2.1. Основные положения

Речной бассейн состоит из сложной системы водотоков, в которой каждый водоток оригинально и динамично изменяется во времени [6], перемещается в пространстве в пределах поймы реки [19], и вода его качественно изменяется по пути движения [7]. В любом месте реки в каждый момент времени вода сменяется полностью. Нестабильность в пространстве, динамичность системы водотоков и струйные процессы усложняют моделирование временн\`ого изменения свойств воды при перемещении её в речной системе.

Модели массотоков разработаны нами в 1971---1979 гг. и впервые воплощены во второй задаче автоматизированной системы контроля водоохранных мероприятий (АСКВод «Енисей»). О ней сказано во введении. Второй вариант был написан в 1994 г. на языке KLIPPER 5.01  для исполнения на компьютере (программный комплекс «ГХМодель», сертификат соответствия № POCC RU.ME20.H00084 1997 г.). С его помощью были созданы модели около 70 рек Енисейского бассейна c целью расчёта норм  ПДС на 30 и более веществ для каждого объекта. Переносимая программа модели р. Качи передана Енисейскому бассейновому водному управлению в 2007~г.

Принципиальная схема модели дана на рис. 2.1. Она была опубликована в [11]. В модели применяем расходы масс вещества (массотоки) и  используем возможности, которые предоставляет струйная теория объединения водотоков в реке [12]. Основные особенности схемы:

--- не выполняем работы «Оценка состояния водного объекта» и «Оценка естественного фона». Они имеют специфичное назначение и должны быть выполнены, а результаты их утверждены до начала работ по моделированию. Предусмотрено, что они осуществлены при раскрытии тем «Разработка нормы естественного фона» и «Разработка бассейновых норм ПДКб», которые выделены в блоки, вынесенные за пределы схемы;

- создаём модель расходов воды в виде водохозяйственного баланса;

-  формируем базы данных по концентрациям веществ в речных водотоках и сточных водах на основе выбора по результатам оценки  информативности данных;


Рис. 2.1. Принципиальная схема бассейновой модели р. Качи. Серым фоном выделены работы, не входящие в программу, но связанные с ней функционально
 
- рассчитываем на основе  материальных балансов массотоков по три значения концентраций вещества в речной воде  «выше выпуска сточных вод», «в контрольном створе» и «при предполагаемом полном завершении объединения водотоков»;

-  разрабатываем норматив ПДМ при наличии или при отсутствии ресурса. В последнем случае, в соответствии со вторым законом потоков веществ в струе, норму ПДМ принимаем равной качеству речных вод на уровне естественного фона;

- устанавливаем временную норму равной заявленному сбросу сточных вод, чтобы разрешить предприятию существовать, но разрабатываем  на следующий этап временно разрешаемый массоток (ВРМ) и целевой показатель качества (ЦПК). Этим авансируем требования, которые будут задействованы для владельца сточных вод по истечении назначенного срока действия временной нормы;

- не разрабатываем мероприятия для достижения очередного уровня ВРМ или ПДМ. Это --- обязанность водопользователя.
 
2.1.1. Общая схема программы модели реки
 
 Согласно основному закону массотоков их объединение происходит пропорционально долям участия расходов воды струй, содержащих объединяемые массотоки. Следовательно, требуется создавать две модели: объединения струй воды (гидролого-гидравлическую) и объединения массотоков (гидрохимическую). Для облегчения изложения рассматриваем стационарный вариант программы, выполненный в таблицах на листе EXCEL. 

Довольно сложно создавать модель речного стока (гидролого-гидравлическую часть), так как для большинства водотоков (притоков, ручьёв и других)  расходы воды определяются по картам  речного стока с вероятной погрешностью более 40 % и нет макрометрических данных о водотоке. С целью выравнивания речного стока с данными по базовому створу, на котором ведутся многолетние наблюдения, разрабатываем водохозяйственный баланс (гидрологическая подчасть). Расход воды в реке выбираем из трёх маршрутов по отчёту Экспедиции 2003. Макрометрическую информацию о реке, притоках её и струях сточных вод вырабатываем в гидравлической подчасти.  Для учёта струйных процессов рассчитываем доли остатков струй.

