рус eng
««ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «НАУКИ О ЗЕМЛЕ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «NAUKI O ZEMLE»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «EARTH SCIENCES»
ISSN 2073-3402 (Print)

Список выпусков > Серия «Науки о Земле». 2022. Том 39

Моделирование количественных и качественных характеристик стока реки Невы в условиях внешних воздействий на водосбор

Автор(ы)
С. А. Кондратьев, М. В. Шмакова
Аннотация
Рассмотрены две задачи, связанные с изучением экологически безопасного водообеспечения Санкт-Петербурга. Это прогностические оценки возможных изменений стока р. Невы в результате климатических изменений и возможных последствий возникновения аварийной ситуации на полигоне хранения токсичных отходов «Красный Бор». Задачи решались с использованием методов математического моделирования. В качестве основы прогноза возможных климатических изменений приняты сценарии RCP 2.6 и RCP 8.5 – лучший и худший с точки зрения воздействия на окружающую среду. Расчеты стока с использованием указанных климатических сценариев показали увеличение стока по сценарию RCP 8.5 и его уменьшение по сценарию RCP 2.6. Установлено, что процесс разбавления сброшенных загрязняющих веществ с полигона «Красный Бор» по мере их продвижения к водозаборам Санкт-Петербурга зависит от сценария развития аварийной ситуации, водности и выбора значения ПДК для каждого химического вещества. Негативное воздействие разрушения обваловки карт-котлованов с загрязняющими веществами может быть несущественным для городских водозаборов за счет процессов разбавления в гидрографической сети водосбора. В то же время гипотетические катастрофические сценарии (теракт, землетрясение) в ряде случаев могут привести к возникновению серьезных проблем с качеством воды в муниципальных водозаборах.
Об авторах

Кондратьев Сергей Алексеевич, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник, заведующий, лаборатория математических методов моделирования, Институт озероведения РАН – Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН, Россия, 196105, г. Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, 9, e-mail: 3718470@gmail.com

Шмакова Марина Валентиновна, доктор географических наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория математических методов моделирования, Институт озероведения РАН – Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН, Россия, 196105, г. Санкт-Петербург, ул. Севастьянова, 9, e-mail: m-shmakova@yandex.ru

Ссылка для цитирования
Кондратьев С. А., Шмакова М. В. Моделирование количественных и качественных характеристик стока реки Невы в условиях внешних воздействий на водосбор // Известия Иркутского государственного университета. Серия Науки о Земле. 2022. Т. 39. С. 69–80. https://doi.org/10.26516/2073-3402.2022.39.69
Ключевые слова
математическая модель, климатические сценарии, речной сток, аварийные сбросы, токсичные отходы.
УДК
556.5
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3402.2022.39.69
Литература

Илларионов А. В., Лебедева А. А., Шилов Д. В. Разработка комплексной программы системы наблюдений за состоянием окружающей среды вблизи полигона токсичных отходов «Красный Бор» // Ученые записки РГГМУ. 2011. Вып. 22. С. 211–220.

Кондратьев С. А., Шмакова М. В. Математическое моделирование в системе водосбор – водоток – водоем. СПб. : Нестор-История, 2019. 248 с.

Марова А. В. Методы обеспечения экологической безопасности полигона Красный Бор на основе рискологического подхода : автореф. дис. … канд. геогр. наук. СПб., 2011. 27 с.

Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод. Л. : Гидрометеоиздат, 1987. 288 с.

Нежиховский Р. А. Вопросы формирования качества воды реки Невы и Невской губы. Л. : Гидрометеоиздат, 1985. 106 с.

Нежиховский Р. А. Река Нева и Невская губа. Л. : Гидрометеоиздат, 1981. 112 с.

Объект накопленного экологического вреда полигон токсичных отходов «Красный Бор» : доклад. СПб. : ЭПЦ «БЕЛЛОНА» ; АНО содействия охране окружающей среды Экспертно-правовой центр «ЭкоПраво», 2020. 87 с.

Питулько В. М., Кулибаба В. В. Концепция технического решения ликвидации угрозы прорыва жидких отходов из карт полигона Красный Бор и направления последующей его рекультивации // Региональная экология. 2016. № 2 (44)–3(45). С. 43–51.

Практика рекультивации полигона промышленных токсичных отходов СПб ГУПП Полигон «Красный бор» / С. В. Сольский, Е. В. Герасимова, Н. В. Дубровская, А. В. Козлова, С. Г. Климовский // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 2009. Т. 253. С. 62–72.

Шмакова М. В. Расчеты твердого стока рек и заиления водохранилищ. СПб. : ВВМ, 2018. 149 с.

Экспериментальные исследования и моделирование формирования качества воды в реке Нева / В. А. Румянцев, С. А. Кондратьев, Ш. Р. Поздняков, В. Н. Рыбакин, А. М. Крючков, А. И. Моисеенков, М. В. Шмакова, А. А. Ершова // Известия РГО. 2010. Т. 142. С. 24–31.

CORDEX regional climate model data on single levels // European Centre for Medium-Range Weather Forecast. 2021. URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/10.24381/cds.bc91edc3?tab=overview (дата обращения: 25.12.2021).

Cunge J. A., Liggett J. A. Unsteady Flow in Open Channels. Water Resources Publications / K. Mahmood, V. Yevjevich, eds. // Chapter 4. Numerical Methods of Unsteady Flow Equations. Colorado, 1975. P. 89–182.

IPCC Special Report on Emissions Scenarios / N. Nakicenovic, R. Swart, eds. Cambridge : Cambridge University Press, 2000. 600 p.

Meinshausen M., 2011: The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300 // Clim. Change. Vol. 109. P. 213–241. https://doi.org/10.1007/s10584-011-0156-z

Moss R. H. The next generation of scenarios for climate change research and assessment // Nature. 2010. Vol. 463. P. 747–756. https://doi.org/10.1038/nature08823

Rogelj J., Meinshausen M., Knutti R. Global warming under old and new scenarios using IPCC climate sensitivity range estimates // Nature Clim. Change. 2012. Vol. 2. P. 248–253. https://doi.org/10.1038/nclimate1385

Singh V. Two dimensional sediment transport model using parallel computers. India. B. Tech. Banaras Hindu University, 2002. 109 p.

Smith R. A two-equation model for contaminant dispersion in natural streams // J. Fluid Mech. 1987. Vol. 178. P. 257–277.

Wu. W. Computational River Dynamics. CRC Press, 2007. 509 p.

Zheng C. Z., Zhang G. C. Flow and Sediment Transport Numerical Modeling of Complex River Networks // Proceedings of the Twenty-first (2011) International Offshore and Polar Engineering Conference. June 19–24. Maui, Hawaii, USA. 2011.


Полная версия (русская)