The saltwedge intrusion in the Pregolya River as a reason for blocking the water intakes of Kaliningrad City

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Intense wind surges redistribute the waters of the Pregolya River mouth and impede the operation of the water intake for the needs of Kaliningrad. The inability to withdraw water during long-term (more than 10-20 days) brackish water penetration can create problems with water supply. Data (2020–2024) on water supply shutdowns at the water supply station (reflected the intensity of brackish water wedge penetration upriver) showed an interannual increase in the number and duration of such cases. A comparison was made of the salinity measurements at a control point in the middle of the river mouth section with the chlorine data at the water intake. The considered examples of water supply shutdowns for 7–20 days in August and October 2023 made it possible to assess the conditions (wind exposure, water level rise and the initial position of the salinity wedge), which all facilitating the movement of wedge up to the water intake point. A regression relationship is proposed between the values of chlorinity at the water intake and salinity in the middle of the estuary of the Pregolya River, which, as a first approximation, can be used to estimate the values of chlorinity at the water intake in the case of penetration of brackish water.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

N. Dvoeglazova

Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: nadya2eyes@mail.ru
Ресей, Moscow

B. Chubarenko

Shirshov Institute of Oceanology of the Russian Academy of Sciences

Email: nadya2eyes@mail.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Архипкин В.С., Добролюбов С.А. Океанология: основы термодинамики морской воды: учебное пособие для вузов. М.: Юрайт, 2024. 155 с. ISBN 978-5-534-04358-7 // Образовательная платформа Юрайт. https://urait.ru/bcode/539264 (дата обращения: 20.02.2024)
  2. Байдин С.С., Глуховский Б.Х., Ющак А.А., Костяницын М.Н. Руководство по расчету элементов гидрологического режима в прибрежной зоне море и в устьях рек при инженерных изысканиях. М.: Московское отделение Гидрометеоиздата, 1973. 537 с.
  3. Беликов В.В., Милитеев А.Н. Численная модель морских нагонов в приустьевых участках рек // Сб. науч. тр. КаГУ. Калининград, 1993. С. 15–23.
  4. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Маркова Л.В. Изменчивость качества воды реки Преголя // Вода: химия и экология. 2016. № 8 (98). С. 82–88.
  5. ГОСТ 27065-86. Качество вод: термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1988. С. 1−11.
  6. ГПКО “Водоканал”. Государственное предприятие Калининградской области “Водоканал” (ГП КО “Водоканал”). https://www.vk39.ru/o-vodokanale/vodosnabzhenie/ (дата обращения: 04.026.2024)
  7. Двоеглазова Н.В. Возможное блокирование водозаборов г. Калининграда на реке Преголе интрузиями вод с повышенной соленостью // VII Всерос. науч. конф. молодых ученых “Комплексные исследования Мирового океана”. Сб. материалов конф. КИМО-2023. СПб., 2023. С. 430−432.
  8. Двоеглазова Н.В. Краткопериодная изменчивость вертикальной термохалинной структуры вод реки Преголи в устьевой зоне // Географическое пространство: сбалансированное развитие природы и общества: Материалы III Международ. науч.-практ. конф. Челябинск: Край Ра, 2023. С. 90−96.
  9. Двоеглазова Н.В., Чубаренко Б.В. Натурное изучение проникновения вод Калининградского залива вверх по реке Преголе (Юго-Восточная Балтика) // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. “Гидрометеорология и физика атмосферы: современные достижения и тенденции развития”. СПб.: Издательско-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2023. С. 252−255. ISBN 978-5-91155-218-3
  10. Двоеглазова Н.В., Чубаренко Б.В. Изменения в структуре гидрологических характеристик устьевой зоны смешения реки Преголи (Юго-Восточная Балтика) в период осеннего осолонения // Гидрометеорология и экология. 2024. № 74. С. 87–104. https://doi.org/10.33933/2713-3001-2024-74-87-104
  11. Двоеглазова Н.В., Шушарин А.В. Учет эффекта естественной пятнистости гидрологических характеристик при изучении устьевой зоны смешения реки Преголи (Юго-Восточная Балтика) // Береговая зона морей России в XXI веке // Тез. докл. ХХХ всерос. конф. М.: Геогр. фак. МГУ, 2024. С. 30–33. ISBN: 978-5-89575-269-2
  12. Домнин Д.А., Пилипчук В.А., Карманов К.В. Формирование затока солоноватых вод в лагунно-эстуарной системе водосборного бассейна Вислинского залива и реки Преголи в результате сгонно-нагонных явлений // Естествен. техн. науки. 2013. № 6. С. 206–211.
  13. Домнин Д.А., Соколов А.Н. Особенности и закономерности затока солоноватых масс в лагунно-эстуарной системе Калининградский залив – Преголя – Куршский залив посредством данных контактных измерений и моделирования // Изв. КГТУ. 2014. № 35. С. 11−20.
  14. Жуков Л.А. Общая океанология / Под. ред. Ю.П. Доронина. Л.: Гидрометиздат, 1976. 376 с.
