Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 52, № 4 (2025)
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Моделирование динамики характеристик режима формирования снежного покрова на территории Российской Федерации. 4. Сценарное прогнозирование изменения характеристик снежного покрова в XXI в.
Аннотация
Разработана методика сценарного прогнозирования изменения характеристик снежного покрова на территории Российской Федерации в XXIв., основанная на использовании модели взаимодействия подстилающей поверхности суши с атмосферой SWAP в сочетании со сценарными прогнозами многолетней динамики полей метеорологических элементов, рассчитанных по пяти глобальным климатическим моделям. С использованием разработанной методики получены поля климатических значений максимальных за год снегозапасов и продолжительности залегания снежного покрова на территории РФ для трех прогностических климатических периодов и различных сценариев изменения климата в XXI в. Проанализированы особенности динамики климатических значений характеристик снежного покрова до 2100 г. для основных физико-географических регионов РФ: Европейской территории России, Западной Сибири, Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Водные ресурсы. 2025;52(4):3-19
3-19
Детализация пространственного разрешения полей влажности почвы, рассчитанных с помощью полураспределенной гидрологической модели
Аннотация
На примере физико-математической полураспределенной модели ECOMAG для водосбора р. Уссури (24 400 км2) показана возможность использования результатов моделирования площадных характеристик, представленных в виде дискретных (средних) значений для расчетных элементов модели непрерывными полями с пространственным разрешением исходной ЦМР, на основе которой выделены расчетные элементы модели. Повышение пространственного разрешения результатов гидрологического моделирования средней влажности почвы для частного водосбора выполняется с помощью умножения данных низкого разрешения источника на поле переходных весов, рассчитанных на основе индексов относительного положения на склоне. Для сглаживания поля влажности на границах частных водосборов используется метод площадной интерполяции Тоблера, обеспечивающий построение гладкой поверхности с сохранением среднейвеличины (объема влаги) внутри частных водосборов. Обсуждены особенности и возможные ограничения практического применения предложенного метода.
Водные ресурсы. 2025;52(4):20-30
20-30
Численное гидродинамическое моделирование параметров дождевого стока на территории г. Геленджика
Аннотация
Представлена численная гидродинамическая модель водосбора г. Геленджика, включающая полностью территорию города и горную часть южного склона Маркхотского хребта. В модели учтены все городские кварталы и улицы, а также проектируемый нагорный коллектор для отвода части горного стока в обход города, водопропускные отверстия на трассе М4 “Дон” и проектируемый набережный коллектор. Выполнены вариантные расчеты интенсивных дождей малой обеспеченности продолжительностью 20 и 720 мин. Получены глубины потока, скорости течения и величины скоростного напора на всех транспортных магистралях города, определены наиболее опасные участки. Сделаны выводы, что для недопущения катастрофических значений этих параметров на большей части территории г. Геленджика необходимо сооружение нагорного коллектора на дожди обеспеченностью ≤ 5%, а набережного коллектора на дожди обеспеченностью ≤ 10%.
Водные ресурсы. 2025;52(4):31-45
31-45
ГИДРОХИМИЯ, ГИДРОБИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
Обоснование возможной биогенной нагрузки на Онежское озеро и прогностические оценки изменения его экосистемы при разных климатических и социально-экономических сценариях
Аннотация
Дано обоснование возможной биогенной нагрузки на Онежское озеро и его водосбор к середине XXI в. с учетом сценариев изменений климата RCP и социально-экономических условий. Оценки социально-экономического развития получены на основе анализа официальных статистических данных и модельных оценок для семи наиболее крупных регионов, входящих в водосбор озера. Рассмотрены возможные изменения климата и их влияние на водный баланс озера. Показано, что реализация сценария RCP 2.6может привести к снижению биогенной нагрузки на озеро со стороны основных притоков за счет уменьшения стока рек, а при реализации сценария RCP 8.5 следует ожидать увеличения стока и соответствующего роста выноса фосфора и азота на 14.0–22.5%. Расчеты, выполненные на основе модели ILLM (ИНОЗ РАН) для оценок рассредоточенной биогенной нагрузки, показали, что внедрение наилучших доступных технологий в сельскохозяйственное производство не окажет заметного влияния на экологическое состояние Онежского озера. Оценки возможного увеличения поступления азота и фосфора с водосбора и его подбассейнов в озеро к 2050 г. при сохранении темпов роста рыбоводства на водных объектах водосбора показывают, что по сравнению с 2021 г. можно ожидать небольшой (< 4%) рост биогенной нагрузки на озеро по фосфору. Однако, если темпы роста производства увеличатся, то биогенная нагрузка может возрасти до 30% по сравнению с современной. Представлены оценки допустимой нагрузки и ассимиляционного потенциала озера по биогенамдля сохранения трофического статуса озера. Полученные расчеты легли в обоснование задания биогенной нагрузки на озеро до 2050 г. для получения оценок возможных изменений экосистемы озера на 3D-модели SPLEM высокого пространственного разрешения (1 км), которые показали, что при реализации рассмотренных сценариев основной рост первичной продукции фитопланктона до 2050 г. будет наблюдаться в губах и заливах Онежского озера, а в открытых районах озера может отмечаться незначительное увеличение первичной продукции.
