научный журнал по геологии Водные ресурсы ISSN: 0321-0596

КУЛАКОВА Н.Е., ЛОЗОВИК П.А. — 2013 г.

Проведено исследование трансформации лигносульфонатов, образующихся при сульфитной варке целлюлозы, в воде Онежского оз. Методом лабораторного моделирования и по натурным данным определены кинетические и термодинамические параметры этого процесса. Оценено загрязнение Кондопожской губы Онежского оз. сточными водами Кондопожского целлюлозно-бумажного комбината с сульфитной варкой целлюлозы.

КИМ В.И., МАХИНОВ А.Н. — 2013 г.

Рассмотрены особенности ледового режима р. Амур в среднем и нижнем течении и роль речного льда в разрушении берегов, переносе крупного обломочного материала, размыве дна и перераспределении стока воды между рукавами. Установлены многочисленные и разнообразные следы воздействия ледохода на берега и пойму, а также выявлена активность эрозионных процессов в русле р. Амур в зимний период. Перераспределение стока воды между рукавами р. Амур в районе Хабаровска существенно изменило ледовый режим, который был восстановлен в результате реализации комплекса мероприятий.

ЛЕОНОВ А.В., ЧИЧЕРИНА О.В. — 2013 г.

Проведен анализ имеющихся наблюдений за изменениями концентраций нефтяных углеводородов в притоках Белого моря и его отдельных районах, и оценена роль отдельных внешних источников в загрязнении морской среды. На основе расчетов определено возможное суммарное поступление углеводородов из дополнительных потенциальных источников – внутренних природных (продукция микроорганизмами) и внешних антропогенных (судоходство и морские перевозки), наиболее активных летом–осенью. Гидроэкологическая CNPSi-модель использована для воспроизведения процессов загрязнения девяти выделенных районов Белого моря нефтяными углеводородами и их последующей биодеградации в морской среде. Для расчетов внутригодовой динамики концентраций углеводородов использованы среднемноголетние наблюдения за ежемесячными изменениями температуры, освещенности, прозрачности воды, данные по морфометрии районов моря (площади, средние глубины, объемы воды), а также по водообмену между выделенными районами (вычислены на гидродинамической модели). Для крупных заливов (Двинский, Кандалакшский) показано соответствие расчетных концентраций нефтяных углеводородов имеющимся оценкам (средние и максимальные концентрации). Охарактеризованы изменения в течение года концентраций нефтяных углеводородов, биомасс, показателей окислительной активности и биопродукции нефтеокисляющих бактерий. По расчетным внутренним потокам нефтяных углеводородов (поступления из разных источников, перенос по горизонтали, биотрансформация) составлены их годовые балансы для отдельных районов и моря в целом, свидетельствующие о сбалансированности их потоков и общей невязки баланса для отдельных районов в пределах 0.3–4.1%.

ТАРАСЕНКО Т.В. — 2013 г.

Изучению термокарстовых озер с точки зрения реакции криолитозоны на глобальное потепление климата в настоящее время уделяется много внимания. Однако другим факторам, влияющим на изменение площадей озер, в частности атмосферным осадкам, внимание практически не уделяется, хотя для многих водных объектов они являются одним из основных источников питания. В связи с этим на территории Центральной Якутии были проанализированы межгодовые изменения площадей озер в зависимости от осадков. Исследование было основано на анализе разновременных космических снимков. В результате установлено, что осадки накладывают существенный отпечаток на изменения площадей термокарстовых озер, прослеживается прямая взаимосвязь между колебаниями площадей озер и осадков, не оказывают влияния лишь отдельные единичные многоводные или маловодные годы. Проанализированы также изменения площадей озер в течение летнего сезона, которые важны при выборе снимков для изучения межгодовых изменений. В результате установлено уменьшение площадей термокарстовых озер от июня к августу, что свидетельствует о необходимости использования снимков за близкие даты, полученные в конце летнего периода.