 В базе данных создаём четыре массива данных о концентрациях (или потоках) масс веществ. В первом массиве содержатся концентрации каждого вещества в воде устья  каждого притока.  Во второй массив включены концентрации  каждого вещества в воде боковой приточности. Третий массив содержит либо потоки масс веществ в сточных водах, либо их концентрации. Правила выбора концентраций для их расчёта изложены на с. 30. Четвёртый массив представлен концентрациями естественного фона в истоке реки и в каждом притоке.

Для создания гидрохимической (материальной) части модели используем все статьи водохозяйственного баланса и привлекаем информацию о качестве воды в истоке, притоках и в сточных водах. Водохозяйственный баланс преобразуется в баланс массотоков веществ. Для этого каждый расход воды умножается на соответствующую концентрацию вещества, выбираемую из базы данных.

Рассчитываем плотности массотоков в струях на основе данных, выбираемых из материального баланса, и соответствующих расходов воды с коэффициентами остатков, выбираемых  из водохозяйственного баланса.  Расчёт ведём последовательно от истока к устью по каждой строке потокового баланса для трёх створов. Затем графически интерпретируем результаты моделирования, что обеспечивает обзор по всему водотоку.

Модель подобна мгновенной фотографии сложного составного объекта, каждая часть которого перемещается по своей траектории, оригинально изменяя собственные характеристики. Таблицы и графики математической модели представляют статический образ момента существования речной системы.

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Российские общественные организации полагают, что рост числа мест добычи россыпного золота и его распространение на незатронутые добычей реки в современных условиях прямо противоречат основным задачам развития регионов Сибири и Дальнего Востока России.   На сайте zolotari.net  представлен на обсуждение проект позиционного документа российских общественных организаций в отношении добычи россыпного золота.  По итогам дискуссии на основании этих предлож...
Почему Приамурье стало сырьевым придатком с рукотворными безрыбьем, малолюдьем, безлесьем и что с этим делать. Из-за чего озеро Байкал начало стремительно терять прозрачность и мутнеть. Как возрождали выжженный Радовицкий мох. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошло в России и мире на текущий день. Дайджест за 2...
В мае в рамках проекта «Школьный экоактив. Сохраняем природу вместе. Документальный фильм» Алтайской региональной общественной организации «Экологический клуб» при поддержке Фонда президентских грантов состоялись поездки клуба друзей Тигирекского заповедника, отряда юных путешественников «Караван» в районы Алтайского края для съёмки фильма о краевой программе «Усынови заказник». Первая встреча прошла в селе Первомайское с командой «ЭкоЗум...
Составлен Гражданский обзор о реализации Целей Устойчивого Развития в России, экспертная рабочая группа Правительства РФ проигнорировала собравшую 100 тысяч подписей петицию о запрете вылова китообразных для развлекательных целей, в Якутии введен режим ЧС в связи с лесными пожарами. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что про...
Спецоперация Европола «Серебряный топор» выявила важные звенья в цепи незаконного оборота пестицидов. Уголовное дело о халатности возбуждено в отношении главы Норильска. Суд в Архангельске запретил сбрасывать сточные воды в реку. Суд в Лебедяни обязал провести реконструкцию канализационных очистных. В Норильске идет операция по ликвидации последствий аварии на ТЭЦ-3. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Ох...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
1 год 2 дня назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 196,213 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

4 года 12 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 196,213 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/actions/...

4 года 24 недели назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 196,213 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 28 недель назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 196,213 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

1 год 33 недели назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 6,574 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

размешен 07.08.20 | Тип: Статью

Коалиция общественных организаций выявила и зафиксировала многочисленные случаи загрязнения рек в Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь практически повсеместно вооруженные тяжелой т...

размешен 07.08.20 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

размешен 07.08.20 | Тип: Статью

Лето – это не только пора отдыха, но и время открытий. А наша река Чумыш – это идеальное место, где можно не только отдохнуть, наслаждаясь красотами, но и понаблюдать за жизнью о...

размешен 06.08.20 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

размешен 06.08.20 | Тип: Статью

Корниловский заказник – удивительное место! Здесь крутихинским школьникам из отряда «Экопат...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал