Гидросфера. Вода в целом. Общая гидрология

Рецензируемая монография содержит результаты научных исследований в области оценки водных ресурсов и водообеспечения с акцентом на учет как разнообразия хозяйственной деятельности, так и большой неопределенности различного рода прогнозов последствий влияния этой деятельности на водные ресурсы

Рациональное природопользование в пойменных ландшафтах требует их всестороннего изучения. Получаемые при таких исследованиях материалы во многом специфичны для разных рек и даже отдельных участков одной и той же реки. Это связано с особенностями, поступающих в реки и перемещаемых водным потоком твердых осадков. В то же время, основные черты руслового процесса универсальны и поддаются обобщению

Комплексное освоение Волковского медно-железо-ванадиевого месторождения невозможно без использования способа кучного выщелачивания меди из отвала лежалой окисленной и смешанной руды. Существование отвала в его современном виде создает угрозу загрязнения поверхностных вод р. Лаи и подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта. Естественная защищенность подземных вод участка отвала лежалой окисленной и смешанной руды высокая. Фильтрационные свойства покровных отложений на участке отвала, определенные по стандартной методике в соответствии с требованиями строительных норм и правил, классифицируются неоднозначно. Для принятия проектного решения в ходе инженерно-геологических изысканий выполнен комплекс научно-исследовательских работ по изучению фильтрационных свойств покровных отложений с применением растворов серной кислоты разной концентрации, имитирующей условия работы участка кучного выщелачивания меди

Северо-Восток России – регион, водообеспеченный по показателям среднегодового стока, но ежегодно в зимний период он превращается в вододефицитный. Для выработки мер по снижению действия этого негативного гидроэкологического фактора необходимо изучить закономерности изменения речного стока в зимнюю межень. Цель работы – получить математическую модель кривых истощения стока для непромерзающих рек Северо-Востока России в зимнюю межень и применить ее для предвычисления ежедневных расходов воды. На основе анализа гидрографов зимнего стока непромерзающих рек Северо-Востока России выявлены различия в характере истощения стока по обе стороны Главного водораздела Земли, обусловленные климатическими условиями. Кривые истощения зимнего стока хорошо описываются экспоненциальной функцией. Коэффициент истощения стока связан с тепловым стоком реки, косвенно характеризующим режим поступления тепла и влаги на водосбор. Для неизученных рек предложен индекс тепловодообеспеченности бассейна, представляющий собой произведение нормы слоя годового стока и среднемноголетней температуры воздуха по Цельсию, увеличенной на 20 °C. Полученная математическая модель позволяет предвычислять ежедневные расходы воды на полгода вперед (середина октября – середина апреля) не только на работающих гидрологических постах, но и на неизученных реках. Для этого необходимо измерить расход воды в середине октября или же определить его по модулю расхода ближайшей реки-аналога. Верификация модели проводилась по данным двух гидрологических постов, которые не использовались при разработке расчетной схемы, т. е. на независимом материале. Точность расчета средне- многолетних кривых зимнего стока 11,4–14,7 %, а кривых конкретных лет – 3,3–16,7 %.

в статье представлены результаты экспериментального изучения содержания загрязняющих веществ в зонах влияния автомобильных магистралей и промышленных предприятий города Липецка. По каждой точке отбора вычислялся уточненный суммарный показатель загрязнения, по вычисленным значениям которого была построена карта – схема интегрального загрязнения почв тяжелыми металлами. Проведенные экспериментальные исследования позволили выделить основные закономерности пространственного распределения тяжелых металлов в грунтах

рассмотрена проблема обеспечения питьевой водой г. Воронежа. Указываются предприятияисточники загрязнения подземных вод

рассмотрена проблема резкого увеличения содержания железа в подземных водах при эксплуатации водозабора «Кривой Лог» в г. Курске. Приведена конструкция и сделан анализ экономической эффективности внедренной установки по дегазации воды в стволе скважины. Установка легко изготавливается и монтируется, и ее применение возможно как для дегазации подземных вод, так и для предварительного окисления железа и марганца перед поступлением на очистные сооружения различного типа

В статье представлена методика интегральной оценки трансформации приповерхностных водоносных горизонтов для техногенно-нагруженных территорий. Данная методика учитывает особенности как природных, так и техногенных факторов, среди которых мощность и особенности литологического строения зоны аэрации, размещение и интенсивность проявления источников загрязнения, эколого-гидрогеохимическая оценка состояния водоносных горизонтов Разработанная методика апробирована на примере крупного предприятия химической промышленности ОАО «Минудобрения». В ходе исследования выявлена область определения методики, произведена оценка трансформации подземных вод на указанной территории, обоснована система геоэкологического мониторинга.

В статье на примере р. Воронеж дается оценка многолетней динамики годового стока в условиях нестационарности, вызванной природными и антропогенными факторами. Предлагается метод расчета «условно естественного стока» за нестационарный период

Это, пожалуй, самое крупное научное обобщение по геологическому строению и подземным водам обширной территории на северо-востоке Воронежской антеклизы. Она включает три части: геологическую (часть первая), гидрогеологическую (часть вторая) и оценку современного состояния и перспективы водопользования в регионе (часть третья). Кроме того, в работе имеется введение, заключение, библиографический список в 164 наименования и 13 приложений

Публикуются материалы по оценке водных ресурсов, комплексного использования водных ресурсов, качества воды и охране окружающей среды. В журнале охватываются многие области исследования, в том числе предотвращение изменений состояния континентальных водных ресурсов и их режима; гидрофизические и гидродинамические процессы; экологические аспекты качества воды и охрана водных ресурсов; экономические, социальные, правовые аспекты разработки водных ресурсов; водные ресурсы вне территории России; экспериментальные методы исследования.

Журнал Биология моря печатает статьи по фундаментальным и прикладным проблемам морской биологии. В журнале публикуются обзоры, оригинальные исследования, краткие сообщения, а также хроника, рецензии, книжные обозрения, материалы по истории морской биологии и деятельности морских биологических учреждений и ученых.

В журнале публикуются проблемные и оригинальные статьи, посвященные флоре и фауне водоемов, биологии, морфологии, систематике гидробионтов, этологии, экологической физиологии и биохимии водных организмов, закономерностям биологического круговорота, структуре и функционированию водных экосистем, антропогеным воздействиям на водные организмы и экосистемы, методике гидробиологических исследований

Рассмотрены вопросы строения биосферы, этапы ее развития, роль и функции живой материи в процессах круговорота веществ, а также функции гидросферы, структура водных сообществ, условия их жизни и эволюции. Приведены факторы ухудшения состояния окружающей среды, связанные с техногенной экономикой; доктрина рационального природопользования в сфере водного хозяйства.

Приведены сведения по гидростатике и динамике жидкости, гидравлическим сопротивлениям, равномерному и неравномерному движениям жидкости, гидравлическим расчетам водопропускных сооружений, фильтрационным и гидрологическим расчетам при их проектировании. Содержит теоретическую и практическую части, контрольные задания и рекомендации по их выполнению, примеры решения задач и справочные таблицы.

Рассмотрено изменение уровенного режима подземных вод (первого и второго от поверхности водоносных горизонтов) при строительстве крупного объекта с фундаментом глубокого заложения. Выполнен прогноз изменений гидрогеологических условий участка строительства на основании численного моделирования геофильтрации

В статье предложен универсальный гидравлический метод подсчета запасов подземных вод. Предложена методика расчета баланса подземных вод в условиях гидравлической связи водоносных горизонтов. Методика была опробована на объекте IV группы сложности – Березовском участке Кисловодского месторождения углекислых минеральных вод

Рассмотрено современное состояние минерально-сырьевой базы подземных вод в Центральном федеральном округе, прогнозные ресурсы и запасы, их географическое распределение, динамика изменения за период 2010-2014 гг

Предлагаемая методика гидрогеологического картографирования на основе ГИС-технологий позволяет расширить возможности использования гидрогеологических карт в управлении подземными водными объектами.

Эксплуатационные запасы ряда месторождений подземных вод артезианских бассейнов в значительном объеме формируются за счет привлечения ресурсов поверхностных вод, что может быть достаточно обоснованно оценено с помощью современных программных средств численного моделирования геофильтрации.

Рассмотрен вопрос о закачке в глубокие водоносные горизонты излишков подтоварных вод в Западной Сибири как о безопасном для окружающей среды виде недропользования, когда и почему возникает в этом необходимость. Для достижения наибольшей эффективности в изучении данного вида недропользования рассмотрена стадийность проведения соответствующих геолого-разведочных работ. Представлены основополагающие факторы выбора аптальб-сеноманского водоносного комплекса в качестве пласта-коллектора для закачки излишков подтоварных вод. Рассмотрены положительные и отрицательные моменты, возникающие при переводе нагнетательных, нефтяных и водозаборных скважин в фонд поглощающих. По результатам экспериментальных данных сделан вывод о необходимости проведения полного комплекса геофизических исследований при обустройстве скважин, с целью дальнейшего использования информации для четкого выделения интервалов перфорации, мероприятий по восстановлению приёмистости, а при обустройстве поглощающих скважин выбирать трубы НКТ с оптимальным диаметром. А так же вывод о безопасности окружающей среды при правильной организации участка закачки.

