Том 50, № 1 (2023)

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Современная динамика дельты Северной Двины: исследование по разновременным космическим снимкам

Кравцова В.И., Вахнина О.В., Лебедева С.В., Харьковец Е.Г., Чалова Е.Р.

Аннотация

Многолетняя динамика дельты Северной Двины изучена при сравнении космических снимков 1977 и 2020 гг. Составленная по ним карта динамики дельты показывает, что продолжается отмечавшееся и ранее нарастание островов морского края дельты и их присоединение к дельте, увеличение русловых островов в основных рукавах, сужение и исчезновение мелких водотоков на островах дельты. Но к этой долговременной тенденции продолжающегося нарастания площади дельты добавились процессы размыва берегов островов морского края дельты со стороны Двинского залива.

Водные ресурсы. 2023;50(1):3-14
pages 3-14 views

Экспресс-диагностика источников питания Малой Арктической реки по результатам краткосрочной гидрологической съемки (Чаунская низменность, Чукотка)

Губарева Т.С., Болдескул А.Г., Трегубов О.Д., Тарбеева А.М., Шамов В.В., Лебедева Л.С., Луценко Т.Н.

Аннотация

Приведены результаты обобщения краткосрочной экспедиционной гидролого-гидрохимической съемкив арктическом речном бассейне в северо-восточной части Чаунской низменности в северной части Чукотки, выполненной в июле 2020 г. В масштабе малого речного бассейна р. Янранайваам проанализирована структура водных масс, выявлены водосборы отдельных притоков с интенсивным развитием криогенных процессов, что находит отражение в их химическом составе воды, а именно – в повышенном содержании гидрокарбонат-ионов, растворенного железа и растворенного органического углерода. С использованием двухтрассерной модели смешения на момент съемки определены и оценены доли источников питания, а также их пространственные соотношения. Основные источниками питания – атмосферные воды (преимущественно от снеготаяния), склоновые почвенные воды сезонно-талого слоя, талые воды гольцовых льдов. В водосборах средней и верхней частей бассейна преобладающий источник – атмосферная вода (67–78%), а в водосборах нижней части бассейна – почвенные воды сезонно-талого слоя (59–64%). Питание рек водами от таяния гольцовых льдов – типично для всего бассейна и в верховьях реки на момент съемки составляет 10–14%.

Водные ресурсы. 2023;50(1):15-27
pages 15-27 views

Моделирование стока взвешенных наносов по данным приморской воднобалансовой станции

Бугаец А.Н., Лупаков С.Ю., Пшеничникова Н.Ф., Краснопеев С.М.

Аннотация

Для водосбора р. Комаровки, расположенного на территории бывшей Приморской воднобалансовой станции, выполнено моделирование интенсивности смыва, мутности и расхода взвешенных наносов. В качестве методической основы использована модель с открытым кодом SWAT. Калибровка и верификация модели выполнена на основе архивных данных измерений мутности и расхода взвешенных наносов Приморской водно-балансовой станции на гидрологическому посту Центральный (157 км2). Эффективность моделирования мутности и расхода взвешенных наносов соответствует категориям “удовлетворительно” и выше. В среднем по водосбору интенсивность смыва почвы составляет 11–12 т/га в год. Максимальный смыв происходит в период активного снеготаяния. Среднемесячные величины за апрель–май составляют 75 тыс. т. Среднегодовая величина смыва составляет 171 тыс. т, максимальная – 800 тыс. т/год. Среднегодовой расход взвешенных наносов в замыкающем створе водосбора составляет 2.6 тыс. т. Наибольшие месячные значения твердого стока приурочены к периоду прохождения летних паводков в августе – в среднем 1 тыс. т (максимум – 7.7 тыс. т). Полученные данные о неоднородности пространственного распределения модельных величин интенсивности смыва хорошо согласуются с ландшафтными и климатическими особенностями формирования стока на водосборе. Основные погрешности в расчетах взвешенных наносов связаны с качеством моделирования гидрологического режима и динамики формирования компонентов речного стока, образующих гидрографы паводков.

Водные ресурсы. 2023;50(1):28-38
pages 28-38 views

К вопросу об оценке рисков затопления и защите селитебных территорий, расположенных в поймах рек

Беликов В.В., Борисова Н.М., Румянцев А.Б.