Водные ресурсы. 2025;52(4):46-63
46-63
Формирование химического состава вод малых рек бассейна Волги в Тверской области в летнюю межень
Аннотация
Исследование природных процессов формирования химического состава речных вод и влияния на них антропогенных факторов остается актуальной задачей гидрохимии. В июле 2021 г. проведена оценка качества воды по гидрохимическим показателям верховий 29 малых рек бассейна р. Волги в пределах Тверской области. Положения большинства створов выбраны по возможности в однородных ландшафтных условиях водосборов, в минимальной степени затронутых хозяйственной деятельностью. Полученные характеристики можно считать в максимальной степени приближенными к природным фоновым показателям для летнего меженного периода. Анализ пространственной дифференциации природных факторов проведен на основе ландшафтных карт, геохимических и гидрогеологических картографических материалов разных лет издания. Массив гидрохимических характеристик обработан с применением метода иерархического кластерного анализа. Выявлена значительная пространственная дифференциация химического состава вод, причем ландшафтное разнообразие не играет четкой определяющей роли. На химический состав воды в малых реках влияют преимущественно два фактора. Высокая заболоченность водосбора приводит к росту концентраций в поверхностных водах Fe, органического вещества по ХПК и ПО, фенолов и цветности. Наличие русловых озер в некоторой степени нивелирует указанный фактор, что наиболее заметно проявляется в ассоциации речных вод Волги и Селижаровки. Второй фактор – подпитка глубинными подземными водами, повышающими минерализацию речных вод, содержание основных ионов, F, Sr, P, вымывание из коренных пород силикатов. Совокупное влияние обоих факторов, по-видимому, обуславливает характерные для региона высокие концентрации Mn.
Водные ресурсы. 2025;52(4):64-77
64-77
Оценка содержания крупных коллоидов методом динамического рассеивания света при химическом анализе речных вод Дальнего Востока РФ
Аннотация
На примере рек бореальной зоны Дальнего Востока РФ показано, что интенсивностьдинамического рассеяния света пропорциональна содержанию крупных коллоидных частиц (0.05–1.0 мкм) в фильтратах, получаемых в процессе подготовки вод к химическому анализу. Соответственно, метод динамического рассеяния света может быть использован для характеристики содержания крупных коллоидов в речных водах, оценки эффективности сепарацииколлоидов от взвешенных частиц и контроля кольматации мембран в ходе фильтрации. Обнаружена значимая прямая корреляционная связь интенсивности динамического рассеяния света фильтратов с концентрацией в них Fe, Al, Ti в соответствии с максимальным сродством этих металлов к крупным коллоидам. Это подтверждает зависимость интенсивности динамического рассеяния света фильтратов от содержания в них крупных коллоидов. Значимая, но менее сильная связь наблюдается с редкоземельными элементами, Th и другими элементами гидролизатами (Zr, Hf, Sc, Ga), в балансе которых в речных водах региона крупные коллоиды также могут играть существенную роль. Концентрация химических элементов, для которых преобладают растворенные формы миграции (макроионы, Li, Sr, Ba, Mo, U) или мелкие коллоидные формы (растворенный органический углерод, Cu), не обнаруживает связи с интенсивностью динамического рассеяния света в фильтратах. Информация о содержании крупных коллоидных частиц в фильтратах, полученная методом динамического рассеяния света, позволяет лучше понять причины и масштабы пространственной и сезонной изменчивости концентрации ряда металлов гидролизатов (Fe, Al, Ti, редкоземельных элементов, Th и др.) в речных водах, а также контролировать возможное влияние артефактов фильтрации на результаты химического анализа вод.
Водные ресурсы. 2025;52(4):78-93
78-93
Особенности органических соединений в озере Эльтон
Аннотация
Полученные данные показали, что для оз. Эльтон (на границе мелководная р. Чернавка –озеро) характерны высокие концентрации органических соединений: Сорг, липидов, углеводородов. Несмотря на отсутствие источников загрязнения, состав алканов во взвеси соответствует выветренным нефтяным углеводородам. Этот феномен обусловлен геологическими условиями котловины озера – нефтегазоносной эльтонской солянокупольной структурой. На содержание и состав органических соединений оказывает влияние высачивание углеводородов из осадочной толщи.