В статье приводится сравнительный анализ результатов расчета по восьми формулам общего расхода наносов по данным наблюдений на пятнадцати гидрометрических створах, расположенных на водотоках США. Лучший результат показала аналитическая формула расхода наносов, являющаяся следствием основного уравнения движения воды и твердого вещества в речном потоке.

Рассмотрена проблема оценки загрязнения водозабора подземных вод. Источник загрязнения известен, но прогноз поступления загрязнителя к водозаборным скважинам осложнен из-за высокой антропогенной нагрузки на участок водозабора. При прогнозировании использовалось моделирование миграции на сеточных конечно-разностных моделях. Приводится оценка влияния учета неоднородности водоносного горизонта при создании модели на результаты моделирования.

Рассматриваются недостаточно изученные аспекты гидрологии, связанные с точностью определения параметров и квантилей измененного (модифицированного) стока. Дается количественная оценка смещенности и точности выборочных характеристик в широком диапазоне безвозвратного изъятия стока.

Рассмотрены подходы по построению зон затопления в применении к ряду населенных пунктов Ленинградской области. Отмечены практические проблемы, возникающие при расчете характеристик периодически затапливаемых территорий, а также описываются возможные варианты их решения. Анализируется опыт применения различных видов дополнительной информации, в том числе космических снимков высокого разрешения, в целях повышения надежности расчетов.

Приводится количественная оценка самоочищающей способности воды в отношении показателей окисляемости и цветности для трех водохранилищ с разной проточностью - Иваньковского, Учинского и Можайского. Оценен вклад отдельных внутриводоемных процессов в снижение этих показателей по данным натурных наблюдений на Можайском гидрологическом полигоне.

Михаил Васильевич Ломоносов в 1761 году, проводя астрономические наблюдения прохождения планеты Венера через солнечный диск, обнаружил ряд оптических явлений, которые были объяснены им с позиций существования атмосферы вокруг планеты, что открыло путь к исследованию атмосфер и климата других планет, в том числе экзопланет. Изучение планет продемонстрировало огромный набор самых разных вариантов планетных миров. В то же время оказалось, что физические процессы, управляющие атмосферными процессами и приводящие к столь разным результатам, одни и те же на любых планетах. Этот результат создает уверенность в фундаментальности знаний, полученных на основе "земной" метеорологии. В этом смысле изучение планетных атмосфер оказывается очень важно не только из-за решения задач открытия других миров, поиска жизни во Вселенной и т. д., но и с точки зрения применения полученных знаний для решения земных проблем - изменений климата и моделирования динамики атмосферы.

Рассмотрены гидроэкологические последствия природных катастрофических событий, произошедших в Долине гейзеров на Камчатке 3 июня 2007 г. Приведены возможные причины схода оползня и селя. Охарактеризован гидрологический режим р. Гейзерной, образовавшегося подпрудного озера и возможные пути его развития. На основе данных собственных экспедиционных исследований приведена оценка возможности дальнейшего развития экологического туризма в Долине гейзеров после катастрофы.

Рассмотрен ряд методических вопросов оценки возможных изменений речного стока на основе расчетов глобального климата с помощью моделей общей циркуляции атмосферы, объединенных в проекте CMIP3 (Coupled Model Intercomparison Project). По результатам моделирования температуры и количества осадков рассчитано изменение годового стока на Восточно-Европейской равнине в середине и конце XXI в. в условиях глобального потепления по сценарию А2 - одному из самых неблагоприятных. Особое внимание уделено исследованию влияния межмодельного разброса на оценки изменения стока.

Предложен алгоритм учета дополнительного гидравлического сопротивления, вызванного водной растительностью. Его реализация при моделировании русловых деформаций в узле слияния равнинных рек Суды и Колпи (Вологодская область) позволила проанализировать влияние растительности на переформирование русел равнинных рек.

На основе сопоставления крупномасштабных карт распределения аквальных комплексов (АК) Иваньковского водохранилища выявлена многолетняя динамика их морфологической структуры. Показано, что важнейшими факторами пространственно-функциональной организации АК выступают гидродинамическая активность, уровенный режим, морфология и морфометрия водоема. Анализ распределения АК за 70 лет существования водохранилища показал глубокое преобразование пело-, фито- и сплавинных комплексов. Современный этап характеризуется господством пелофаций. Наиболее активное становление АК наблюдалось в первые два десятилетия после заполнения водохранилища.

