Моделирование характеристик качества вод Карского устьевого региона

• Автор: Еремина, Татьяна Рэмовна
• Шифр специальности: 11.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ КАЧЕСТВА ВОД КАРСКОГО
УСТЬЕВОГО РЕГИОНА И ЕГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
1.1. Краткая характеристика экспедиционных исследований
1.2. Изученность отдельных характеристик качества вод усть-
евых взморьев рек Оби и Енисея по данным натурных наблюдений
1.3. Исследования изменчивости качества вод эстуариев методами математического и иммитационного моделирования
1.4. Камерные модели качества воды
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК
КАЧЕСТВА ВОД УСТЬЕВЫХ ВЗМОРЬЕВ РЕК ОБИ И ЕНИСЕЯ

2.1. Модель горизонтальной изменчивости характеристик качества воды
2.2. Определение коэффициента дисперсии и коэффициента обмена в области взаимодействия речных и морских вод
2.3. Учет процессов трансформации веществ в водной среде в
моделях качества воды
2.4. Горизонтальная изменчивость характеристик качества
вод устьевых взморьев рек Оби и Енисея по результатам моделирования

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА ВОД УСТЬЕВЫХ ВЗМОРЬЕВ КАРСКОГО РЕГИОНА
3.1. Модель вертикальной структуры характеристик качества

3.2. Численный алгоритм модели
3.3. Параметризация вертикального турбулентного обмена в стратифицированной жидкости и других динамических характеристик модели
3.4. Пространственная изменчивость вертикальной структуры характеристик качества вод устьевых взморьев рек Оби
и Енисея по результатам моделирования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Устьевые взморья представляют особый интерес для исследователей ввиду важности того места, которое они занимают в области взаимодействия человека с окружающей средой. Как правило, устьевые взморья являются местами интенсивной хозяйственной деятельности. Это районы высокой биологической продуктивности /1,2 /, являющиеся местом обитания и нереста ценнейших промысловых видов рыб /3/. По этим причинам устьевые взморья имеют большое экономическое значение.
Основной особенностью устьевых взморьев является двойственность черт гидрологического и гидрохимического режимов , что определяется их ролью как соединительного звена в системе река -море. В зоне взаимодействия речных и морских вод активно протекают процессы химических превращений веществ. Сложность химических взаимодействий обменных процессов создает весьма своеобразный хи-мико - биологический режим этих объектов.
Вместе с тем, в последние десятилетия устьевые взморья испытывают на себе сильнейшее антропогенное воздействие в результате расширения масштабов хозяйственной деятельности. В них попадает огромное количество загрязняющих веществ сбрасываемых в реки, а также из открытого моря. Из-за резкого изменения скорости речных вод устьевые взморья становятся зоной повышенной седиментации и накопления загрязнений.При этом отсутствие нередко должных мер по охране водных ресурсов, приводит к заметному ухудшению качества вод устьевых взморьев.В связи с этим возникает необходимость контроля и управления качеством вод этих водных объектов. Особую актуальность эта задача приобретает еще и потому,что устьевые взмо-

т.д.).Таким образом, отдельное уравнение (1.12) превращается в связанную систему из 1 уравнений,отличающихся видом функции не-консервативности
Существует целый ряд исследований, связанных с изучением процессов взаимодействия РК - БПК5, нитрификации в реках и эстуариях на основе камерных моделей /9,26,36,40,54,55,56/. Следует отметить, что' для эстуариев использование такого типа моделей должно быть более аккуратным, нежели для рек, в том случае, если на участке эстуария подверженного приливам и отливам не происходит полное перемешивание за один приливной период.
Из всего вышесказанного можно заключить, что камерные модели достаточно просты в реализации, позволяют получать аналитическое решение уравнений, не требуют большого количества исходной информации и затрат связанных с вычислениями. С их помощью могут быть получены осредненные характеристики концентрации примеси, ее пространственная изменчивость и оценки самоочищающей способности водного объекта принимающего бытовые сточные и промышленные воды. Вместе с тем, совершенно очевидно , что сделанные жесткие допущения при формулировании таких моделей являются грубыми для таких сложных природных объектов, как эстуарии.
Анализ состояния работ по созданию моделей качества воды позволяет сделать следующие выводы:
- за последние десятилетия накоплен большой теоретический и экспериментальный материал в области моделирования качества воды в водных объектах разного типа;
- с помощью методов математического моделирования и экспериментально изучены процессы рассеяния примеси в эстуариях различного типа (хорошо перемешанных,стратифицированных, приливных и беспри-ливных);