Водное хозяйство. Гидрология. Водоснабжение

В учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы, связанные с проектированием водосбросных сооружений, входящих в состав гидроузлов на реках, а также основные гидравлические эффекты использования закрученных потоков применительно к водосбросным системам с большими напорами. Приведены виды основных типов водосбросов, основные гидродинамические силовые воздействия на сооружения; способы гашения кинетической энергии сбрасываемых потоков; алгоритм расчета контрвихревого гасителя кинетической энергии потока; основные гидродинамические и кавитационные характеристики контрвихревого гасителя. Особое внимание уделено работе и конструкциям водосбросов с закруткой потока (вихревых водосбросов).

Учебно-методическое пособие содержит примеры расчета железобетонных несущих конструкций причального сооружения эстакадного типа. Приведены компоновка пирса, статический расчет двухпролетной рамы, расчет плиты перекрытия, неразрезного ригеля, сваи-оболочки, узлов сопряжения по двум группам предельных состояний.

В учебном издании изложены методы расчета напорной фильтрации в основании гидротехнического сооружения, вопросы проектирования и конструирования шлюза-регулятора на оросительных системах.

В учебном пособии представлены основные аспекты правового регулирования водопользования в Российской Федерации. Рассмотрены основания возникновения права водопользования, становление и пути совершенствования водного законодательства, органы управления в области использования и охраны водных объектов, их функции, особенности юридической ответственности за нарушение водного законодательства. Законодательство приведено по состоянию на 3 октября 2022 г.

Учебное издание посвящено вопросам применения природоохранных сооружений и разработки природоохранных мероприятий при реализации профессиональной деятельности в области природообустройства, использования и охраны водных объектов, гидромелиорации. В издании подробно рассмотрены вопросы проектирования конструктивных элементов природоохранных сооружений, применение, конструкции и особенности работы противоселевых, противопаводковых, руслорегулирующих, шумозащитных и других природоохранных сооружений и мероприятий, вопросы фильтрации при устройстве природоохранных сооружений.

В учебном издании рассмотрены вопросы: основы геоинформатики, особенности современных геоинфомационных систем, сферы применения ГИС, развитие практических навыков работы с современными ГИС, вопросы цифрового картографирования, организации пространственных и атрибутивных данных в ГИС и др.

Вирусы — самые крошечные существа, известные науке, тем не менее в их подчинении вся наша планета. Каждому человеку хорошо известны вирусы простуды и гриппа, вместе с тем бывают вирусы, способные вызывать самые причудливые заболевания вроде такого, например, когда на коже человека развиваются древовидные наросты. Вирусы не просто часть нашей жизни: человеческий геном содержит больше их генетического материала, чем наших собственных генов. Между тем ученые продолжают обнаруживать вирусы повсюду: в почве, в океане, даже в пещерах глубиной в тысячи метров. Эта удивительная книга знакомит с тайным миром, в которым все мы обитаем. Опираясь на новейшие исследования, популярный научный журналист Карл Циммер рассказывает, как вирусы управляют нашими жизнями и биосферой, как они дали толчок развитию первых форм жизни на земле и как они будут предопределять наши судьбы в дальнейшем.

Статья посвящена созданию и деятельности в Архангельской губернии мореходных учебных заведений, готовивших специалистов для торгового флота. В XIX веке в России еще отсутствовала единая система обучения профессиональных судоводителей для морского торгового флота. Их подготовку в середине столетия осуществляли 6 навигационных школ, возможностей которых было недостаточно. Поэтому правительство утвердило ряд документов, которые заложили основу для открытия в стране большого числа мореходных классов и организации работы государственных испытательных комиссий, принимавших экзамены на судоводительские звания. Выгодное географическое положение Архангельской губернии, заинтересованность центральных и местных властей в подготовке судоводителей для нужд торгового мореплавания позволили открыть в регионе ряд навигационных школ, готовивших специалистов для северного мореходства. В статье исследуется процесс реализации правительственных инициатив на примере работы в губернии шкиперских курсов и мореходных классов. Значительное внимание уделено законодательному обеспечению функционирования мореходных учебных заведений, проанализированы правительственные документы, регламентировавшие их деятельность. Показан процесс создания навигационных школ, их финансирования, повседневной деятельности, организации учебного процесса. Немало внимания в публикации уделено трудностям, с которыми сталкивались в своей работе мореходные классы. Выделенные проблемы, характерные для большинства навигационных учебных заведений в стране, свидетельствовали о том, что вопрос развития мореходного образования нуждался в пристальном внимании властей и дальнейшей серьезной доработке. Несмотря на трудности, в мореходных учебных заведениях губернии было подготовлено немалое число командных кадров для нужд северного флота.