Рассмотрено построение модели неоднородности слоистой песчано-глинистой толщи и ее влияние на прогноз миграции загрязнения.

Для решения задачи миграции рассолов повышенной плотности в пресных подземных водах проведено сравнение модели внедрения несмешивающейся жидкости повышенной плотности в подземные воды и модели миграции растворов с непрерывным изменением плотности.

Методические указания подготовлены на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Воронежского государственного университета.

Журнал издается с 1999 года. В журнале публикуются оригинальные научные работы по проблемам развития и освоения минерально-сырьевой базы углеводородов, твердых полезных ископаемых и подземных вод. Тематика публикуемых в журнале материалов охватывает проблемы развития и освоения сырьевой базы углеводородов, твердых полезных ископаемых и подземных вод. На страницах журнала обсуждаются актуальные проблемы недропользования, вопросы состояния и перспектив развития нефтегазо- и горнодобывающей отраслей промышленности, в том числе их технической и технологической оснащенности, деятельности отдельных компаний, национальный и мировой рынки минерального сырья, вопросы международного сотрудничества. Большое внимание уделяется новейшим методам исследований и их прикладному использованию в области геологии нефтяных месторождений, исследованию коллекторов.

Жизнедеятельность Архангельска – областного центра, крупного морского и речного порта – в большой степени зависит от гидрологического режима р. Северной Двины, на берегах которой он расположен. Поэтому важно знать особенности режима реки в разные сезоны года. Кроме того, требуют пристального внимания трансформации, которые происходят с ней в течение десятилетий. Они связаны с рядом факторов, одним из которых является изменение климата. В статье исследованы статистические закономерности ледовых процессов в устье р. Северной Двины, тенденции развития этих процессов на фоне изменения средней температуры воздуха. Анализ данных показывает, что повышение средней температуры воздуха уже нашло свое отражение в смещении дат ледовых явлений, в изменении характеристик льда. В частности, в ХХI веке только однажды (в 2002 году) было зафиксировано раннее ледообразование. Все остальные случаи ледообразования пришлись на более поздние по отношению к норме сроки. Соответственно, и формирование ледостава происходило значительно позже. Это серьезным образом сказывается на экономике и жизнедеятельности населения в этом районе, многовековый уклад жизни которого ориентирован на более устойчивые ледовые процессы. Кроме того, возникает угроза увеличения повторяемости нагонов в осенне-зимний сезон в условии открытого русла, которые, как правило, сопровождаются затоплением прибрежных и островных территорий в устье Северной Двины. Поэтому необходима разработка мер по адаптации к новым условиям изменяющейся окружающей среды с целью исключения или минимизации ущербов как для экономики области в целом, так и для населения.

Профильные полевые практики студентов геологического факультета являются обязательным элементом учебного процесса. Основной их целью является закрепление теоретических знаний и получение практических навыков в рамках дисциплин направления и специализации. Профильная практика по методам гидрогеологических исследований включает широкий спектр полевых методов.

Разработана методика создания сорбционного защитного барьера по отношению к свинцу на основе песчаных грунтов, модифицированных некатализированным аминопластовым олигомером. Экспериментально установлено оптимальное соотношение компонентов в грунтовом композите. Показано, что сорбционная емкость модифицированного песчаного грунта существенно превышает сорбционную емкость монтмориллонита. Установлено, что композит указанного состава при свободной укладке без уплотнения способен сорбировать до 500 мг свинца на 1 см3.

В статье описан процесс формирования рыбного населения Нювчимского и Кажимского водохранилищ Республики Коми, образованных на малых реках. Вследствие изменения условий обитания при создании новых водоемов с замедленным течением из состава рыбной части сообществ исчезают реофильные виды, что ведет к снижению в них видового разнообразия рыб. Показано, что процесс формирования рыбного населения малых водохранилищ во многом определяется воздействием внешних факторов (морфология водоема, время залития, степень зарастания). Так, наполнение водоема, происходившее в осенний период, в последующем обусловило нехарактерную структуру рыбного населения, где налим занял супердоминирующее положение. В Нювчимском водохранилище обнаружена не отмеченная ранее верховка, что может являться результатом некоторой недоисследованности малых рек данного района. Нерегулируемое рыболовство, как один из мощнейших факторов, ускоряет становление ихтиофауны искусственных водоемов. В итоге за небольшой промежуток времени (5–10 лет) процесс формирования рыбной части сообщества достигает конечной стадии, которая характеризуется низкопродуктивным окунево-плотвичным типом со свободными нишами для рыб планктофагов и бентофагов. Для повышения рыбохозяйственного статуса исследованных водоемов может быть рекомендовано вселение в них аборигенных видов рыб, таких как серебряный карась и лещ. Существующая в крупнейшем водохранилище Республики Коми (водоем-охладитель Печорской ГРЭС) самовоспроизводящаяся популяция карпа может стать донорской для зарыбления исследованных нами водохранилищ. Из хищных видов рыб судак является наиболее перспективны биомелиоратором, особенно с учетом его самостоятельного расселения в бассейне р. Вычегды.