Водные ресурсы. 2025;52(4):94-103
94-103
Влияние сезонных изменений водного режима на численность микроорганизмов и концентрацию летучих органических соединений в воде и донных отложениях р. Амур у г. Хабаровска в многоводный 2019 г.
Аннотация
Проведены микробиологические и химико-аналитические исследования качества воды и донных отложений р. Амур у г. Хабаровска в разные фазы водности. Установлено, что качество вод значительно зависело от водного режима реки и различалось по поперечному профилю. В периоды устойчивого подъема уровня воды во время паводков и наводнения средняя численность всех эколого-трофических групп бактерий была в 3–6 раз выше, чем в периоды спада воды. Численность сапрофитных бактерий на подъеме уровня воды и на пике паводка в среднем составляла ~ 3.5 тыс., гетеротрофных – 25.8 тыс., нефтеокисляющих – 0.8 тыс. КОЕ/мл. При низких уровнях на ухудшение качества вод оказывали влияние малые реки г. Хабаровска, что отражалось в большей численности бактерий вдоль правого берега в 3–5 раз, чем у левого. В период закрытого русла и весенней межени в воде в составе летучих органических соединений доминировал метанол (до 510 мкг/л), который фиксировался в 100% проб. Также часто обнаруживались гексан (50%, до 20.7 мкг/л),м-ксилол (50%, до 6.5 мкг/л),о-ксилол (57%, до 3.8 мкг/л), толуол (43%, до 107.6 мкг/л). Во время паводков и наводнения содержание летучих органических соединений значительно снижалось, однако из затопленных почв пойм и растительности в водную среду поступал ацетон (в 87% проб) – до 55 мкг/л на пике паводка. В донных отложениях, формирующихся под влиянием стока малых рек г. Хабаровска, происходит накопление слаборазложенного органического вещества, углеводородов до 142 мг/кг, летучих органических соединений до 964.6 мкг/дм3, отмечена активная продукция органического вещества. В донных отложениях, формирующихся под влиянием стока р. Сунгари, содержание летучих органических соединений было2025.9 мкг/дм3, которые в основном имеют техногенное происхождение.
Водные ресурсы. 2025;52(4):104-118
104-118
Пространственное распределение и межгодовая динамика осадочных пигментов как показателей продуктивности Волгоградского водохранилища
Аннотация
Впервые обобщены многолетние данные (2011–2021 гг.) по содержанию растительных пигментов в донных отложениях крупного пойменно-долинного Волгоградского водохранилища (Нижняя Волга, Россия). Показано, что распределение пигментов по площади дна зависит от активности гидродинамических процессов, формирующих структуру грунтового комплекса. Низкие значения суммарной концентрации хлорофиллааи феопигментов в верхнем (5 см) слое донных отложений (< 1 мкг/г сухого грунта) приурочены к зонам транзита и трансседиментации взвеси, высокие (100–240 мкг/г сухого грунта) отмечены в местах со слабой гидродинамикой (приустьевые зоны притоков, заливы, приплотинный участок). Средняя концентрация пигментов увеличивается от речного района к озерному с 9.1± 6.3 до 54.5 ± 10.7 мкг/г сухого грунта. Межгодовая динамика содержания пигментов в верхнем слое донных отложений характеризуется стохастичностью без выраженного тренда. В кернах серого глинистого ила концентрации пигментов возрастали от нижних слоев к верхним. Трофическое состояние бентали Волгоградского водохранилища, оцененное по концентрациям хлорофиллаас дериватами в донных отложениях, мезотрофное. Результаты работы могут использоваться при оценке продуктивности донных биотопов водохранилищ.
Водные ресурсы. 2025;52(4):119-131
119-131
Мониторинг зообентоса как основы кормовой базы рыб в районе производственной деятельности Средне-Тиманского бокситового рудника
Аннотация
В семужье-нерестовой р. Выми и ее притоках в районе деятельности Средне-Тиманского бокситового рудника (Республика Коми) в период с 2000 по 2022 г. проведено два цикла гидробиологических наблюдений. Выявленные таксоны донных беспозвоночных обычны для тиманских рек. На участках мониторинга доминировал макрозообентос: личинки хирономид, поденок, веснянок, ручейников, местами – олигохеты и моллюски; в отдельные годы отмечалась высокая численность мейобентосных групп. Колебания численности и биомассы бентоса во время обоих периодов исследований укладывались в пределы межгодового варьирования. По рыбохозяйственной классификации исследованные водотоки бассейна р. Выми относятся к водоемам со средним уровнем кормности для рыб-бентофагов, а величина общей рыбопродуктивности на исследованных участках сохраняет стабильное состояние.
Водные ресурсы. 2025;52(4):132-144
132-144