В статье подводятся итоги 25-го Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ-2022), который состоялся в Санкт-Петербурге с 15 по 18 июня 2022 г. Автор как участник форума основное внимание уделяет анализу арктических проблем, которые рассматривались на прошедшем мероприятии. Среди них — нынешние проблемы в деятельности Арктического совета, вопросы развития Северного морского пути, судостроения и судоремонта в Арктике, обеспечение безопасности в регионе силами и средствами МЧС России, состояние и перспективы строительства международной арктической станции «Снежинка», проблемы образования и подготовки кадров. Особое внимание в статье уделяется повышению роли науки, научно-образовательных центров в принятии стратегических решений по развитию экономики, социальной и духовной сферы арктических территорий. Отмечается, что на Форуме впервые руководители арктических субъектов РФ успешно презентовали инвестиционные проекты своих регионов.

Рассматривается теория и практика геофизических методов исследования, а именно выделение стоячих волн из микросейсм, измерение скоростей на образцах, математическое моделирование методом конечных элементов, приводится пример применения стоячих волн на предмет диагностики состояния дорожного покрытия, а также возможность определения пустот под бетонными плитами крепления верховых откосов плотины по акустическим шумам, приводится пример картирования карстовых пещер. Приведена область применения данных методов. Обсуждаются результаты, которые необходимо получить в ходе данного курса.

Даны общие положения в области возникновения волны прорыва и ее разрушающего воздействия на территорию нижнего бьефа гидроузла, приведена методика расчета волны прорыва при ее движении, представлен контрольный пример, показаны различные способы определения зоны катастрофического затопления, приведены варианты исходных данных для расчета. Рассмотрен расчет параметров волны прорыва с помощью программного комплекса «Волна 14», с получением графической информации о затоплении по контрольным створам.

Представлены теоретический материал, лабораторные работы, а также технологические расчеты и методы дополнительной обработки представленных образцов воды.

Изложены требования к выполнению курсового проекта по дисциплине «Проектирование подводных робототехнических систем». Рассмотрены основные этапы выполнения курсового проекта. Особое внимание уделено структуре и правилам оформления расчетно-пояснительной записки, которая является наиболее распространенным видом текстовой технической документации. Приведены варианты заданий на курсовое проектирование и примеры оформления некоторых разделов расчетно-пояснительной записки.

Изложены основные сведения о движительных комплексах необитаемых подводных аппаратов. Рассмотрены основные этапы проектирования. Приведены методики расчета основных компонентов движительных комплексов с примерами. Особое внимание уделено вопросам оценки регулировочных и динамических характеристик средств движения. В каждом разделе приведены вопросы для самоконтроля.

Пособие является частью учебно-методического комплекса по дисциплине «Промышленная экология» и включает общие сведения по водообеспечению населенных пунктов и предприятий и краткие теоретические основы химических и физико-химических методов очистки промышленных сточных вод. В пособии освещены традиционные и новые прогрессивные подходы в области очистки водных стоков – реагентные, электрохимические и ионообменные, а также их аппаратурное оформление; приведены конкретные примеры решения экологических проблем.

