Разработка рекомендаций по управлению качеством вод, стабилизации

гидрологического и гидроэкологического режимов Причерноморских лиманов и

Придунайских озер на основе математического моделирования

Ведущие специалисты: д.г.н., проф. Гопченко Э.Д. д.г.н. Тучковенко Ю.С.

ODESSA STATE ENVIRONMENTAL UNIVERSITY ODESSA STATE ENVIRONMENTAL UNIVERSITY Hydrology DepartmentHydrology Department65016 65016 Lvovskaya str.15, t.Lvovskaya str.15, t. +38(0482) +38(0482)3355--7373--71, 71, e-mail e-mail science@ogmi.farlep.odessa.ua, , tuch2001@ukr.nettuch2001@ukr.net

ОБЪЕКТЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯМОДЕЛИРОВАНИЯ

Озеро Китай

Причерноморские лиманы

Придунайские озера

Озеро Ялпуг

Тузловская группалиманов

Днепровско-Бугскийлиман

Дофиновский лиман

ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИДУНАЙСКИХ ОЗЕР

• Падение уровня воды ниже УМО в маловодные годы;Падение уровня воды ниже УМО в маловодные годы;

• Повышение минерализации воды выше оптимальных Повышение минерализации воды выше оптимальных значений для питьевого использования и ирригации в значений для питьевого использования и ирригации в летний период;летний период;

• Углубление эвтрофикации, заростание макрофитами, Углубление эвтрофикации, заростание макрофитами, усиление загрязненности вод при понижении уровня усиление загрязненности вод при понижении уровня воды в вегетационный период;воды в вегетационный период;

• Нестабильность динамики функционирования Нестабильность динамики функционирования экосистемы, ее экологического состояния, экосистемы, ее экологического состояния, продуктивности в маловодные годы. продуктивности в маловодные годы.

• Необходимость совершенствования планов водо-Необходимость совершенствования планов водо-хозяйственного менеджмента с учетом экологических хозяйственного менеджмента с учетом экологических факторов.факторов.

ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИЧЕРНОМОРСКИХ ЛИМАНОВ С ЗАТРУДНЕННЫМ ВОДООБМЕНОМ С МОРЕМ

• Обмеление лиманов в маловодные годы;Обмеление лиманов в маловодные годы;

• Сильные колебания уровня воды и солености в течение Сильные колебания уровня воды и солености в течение года;года;

• Ухудшение качества вод в период летней изоляции Ухудшение качества вод в период летней изоляции (засоление, углубление эвтрофикации, заростание, (засоление, углубление эвтрофикации, заростание, гипоксия, загрязнение);гипоксия, загрязнение);

• Нестабильность динамики функционирования Нестабильность динамики функционирования экосистемы, ее экологического состояния, экосистемы, ее экологического состояния, продуктивности, условий для рыбоводства. продуктивности, условий для рыбоводства.

• Уменьшение бальнеологического ресурса лиманов;Уменьшение бальнеологического ресурса лиманов;

• Отсутствие планов хозяйственного и экологического Отсутствие планов хозяйственного и экологического менеджмента.менеджмента.

РАСЧЕТНЫЕ ОБЛАСТИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ

Комплекс математических моделей для Комплекс математических моделей для определения стратегии управленияопределения стратегии управления

• Модели формирования водно-солевогоМодели формирования водно-солевого баланса баланса водоемов, методики оценки составляющих балансовых водоемов, методики оценки составляющих балансовых уравнений;уравнений;

• Численные имитационные гидротермодинамические Численные имитационные гидротермодинамические модели;модели;

• Численные имитационные модели формирования Численные имитационные модели формирования качества вод водоемов и шельфовых морских качества вод водоемов и шельфовых морских акваторий (содержащие блоки самоочищения и акваторий (содержащие блоки самоочищения и евтрофикации вод).евтрофикации вод).

ПОДМОДЕЛИ СЛАГАЮЩИЕ ПРИКЛАДНУЮ ПОДМОДЕЛИ СЛАГАЮЩИЕ ПРИКЛАДНУЮ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОДМОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОД

• трехмерная гидротермодинамическая модель, описывающая трехмерная гидротермодинамическая модель, описывающая изменчивость термохалинной структуры и динамику вод, изменчивость термохалинной структуры и динамику вод, адвективный перенос и турбулентную диффузию примеси в адвективный перенос и турбулентную диффузию примеси в водной среде при различных гидрометеорологических водной среде при различных гидрометеорологических условиях, с учетом морфологических особенностей бассейна условиях, с учетом морфологических особенностей бассейна (батиметрии, конфигурации берегов) и речного стока;(батиметрии, конфигурации берегов) и речного стока;

• The block of self-purification, with which one calculates a decrease The block of self-purification, with which one calculates a decrease in the concentration of a polluting substance at every local spatial in the concentration of a polluting substance at every local spatial point due to the combined action of various physicochemical, point due to the combined action of various physicochemical, chemical, biochemical, and biological processes running in the chemical, biochemical, and biological processes running in the marine environment;marine environment;

• The block of eutrophication involving a system of mutually The block of eutrophication involving a system of mutually coupled differential equations which describe the biogeochemical coupled differential equations which describe the biogeochemical cycles of biogenic elements, the production and destruction of cycles of biogenic elements, the production and destruction of organic substance, trophic connections, and the dynamics of organic substance, trophic connections, and the dynamics of oxygen at a local point of the water environment.oxygen at a local point of the water environment.

ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА МОДЕЛИ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО БЛОКА МОДЕЛИ КАЧЕСТВА ВОДКАЧЕСТВА ВОД

• трехмерная прогностическая гидротермодинамическая модель, основанная на использовании «примитивных» уравнений гидродинамики;

• реализована в криволинейной по вертикали системе координат;• может использоваться для водоемов и шельфовых морских

акваторий, отдельные участки которых имеют подсеточный масштаб в одном из горизонтальных направлений (устья рек, узкие проливы, каналы и т.п.);

• оснащена блоком усвоения гидрометеорологической информации на границах расчетной области;

• позволяет разделять суммарные течения на составляющие: ветровую, плотностную, стоковую, баротропную;

• позволяет воспроизводить пространственно-временную изменчивость термохалинной структуры вод, полей примеси, колебаний уровня воды, трехмерного поля течений и интенсивности турбулентного обмена на временных отрезках от нескольких суток до годового цикла.

DIAGRAM OF CONNECTIONS BETWEEN ELEMENTS DIAGRAM OF CONNECTIONS BETWEEN ELEMENTS OF THEOF THEBLOCK OF EUTROPHICATION OF A MODEL OF THE BLOCK OF EUTROPHICATION OF A MODEL OF THE QUALITY OF WATERSQUALITY OF WATERS

ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ, В ЦЕЛЯХ ВОДНОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗОВАЛАСЬ МОДЕЛЬ

• Тропические водоемы колумбийского побережья Тропические водоемы колумбийского побережья Карибского моря: лагуны Сиенага де Теска, Сиенага де Карибского моря: лагуны Сиенага де Теска, Сиенага де Санта-Марта, бухта Картахена;Санта-Марта, бухта Картахена;

• Придунайские озера: Китай, Ялпуг;Придунайские озера: Китай, Ялпуг;

• Причерноморские лиманы: группа Тузловских лиманов, Причерноморские лиманы: группа Тузловских лиманов, Дофиновский, Днепровско-Бугский;Дофиновский, Днепровско-Бугский;

• Одесский район северо-западной части Черного моря.Одесский район северо-западной части Черного моря.