· иллюстрации вспомогательного характера;

· копию решения ученого (научно-технического) совета;

· акты о внедрении результатов исследований.

Основная часть отчета по производственной практике (НИР) содержит следующие структурные разделы:

РАЗДЕЛ I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения о деятельности организации

1.1.1 Природно-климатическая характеристика района функционирования ( на примере г. Улан-Удэ).

Климат. Климат города резко континентальный с суровой малоснежной зимой и резкими переходами температуры воздуха и атмосферного давления, большим количеством солнечных дней и теплым иногда жарким летом. В переходные сезоны характер погоды неустойчивый – для весны характерны «возвраты холодов» и пыльные бури, а осенью часто наблюдаются длительные периоды теплой сухой погоды.

В среднем за год температура воздуха в Улан-Удэ отрицательная ( - 1,7°). В годовом ходе январь - самый холодный месяц со среднемесячной температурой -25,4°. Июль - самый теплый месяц – (+19°). Сложный рельеф и разные условия застройки определяют значительные колебания температуры в различных районах города. Однако, отмечаются и закономерности, общие для всего города в целом. Средняя суточная температура в городе летом в среднем на 0,5 - 1° выше, чем в пригороде, зимой же температурные различия между городом и пригородом незначительны.

Зимой влияние мощного отрога сибирского антициклона обуславливает в течении шести месяцев ясную сухую погоду с устойчивыми морозами и слабыми ветрами. В большую часть зимы почти безветренно. Большая прозрачность атмосферы обуславливает значительную яркость неба, а косые солнечные лучи, несмотря на низкую температуру воздуха в тени, хорошо греют. Такие погодные условия способствуют образованию частых инверсий, что усиливает выхолаживание в пониженных местах.

Весна начинается в середине апреля и длится долее месяца. Значительный снежный покров сходит быстро из- за больших значений солнечной радиации и сильных ветров. Быстрое повышение среднесуточных температур сопровождается частыми заморозками. Этот период характеризуется большой засушливостью и ветровой солнечной погодой.

Лето длится 3,5 месяца до середины сентября и сопровождается теплой, зачастую жаркой погодой. Усиление циклонической деятельности обеспечивает выпадение в этот сезон основной массы осадков, причем чаще всего во вторую половину лета, когда в район частично проникает влажный воздух Тихого океана.

Осень наступает быстро, длится около месяца и характеризуется прохладной, более сухой, солнечной погодой. Интенсивные ночные заморозки бывают уже при высоких дневных температурах.

Годовой приход суммарной солнечной радиации 106 ккал/см2, максимум наблюдается в июне (15,2ккал/см2), минимум – в декабре (2,2ккал/см2).

Период активной вегетации растений длится около четырех месяцев. Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10⁰ за это время составляет1838⁰. Заморозки начинается в середине сентября, прекращается в коне мая т.е. безморозный период длится более 3х месяцев. Устойчивые морозы держатся с ноября до конца марта.

Территория города относятся к зоне недостаточного увлажнения. Из общего количества осадков 15% приходится на твердые (снег) и 81% на жидкие. За год выпадает 246 мм осадков, причем 88⁰ этой суммы приходится на теплый период. Самый дождливый мезон июль - август месяцы. В это время выпадает более половины годовых сумм (133мм). Летние осадки, как правило, кратковременные и имеют ливневый характер. Наблюденный суточный максимум осадков равен 92мм, что составляет 1% обеспеченности. Малое количество зимних осадков (до 2 мм в феврале) обуславливает незначительный снежный покров, который достигает к концу зимы 16см высоты.

Микроклиматические особенности территории.

По температурному режиму, обусловленному формой рельефа на территории города выделены пять мезоклиматических районов.

Район I - центральная и северо- западная возвышенная часть горола (район Стеклозавода, Шишковка, Лысая гора, Аршан, жилой район ЛВРЗ);

Район II — северо- восточная часть города (Загорск, Матросово, Восточный);

Район III — более пониженная восточная часть города (районы Мелькомбината, Мясокомбината, Южный, Зерногородка);

Район IV — южная часть города расположенная на левом берегу Уды (Октябрьский, район п. Горького);

Район V — пониженная часть города, прилегающая к рекам Селенга, Уда, Верхняя Березовка и падям Воровская, Ключи, Прямая (Новая Комушка, Кумыска, Никольский, Сосновый, Лазо, жилой массив Советского района, Верхняя Березовка).

