5.6.3. Основные результаты и выводы по расчетам
При фактических значениях концентраций сбрасываемых со сточными водами взвешенным веществам для реки Невы. Концентрация взвешенных веществ с фонового уровня в 6,9 мг/л может увеличится до 7,14 мг/л, по азоту аммонийному с 0,05 до 0,11 мг/л. По массе загрязняющих веществ максимальное воздействие оказывают следующие водовыпуски: со-1, во-42, во-58, со-118, цо-10 чей суммарный вклад по взвешенным веществам составляет 64% от общей массы сбрасываемых взвешенных веществ, и 71 % от общей массы сбрасываемого азота аммонийного. Аналогичные оценки будут выполнены по всем расчётным показателям.
Эпюры распределения компонентов в створах водозаборных станций показаны в соответствии с рисунком 3.1.
Эпюры распределения концентраций азота аммонийного и взвешенных веществ в створе СВС.
Эпюры распределения концентраций азота аммонийного и взвешенных веществ в створе ЮВС
Эпюры распределения концентраций азота аммонийного и взвешенных веществ в створе Волковской водозаборной станции
Эпюры распределения концентраций азота аммонийного и взвешенных веществ в створе ГВС
Рисунок 3.1- а, б, в, г, д, е, ж, з -эпюры распределения компонентов в створах водозаборных станций
5.7. Невская Губа
5.7.1. Краткая характеристика Невской губы
Невская губа - мелководный, высокопроточный водоем с большой площадью водной поверхности. Наибольшие глубины - от 7 до 17 м - наблюдаются в северо-западной части акватории. На мелководных участках глубина колеблется от 1,5 до 5,5 м. Время пребывания воды в губе в зависимости от гидродинамических условий составляет 2-7 суток. Небольшая глубина, большая площадь водного зеркала, открытость ветрам обеспечивают хорошее перемешивание водной толщи по вертикали и отсутствие термической стратификации. Поэтому при моделировании биотического комплекса экосистемы этого водоема принципиально необходимо учитывать перенос сестона и загрязняющих веществ по акватории.
В настоящее время применяются различные модели для моделирование гидродинамических процессов и переноса пассивной примеси в Невской губе и восточной части Финского залива.
Кратко рассмотрим разработанную в институте океанологии РАН И. А. Нееловым и Д. В. Чаликовым численную трехмерную модель циркуляции жидкости в водоеме произвольной формы [28].
Модель основана на полных уравнениях гидротермодинамики жидкости: исходных уравнениях динамики вязкой несжимаемой жидкости в приближениях Буссинеска и гидростатики, уравнениях переноса тепла, соли и пассивной примеси, уравнении состояния жидкости любой степени сложности.
В модели может быть использовано любое горизонтальное и вертикальное разрешение. Модель может применяться как для диагноза, интерполяции, усвоения данных, так и для прогноза.
Модель основана на уравнениях движения вязкой несжимаемой жидкости на сфере
В соответствии со схемой аппроксимации вся акватория Невской губы была условно разделена на 33 участка (камеры) в соответствии с рисунком 2.8. Каждая камера характеризовалась средней глубиной, площадью водного зеркала, количеством граней соприкосновения ее с другими камерами и площадью этих граней. Каждую камеру описывала своя подмодель экосистемы, в которой выделены следующие компоненты:
фитопланктон,
зоопланктон,
зообентос,
рыба,
мертвое вещество воды, находящееся на начальной стадии разложения, совместно с разлагающими его бактериями,
мертвое вещество воды, прошедшее первую стадию разложения, совместно с разлагающими его бактериями,
мертвое вещество дна, находящееся на начальной стадии разложения, совместно с разлагающими его бактериями,
мертвое вещество дна, прошедшее первую стадию разложения, совместно с разлагающими его бактериями,
биогенные вещества воды (кислород, азот, фосфор),
токсические вещества воды,
биогенные токсические вещества дна.
вещества дна (кислород, азот, фосфор),
Рисунок 2.8 - схема расположения выделенных в Невской губе участков, использованная при моделировании.
Схема стоковых течений, построенная по натурным данным [29], приведена на в соответствии с рисунком 2.9. Стоковые течения , хотя их повторяемость сравнительно невелики являются постоянно действующими и определяющими вынос воды
Рисунок 2.9 - схема стоковых течений в Невской губе по натурным данным
1- направление и величина скорости, м/с.
Невской губы.. Средние скорости, обусловленные стоком р. Невы, 4.. .6 см/с, в районе Морского канала скорости увеличиваются до 8. ..10 см/с. Средний многолетний расход р. Невы 2500 м3/с Колебания его сравнительно невелики. В соответствии с натурными данными в Невской губе доминирующими являются течения, формирующиеся под влиянием стока р. Невы и колебаний уровня. Ветер скоростью менее 2 м/с практически не влияет на план течений. При усилении ветра изменяется скорость потока в зонах замедленного течения у побережья; при скорости ветра более 5 м3/с влияние его на характер течения весьма существенно. Однако повторяемость ветра со средней скоростью свыше 5 m/c менее 30%. Кроме того, относительна роль ветровой составляющей в формировании течений резко падает при колебаниях уровня.
В связи с относительным постоянством скоростей и направлений векторов течения в Невской губе для ориентировочных оценок распространения загрязняющих веществ в водном объекте возможно применение моделей аналогичным речным системам.