Расчет воздействия на водные биоресурсы дноуглубительных работ в Белом море

Целью работы является расчет воздействия на водные биоресурсы дноуглубительных работ в районе дельты р. Северная Двина и сброса грунта в Белом море. Фактическая оценка воздействия на кормовую базу рыб невозможна без применения наиболее современных и оптимизированных математических моделей, позволяющих спрогнозировать как распространение шлейфов взвеси в водной среде, так и изменение рельефа дна в связи с выпадением взвешенных частиц грунта в осадок. Выполнен расчет рыбопродуктивности района производства работ. Разработана и программно реализована модель транспорта взвешенных частиц. Разработанные численные алгоритмы и реализующий их комплекс программ были использованы для исследования гидробиологических процессов при ремонтных дноуглубительных работах. Рассчитано количество загрязненных вод при отвалах грунта и при работе дноуглубительной техники для расчета ущерба рыбным запасам, а также рассчитаны значения площадей областей, при которых наблюдается гибель донной растительности на отвалах и в районах дноуглубительных работ. На основе разработанного программного комплекса установлено, что уменьшение размеров областей отвалов грунта позволяет минимизировать ущерб, наносимый биотопам.

1. Приказ Федерального агентства по рыболовству от 25 ноября 2011 г. № 1166 «Об утверждении Методики исчисления размера вреда, причиненного водным биологическим ресурсам».

2. Новоселов А. П. Ихтиофауна малых рек, впадающих в Двинской залив Белого моря // Экологические проблемы Европейского Севера. Архангельск, 1992.

3. Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации http://www.mnr.gov.ru.

4. Научно-методические подходы к оценке воздействия газонефтедобычи на экосистемы морей Арктики (на примере Штокманского проекта). Апатиты, 1997. 393 с.

5. Чернявский А. В. Трансформация донных зооценозов в районе Григоровской свалки грунта // Дноуглубительные работы и проблемы охраны рыбных запасов и окружающей среды рыбохозяйственных водоемов. Астрахань, 1984. С. 208—210.

6. Пирогов В. В., Андриянов В. А., Андреев В. Ю. Влияние дноуглубительных работ на состояние фауны моллюсков ВолгоКаспийского канала // Дноуглубительные работы и проблема охраны рыбных запасов и окружающей среды рыбохозяйственных водоемов. Астрахань, 1984.

7. Аршаница Н. М. Отчет: Рыбохозяйственная оценка дноуглубительных работ в системе водоемов Новгородского водно-транспортного узла, 1991. Фонды ГосНИОРХ.

8. Суслопарова О. Н. Отчет: Рыбохозяйственный мониторинг при производстве дноуглубительных работ на акватории Нефтяной гавани, 2003. Фонды ГосНИОРХ.

9. Суслопарова О. Н. Отчет: Локальный мониторинг окружающей среды при производстве дноуглубительных работ в Сайменском канале. Раздел «Рыбохозяйственный мониторинг», 2001. Фонды ГосНИОРХ.

10. Корректировка «Проекта на разработку месторождения песков «Сестрорецкое», расположенного в Финском заливе Балтийского моря» в связи с реконструкцией карьера. ООО «Эко-Экспресс-Сервис», 2012.

11. Иванова В. В. Экспериментальное моделирование заваливания зообентоса при дампинге грунтов // ГосНИОРХ. 1988. Вып. 85. С. 107—113.

12. Морозов А. Е. Донная фауна малых рек и влияние на нее взвешенных веществ дренажных вод // Рыбохозяйственные исследования водоёмов Урала. Л., 1979.

13. Леонтьев И. О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов. М.: Геос., 2001. 272 с.

14. Проценко Е. А. Модель и алгоритмы решения задачи о транспорте наносов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2009. Т. 97, № 8. С. 71—75.

15. Проценко Е. А. Двумерная конечно-разностная модель формирования наносов в прибрежной зоне водоема и ее программная реализация // Инженерный вестник Дона. 2010. Т. 13, № 3. С. 23—31.

16. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Проценко Е. А. Математическое моделирование транспорта наносов в прибрежной зоне мелководных водоемов // Математическое моделирование. 2013. Т. 25, № 12. С. 65—82.

17. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Проценко Е. А. Математическое моделирование транспорта наносов в прибрежных водных системах на многопроцессорной вычислительной системе // Вычислительные методы и программирование. 2014. Т. 15. С. 610—620.

18. Ezer T., Mellor G. L. Sensitivity studies with the North Atlantic sigma coordinate Princeton Ocean Model // Dynamics of Atmospheres and Oceans. 2000. V. 32. P. 155—208.

19. Дегтярева Е. Е., Проценко Е. А., Чистяков А. Е. Программная реализация трехмерной математической модели транспорта взвеси в мелководных акваториях // Инженерный вестник Дона. 2012. Т. 23, № 4—2. С. 30.

20. Дегтярева Е. Е., Чистяков А. Е. Моделирование транспорта наносов по данным экспериментальных исследований в Азовском море // Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. № 2 (127). С 112—118.

21. Сухинов А. И., Никитина А. В., Чистяков А. Е., Семенов И. С. Математическое моделирование условий формирования заморов в мелководных водоемах на многопроцессорной вычислительной системе // Вычислительные методы и программирование. 2013. Т. 14. С. 103—112.

22. Сухинов А. И., Никитина А. В. Математическое моделирование и экспедиционные исследования качества вод в Азовском море // Известия ЮФУ. Технические науки. 2011. № 8 (121). С. 62—73.

23. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Фоменко Н. А. Методика построения разностных схем для задачи диффузии-конвекцииреакции, учитывающих степень заполненности контрольных ячеек // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 4. С. 87—98.

24. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Алексеенко Е. В. Численная реализация трехмерной модели гидродинамики для мелководных водоемов на супервычислительной системе // Математическое моделирование. 2011. Т. 23, № 3. С. 3—21.

25. Васильев В. С., Сухинов А. И. Прецизионные двумерные модели мелких водоемов // Математическое моделирование. 2003. Т. 15, № 10. С. 17—34.

26. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Тимофеева Е. Ф., Шишеня А. В. Математическая модель расчета прибрежных волновых процессов // Математическое моделирование. 2012. Т. 24, № 8. С. 32—44.

27. Чистяков А. Е. Об аппроксимации граничных условий трехмерной модели движения водной среды // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 6(107). С 66—77.

28. Четверушкин Б. Н. Пределы детализации и формулировка моделей уравнений сплошных сред // Математическое моделирование. 2012. Т. 24, № 11. С. 33—52.

29. Сухинов А. И., Чистяков А. Е., Шишеня А. В. Оценка погрешности решения уравнения диффузии на основе схем с весами // Математическое моделирование. 2013. Т. 25, № 11. С. 53—64. 30. Самарский А. А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1989.

30. Самарский А. А., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978.

31. Коновалов А. Н. Метод скорейшего спуска с адаптивным попеременно-треугольным переобусловливателем // Дифференциальные уравнения. 2004. Т. 40, № 7. С. 953.

32. Коновалов А. Н. К теории попеременно-треугольного итерационного метода // Сибирский математический журнал. 2002. Т. 43, № 3. С. 552.

33. Сухинов А. И., Чистяков А. Е. Адаптивный модифицированный попеременно-треугольный итерационный метод для решения сеточных уравнений с несамосопряженным оператором // Математическое моделирование. 2012. Т. 24, № 1. С. 3—20.

34. Чистяков А. Е. Теоретические оценки ускорения и эффективности параллельной реализации ПТМ скорейшего спуска // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. №6(107). С. 237—249.

35. Типовая технологическая схема добычи песка, гравия и песчано-гравийной смеси судоходных рек и других водоемов. М.: Транспорт, 1980.