Модельная оценка влияния береговых сооружений на гидродинамический режим акватории Невской губы, прилегающей к Парку имени 300-летия Санкт-Петербурга, в августе и декабре 2011 года

На основе совместной высокоразрешающей численной модели проанализированы изменения в структуре течений и поля ветровых волн в северо-восточной части Невской губы в районе побережья Парка имени 300-летия Санкт-Петербурга, вызванные наличием береговых сооружений. На примере августа 2011 года показано, что при слабых ветрах различных направлений основной вклад в формирование поля течений вносит р. Нева. Влияние гидротехнических сооружений проявляется в разрушении антициклонического вихря в районе гидротехнического сооружения № 3 и уменьшением скорости течения с 15 до 5 см/с. Для условий декабря 2011 года получено, что при слабых юго-западных и западных ветрах влияние береговых сооружений выражается в том, что при сохранении общей структуры поля течений, наблюдается уменьшение их скорости на 5–10 см/с в районе пляжной зоны парка. При штормовых ветрах западного направления, характерных для конца декабря 2011 года, происходит значительное отклонение стока Невы в южном направлении и уменьшение скорости стокового течения до 20–25 см/с. При этом в районе пляжной зоны формируется течение, направленное вдоль береговой черты с северо-запада на юго-восток. Влияние береговых сооружений сказывается в уменьшении скорости течения на 5 см/с в районе между гидротехническими сооружениями № 2 и № 3, что приводит к формированию застойной зоны. Анализ волнового режима выявил, что береговые сооружения создают зоны волновой тени, существенно снижая высоту волн в непосредственной близости от них, однако защитный эффект ограничен локальными участками. Максимальное снижение волновой активности наблюдается при западных ветрах, минимальное — при южных.

1. Ryabchenko V., Dvornikov A., Haapala J., Myrberg K. Modelling ice conditions in the easternmost Gulf of Finland in the Baltic Sea // Continental Shelf Research. 2010. Vol. 30. P. 1458–1471. EDN MXNRFJ. https://doi.org/10.1016/j.csr.2010.05.006

2. Мартьянов С.Д., Рябченко В.А., Рыбалко А.Е. Моделирование процесса взмучивания донных осадков в Невской губе // Ученые записки Российского государственного гидрометеорологического университета. 2011. Т. 20. С. 13–26. EDN ONOEXB.

3. Мартьянов С.Д., Рябченко В.А. Воспроизведение взмучивания и переноса донных осадков в Невской губе на основе трехмерной модели циркуляции // Фундаментальная и прикладная гидрофизика.2013. Т. 6, № 4. С. 32–43. EDN. SCDDDP.

4. Martyanov S. Modeling of sediment resuspension in Neva Bay during strong wind events // IEEE/OES Baltic Symposium 2014 ‘BALTIC’’. 2014. P. 1–5. EDN UFYRGH. https://doi.org/10.1109/BALTIC.2014.6887882

5. Martyanov S., Ryabchenko V. Bottom sediment resuspension in the easternmost Gulf of Finland in the Baltic Sea: A case study based on three–dimensional modeling // Continental Shelf Research. 2016. Vol. 117. P. 126–137. EDN WQQPKP. https://doi.org/10.1016/j.csr.2016.02.011

6. Ryabchenko V.A., Leontyev I.O., Ryabchuk D.V. et al. Mitigation measures of coastal erosion on the Kotlin Island’s shores in the Gulf of Finland, the Baltic Sea // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2018, Т. 11, № 2. С. 36–50. EDN UQEBSG. https://doi.org/10.7868/S207366731802003X

7. Мартьянов С.Д., Рябченко В.А., Ершова А.А., Ерёмина Т.Р., Мартин Г. К оценке распространения микропластика в восточной части Финского залива // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2019. Т. 12, № 4. С. 32–41. EDN KDNVIQ. https://doi.org/10.7868/S207366731904004X

8. Martyanov S.D., Isaev A.V., Ryabchenko V.A. Model estimates of microplastic potential contamination pattern of the eastern Gulf of Finland in 2018 // Oceanologia. 2023. Vol. 65(1). P. 86–99. EDN MVMVLQ. https://doi.org/10.1016/j.oceano.2021.11.006

9. Кузьмина А.С., Ершова А.А. Загрязнение микрочастицами морского мусора песчаных побережий восточной части Финского залива Балтийского моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2022. № 2. С. 86–100. EDN NFGWZP. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2022-2-86-100

10. Аверкиев А.С., Клеванный К.А. Расчет экстремальных уровней воды в восточной части Финского залива // Метеорология и гидрология. 2009. № 11. С. 59–68. EDN KYKEGF.

11. Averkiev A.S., Klevannyy K.A. A case study of the impact of cyclonic trajectories on sea-level extremes in the Gulf of Finland // Continental Shelf Research. 2010. № 30 (6). P. 707–714. EDN LPUYWE. https://doi.org/10.1016/j.csr.2009.10.010

12. Клеванный К.А. Гидродинамические риски в районе побережья Александровская — Сестрорецк в восточной части Финского залива // Региональная экология. 2013. № 1–2(34). С. 38–45. EDN TWHUZB.

13. Клеванный К.А., Колесов А.М., Мостаманди М.С.В. Прогноз наводнений в Санкт-Петербурге и восточной части Финского залива в условиях работы комплекса защитных сооружений // Метеорология и гидрология. 2015. № 2. С. 61–70. EDN THAPDZ.

14. Клеванный К.А., Смирнова Е.В. О маневрировании затворами комплекса сооружений защиты Санкт-Петербурга от наводнений для предотвращения загрязнения прибрежной зоны // Региональная экология. 2016. № 4 (46). С. 24–39. EDN YLOVYF.

15. Андреев П.Н., Дворников А.Ю., Рябченко В.А., Цепелев В.Ю., Смирнов К.Г. Воспроизведение штормовых нагонов в невской губе на основе трехмерной модели циркуляции в условиях маневрирования затворами комплекса защитных сооружений // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2013. Т. 6, № 4. С. 23–31. EDN SCDDDF.

16. Кантаржи И.Г. Прогноз динамики песчаного пляжа в сложных гидродинамических условиях // Океанология. 2023. Т. 63, № 6. С. 1000–1009. EDN QMLYJB. https://doi.org/10.31857/S0030157423060059

17. Blumberg A.F., Mellor G.L. A description of a three-dimensional coastal ocean circulation model // Heaps, N. (Ed.), Three-dimensional Coastal Ocean Models. American Geophysical Union, 1987. 208 p.

18. Booij N., Ris R.C., Holthuijsen L.H. A third-generation wave model for coastal regions, Part 1. Model description and validation // Journal of Geophysical Research. 1999. 104 (C4). 7649–7666. https://doi.org/10.1029/98JC02622

19. Нежиховский Р.А. Река Нева и Невская губа. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 112 с.