Почтовый адрес: САФУ, Редакция «Arctic Environmental Research», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Местонахождение: Редакция «Arctic Environmental Research», наб. Северной Двины, 17, ауд. 1410а, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-21 
Сайт: http://aer.narfu.ru/
e-mail: vestnik_est@narfu.ru;
            vestnik@narfu.ru

О журнале

Особенности расчета гидравлической крупности частиц при моделировании начальной концентрации взвешенных веществ в приустьевых районах арктических морей (на примере Белого моря). С. 295–307

Версия для печати

Рубрика: Науки о земле

УДК

519.65+556.5.06:504.4(268.46)

Сведения об авторах

Н.А. Шилова*, И.И. Студёнов**
*Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова (г. Архангельск)
**Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН (г. Архангельск)
Контактное лицо: Шилова Наталья Александровна, адрес: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, д. 17; e-mail: n.shilova@narfu.ru

Аннотация

Расчет начальной концентрации взвешенных веществ и моделирование распространения облака мути в водных экосистемах является в настоящее время одной из актуальных задач в связи с необходимостью оценки влияния различных типов работ, планируемых к реализации на водных объектах, на обитателей этих экосистем. Решение такой задачи носит комплексный характер и обсуждается в различных научных школах. Для проведения предварительных оценок используются несложные инженерные методы, которые описаны в нормативно-правовых документах и методических рекомендациях. Одним из самых сложных методов прогнозирования динамики концентрации взвешенных веществ является построение трехмерной математической модели с последующей разработкой методов ее решения при использовании высокопроизводительных вычислений. С другой стороны, пристальное внимание государства к промышленному освоению арктических территорий обусловливает комплексное уточнение методов (как инженерных, так и математических) оценки воздействия планируемых работ на окружающую среду с целью нивелирования глобальных экологических рисков. В данной статье представлены результаты исследования динамики плотности морской воды в зависимости от температурных данных и солености, приведена методика расчета плотности воды на основе Международного уравнения состояния морской воды. Получены расчетные значения гидравлической крупности частиц при различных значениях плотности воды и исследована зависимость изменения начальной концентрации взвешенных веществ от скорости осаждения частиц. Реализован численный эксперимент, результаты которого показали, что на начальную концентрацию облака взвешенных веществ, образующегося от точечного источника при дноуглубительных работах в приустьевых районах арктических морей, влияет плотность воды.

Ключевые слова

моделирование концентрации взвешенных веществ, уравнение переноса взвешенных веществ, гидравлическая крупность, гидрохимические параметры морской воды, уравнение состояния морской воды, воздействие дноуглубительных работ, Белое море
Скачать статью (pdf, 2.9MB )

Список литературы

  1. Федорова Н. ОВОС в примерах и задачах // RELGA: электрон. журн. 2008. № 8. URL: http://www.relga. ru/Environ/WebObjects/tgu-www.woa/wa/Main?level1=main&level2=articles&textid=2187 (дата обращения: 14.07.2017). 
  2. Bray R.N. Environmental Aspects of Dredging. Leiden, Netherlands: Taylor & Francis, 2008. 394 p. 
  3. Bradtke K. Simulation of Suspended Particulate Matter Transport in the Gulf of Gdansk during 1996 // Oceanological Studies. 1997. Vol. 26(4). Р. 123–132. 
  4. Юрезанская Ю., Котеров В. Моделирование переноса взвешенных веществ на океаническом шельфе. Теория и практика моделирования: моногр. LAP Lambert Academic Publishing, 2011. 116 c. 
  5. Наумов В.А. Математическое моделирование распространения взвешенных примесей от точечного источника и их осаждения в водотоке // Изв. КГТУ. 2017. № 44. С. 46–58. 
  6. Безруков Ю.Ф. Океанология. Ч. I. Физические явления и процессы в океане. Симферополь: Таврич. нац. ун-т им. В.И. В ернадского, 2006. 159 с. 
  7. Hakanson L. Suspended Particulate Matter in Lakes, Rivers, and Marine Systems. New Jersey, USA: the Blackburn Press, 2006. 331 p. 
  8. Алексеев К.А., Мухаметзянова А.Г., Клинов А.В. Особенности численного моделирования распространения технологической мутности в больших водотоках // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2013. Т. 16, № 7. С. 21–23. 
  9. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Примак Л.В. Осаждение частиц взвесей в воде // Механизация строительства. 2013. № 7(829). С. 44–48. 
  10. Дроздов Е.В., Журавлева И.В. Расчет гидравлической крупности частиц загрязнений сточных вод // Науч. вестн. Воронеж. гос. архитектур.-строит. ун-та. Строительство и архитектура. 2009. В ып. 2. С. 29–35. 
  11. Winterwerp J.C. A Simple Model for Turbulence Induced Flocculation of Cohesive Sediment // J. of Hydraulic Research. 1998. Vol. 36, № 3. Р. 309–326. 
  12. Студёнов И.И., Шилова Н.А. Расчет гидравлической крупности взвеси при моделировании динамики концентрации взвешенных веществ в приустьевых районах арктических морей на примере Белого моря // Арктика: экология и экономика. 2015. № 3(19). С. 40–47. 
  13. Вахрушев И.А. Общее уравнение для коэффициента лобового сопротивления частиц различной изометрической формы при относительном движении в безграничной среде // Хим. пром-сть. 1965. № 8. С. 54–57. 
  14. Физические свойства воды // HighExpert.RU / В .А. Шепелёв. URL: http://www.highexpert.ru/content/ liquids/water.html (дата обращения: 06.10.2017). 
  15. Tools and Basic Information for Design, Engineering and Construction of Technical Applications. URL: http:// www.engineeringtoolbox.com (дата обращения: 06.10.2017). 
  16. Лукьянов С.А., Шварцман Ю.Г. Гранулометрический состав донных отложений устьевых зон малых рек Онежского залива Белого моря // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2013. № 2. С. 28–34. 
  17. Чугайнова В.А. Результаты сезонных гидрологических и гидрохимических наблюдений в Белом море (по данным 2000–2004 годов) // Материалы отчетной сессии Северного филиала ПИНРО по итогам научно-исследовательских работ 2003–2004 гг. Архангельск, 2007. C. 5–18. URL: http://dspace.vniro.ru/ handle/123456789/1620 (дата обращения: 15.05.2016). 
  18. Millero F.J., Poisson A. International One-Atmosphere Equation of State of Seawater // Deep Sea Research. Part A. Oceanographic Research Papers. 1981. Vol. 28, iss. 6. Р. 625–629.