ГУСЕВ Е.М., НАСОНОВА О.Н. — 2013 г.

Разработана методика сценарного прогнозирования изменения составляющих водного баланса бассейнов северных рек в связи с возможным изменением климата. Методика основана на использовании модели тепло- и массообмена подстилающей поверхности суши с атмосферой SWAP. Для четырех климатических сценариев МГЭИК, соответствующих заданным сценариям экономического, технологического, политического и демографического развития человеческой цивилизации, рассчитаны прогностические варианты динамики метеорологических элементов в бассейне р. Северная Двина в XXI в., на основе которых были получены оценки возможного изменения осадков, испарения и стока с бассейна р. Северной Двины до 2063 г.

ЖУКОВА Т.В. — 2013 г.

Нарочанские озера (Баторино, Мястро, Нарочь) в Беларуси являются объектом многолетних гидроэкологических исследований. Современная эволюция экосистемы этих озер включает в себя четыре этапа: антропогенное эвтрофирование в 1970-х гг., деэвтрофирование в результате природоохранных мер на водосборной территории в 1980-х гг., бентификация вследствие инвазии моллюска-фильтратора Dreissena polymorpha Pallas. в 1990-х г. и современное состояние. Представлен ретроспективный анализ многолетней динамики общего фосфора (1978–2010 гг.) в воде Нарочанских озер на разных стадиях перестройки их экосистем. Показан неоднозначный отклик составляющих единую экосистему водоемов на внешние воздействия, причины которого обсуждаются.

ИСМАЙЫЛОВ Г.Х., ФЕДОРОВ В.М., ЯССЕР М.Р. — 2013 г.

Рассмотрены построение и реализация имитационной модели функционирования Асуанского водохозяйственного комплекса. Дана оценка экологической и гидролого-водохозяйственной обстановки р. Нил до и после строительства Асуанского гидроузла. Даны рекомендации по режиму работы Асуанского водохозяйственного комплекса в изменяющихся природно-хозяйственных условиях.

АЙЗЕЛЬ Г.В., ГУСЕВ Е.М., ДЖОГАН Л.Я., НАСОНОВА О.Н. — 2013 г.

Исследованы возможности методики расчета стока с бассейнов рек Республики Саха (Якутии) – Оленек и Индигирка, находящихся в самых суровых климатических условиях суши. В основу методики расчета положена модель тепло- и влагообмена подстилающей поверхности суши с атмосферой SWAP в сочетании с информационным обеспечением, основанным на глобальных базах данных по параметрам подстилающей поверхности, а также метеорологической информации, полученной по данным наблюдений метеорологических станций, расположенных в бассейнах указанных рек или в непосредственной близости к ним. Для повышения качества расчетов использовался метод оптимизации части наиболее важных модельных параметров, включающих в себя как параметры подстилающей поверхности, так и (для р. Оленек) корректирующие множители для осадков и приходящей радиации.

МЕНШУТКИН В.В., РУХОВЕЦ Л.А., ФИЛАТОВ Н.Н. — 2013 г.

Рассмотрены создание и использование моделей экосистем озер как неотъемлемой части комплексного исследования озерной экологической системы, процессов эвтрофирования, переноса и трансформации вещества для решения задач рационального использования природных ресурсов водоема, сохранения высокого качества воды, построения прогнозов дальнейшего развития экосистем озер под влиянием антропогенных и климатических факторов. Описаны модели, формулируемые в виде краевых задач для систем одно-, двух- и трехмерных дифференциальных уравнений переноса как консервативных, так и неконсервативных примесей в водной среде. Эти уравнения включают в себя нелинейные операторы, описывающие трансформацию живого и мертвого органического вещества (фитопланктона, зоопланктона, бактериопланктона, бентоса, детрита) и растворенных в воде биогенов (углерода, азота, фосфора и кремния). Рассмотрены возможности построения моделей с включением рыб, макрофитов, растворенного в воде кислорода и его обмен с атмосферой через поверхность воды. Для реализации моделей, сформулированных в виде систем дифференциальных уравнений, применяются современные численные методы. Показана необходимость введения стохастичности. Наряду с перечисленными выше описаны модели, для формулировки и реализации которых используются методы нечетких множеств, искусственного интеллекта, а также логико-лингвистические и когнитивные модели.

