Кондратьев С.А., Шмакова М.В., Игнатьева Н.В., Иванова Е.В., Гузиватый В.В.
Выполнено экспериментальное исследование по оценке траекторий распространения в акватории Невы вод одного из наиболее загрязненных притоков — реки Ижоры. Идентификация воды притока в русле Невы производилась на основе оценки величины общей минерализации (TDS), а также дополнительной интегральной характеристики качества воды — окислительно-восстановительного потенциала (Eh). На основе анализа результатов проведенного натурного эксперимента показано, что воды притоков (возможно загрязненные) после поступления в русло Невы прижимаются основным потоком к берегу и распространяются вдоль него в направлении течения, при этом поперечная турбулентная диффузия, способствующая перемешиванию водных масс, крайне незначительна. Для математического описания процесса массопереноса в русле Невы использована сопряженная математическая модель движения воды, транспорта наносов и растворенных примесей в открытом русле IL_MTRiver, разработанная в Институте озероведения РАН. В модели реализован взаимосвязанный расчет переменных состояния водного потока и потока твердого вещества. Единая система расчета движения воды и взвешенных частиц с физически обоснованной аппроксимацией процесса позволяет проследить перемещение взвешенного вещества по длине русла и оценить скорость осаждения частиц в случае уменьшения транспортирующего потенциала потока в соответствии со своей гидравлической крупностью и исходной скоростью перемещения. Взаимодействие движущегося потока и подстилающей поверхности в модели представлено физически обоснованными параметрами — коэффициентом внутреннего трения грунта и параметром сцепления грунта при сдвиге. Показано, что модель адекватно оценивает вдольбереговое распространение примеси при отсутствии перемешивания по сечению основного потока. В дальнейшем модель IL_MTRiver может быть использована для решения задач оценки возможного загрязнения невской воды в районе городских водозаборов и прогноза последствий возникновения аварийных ситуаций, связанных со сбросом загрязненных стоков, на близлежащих предприятиях, в том числе и на полигоне Красный Бор.