  15. Зырянов В.Н., Чебанова М.К., Филатов Н.Н. Интрузия морских вод в устья рек // Вод. ресурсы. 2015. Т. 42. № 5. С. 492. https://doi.org/10.7868/S032105961505020X
  16. Маркова Л.В. Анализ Качества воды на Южной водопроводной станции города Калининграда // Вестн. молодежной науки. 2016. № 5 (7). 7 с.
  17. Маркова Л.В., Наумов В.А. Качество воды, поступающей из реки Преголи на Южную водопроводную станцию города Калининграда // Водохозяйственные проблемы региона. Сб. науч. тр. / Отв. ред. В.А. Наумов. Калининград: Калининградский гос. техн. ун-т, 2016. С. 60–67.
  18. Михайлов В.Н. Гидрология устьев рек. М.: Изд-во МГУ, 1998. 176 с.
  19. Михайлов В.Н., Добролюбов С.А. Гидрология: учебник для вузов. М.; Берлин: Директ-Медиа, 2017. 752 с.
  20. Михайлов В.Н., Косарев А.Н., Повалишникова Е.С., Савенко В.С. Процессы смешения речных и морских вод в устьевых областях рек // Вестн. Московского ун-та. Сер. 5, География. 1997. № 5. С. 15–21.
  21. Михайлов В.Н., Михайлова М.В., Магрицкий Д.В. Основы гидрологии устьев рек. Уч. пособие. М.: РИУМФ, 2018. 314 c. ISBN 978-5-89392-818-1
  22. Михайлова М.В. Особенности гидрологических процессов в арктическом устье реки (на примере р. Колвилл, Аляска, США) // Вод. ресурсы. 2009. Т. 36. № 1. С. 29–45.
  23. Михайлова М.В. Процессы проникновения морских вод в устья рек // Вод. ресурсы. 2013. Т. 40. № 5. С. 483–498. https://doi.org/10.7868/S0321059613050052
  24. Михайлова М.В., Белотти П., Валери П., Тортора П. Проникновение морских вод на устьевой участок Тибра // Вод. ресурсы. 1999. Т. 26. № 6. С. 757–764.
  25. Океанографические таблицы. Л.: Гидрометиздат, 1975. 477 c.
  26. Повалишникова Е.Д. Причины проникновения морских вод в реки и его экологические последствия // Вестн. Московского ун-та. 2001. 5 (3). С. 20–28. EDN: XSSXGL
  27. “Расписание погоды”. Лицензированная гидрометеорологическая кампания. http://www. rp5.ru (дата обращения: 09.09.2023)
  28. РД 52.10.243-92 Руководство по химическому анализу морских вод. СПб.: Росгидромет, 1992. 265 с.
  29. СанПиН 1.2.3685-21 Постановление об утверждении санитарных правил и норм “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”. М., 2021. С. 1–469.
  30. Чубаренко Б.В. Зонирование Калининградского залива и устьевого участка реки Преголи по показателям гидролого-экологического состояния и в целях оптимизации мониторинга // Комплексное исследование процессов, характеристик и ресурсов российских морей Северо-Европейского бассейна (проект программы “Исследование природы Мирового океана” федеральной целевой программы “Мировой океан”). Вып. 2. Апатиты: Кольский НЦ РАН, 2007. С. 591–602.
  31. Чубаренко Б.В., Двоеглазова Н.В., Боскачев Р.В., Шушарин А.В. Пространственно-временнáя изменчивость гидрологических характеристик в зоне смешения реки Преголи (Юго-Восточная Балтика) и методические подходы к ее изучению // Океанологические исследования. 2024. № 52 (1). С. 157–176. https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2024.52(1).8
  32. Чубаренко Б.В., Шкуренко В.И. Особенности гидрологической структуры вод в эстуарии реки Преголи и в точке стоянки НИС “Витязь” // Экологические проблемы Калининградской области и Юго-Восточной Балтики. Калининград: КГУ, 1999. С. 41−47.
  33. Чубаренко Б.В., Шкуренко В.И. Физические механизмы проникновения соленых вод вверх по реке Преголе с учетом влияния рельефа дна // Физические проблемы экологии (экологическая физика). 2001. № 7. С. 80−88.
  34. Шамраев А.В., Шишкина Л.А. Океанология. Учебник для гидрометеорол. техникумов / Под ред. А.В. Некрасова, И.П. Карповой. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 382 с.
  35. Boskachev R.V., Chubarenko B.V. Bottom Intrusions of Brackish Water from the Vistula Lagoon into the Downstream Pregolya Branch // Water Resour. 2025. V. 52. № 1. P. 102–116.
  36. Chubarenko B., Domnin D., Navrotskaya S., Stont Zh., Chechko V., Bobykina V., Pilipchuk V., Karmanov K., Domnina A., Bukanova T., Topchaya V., Kileso A. Transboundary Lagoons of the Baltic Sea // The Diversity of Russian Estuaries and Lagoons Exposed to Human Influence / Ed. R. Kosyan. Switzerland: Springer Verlag, 2017. P. 149–191. https://doi.org/10.1007/978-3-319-43392-9_6
  37. IOC, SCOR and IAPSO, 2010. The international thermodynamic equation of seawater – 2010. Calculation and use of thermodynamic properties. Intergovernmental Oceanographyc Comission, Manuals and Guides No. 56, UNESCO (English). 196 p.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Location of hydrological sounding stations within the estuary section of the Lower Pregolya arm (New and Old Pregolya channels): a - localisation of the study area in the south-eastern part of the Baltic Sea; b - area of mixing of marine and fresh waters of the river. Pregolya River (Kaliningrad Bay, Kaliningrad Sea Canal, Lower Pregolya estuary); c - location of regular monitoring points of the IO RAS (point 26a - control point of hydrological soundings) and water intakes of the Kaliningrad water supply system (points 30o and 34o).