В статье рассмотрены результаты применения основных подходов к прогнозированию результатов разработки Восточно-Колвинского месторождения во время начала сброса попутно добываемой воды, а также изменение коэффициента извлечения нефти при подобном воздействии. Восточно-Колвинское месторождение является хорошим примером карбонатного месторождения со сложной системой пустотного пространства и активным аквифером. Рассматриваемый объект, пласт D fm, представлен мощной регионально выдержанной карбонатной пачкой. Авторами были учтены геолого-фильтрационные свойства коллектора, а также данные по истории разработки месторождений-аналогов (Ардалинского и Дюсушевского месторождений). Были использованы результаты построения и моделирования в программных комплексах«Petrel» и «Eclipse», рассмотрен метод экстраполирования результатов анализа водонефтяного фактора. Проанализировано реальное изменение работы коллектора при начале сброса попутно добываемой воды в зону ниже водонефтяного контакта. Данные статьи могут способствовать решению возможных проблем при начале сброса попутно добываемой воды на трещиноватых карбонатных резервуарах с мощной зоной аквифера, а также решению задач об изменении прогнозов добычи нефти и распределения пластового давления по месторождению. Рассмотренные методы позволяют учесть трансформацию водонефтяного фактора и, как следствие, изменения профилей добычи и рентабельности выработки запасов при применении различных средств утилизации попутно добываемой воды. Анализ сброса попутно добываемой пластовой воды в пласт в качестве средства по интенсификации добычи нефти позволит улучшить качество планирования добычи нефти на месторождениях.

Опасные явления в июне 2012 г. 31 мая - 8 июля в Приволжском федеральном округе отмечался комплекс опасных и неблагоприятных явлений: в Оренбургской области 2 июня в Каренском районе отмечался шквал, скорость ветра была 25-28 м/с (по шкале Бофорта) ; в Свердловской области 3 и 4 июня ветер усиливался до 23-25 м/с, 4 июня прошли сильные ливни, выпало осадков 31 мм за 3 ч.

ре на уровне АТ-10 располагавшийся над полюсом антициклон в течение всего месяца имел геопотенциал ниже нормы на 15-20 дам. В последней пятидневке августа началась перестройка циркуляции на зимний режим, завершившаяся к 1 сентября формированием циркумполярного вихря. В экваториальной стратосфере в августе сохранялась восточная фаза ветров квазидвухлетнего цикла.

Опасные явления. 11 апреля 2012 г. в Ямало-Ненецком автономном округе (Красноселькуп, Толька, Новый Уренгой) отмечался очень сильный ветер силой 29-31 м/с. Пострадало 87 жилых домов, повреждены опоры ЛЭП.

Представлены результаты исследования формирования зимнего стока в бассейнах рек Северная Двина и Ловать. Установлено существенное влияние температурного фактора на водообмен между верхними и нижними частями речного бассейна.

Представлен опыт прогнозирования процессов, сопутствующих преобразованию больших карьеров в озера. Сформулированы принципы ревитализации территорий, нарушенных горными работами. Первым этапом должна быть разработка ландшафтно-архитектурной схемы планирования территории. Для обоснования проектов необходимо составить прогнозы развития береговых процессов, динамики затопления выемки, формирования химического состава воды, изменения режима подземных вод.

Опасные явления. 17-19 марта в Хабаровском крае отмечался комплекс метеорологических явлений погоды: выпал снег (до 10 мм осадков за 12 ч), наблюдалась метель, по долинам рек ветер усиливался до 18-20 м/с. Днем 20 марта в северной части Сахалина мела сильная метель с видимостью 50-500 м и продолжительностью более 12 ч при ветре 20-29 м/с, в Советской Гавани порывы ветра достигали 30 м/с.

Проведен анализ процессов заторообразования, имеющих антропогенный характер, в среднем течении реки Лена в 2001 и 2010 гг. Показаны особенности заторообразования, весеннего наводнения и затопления населенных пунктов на территории Республики Саха (Якутия), связанные с проведением превентивных мероприятий.