Координаторы: д-р географ. наук Винокуров Ю. И., д-р геол.-мин. наук Шварцев С. Л.
Исполнители: ИВЭП, ИГ, ИГНГ, ИГиЛ, НИОХ, ИНХ, ИПА, ИХН, ТФ ИЛ,
КемНЦ СО РАН, ТПУ, ГАПУ, “Томскгеомониторинг”, ФГУ “ВерхнеОбьрегионводхоз”
Изучено современное состояние речных вод Оби и Томи с целью выявления механизмов формирования режима природных вод в условиях антропогенного воздействия и выработки рекомендаций по управлению водными ресурсами бассейна Верхней и Средней Оби. Установлено, что загрязнение природных вод бассейна р. Обь определяется, в первую очередь, высоким содержанием органических веществ и развитием нежелательной микрофлоры, что ограничивает возможность использования водных объектов в хозяйственно-питьевых целях. Показано, что значительная часть микроэлементов и радионуклидов оседает в донных отложениях, которые при определенных условиях могут быть причиной вторичного загрязнения вод, а также химического и радиоактивного заражения гидробионтов и, возможно, человека.
На базе модели крупных вихрей разработан алгоритм численного исследования пространственно-временной эволюции полей скорости и температуры, характерных для явления турбулентной проникающей конвекции, возникающей в подледном слое воды под воздействием солнечной радиации. Результаты расчетов весенней подледной конвекции в верхнем перемешанном слое оз. Вендюрское показали хорошее качественное и количественное согласование расчетных и фактических данных. Представленные результаты получены интегрированием системы уравнений термогидродинамики без введения гипотез о структуре течения и по точности превышают результаты, полученные по традиционно применяемым моделям, основанным на диффузионном способе замыкания, не позволяющем воспроизводить тонкую термическую структуру подледного перемешивания с отчетливо выраженным слоем безразличной стратификации (рис. 1), что весьма существенно при моделировании многих экологических процессов в глубоких водоемах.
 |
 |
|
Рис. 1. Вертикальные профили температуры в подледном слое воды (сплошная кривая - данные наблюдений на оз. Вендюрское, пунктирная кривая - результаты расчетов по модели крупных вихрей). Fig. 1. Vertical distribution of temperature in under ice layer (solid line represents field measurement data for Lake Vendurskoe, dashed line are results of numerical simulation by LES model). | |
Разработана новая математическая модель берегового инфильтрационного водозабора, учитывающая область питания грунтовых вод и формирование планового фильтрационного потока под дном водоема или водотока, проведено численное моделирование процессов переноса загрязняющих примесей в зонах влияния береговых инфильтрационных водозаборов. На основе математического моделирования для водозабора ННЦ дана оценка степени минерализации подземных вод при десорбции из вмещающих пород.
Детально изучены особенности водно-экологического режима Новосибирского водохранилища. Проведена оценка дефицита полезной емкости водохранилища (последние годы до 1 км3 к началу весеннего наполнения водохранилища), обусловленного повышенными (за последние годы вдвое выше нормативных) объемами сбросов в нижний бьеф в зимний период. Покрытие этого дефицита за счет сработки водохранилища ниже отметки уровня мертвого объема приводит к негативным последствиям (как в экологическом, так и в хозяйственном аспекте).
Выполнен анализ баланса основных загрязняющих веществ (железа, нефтепродуктов и органических веществ) в речной системе бассейна Средней Оби. Установлено, что повышенные содержания железа в речных водах обусловлены преимущественно природными факторами, в основном, заболоченностью водосборных бассейнов. Разработана достаточно простая, но эффективная математическая модель геохимических процессов в речных водах, соединяющая в себе положительные черты статистических и имитационных моделей, которая пригодна для практического использования при прогнозе изменения качества вод и укрупненных расчетов предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты в пределах достаточно больших речных бассейнов. Для оценки вклада предприятий угледобывающей промышленности в структуру и интенсивность загрязнения водосборного бассейна разработана универсальная модель оценки долговременного осаждения пылевых частиц промышленного происхождения, апробированная на примере Ерунаковского угледобывающего района (рис. 2).
 |
|
Рис. 2. Модельная оценка осаждения пылевых выбросов предприятий Ерунаковского угледобывающего района (косая штриховка). Изолинии отражают количество выпадающей пыли в г/м2 в год. Fig. 2. Model estimation of dustfall precipitation of Erunakovo coal producer regions (oblique hatching). The isolines represent the amount of dropping out dust in grams on a square meter per a year. |
Сформирована система организационно-правовых, экономических и территориально-планировочных методов и механизмов управления устойчивым водопользованием в водосборных бассейнах разного иерархического уровня, учитывающая особенности организации управления водопользованием в России, современные тенденции развития федерального и регионального законодательства в области использования и охраны водных ресурсов, а также зарубежный и отечественный опыт. Проведена ее отработка на модельном регионе — бассейне р. Бурла (рис. 3). С учетом специфики региона данная система включает три основных блока: ландшафтно-экологический, гидротехнический и организационно-правовой. Внедрение данной системы позволит улучшить водно-экологическую обстановку и обеспечить сбалансированное использование природно-ресурсного потенциала водосборного бассейна.
Список основных публикаций
 Оглавление |
Далее 
|