В настоящей работе обобщен опыт МЧС России, а также других органов управлений по ликвидации последствий наводнений. Пособие включает в себя материал курса лекций «Безопасность в чрезвычайных ситуациях», разработанный на кафедре безопасности труда НГТУ.

В учебном пособии изложены теоретические вопросы расчетов гидромеханических переходных процессов в водоводах и гидроагрегатах гидроэлектростанций. Представлены аналитические и численные методы расчетов гидравлического удара и временной неравномерности хода агрегатов при сбросах нагрузки ГЭС. Приведена необходимая справочная информация о характеристиках гидротурбин для формирования граничных условий расчетов. Представлены компьютерные программы и примеры расчетов переходных процессов для определения максимальных нагрузок от на облицовку водоводов внутреннего давления воды.

В учебно-методическом пособии представлены общие положения проектирования причальных железобетонных сооружений. Приведён пример расчёта на устойчивость от опрокидывания бетонной подпорной стенки. Обоснована возможность возведения массивной бетонной подпорной стенки без армирования. Приведены основные положения метода расчёта железобетонных конструкций причальных сооружений по предельным состояниям. Показаны расчёты железобетонной плиты перекрытия и ригеля причальной площадки методом предельных состояний. Приведена схема армирования ригеля. В приложениях к пособию помещены характеристики бетона и арматуры, необходимые при проектировании железобетонных конструкций. Показан пример расчёта монолитной железобетонной плиты с применением ПК ЛИРА-САПР.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с применением имитационного моделирования для обеспечения надежности и безопасности судовых энергетических установок на разных этапах их проектирования. Особое внимание уделено разработке методик и алгоритмов, используемых при подготовке и реализации имитационного моделирования функционирования компонентов «машина» и «рабочая среда» системы «человек-машина-среда».

Приводятся необходимые сведения по гидрологическим, морфологическим расчётам общего, местного размывов и подпоров; по проектированию продольного профиля подтопляемой насыпи, регуляционных и защитных сооружений на мостовых переходах.

Приведены материалы, представляющие собой систему знаний по разделу «Пожарная и промышленная безопасность» учебных дисциплин «Судовые энергетические установки» и «Морские нефтегазовые сооружения» для студентов и слушателей, специализирующихся в области кораблестроения, судостроения и океанотехники. Сведения построены на основе нормативных требований, применяемым к морским объектам и объектам инфраструктуры организаций судостроительной промышленности.

Рассматриваются вопросы эксплуатации шаровых опор, их конструктивные особенности и влияние различных факторов на их работоспособность. Определяются направления совершенствования методов диагностирования в рамках проведения планового технического обслуживания легковых автомобилей

Эксплуатационные запасы ряда месторождений подземных вод артезианских бассейнов в значительном объеме формируются за счет привлечения ресурсов поверхностных вод, что может быть достаточно обоснованно оценено с помощью современных программных средств численного моделирования геофильтрации.

Рассмотрены подходы по построению зон затопления в применении к ряду населенных пунктов Ленинградской области. Отмечены практические проблемы, возникающие при расчете характеристик периодически затапливаемых территорий, а также описываются возможные варианты их решения. Анализируется опыт применения различных видов дополнительной информации, в том числе космических снимков высокого разрешения, в целях повышения надежности расчетов.