ЗЫРЯНОВ В.Н. — 2013 г.

Дано описание нелинейного эффекта повышения или понижения на бесконечности среднего значения физической характеристики среды в колебательных процессах, описываемых нелинейным параболическим уравнением типа уравнения теплопроводности. Коэффициент диффузии является функцией от искомой характеристики. Показано, что чисто гармоническое колебание характеристики среды на границе приводит к увеличению или уменьшению ее значения в глубине области относительно ее среднего значения на границе (пампинг-эффект). Показано, что этот эффект имеет место и для уравнения Бюргерса, хотя нелинейность в уравнении Бюргерса связана с адвекцией, а не с диффузией. Рассматриваются возможные приложения пампинг-эффекта в геофизических процессах – передача тепла в глубинные слои океанов и озер, распространение приливных волн на мелководье, безнапорная фильтрация грунтовых вод, интрузия морских вод в устья приливных рек и подземные горизонты, распределение температуры во льдах и многолетней мерзлоте.

ФЕРРОНСКИЙ И.В. — 2013 г.

МАРТЫНОВА М.В. — 2013 г.

Рассмотрены механизмы формирования потока Mn в форме взвесей из воды в донные отложения водоемов. Приведены данные, характеризующие концентрацию Mn во взвешенном веществе, особенности его трансформации, размер Mn-содержащих взвесей. Обобщены сведения о величине потоков Mn из воды на дно водоемов и контролирующих их процессах.

ЗАКОННОВ В.В., КАСЬЯНОВА В.В., СИГАРЕВА Л.Е., ТИМОФЕЕВА Н.А. — 2013 г.

Изучены вертикальное распределение осадочных пигментов (суммы хлорофилла а с феопигментами) и скорость илонакопления за период существования Рыбинского водохранилища от заполнения в 1941 по 2009 г. Диапазон концентраций пигментов (7–232 мкг/г сухого осадка) в слоях кернов включает значения, характерные для всех типов трофического состояния водоемов, но большинство величин (81%) относится к категориям “мезотрофный” и “эвтрофный”. Среднее содержание пигментов в кернах для периодов между грунтовыми съемками, выполненными в 1955, 1978, 1992 и 2009 гг., составило 525.4, 248.8, 200.6 и 142.3 мг/(м2 год) соответственно. Средние скорости илонакопления на станциях уменьшались от съемки к съемке от 13.6–17.9 до 3.5–5.3 мм/год. Между среднегодовыми концентрациями пигментов в кернах и скоростью илонакопления установлена прямая положительная связь при более высоких величинах показателей в озеровидных участках по сравнению с речными.

КРАЙКИВСКАЯ О.В., МАКСИМОВ В.В., МАКСИМОВА Э.А., ЩЕТИНИНА Е.В. — 2013 г.

Изложены результаты многолетних (1990–2009 гг.) микробиологических исследований вод в различных по антропогенной нагрузке районах Южного Байкала. Долговременные ряды наблюдений позволили установить тенденции изменения структуры и функциональной активности микробиоценозов в результате естественной эволюции и антропогенного влияния. Получена микробиологическая информация, характеризующая качество вод и уровень техногенных возмущений в районе Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Оценка качества воды по санитарно-бактериологическим показателям свидетельствует о том, что акватория сброса сточных вод Байкальского ЦБК хронически подвергается бактериологическому загрязнению. С 1990-х гг. до настоящего времени техногенный пресс на экосистему Южного Байкала существенно не уменьшился.