Наиболее выхоложена пониженная часть города (район V). Температура воздуха здесь на 1 - 1.5° ниже, а в Новых Комушках на 3° ниже, чем в других климатических районах города. На эту территорию происходит стекание холодного воздуха с окружающих склонов и застаивание его в приземном слое. Возвышенная часть города (районы I и II) в среднем за месяц на 1- 1.5° теплее, чем район V. При ясной тихой погоде в утренние и дневные часы здесь теплее на 2 - 3° Восточная часть города (район III) холоднее северо - восточного района (II) на 1 - 1.5° и на 1 - 2° теплее района V. При ясной тихой погоде в дневные часы разности температур могут достигать 5°, но как правило 2 - 3°. Южная, возвышенная часть города (1Урайон) также теплее района V на 2 -2.5, а самая высокая часть этого района теплее на 3 - 3.5°. В отдельные дни при тихой погоде разности температур достигают 5° за счет температурных инверсий.

В весенний период средняя месячная температура воздуха в пределах города колеблется от 2 до 4° и по-прежнему пониженная часть города холоднее нагорной части на 1 - 1.5°. Однако весной при пасмурной ветреной погоде различия температур незначительны.

Таким образом, наиболее благоприятными территориями для проживания являются возвышенные участки города южной экспозиции (1—11 районы) ориентированные в направлении преобладающих ветров.

Ветровой режим. Расположение города Улан-Удэ в долине реки Уды, имеющей западное направление. В течение года здесь преобладают ветры западной четверти и восточного румба. При этом для лета характерно увеличение повторяемости северо- западных, для зимы- западный и юго- западных направлениях. Наименьшую повторяемость имеют юго- восточные и южные ветры.

В годовом ходе увеличение скорости ветра наблюдается весной (3,8м/сек), уменьшение зимой (1,9м/сек). В среднем за год скорость ветра достигает 2,7м/сек. Сильные ветры со скоростью 15м/сек отмечаются в среднем 31 день в году, при чем чаще всего весной и в начале лета.

Метели на территории города отмечаются сравнительно редко, с октября по апрель месяцы бывает в среднем 12 дней с метелью.

По метеорологическим условиям территория города относится к зоне очень высокого потенциала загрязнения вредными выбросами промышленных предприятий.

В целом природно-климатические условия довольно сложные для производства работ по озеленению города. Вследствие этого необходимо строго соблюдать агротехнику посадки с последующим тщательным уходом за насаждениями.

Рельеф.

Территория, занимаемая городом Улан-Удэ, расположена в пределах среднегорной Селенгинской Даурии, что обусловило достаточно сложный и разнообразный рельеф в её пределах. Основная застройка раразмещается в пределах Иволгино-Удинской межгорной впадины, окружённой отрогами хр. Улан-Бургасы (с севера) и Цаган-Дабан (с юга). В долине р. Уды выделяются три террасы - пойма и две надпойменные. Пойма имеет значительное развитие, ширина ее колеблется от 1.0 до 3.0 км. Поверхность поймы плоская со слабым уклоном в западном направлении. Абсолютные отметки изменяются от 495 до 508 м, превышение над руслом реки 2-3 м. Во время паводков пойма затопляется.

Склоны хребта Улан-Бургасы расчленены многочисленными падями и распадками на отдельные холмы и гряды и представляют собой мелкосопочник с абсолютными отметками поверхности вершин - 570-850 м. Вытянутые в меридиональном направлении гряды и холмы почти вплотную подходят к реке. Склоны холмов достаточно крутые, с уклонами поверхности 10-30% и более. Отроги хр. Цаган-Дабан отстоят от р. Уды на расстояние 1,5-2,0 км. Абсолютные отметки достигают значений 750-800 м.

Краткая характеристика ландшафтов.

Город Улан-Удэ расположен в Западном Забайкалье ~ в 100км восточнее озера Байкал, в пределах Иволгино-Удинской впадины. Впадина представляет собой обширное понижение, вытянутое с запада на восток и ограниченное с северо-запада хребтами Хамар-Дабан и Улан-Бургасы, с юго-востока – хребтом Цаган-Дабан. Предгорные вершины Хамар-Дабана в пригородной зеленой зоне города достигают абсолютной высоты 114 м и находятся выше ложа долины селенги на 500-700м.

Улан-Бургасы в отличие от Хамар-Дабана расчленен многочисленными падями, распадками и мелкими речушками, имеет характер мелкосопочного рельефа высотой 800-1000м. Северный склон, непосредственно тяготеющий к городу, представляет собой несколько сглаженных отрогов, расчлененных короткими асимметричными падями. Наиболее высокая отметка достигает уровня 813м, что превышает 310м над долиной р.Уды.

