Развитие методов расчета водообмена для полузамкнутых акваторий береговой зоны

• Автор: Гордеева, Татьяна Борисовна
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КАЧЕСТВО ВОДЫ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ

на примере береговой юны Черного моря.

1.1. Влияние антропогенной деятельности на процессы формирования качества воды

1.1.1. Виды и источники загрязнения вод береговой зоны.

1.1.2. Классификация вод по интегральным показателям

качества.

1.1.3. Комплекс гидрохимических параметров показателей качества водыIX

1.2. Гидрометеорологические характеристики

1.2.1. Температуриый режим

1.2.2. Радиационные условия
1.2.3. Ветровой режим.
1.3. Анализ современной нормативной базы по охране водных объектов
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВОДООБМЕНА И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
2.1. Иерархия моделей.
2.1.1. Постоянно действующие модели.
2.1.2. Применимость 0мерных моделей для оценки распространения загрязнений в полузамкнутых
акваториях береговой зоны.
2.1.2.1 Камерная 0мериая модель распространения
примеси.
2.1.2.2. Анализ условий применимости камерной модели
2.1.3.Аналитические решения уравнений распространения
примеси.
2.1.4. Типы численных моделей.
2.2. Математические модели течений, индуцированных
ветровыми потоками.
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК В ПОЛУЗАМКНУТЫХ АКВАТОРИЯХ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ
3.1. Методы построения конечноразностных аналогов
уравнений гидродинамики
3.1.1. Метод конечных разностей.
3.1.2. Метод контрольного объема
3.2. Основные требования к применяемой численной схеме для решения гидродинамических уравнений.
3.2.1. Условие устойчивости схемы.
3.2.2.Сходимость применяемой схемы
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУЗАМКНУТЫХ АКВАТОРИЙ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ
4.1. Расчет скорости ветрового течения и расхода воды
в акваториюиз акватории на основе Омерных мо1елей
на примере акватории Гелепджикской бухты.
4.2. Расчет параметров водообмена с использованием двумерных моделей с осреднением по глубине на основе
решений уравнений СенВенана.
4.2.1. Кинетическая схема для уравнений СенВенана
4.2.2. Решение тестовой задачи. верификация модели
ГЛАВА 5. МОДЕЛЬ ЭВОЛЮЦИИ ЗНАЧЕНИИ ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА ВОДЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДООБМЕНА НА ПРОЦЕССЫ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ
5.1. Модели динамики водных систем
5.2. Модель эволюции значений гидрохимических параметров в полузамкнутых акваториях береговой зоны
5.2.1. Постановка задачи
5.2.2. Структура модели.
5.2.3. У равнение модели
5.2.4. Исходная информация для моделирования.
5.2.5. Результаты моделирования и исследование влияния водообмена на процессы формирования качества воды.
5.3. Системнодинамический подход при моделировании качества воды в полузамкнутых водных объектах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основные положения диссертационной работы были доложены на II Международной конференции «Производство, технология, экология» ПРОТЕК’ (Москва, ); XX Международной конференции, посвященной -летию со дня рождения профессора В. П. Зенковича (Москва, ); IV Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЕК (Москва, ); Между народ ном конгрессе «Производство, технология, экология» ПРО'ГЕК (Москва, ); IV Международной конференции «Ьерега, порты и берегозащитные сооружения» 1СОРМА8 (Тегеран, Иран, ); Международном семинаре «Проблемы разработки региональной политики в сферах менеджмента качества и экологического менеджмента» (Москва, ); V Международной конференции «Окружающая среда береговой зоны Средиземного моря» МЕОСОАЗТ (Хаммамет, Тунис); конференции студентов и аспирантов СТАНКИПа (Москва ); Международной конференции «Ресурсы. Промышленность. Окружающая среда. ТЕМПУС-ТАСИС 0- (Москва, ), на заседаниях Лаборатории численного моделирования Университета Тулон де Вар (Тулон, Франция. Публикация результатов исследований. Основные положения диссертационных исследований опубликованы в шести печатных и одной электронной статьях. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения с выводами и приложения. Общий объем диссертации 1 страница; она содержит рисунка, таблиц и список литературы из наименований. Береговая зона - сложная и тонко сбалансированная система, обладающая повышенной уязвимостью к внешним воздействиям. При выборе направлений многоцелевою использования ресурсов береговой зоны возобладал курс на получение экономических выгод, а окружающей среде морского побережья наносится невосполнимый ущерб. Прибрежные районы являются зоной наибольшего антропогенного воздействия на природную среду, а интенсивное освоение и использование морей и океанов человеком сопровождается таким ростом давления на • морские экосистемы, что ставит под угрозу само их существование. Однако негативные результаты антропогенных воздействий не являются неизбежным следствием развития человеческого общества, а, как правило, связаны с ошибками в технической и экологической политике, недостаточным уровнем технического развития, слабой изученностью возможного влияния антропогенных воздействий. Существенные изменения территорий, прилегающих к берегу, могут быть обусловлены возведением и эксплуатацией различных гидротехнических сооружений (портовых и берегозащитных), нарушающих естественный режим побережий. Согласно данным [1] па побережье Черного моря под влиянием антропогенного воздействия (в основном гидротехнических сооружений разною рода) находится около % протяженности береговой линии. Портовые сооружения обуславливают существенную перестройку прибрежных природных систем [, , , , ], так что близ портов многие тысячи квадратных метров береговой зоны выведены из естественного режима. Влияние прямого использования ресурсов береговой зоны обычно носит локальный или региональный характер, но они имеют тенденцию накапливаться и становиться все более значимыми в глобальном масштабе. Факторы антропогенного воздействия разделяют на 2 группы: непосредственные, или прямые, и опосредованные, или косвенные. К первым относится застройка береговой зоны (на абразионных и образионно-оползневых участках, приводящая к активизации размыва берегов); возведение сооружений, защищающих берег, но и обуславливающих существенные изменения в ходе береговых процессов; изъятие отложений с поверхности аккумулятивных образований типа кос; плановые подводные разработки песчано-ракушечного материала; создание подходных морских судоходных каналов и проведение дноуглубительных работ. Ко второй группе относятся: зарегулирование, смена донных биоценозов и резкие колебания их биомассы; загрязнения вод и донных осадков (коммунальные и промышленные стоки, сбросы с сельскохозяйственных угодий). При оценке воздействий человеческой деятельности [] на природную среду морских побережий и обратного влияния этой среды на среду обитания, здоровье и благосостояние людей учитывается видов человеческой деятельности.