Известно, что большинство водопропускных сооружений, используемых в различных отраслях водного хозяйства, включая лесосплав, в гидравлическом отношении работает как водослив с широким порогом. Несмотря на значительное число исследований данного типа водослива, начиная с пионерных, выполненных еще учениками Галилео Галилея, целый ряд вопросов остался недостаточно изученным. Вследствие этого существующие методики расчета пропускной способности водослива с широким порогом имеют погрешность более 5…6 %. Такая погрешность при учете расходуемой воды уже не удовлетворяет производство и не соответствует мировым стандартам. При расчете коэффициента расхода, являющегося многопараметрической функцией деформированного потока и сооружения, зачастую учитываются условия входа на порог, относительная высота и относительная ширина порога водослива и совершенно не учитываются потери в пределах самого сооружения. Единичные исследования, проводимые в этом направлении, недостаточно подтверждены лабораторными и натурными данными. Целый ряд методик других авторов позволяет вести расчет пропускной способности водослива конечной ширины только в проектной практике и не пригодны для использования в эксплуатационный период. Поэтому было проведено около 600 лабораторных и натурных экспериментов, позволивших установить влияние относительной глубины на сходе с порога водослива и ее определяющую роль в расчетах пропускной способности водослива с широким порогом. По данным исследований автора и опытным данным других исследователей, обработанных в соответствии с методикой автора, были построены графики, подтверждающие функциональную зависимость этой глубины от конструктивных особенностей гидросооружений. Математическая обработка массивов опытных данных позволила получить для определения коэффициента расхода водослива новые расчетные зависимости, повысившие точность измерений расходных характеристик данного типа водослива, особенно в эксплуатационный период. Строго выполненные лабораторные и натурные исследования дали возможность разрабатывать новый способ измерения расхода воды, квалифицированный Государственным комитетом по изобретениям как изобретение. При этом были разработаны рекомендации по вопросам оптимизации расположения створов, где необходимо проводить замеры параметров деформированного гидросооружением потока. Сделан важный вывод о том, что совершенствование учета расходования воды на сооружениях лесосплавного производства предпочтительнее вести путем повышения водомерности этих сооружений за счет внедрения более современных методик расчета пропускной способности, учитывающих большее число параметров потока и сооружения.

Рассматриваются перспективы развития морского транспорта Дальнего Востока России в сравнении с общемировыми тенденциями на период до 2050 г. Показано влияние технологических укладов на функции морских портов.

Профильные полевые практики студентов геологического факультета являются обязательным элементом учебного процесса. Основной их целью является закрепление теоретических знаний и получение практических навыков в рамках дисциплин направления и специализации. Профильная практика по методам гидрогеологических исследований включает широкий спектр полевых методов.

Представлен опыт прогнозирования процессов, сопутствующих преобразованию больших карьеров в озера. Сформулированы принципы ревитализации территорий, нарушенных горными работами. Первым этапом должна быть разработка ландшафтно-архитектурной схемы планирования территории. Для обоснования проектов необходимо составить прогнозы развития береговых процессов, динамики затопления выемки, формирования химического состава воды, изменения режима подземных вод.

Рассмотрены закономерности развития системы течений, включающей плотностной поток и течения, вызванные внутренними сейшами в заливе. Дан анализ выявленных эффектов влияния этой системы течений, обнаруженной в Петрозаводской губе Онежского озера, на транспорт взвеси и образование облаков мутности. Проверены предложенные методики расчета распределений скорости течений и концентрации взвеси.

Представлены результаты расчета и анализа долгопериодной пространственной изменчивости объемов притока широкого спектра растворенных химических веществ в Обско-Тазовскую устьевую область. Показано, что физический перенос минеральных форм азота и фосфора, кремнекислоты, нефтяных углеводородов, фенолов, соединений тяжелых металлов по течению рек, впадающих в Обско-Тазовскую устьевую область, преобладает над процессами их химико-биологической трансформации.

Рассмотрено опасное явление на реке Нева, развивающееся в процессе ее замерзания - образование внутриводного льда, приводящего к закупорке водозаборов, и зажоров, обусловливающих резкое уменьшение стока воды ниже их по течению и наводнения.

В июле 2010 г. исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося советского ученого-гидролога, доктора наук, профессора, заслуженного деятеля науки Валентина Дмитриевича Комарова. Одним из первых он разработал общую модель расчета половодья, изучал закономерности формирования снежного покрова.

Предложена пространственная модель формирования тало-дождевого стока горной реки, позволяющая учитывать пространственную неоднородность речного водосбора и вертикальную зональность физико-географических и метеорологических условий. Модель описывает процессы формирования снежного покрова на разных высотах и снеготаяния, впитывание воды в почвогрунты, испарение, движение воды по поверхности водосбора, подповерхностное стекание и русловой сток.