Процессы оврагообразования наиболее характерны для южных предгорий хребта Улан-Бургас, где находятся пос.Вагжанова, Шишковка, Верх. Берёзовка, а также ул.Трубачёва, пр.Победы и др. Всего в черте города насчитывается 15 больших оврагов, общей протяженностью более 35км, глубиной от 1-2 до 6-7м. В черте города имеются достаточно крупные конусы селевых выносов на речках Воровка, Большая Речка. В реках наблюдаются песчаные наносы и мелкие водотоки.

Растительность в основном сосредоточена в парках им.Орешкова, Юбилейном. На расчлененной гористой северной стороне города (поселки Верхняя Берёзовка, Аршан, Вагжанова) и южной (посёлки Комушки и Силикатный) произрастают сосновые леса. Естественные леса и городские посадки составляют 800га.

В городского округа расположено более 20 плодово-ягодных (садоводческих) участков. Они расположены на островах р.Селенги – Общественный, Конный, Уланский, Богородицкий, Комсомольский, а также в долине р.Уды в восточной части города. Крупные массивы садоводств расположены на северо-восточной и южной окраинах города в пос.Верхняя Берёзовка, Тальцы, Забайкальский, Восточный и др.

Почвенный покров Улан-Удэ разнообразен. Так, в нагорной части преобладают почвы дерново-лесные супесчаные, низинные места покрыты лугово-аллювиальными почвами лёгкого механического состава. В пониженных местах поймы попадаются небольшие фрагменты болотных и лугово-болотных почв. В восточной части города на лесостепных ландшафтах правобережья Уды, в районах пос.Загорск расположены каштановые, солонцеватые почвы. В местах отсутствия травяного покрова – на берегах Селенги и левобережье Уды наблюдаются многочисленные участки опустынивания – 18, 20, 47-48 кварталы, 102 микрорайон, с образованием песчаных барханов.

На остепнённых участках Иволгинско-Удинской котловины, примыкающей к городу на юго-западном левобережье Селенги, расположены сельскохозяйственные угодья, где выращивают картофель, капусту и другие овощи, а также пшеницу и рожь. Пахотные земли являются существенным источником пыли, оседающей на город, вследствие преобладающих юго-западных ветров.

1.2 Деятельность предприятия( организации, ведомства). Социальное значение

1.3 Основные источники загрязнения на предприятии

1.3.1 Хозяйственно-бытовые сточные воды. Основные методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Основными источниками загрязнения водных ресурсов г. Улан-Удэ, главным образом р. Селенга, являются МП «Во­доканал», Улан-Удэнская ТЭЦ-1, ОАО «Улан-Удэнский авиационный завод». Хотя ТЭЦ-1 и Авиазавод сбрасывают сточные воды непосредственно в р. Уда, они загрязняют и р. Селенга, так как Уда является одним из её притоков, и, впа­дая в нее, приносит с собой воды, загрязненные вышеназван­ными предприятиями.

В черте г. Улан-Удэ имеются 4 выпуска сточных вод (2-МП «Водоканал», Улан-Удэнская ТЭЦ-1, ОАО «Улан-Удэнский авиазавод»), через которые в 1998 г. сброшено 51,6 млн. м3 сточных вод (в 1997-55,43 млн. м3) и 24,5 тыс. т. (в 1997 - 28,12 тыс. т.) загрязняющих веществ.

Сброшенные сточные воды отнесены к категориям:

- недостаточно очищенные - 51,59 млн. м3 (в 1997 -55,42 млн. м3);

- загрязненные - 0,005 м3 (в 1997 - 0,007 м3). Отведение недостаточно очищенных сточных вод в водные объекты производится с превышением нормативов ПДС загрязняющих веществ. Превышение допущено по со­держанию взвешенных веществ, органических загрязнений по БПК5, азотной группы, фенолов, нефтепродуктов, СПАВ, сульфатов, ионов железа, хрома, меди, фтора и др., что ока­зывает существенное влияние на состояние рек Селенга и Уда.

По данным Бурятского центра по метеорологии и мо­ниторингу окружающей среды, среднегодовые концентра­ции в р. Селенга взвешенных и минеральных веществ в кон­трольном створе (0,5 км ниже сброса сточных вод МП «Во­доканал») были несколько выше, чем в фоновом - в 2 км выше города. По сравнению с 1997 г. уровень загрязненно­сти существенно не изменился, и вода соответствует 3 классу (умеренно загрязненные).

По р. Уда влияние сточных вод наблюдается по взве­шенным веществам, ионам меди, хрома, нефтеп