Численное моделирование последствий дампинга при проведении дноуглубительных работ в прибрежных морских системах
Автор: Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Сидорякина В.В., Кузнецова И.Ю.
Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu
Рубрика: Моделирование, информатика и управление
Статья в выпуске: 3 т.26, 2023 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена численному моделированию последствий работ по дампингу грунта в прибрежных морских системах. Данная деятельность связана с проведением дноуглубительных работ, при которых со дна извлекаются донные осадки разного типа, а затем осуществляется их перенос и отвал в отведенное место сброса. Работы по дампингу грунта приводят к образованию участков с высокой концентрацией взвешенного вещества (>50 мг/л), осаждением взвешенного вещества и формированием дополнительного слоя осадков на дне. В процессе математического моделирования этих процессов необходим учет данных о гидродинамических характеристиках водного объекта, количестве и типе извлекаемых со дна грунтов, перераспределении грунтов и концентрации взвешенного вещества в водной среде. В настоящей публикации представлены математические модели, позволяющие учитывать многообразие этих факторов. На их основе создан комплекс параллельных программ для высокопроизводительных вычислительных систем, позволяющий моделировать данные процессы. Результаты его работы могут быть использованы для оценки рисков и уязвимости по отношению к работам по дампингу грунта, а также осуществлению экологического проектирования применительно к конкретному водному объекту.
Прибрежные морские системы, дампинг, донные осадки, гидродинамика, процессы диффузии-конвекции-осаждения, пространственно-трехмерная модель, концентрация взвешенных веществ, численный эксперимент
Короткий адрес: https://sciup.org/149144546
IDR: 149144546 | DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2023.3.4
Список литературы Численное моделирование последствий дампинга при проведении дноуглубительных работ в прибрежных морских системах
- Бахова, Л. В. Дампинг: удачное решение или преступная технология / Л. В. Бахова // Colloquium Journal. - 2018. - Т. 9 (20), вып. 3. - C. 12-17.
- Белоцерковский, О. М. Турбулентность: новые подходы / О. М. Белоцерковский, А. М. Опарин, В. М. Чечеткин. - М.: Наука, 2002. - 286 с.
- Жариков, В. В. Геоэкологическое состояние полигона дампинга грунта острова Лисий (залив Находка) / В. В. Жариков, Б. В. Преображенский, А. М. Лебедев // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. - 2011. - № 2. - C. 96-97.
- Ковтун, В. В. Влияние дноуглубительных работ на состояние морской среды / В. В. Ковтун, С. Р. Селимова, С. В. Малько // Образование, наука и молодежь - 2017: сб. тр. по материалам науч.-практ. конф. ФГБОУ ВО «КГМТУ» 2017 г. Ч. 2. - Керчь: Изд-во Керчен. гос. мор. технол. ун-та, 2017. - C. 91-95.
- Ладыженская, О. А. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа / О. А. Ладыженская, В. А. Солонников, Н. Н. Уральцева. - М.: Наука, 1967. - 736 с.
- Локально-двумерные схемы расщепления для параллельного решения трехмерной задачи транспорта взвешенного вещества / А. И. Сухинов, A. Е. Чистяков, В. В. Сидорякина, С. В. Проценко, А. М. Атаян // Математическая физика и компьютерное моделирование. - 2021. - Т. 24, № 2. -C. 38-53. - DOI: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2021.2.4
- Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана / Г. И. Марчук, В. П. Дымников, В. Б. Залесный, В. Н. Лыкосов, В. Я. Галин. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 320 с.
- Метод учета заполненности ячеек для решения задач гидродинамики со сложной геометрией расчетной области / А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, Е. А. Проценко, B. В. Сидорякина, С. В. Проценко // Матем. моделирование. - 2019. - Т. 31, № 8. - C. 79-100. - DOI: https://doi.org/10.1134/S0234087919080057
- Моделирование переноса взвешенных веществ на океаническом шельфе. Расчет дампинга грунта в Азовском море / Б. В. Архипов, В. Н. Котеров, В. В. Солбаков, Ю. С. Юрезанская // Журн. вычисл. матем. и матем. физ. — 2010. — Т. 50 (4). — C. 746-756. — DOI: https://doi.org/10.1134/S096554251002017X
- Показеев, К. В. Океанология. Оптика океана / К. В. Показеев, Т. О. Чаплина. — М.: Юрайт, 2018. — 270 с.
- Самарский, А. А. Методы решения сеточных уравнений / А. А. Самарский, Е. С. Николаев. — М.: Наука, 1978. — 592 с.
- Самарский, А. А. Теория разностных схем / А. А. Самарский. — М.: Наука, 1989. — 616 с.
- Сухинов, А. И. Исследование единственности решения задачи транспорта и осаждения взвесей в прибрежных системах / А. И. Сухинов, А. А. Сухинов, В. В. Си-дорякина // Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики: сб. тр. Междунар. научн. конф., Воронеж, 11-13 ноября 2019 г. — Воронеж: Изд-во «Научно-исследовательские публикации», 2020. — C. 1096-1105.
- Храпов, С. С. Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов: II. Исследование поперечных деформаций русла и перераспределения расходов воды по рукавам р. Волги при промышленной добыче песка / С. С. Храпов // Математическая физика и компьютерное моделирование. — 2022. — Т. 25, № 4. — C. 52-65. — DOI: https://doi.Org/10.15688/mpcm.jvolsu.2022.4.5
- A Review of Impacts of Marine Dredging Activities on Marine Mammals / V. L. G. Todd, I. B. Todd, J. C. Gardiner, E. C. N. Morrin, N. A. MacPherson, N. A. DiMarzio, F. Thomsen // ICES Journal of Marine Science. — 2015. — Vol. 72, iss. 2. — P. 328-340. — DOI: https://doi.org/10.1093/icesjms/fsu187
- Influence of River Discharge and Dredging on Tidal Wave Propagation: Modaomen Estuary Case / H. Y. Cai, H. H. G. Savenije, Q. S. Yang, S. Y. Ou, Y. P. Lei // Journal of Hydraulic Engineering-Asce. — 2012. — Vol. 138, iss. 10. — P. 885-896. — DOI: 10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000594
- Open Dumping of Municipal Solid Waste and Its Hazardous Impacts on Soil and Vegetation Diversity at Waste Dumping Sites of Islamabad City / S. M. Ali, A. Pervaiz, B. Afzal, N. Hamid, A. Yasmin // Journal of King Saud University — Science. — 2014. — Vol. 26 (1). — P. 59-65. — DOI: https://doi.org/10.1016/j-.jksus.2013.08.003
- Research of the Solutions Proximity of Linearized and Nonlinear Problems of the Biogeochemical Process Dynamics in Coastal Systems / A. Sukhinov, Y. Belova, N. Panasenko, V. Sidoryakina // Mathematics. — 2023. — Vol. 11, iss. 3. — Article ID: 575. — DOI: https://doi.org/10.3390/math11030575
- Sukhinov, A. I. Uniqueness of Solving the Problem of Transport and Sedimentation of Multicomponent Suspensions in Coastal Systems / A. I. Sukhinov, A. A. Sukhinov, V. V. Sidoryakina // Journal of Physics: Conference Series. — 2020. — Vol. 1479. — Article ID: 012081. — DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1479/1/012081
