Дисертація доктора філософії. Куба Тетяна Василівна. Розробка пересувних комплексів забору і очищення води для забезпечення людей питною водою в умовах відсутності централізованого водопостачання

Реєстраційний номер

0826U004522, Дисертація доктора філософії

На здобуття

Доктор філософії

Дата захисту

09-09-2026

Статус

Захищена

Назва роботи

Розробка пересувних комплексів забору і очищення води для забезпечення людей питною водою в умовах відсутності централізованого водопостачання

Здобувач

Куба Тетяна Василівна,

Керівник Кравченко Олександр Валеріойвич
Опонент Гайдучок Олександр Григорович
Опонент Яцюк Михайло Васильович
Рецензент Хомутецька Тетяна Петрівна
Рецензент Уряднікова Інга Вікторівна

Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист

Київський національний університет будівництва і архітектури

Опис

У першому розділі проаналізовано сучасні підходи до забезпечення населення питною водою в умовах відсутності централізованого водопостачання, міжнародні та національні вимоги до мінімального водозабезпечення населення в надзвичайних ситуаціях, а також світову практику застосування децентралізованих і мобільних систем очищення води. Узагальнено класифікацію пересувних комплексів забору і очищення води та визначено вимоги до їх автономності, транспортабельності, ремонтопридатності, технологічної багатобар’єрності, швидкого розгортання і польового контролю якості води. У другому розділі виконано аналіз можливих джерел і типів забруднення води в умовах надзвичайних ситуацій та воєнних дій. Сформовано ризик-профіль джерела води, який використано як основу для вибору режиму роботи пересувного комплексу. Розроблено багаторежимну технологічну схему пересувного комплексу забору і очищення води, що поєднує попереднє механічне очищення, реагентну обробку, напірну фільтрацію, сорбційне очищення, знезараження та, за необхідності, мембранний блок зворотного осмосу. Запропоновано алгоритм вибору режиму роботи комплексу залежно від якості вихідної води та ризик- профілю джерела, що дозволяє забезпечити адаптацію технологічної схеми до різних умов експлуатації комплексу без доукомплектування додатковим технологічним обладнанням. За результатами польової апробації технологічних схем на воді різного типу виконано оцінювання локальної та кумулятивної ефективності очищення на окремих технологічних стадіях. Розроблено стадійну розрахунково-статистичну модель ефективності технологічних бар’єрів пересувного комплексу та її програмну реалізацію. Модель дає змогу оцінювати ефективність окремих стадій очищення, прогнозувати якість води після обробки, виконувати калібрування за експериментальними даними та визначати межі гарантованої роботи установки. У третьому розділі обґрунтовано конструктивне рішення дослідного зразка пересувного комплексу на базі причепа-фургона. Визначено оптимальні типорозміри та компонування обладнання. Обґрунтовано можливість роботи комплексу впродовж року, зокрема за рахунок розміщення обладнання в утепленому фургоні із застосуванням автономного електроживлення. Обґрунтовано продуктивність та режим роботи комплексу. Підтверджено придатність прийнятої компоновки для швидкого розгортання, роботи з різними джерелами води, подачі очищеної води у водовози або безпосереднього розливу в тару споживачів. У четвертому розділі розроблено геоінформаційну модель планування застосування пересувних комплексів у складі децентралізованої системи водозабезпечення населення. Сформульовано задачі визначення доступних джерел води, розміщення пунктів роздачі, вибору засобів підготовки води та логістичного планування її підвозу. Запропоновано структуру вихідних даних для моделі, що включає просторові дані, інформацію про житлову забудову, чисельність населення, потенційні пункти роздачі, джерела води, транспортні маршрути та наявні елементи резервного водозабезпечення. Розроблено алгоритм визначення зон обслуговування пунктів роздачі води та розрахунку добової потреби населення у питній воді. Геоінформаційна модель забезпечує перехід від просторового розподілу населення до інженерних показників: добової потреби у воді, навантаження на пункти роздачі, необхідної кількості пересувних комплексів, накопичувальних ємностей, водовозів і транспортних рейсів. Сценарну апробацію моделі виконано на прикладі міст різного масштабу, що підтвердило можливість її адаптації до різних просторових умов та різних норм мінімального водозабезпечення населення. У п’ятому розділі виконано економічну оцінку застосування пересувного комплексу та аналіз чутливості фінансових показників. Враховано витрати на електроенергію, реагенти, витратні матеріали, обслуговування, персонал, мембранні елементи, хімічне миття та інші складові експлуатаційних витрат. Показано, що оцінювання доцільності застосування пересувного комплексу має враховувати не лише собівартість одиниці очищеної води, а й здатність комплексу забезпечити якість води, автономність, зменшення логістичної залежності та підвищення стійкості систем життєзабезпечення в умовах кризи. Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні науково- технічного підходу до вибору технологічної схеми забору і очищення води з урахуванням ризик-профілю джерела; розробленні багатобар’єрної технологічної схеми пересувного комплексу, придатної для роботи у звичайному режимі та за умов підвищеного забруднення вихідної води; удосконаленні підходу до керування роботою комплексу в польових умовах через систему контрольних точок і технологічних параметрів; розробленні стадійної розрахунково-статистичної моделі ефективності технологічних бар’єрів; формуванні геоінформаційної моделі планування застосування пересувних комплексів у населених пунктах.

Дата реєстрації

2026-08-11

Додано/оновлено в НРАТ

2026-08-11 / 2026-10-01