АЛЕКСЕЕВСКИЙ Н.И., КОСИЦКИЙ А.Г., НОСАНЬ В.В., ХРИСТОФОРОВ А.В. — 2013 г.

Изучены критерии подобия рек и речных систем. Определен состав зональных и азональных признаков их подобия. Рассмотрена роль рисунка речных систем в изменении гидрографических и гидрологических характеристик рек от истоков к их устьям. Исследованы результативности методов фрактального и индикационного анализа речных систем. Установлено, что величина и масштабный эффект изменения различных характеристик системы поток–русло зависят от изменения порядков рек. Проведено сопоставление фрактальной размерности и масштабных эффектов их изменения. Получена универсальная зависимость порядка рек от площади водосборной территории и густоты речной сети. Вычисленная по 274 водосборам общая средняя квадратическая погрешность этой формулы равна 0.27, что доказывает возможность ее использования для гидрологических расчетов в различных ландшафтных условиях.

ДЕМЧЕНКО П.Ф., КРАСНОКУТСКАЯ Л.Д. — 2013 г.

Рассмотрены вопросы применения методов современной теории броуновского движения к расчету флуктуаций влагозапаса почвы. Для нелинейной гидрологической модели формирования влагозапаса на основе уравнения Ланжевена и обобщенных соотношений Ланжевена получены аналитические зависимости времени корреляции флуктуаций влагозапаса почвы и средней величины влагозапаса от параметров внешних стохастических и детерминированных воздействий. Исследовано изменение низкочастотной части спектра быстрых синоптических переменных (разности между осадками и испарением) вследствие взаимодействия с флуктуациями влагозапаса. Дано объяснение нового эффекта увеличения спектра в промежуточной области временных интервалов, расположенных между характерными временами – временем изменений синоптических флуктуаций и временем изменений флуктуаций влагозапаса почвы. На примере задачи определения нестационарного отклика средней величины влагозапаса почвы на флуктуации режима увлажнения показаны возможности нового аппарата статистической физики – флуктуационных теорем.

МИХАЙЛОВА М.В. — 2013 г.

Рассмотрены типы, факторы и экологические и экономические последствия опасного гидрологического явления – проникновения морских соленых или солоноватых вод в устья рек. Описаны основные теоретические и эмпирические подходы при изучении этого явления. Обобщен опыт его изучения в России и других странах. В качестве примеров рассмотрены процессы проникновения морских вод в устья рек разных типов по величине приливов.

ПЛЮСНИН А.М., ХАЖЕЕВА З.И. — 2013 г.

Проведен анализ газового режима и активной реакции вод рек бассейна Селенги. Показано, что в нижнем течении рек Селенга и Уда, подверженных в наибольшей степени антропогенному воздействию, минимальные значения водородного показателя отмечались в подледный период, а в реках Чикой, Хилок, Джида и Темник – в весеннее половодье и летние паводки. Концентрации органических веществ неоднородны и испытывают значительные колебания под влиянием поступления веществ с основными притоками и сточных вод ГОС. Установлено, что содержание легкоокисляемых органических веществ в 28–33% отобранных проб превышает установленные нормативы предельно допустимых концентраций в период открытого русла рек. Весной и осенью органическое вещество в реках бассейна представлено, главным образом, почвенным терригенным материалом.

ФЛЕРКО Т.Г., ШЕРШНЕВ О.В., ЯСОВЕЕВ М.Г. — 2013 г.

Представлен анализ обеспеченности Республики Беларусь ресурсами пресных вод. Выявлены тенденции использования водных ресурсов в экономике страны за многолетний период в контексте макроэкономических показателей, выполнен прогноз водопотребления. Рассмотрены факторы, определяющие современное качество пресных вод, и возможное их состояние в будущем. Предложены мероприятия, способствующие достижению устойчивого использования ресурсов пресных вод.

2013