Жүктеу (360KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Visualisation of the relationship between the salinity values measured in situ at station 34o and calculated using formulas (1)-(4) from chlorinity values in samples at SEMS-2. The main diagonal is indicated on the fragments, in relation to which the measured and calculated salinity values are compared.

Жүктеу (181KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Regression relationship between salinity values measured by the ‘Idronaut Ocean Seven’ probe at the Staraia Pregolya channel (station 34o) and chloride concentration values obtained during sampling at SIVS-2.

Жүктеу (104KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Number and total duration of water intake closure events by year from 2020 to 2023.

Жүктеу (81KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Number (a) and duration (b) of water intake closure events cumulatively by month from 2020 to 2023.

Жүктеу (111KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Time variations of hydrological characteristics during the periods of water intake shutdown in August and October 2023: a, b - salinity at 1.5 m horizon in the control point (26a) and chloride concentration at water intake UWS-2 (salinity and chlorinity scales are not connected); c, d - wind characteristics in Kaliningrad according to [27] (graphs - average and maximum speed, arrows - wind vectors, tone of arrows - wind strength); e, f - water level in Kaliningrad according to [27] (graphs - average and maximum speed, arrows - wind vectors, tone of arrows - wind strength). c, d - wind characteristics in Kaliningrad according to [27] (graphs - mean and maximum speed, arrows - wind vectors, tone of arrows - wind strength); e, f - water level in the Lower Pregolya arm according to the data of the hydrometeorological centre. Lower Pregolya River according to the data of the gauging station Kaliningrad - Fish Port.

Жүктеу (895KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Horizontal salinity profile at a depth of 1.5 m along the channel of the Lower Pregolya arm. Lower Pregolya from the mouth (t. 21) to the SEWS-2 water intakes (t. 36o) for 27 July, 16 August, 13 September, 09 and 27 October 2023.

Жүктеу (215KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Regression relationship between salinity values measured at the control point (26a) at a depth of 1.5 m and chloride concentration values obtained by sampling at SIVS-2 with the frequency of measurements 1 time/day for the periods of water intake closure (a) and for the periods of river regime restoration (b).

Жүктеу (251KB)
Метадеректер

© Russian academy of sciences, 2025