Том 50, № 2 (2023)

Проведено сравнение многолетних изменений составляющих водного баланса дельт рек Печоры и Колымы, протекающих в зоне распространения прерывистых и сплошных многолетнемерзлых пород. Рассмотрены тенденции изменения основных составляющих уравнения водного баланса дельт (водного стока рек, осадков, потерь (или добавления) стока в дельтах) в условиях потепления климата (конец ХХ–начало XXI вв.). Отмечен явный рост величин основных составляющих водного баланса, особенно заметный в 2008–2018 гг.

Небольшие озера и водохранилища, расположенные в зонах активного техногенеза, подвергаются риску различных аварийных ситуаций. Современные вычислительные технологии, включающие в себя гидродинамические расчетные модули, позволяют достаточно эффективно оценивать и прогнозировать их последствия с целью минимизации негативного воздействия. Эти модели требуют задания коэффициентов горизонтальной диффузии. Теоретический анализ этих процессов из-за их специфики весьма затруднен. В России и в других странах очень мало экспериментальных исследований, посвященных оценке этих коэффициентов даже в приближении их однородности и изотропности. Современные технологии измерений, связанные с использованием беспилотных летательных аппаратов, позволяют значительно упростить проведение таких исследований. Обсуждается актуальность таких работ, технология их выполнения и полученные результаты на примере Верхне-Зырянского водохранилища. На основе натурного эксперимента с запуском восьми поплавков получена средняя оценка коэффициента горизонтальной турбулентной диффузии, равная 0.012 м²/с. Обсуждены особенности полученных результатов.

На примерах аналитического исследования задач об инфильтрации влаги в однородный ненасыщенный грунт показано, что при периодическом по времени поступлении влаги происходит стабилизация потока к равномерному с ростом глубины. Установлено, что стабилизация потока происходит под влиянием двух факторов: капиллярной диссипации и нелинейности. Роль каждого из этих факторов исследована посредством построения подходящих точных решений. Предложена оценка глубины, на которой колебания потока становятся несущественными. Эта оценка учитывает совместное влияние обоих факторов. Явное выражение для нее содержит фильтрационные параметры грунта и основные характеристики режима поверхностного питания. В работе также исследован пампинг-эффект и доказано, что при предположениях о естественных фильтрационных свойствах грунта он проявляется в том, что среднее по времени водосодержание в верхних слоях грунта оказывается меньше, чем на глубине.

Представлены результаты анализа пространственно-временнóй изменчивости содержания наиболее информативных гидрохимических компонентов за два периода (2010–2014 и 2015–2019 гг.) в бассейне р. Лены в соответствии с существующими наиболее жесткими нормативами для водоемов рыбохозяйственного использования. Построенные карты среднемноголетнего модуля стока данных компонентов позволяют дать пространственно-временну́�ю характеристику качества водной среды и выявить динамику изменений гидрохимического стока за последние годы. Также рассмотрено влияние климата на режим поверхностных вод бассейна Лены. Выявлено, что модуль стока большинства растворенных веществ, прежде всего основных ионов и биогенов, увеличивается при росте сумм осадков и уменьшается при росте температуры, при этом влияние осадков более заметно. Влияние температуры на химический сток заметнее проявляется на реках с преимущественно снеговым питанием, а влияние осадков – на реках с дождевым питанием.

Представлены результаты изучения видового состава, разнообразия и динамики ихтиоценозов среднего течения р. Бельбек – одной из малых рек Крымского п-ова, активно используемой для устранения дефицита водоснабжения последних лет. В настоящее время река подвергается значительному антропогенному воздействию. Прослежены тренды изменения структуры рыбного населения по мере хозяйственного освоения реки и выявлены основные формы негативного экологического воздействия. Отмечено, что на коротком временнóм промежутке произошли ухудшение структуры водных сообществ и резкое снижение разнообразия. Наблюдаются также уменьшение численности и деформация популяционной структуры аборигенных видов рыб – крымской шемаи Alburnus mentoides, крымского усача Barbus tauricus, крымского пескаря Gobio krymensis. Показанo определяющее влияние гидростроительных и гидротехнических мероприятий на деструктивные процессы в водных экосистемах.

Показана взаимосвязь качества сточных вод и социально-экономических аспектов жизни населения. Коммунально-бытовые сточные воды предлагается использовать для диагностики здоровья населения, оценки пищевых предпочтений горожан, употребления алкоголя, табака, лекарственных и наркотических средств, а также для оценки подверженности населения воздействию вредных для здоровья химических веществ (ПАУ, пестицидов, консервантов, пластификаторов и т. д.) и для своевременного выявления заболеваний (в том числе таких, как COVID-19). Авторы предложили ряд биомаркеров, которые рекомендуется использовать для мониторинга водно-ресурсной системы как составной части урбоэкосистемы.