Предложена методика оценки степени устойчивости процесса формирования стока в рамках марковской парадигмы, приводящей к решению в виде семейства кривых Пирсона. По фактическому и ожидаемому климату получены карты, показывающие распространение зон неустойчивости по европейской территории России.

Приводятся новые данные о водных ресурсах России и их многолетней динамике. Представлены результаты анализа современных изменений внутригодового распределения стока рек под влиянием климатических факторов. Приведена динамика водопотребления на различные хозяйственные нужды.

В работе представлен новый и эффективный способ корректировки прогнозов при помощи операции постобработки, которая может быть полезной только в том случае, если она выполняется вместе с рекалибровкой гидрологической модели в режиме реального времени при помощи таких быстрых и экономичных инструментов, как, например, алгоритмы, основанные на методе SLS.

Показана возможность получения поливариантных оценок изменений водного режима рек севера лесной зоны, обусловленных предполагаемыми изменениями температуры и осадков. Использован метод динамико-стохастического моделирования.

Сергей Дмитриевич Кошинский - крупный ученый в области синоптической метеорологии и климатологии, доктор географических наук, заслуженный деятель науки РСФСР, внес неоценимый вклад в развитие отечественной гидрометеорологии и организацию науки в Сибирском регионе.

Рассматриваются зимний режим реки Енисей и причины происходящих зимой подъемов уровней воды, способ обнаружения кромки ледостава из космоса. Обоснована методика прогноза дат установления ледостава, подвижек льда и подъемов уровней воды при ледоставе и подвижках.

На основе анализа прозрачности поверхностного слоя воды получен сезонный ход прозрачности для всей акватории озера на эквидистантной сетке и для лимнических районов. Приведено пространственное распределение среднемесячных значений прозрачности воды.

В представленной работе даны геологические характеристики подземных водоносных горизонтов Калмыкии. Рассмотрены водозаборные сооружения (колодцы, каптажи) и показатели качества питьевой воды (санитарно – гигиенические и микробиологические).

Анализ причин и источников так называемой «арктической конкуренции» между Мурманском и Архангельском позволяет выявить сильные и слабые стороны, возможности и угрозы (SWOT-анализ) морских транспортных узлов. Актуализируется проблема интеграции транспортно-логистических процессов. Архангельский и Мурманский морские транспортные узлы создавались как части единой логистической системы грузоперевозок на Севере и должны не конкурировать, а дополнять друг друга. Предлагается создание национального транспортно-логистического интегратора, с функциями надкорпоративного логистического центра, отвечающего за научно обоснованное, равномерное и прозрачное перераспределение грузопотоков и грузовых баз логистического рынка западной части Российской Арктики.

Глубокое знание этих теоретических основ может исключить потенциальные опасности при морских перевозках СПГ.

В монографии представлены результаты исследования экосистемы водоема-охладителя Березовской ГРЭС-1 с периода его заполнения. Произведена обработка массива данных методами математической статистики с выделением факторов формирования качества воды, что, несомненно, является ценным материалом для исследователей, работающих в области прикладной экологии.

В методические рекомендации включены материалы, необходимые для проведения полевой практики по географии (раздел Гидрология). Приведены планы описания гидрологических объектов и основные методики проведения полевых гидрологических исследований, направленные на определение студентами места водных объектов в сложно организованных природных системах и понимание их взаимосвязи с другими компонентами географической оболочки. Указаны сведения о гидрографии Ивановской области. Описана программа работы на стационарном посте и технология работы на ключевом участке. Приведены правила ведения полевого дневника и написания отчета по практике.

Учебное пособие отражает результаты многолетних региональных исследований авторами почв и почвенного покрова природных и антропогенных ландшафтов и их экологические изменения. Предлагаемая рабочая классификация почв Приморья основана на принципах «Классификации и диагностики почв России» (2004) с учетом региональных особенностей.