Аннотация

Обоснована возможность определения вероятного вреда при затоплении селитебных территорий и объектов повышенной опасности, расположенных в поймах рек, в зависимости от глубины затопления. Рассмотрена технология построения кривых вероятности затопления с использованием двумерных гидродинамических моделей (на основе отечественного программного комплекса STREAM 2D CUDA) и данных натурных наблюдений. На примере гидрологических створов на ряде рек показано, что кривые повторяемости затопления могут быть аппроксимированы некими логарифмическими зависимостями. Выведены и обоснованы формулы для определения рисков затопления селитебных территорий и интегральных показателей рисков. Установлено, что в среднем для рассмотренных объектов максимальные риски соответствуют уровням затопления обеспеченностью ~2% и что эффективная инженерная защита селитебных территорий в большинстве случаев должна быть рассчитана на уровни затопления гораздо меньшей обеспеченности.

Водные ресурсы. 2023;50(1):39-52
pages 39-52 views

ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Особенности формирования и регулирования диффузного загрязнения в пределах городских территорий (на примере р. Яузы)

Полянин В.О., Фащевская Т.Б., Словягина А.Н.

Аннотация

Рассмотрены особенности формирования качества воды р. Яузы, протекающей в пределах урбанизированного водосбора г. Москвы и ближайшего Подмосковья. Установлено, что сильная трансформация естественной гидрографической сети, а также рассредоточенные по водосбору источники диффузного загрязнения оказывают негативное влияние на формирование качества воды городского водотока и его способность к самоочищению. Современное экологическое состояние реки можно оценить как неудовлетворительное, несмотря на проводимые водоохранные мероприятия. Выполнен анализ существующей системы управления городским поверхностным стоком. Показано, что недостаточно эффективный мониторинг объемов и условий формирования стока загрязняющих веществ с городской территории не позволяет выполнить объективную оценку экологического состояния водных объектов и снижает эффективность водоохранных мероприятий.

Водные ресурсы. 2023;50(1):53-67
pages 53-67 views

Сезонная изменчивость карбонатной системы реки Раздольной

Тищенко П.Я., Михайлик Т.А., Павлова Г.Ю., Барабанщиков Ю.А., Семкин П.Ю.

Аннотация

Проведены измерения рН, общей щелочности, гумусового вещества, хлорофилла “а” воды р. Раздольной в течение 13 месяцев в 2013–2014 гг. на станции, расположенной у пос. Раздольного. Результаты расчета карбонатной системы речных вод показали, что большую часть года воды реки были источником СО2 для атмосферы, годовой поток эмиссии СО2 составлял ~25 тС/год. Химическое выветривание силикатных пород р. Раздольной приводит к изъятию атмосферного СО2. Среднегодовой экспорт атмосферного СО2 в форме растворенного неорганического и органического углерода р. Раздольной в Амурский залив (Японское море) составлял 47 тС/год. Таким образом, экосистема р. Раздольной в исследуемый период была поглотителем СО2 (>20 тС/год). Для периода 2003–2017 гг. наблюдалась тенденция к росту экспорта щелочности, растворенного неорганического и органического углерода р. Раздольной. Оценки скорости химического выветривания пород, слагающих бассейн, находятся в диапазоне 12–24 т/(км2 год).

Водные ресурсы. 2023;50(1):68-80
pages 68-80 views

Пространственно-временны́е различия гидроэкологических характеристик Иваньковского водохранилища в годы с различными погодными условиями

Гречушникова М.Г., Ломова Д.В., Ломов В.А., Кременецкая Е.Р., Григорьева И.Л., Комиссаров А.Б., Федорова Л.П.

Аннотация

Приведены результаты исследования гидроэкологических характеристик (температуры воды, растворенного кислорода, химических показателей, продукции, содержания и эмиссии метана, численности фитопланктона и бентоса) в Иваньковском водохранилище в августе 2020–2021 гг. По данным комплексных съемок показано, что особенности погодных условий и проточности привели к различиям данных показателей, которые находятся в тесной связи друг с другом. Жаркие погодные условия и меньшая проточность в 2021 г. способствовали увеличению потребления кислорода грунтами дна, активизиции обменных процессов на границе вода – донные отложения, увеличению потока минерального фосфора, более активному цветению водоема, разложению отмершей органики при более высоких значениях температуры придонного слоя. Показана роль биотурбации в изменении интенсивности процессов обмена придонного слоя воды с донными отложениями. Результатом изменения комплекса перечисленных внутриводоемных процессов стало увеличение удельного потока метана в атмосферу в 2021 г. по сравнению с предыдущим годом.

