Проникновение клина солоноватых вод в реку Преголю как причина перекрытия водозаборов г. Калининграда

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Интенсивные нагонные явления перераспределяют воды устья р. Преголи и препятствуют работе водозабора для нужд г. Калининграда. Невозможность осуществить водозабор при длительном (10–20 сут) проникновении солоноватых вод может создавать проблемы с водоснабжением. Данные (2020–2024 гг.) о перекрытии водоснабжения на водопроводной станции как индикаторы интенсивности проникновения клина солоноватых вод вверх по реке показали межгодовой рост количества и продолжительности таких случаев. Было проведено сравнение результатов измерений солености в контрольной точке в середине устьевого участка реки с данными хлорности на водозаборе. Рассмотренные примеры остановки водоснабжения на 7–20 сут в августе и октябре 2023 г. позволили оценить условия по воздействию ветра, подъему уровня и начальному положению соленостного клина, способствующие его продвижению вверх по руслу реки вплоть до точки водозабора. Предложена регрессионная зависимость между величинами хлорности на водозаборе и солености в середине устьевого участка р. Преголи, которая в первом приближении может быть использована для оценки значений хлорности на водозаборе в случае проникновения солоноватых вод.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Двоеглазова

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nadya2eyes@mail.ru
Россия, Москва

Б. В. Чубаренко

Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

Email: nadya2eyes@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение станций гидрологических зондирований в пределах устьевого участка рукава Нижняя Преголя (протоки Новая и Старая Преголя): а – локализация района исследований в юго-восточной части Балтийского моря; б – область смешения морских и пресных вод р. Преголи (Калининградский залив, Калининградский морской канал, устьевой участок Нижней Преголи); в – расположение точек регулярного мониторинга АО ИО РАН (точка 26а – контрольная точка гидрологических зондирований) и водозаборов системы водоснабжения г. Калининграда (точки 30о и 34о).

Скачать (360KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Визуализация соотношения между значениями солености, измеренными in situ на станции 34о и рассчитанными с помощью формул (1)–(4) по величине хлорности в пробах на ЮВС-2. На фрагментах указана главная диагональ, по отношению к которой проводится сопоставление измеренных и рассчитанных значений солености.

Скачать (181KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Регрессионная зависимость между значениями солености, измеренными зондом “Idronaut Ocean Seven” на стрежне протоки Старая Преголя (ст. 34о), и значениями концентрации хлоридов, полученных при пробоотборе на ЮВС-2.

Скачать (104KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Количество и суммарная продолжительность событий перекрытия водозаборов по годам с 2020 по 2023 г.

Скачать (81KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Количество (а) и продолжительность (б) событий перекрытия водозабора суммарно по месяцам с 2020 по 2023 г.

Скачать (111KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменения по времени гидрологических характеристик в периоды отключения водозабора в августе и октябре 2023 г.: а, б – соленость на горизонте 1.5 м в контрольной точке (26а) и концентрация хлоридов на водозаборе ЮВС-2 (шкалы солености и хлорности не связаны); в, г – харакетеристики ветра в г. Калининграде по данным [27] (графики – средняя и максимальная скорость, стрелочки – векторы ветра, тон стрелочек – сила ветра); д, е – уровень воды в рук. Нижняя Преголя по данным гидропоста Калининград – Рыбный порт.

Скачать (895KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Горизонтальный профиль солености на глубине 1.5 м вдоль русла рук. Нижняя Преголя от устья (т. 21) до водозаборов ЮВС-2 (т. 36о) для 27 июля, 16 агуста, 13 сентября, 09 и 27 октября 2023 г.

Скачать (215KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Регрессионная зависимость между значениями солености, измеренными на контрольной точке (26а) на глубине 1.5 м, и значениями концентрации хлоридов, полученных при пробоотборе на ЮВС-2 с частотой измерений 1 раз/сут для периодов перекрытия водозаборов (а) и для периодов восстановления речного режима (б).

Скачать (251KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025