Водные ресурсы. 2023;50(1):81-89
pages 81-89 views

Многолетние изменения характеристик зообентоса водотоков хребта Хехцир

Яворская Н.М.

Аннотация

Впервые по результатам многолетних исследований представлена структурная организация сообществ зообентоса и динамика их плотности и биомассы в реках и ручьях хр. Хехцир, включая границы заповедника “Большехехцирского”, заказника “Хехцирского” (южная часть Дальнего Востока России). В составе донных животных отмечено 23 группы (весной и летом – по 22 группы, осенью – 19, зимой – 8 групп). Ведущие по частоте встречаемости (>90%) – хирономиды, поденки, олигохеты. На долю хирономид и амфипод приходилось соответственно 37.0 и 19.1% общей плотности бентоса, а моллюсков и амфипод – 32.1 и 29.7% общей биомассы. К доминантам по плотности и биомассе относились амфиподы, хирономиды по плотности, и моллюски по биомассе. Средняя плотность бентосных организмов составила 637 ± 21 экз/м2, средняя биомасса 1.8 ± 0.2 г/м2. Установлено, что донные сообщества перекатных участков в зоне ритрали наиболее продуктивные. Показано, что сезонная и многолетняя динамика сообществ зообентоса ярко выражена и прослеживается по групповому составу, структуре и количественным характеристикам.

Водные ресурсы. 2023;50(1):90-102
pages 90-102 views

Влияние природных и антропогенных факторов на сезонную экогидрологическую динамику восточного бассейна гиперсоленого Сакского озера (республика Крым)

Руднева И.И., Чабан В.В., Шайда В.Г., Корепанов А.Л.

Аннотация

Крымские соленые озера обладают высоким ресурсным потенциалом, используемым в разных видах человеческой деятельности – бальнеологии, химической промышленности, терапии, а в настоящее время это привлекательные туристические объекты. Сочетание биотических и абиотических факторов создает специфические условия для развития и существования биоты и для формирования уникального ионного состава рапы и донных отложений, которые применяются в бальнеологии и в производстве спа-продуктов. Сакское озеро – одно из наиболее крупных приморских соленых озер Крыма, расположенных на юго-западном побережье Черного моря. В озере под воздействием климатических условий и биоты сформировалась специфическая экосистема, имеющая характерный меняющийся в течение года ионный состав рапы и популяцию артемии. Содержание катионов и анионов в рапе увеличивалось в летний период в результате интенсивного испарения и снижалось в зимнее-весенний сезон вследствие разбавления воды атмосферными осадками и талыми водами. Динамика популяции артемии также имела характерные сезонные особенности: жизненный цикл начинался в апреле, максимальное число разных жизненных стадий отмечено в мае–июне и окончание в ноябре–декабре. Искусственная регуляция водно-солевого режима водоема путем добавления морской воды в летний период способствовала поддержанию оптимальных условий, что обеспечивало активную жизнедеятельность биоты. Полученные данные могут отражать сезонную динамику процессов в соленом озере, обусловленную климатическими, сезонными и антропогенными факторами.

Водные ресурсы. 2023;50(1):103-112
pages 103-112 views

НАУЧНЫЕ КОНСУЛЬТАЦИИ

Точность измерений в практике управления качеством воды

Данилов-Данильян В.И., Ларина Е.Г., Розенталь О.М.

Аннотация

Известно, что погрешность конечного результата измерения может увеличиваться на каждом этапе лабораторной процедуры, а также вследствие выборочного характера частных измерений. Преодоление этих трудностей требует четкого взаимодействия гидрологов и химиков-аналитиков с целью получения достоверной информации о составе и свойствах природных вод в условиях их крайней нестабильности. В статье фиксируется внимание на деталях, существенных как для заказчика-гидролога, так и исполнителя – химика-аналитика. Показаны различные варианты заключений о соответствии/несоответствии качества вод установленным требованиям. Рассчитана стоимость достоверных измерений, и предложены варианты оптимизации выплат предприятия за сброс. Даны рекомендации заказчикам исследований по выбору компетентной аналитической лаборатории.

Водные ресурсы. 2023;50(1):113-124
pages 113-124 views