Целью исследования являлся анализ экологического состояния участков водных объектов в зонах влияния очистных сооружений канализации городского хозяйства, на примере малых рек Нижнего Дона – Тузлов и Грушевка, и установление основных проблем высокого уровня их химического загрязнения. Известно, что важнейшим элементом регулирования качества водных объектов является нормирование водной среды. Для оценки отводимых сточных вод проводился анализ концентраций содержащихся в них веществ с применением математической обработки статистических данных. Проверка нормального закона распределения концентраций загрязняющих веществ осуществлялась по критерию согласия Пирсона с заданным уровнем значимости α = 0,05 и числом степеней свободы S = k – 3 = 4. Анализ фоновых концентраций рек Грушевка и Тузлов выше места выпуска сточных вод (СВ) с очистных сооружений канализации (ОСК) городов Шахты и Новочеркасска показал значительное загрязнение сульфатами, биогенными элементами, высокое значение показателя ХПК. Выявлено, что вода в реках Грушевка и Тузлов по своему качеству относится к категории «грязной» в соответствии с РД 52.24.643-2002. Рассматриваемые реки характеризуются низкими значениями расходов, что наиболее сильно проявляется в годы с 95% обеспеченностью, когда их расход практически равен нулю. В результате этого не обеспечивается необходимый уровень разбавления поступающих в них сточных вод. Теоретическая оценка концентраций загрязняющих веществ в отводимых СВ с ОСК г. Новочеркасска на основе теории о нормальном распределении показала, что выборочная средняя концентрация из совокупности значений для фосфатов (по фосфору) равна 2,57; для нитрат-ионов – 58,24; для иона аммония – 1,02; для нитрит-ионов – 0,72 мг/дм³; БПК – 28,25 мгО₂/дм³, что в большинстве случаев превышает допустимую к отведению концентрацию. Следовательно, сброс таких сточных вод в водный объект, особенно в малые реки, без дополнительной доочистки не допустим.

Цель исследований – определить критический уровень залегания грунтовых вод (УГВ) для разработки мероприятий по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых участков поймы р. Дон. Исследования проведены на трех участках Усть-Донецкого района Ростовской области, расположенных в пойме р. Дон с различной глубиной залегания грунтовых вод исходя из того, что экологическое состояние территории во многом определяется уровнем залегания грунтовых вод и их минерализацией. Выявлена неравнозначность участков по глубине залегания грунтовых вод по гранулометрическому составу, высоте капиллярного поднятия и, соответственно, по критической глубине залегания грунтовых вод. В результате проведенных исследований выявлено, что наиболее благоприятное экологическое состояние наблюдается на участке 1, где уровень грунтовых вод в конце вегетационного периода располагался на глубине 2,8 м, максимум скопления незначительного количества солей, в основном сульфатов кальция, находится на глубине 1,0 м, а критическая глубина составляет 1,8 м. Такое состояние участка предопределено наличием в нижней части почвенного профиля грунтов с крупнозернистым составом, а именно тяжелых суглинков, которые сдерживают поднятие капиллярной каймы к поверхности. На участках 2 и 3 экологическая ситуация складывалась несколько иначе. Капиллярная кайма в обеих скважинах располагалась на уровне 0,6 м. Грунтовые воды находились на глубине соответственно 2,9 и 1,9 м, а расчетный критический УГВ равнялся 1,9 и 1,3 м. Поднятию капиллярной каймы содействовали грунты, расположенные в средней части почвенного профиля и обладающие глинистым составом, то есть водоподъемными свойствами. При проведении, например, химической мелиорации на данных участках в весенне-летний период следует уточнить уровень поднятия грунтовых вод к поверхности, так как данные исследований и расчетов показали наличие максимального содержания солей с глубины 0,6 м.

Целью исследований являлось изучение качества воды объектов питьевого назначения – рек Чирчик и Ахангаран, являющихся основными источниками промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения населения Ташкентской области Узбекистана, для разработки мер по их охране от загрязнения. Отбор проб воды из рек осуществлялся в установленных створах наблюдения, а оценка качества речной воды проводилась по сезонам 2017 г. в соответствии с республиканским ГОСТ 951:2011 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора». Сброс в реки недостаточно очищенных промышленных стоков приводит к их загрязнению химическими веществами. На участке реки Чирчик после сброса промышленных стоков АО «Максам-Чирчик» концентрации азота аммиака, азота нитритов, азота нитратов, а также БПК и ХПК превышают нормативные значения. Ниже по течению в реке Ахангаран после сброса сточных вод Алмалыкского горно-металлургического комбината фенолы в зимний период года определяются на уровне 0,003 мг/л. Их концентрации весной и летом повышаются до 0,004, а осенью составляют 0,005 мг/л (ПДК 0,001 мг/л). Такая же динамика выявлена по содержанию в речной воде нефтепродуктов: зимой их концентрации составляют 0,36, весной 0,46, летом 0,53 и осенью 0,56 мг/л (ПДК 0,3 мг/л). Медь в зимний период года обнаруживается в воде реки в концентрациях 7,2, повышается до 8,9 весной, до 9,2 – летом с максимумом значений осенью – 10,2 мг/л (ПДК 1,0 мг/л). Аналогичная динамика установлена для цинка и кобальта. Максимальные концентрации железа и молибдена на участке реки Ахангаран ниже сбросов стоков Алмалыкского горно-металлургического комбината обнаружены летом и осенью – на уровне 1,3 мг/л (ПДК 0,3 мг/л) и 0,71 мг/л (ПДК 0,25 мг/л) соответственно. Свинец в воде реки Ахангаран зимой и весной обнаруживался на уровне 0,03, а летом и осенью – 0,04 мг/л (ПДК 0,01 мг/л).

Целью работы является разработка и исследование усовершенствованной конструкции сопрягающего сооружения для каналов мелиоративной сети предгорной и горной зон. Данное сооружение представляет собой одноступенчатый перепад, обеспечивающий безаварийную транспортировку воды в каналах предгорной зоны орошения при резком перепаде рельефа местности. Сооружение обеспечивает свободный пропуск плавника (ветки, коряги, скошенный камыш и др.) из верхнего бьефа в нижний бьеф сооружения, чем обеспечивается предотвращение возможности перелива воды через дамбы подводящего канала, который происходит в результате затора сооружения плавником. За данным сооружением исключается возможность образования местного размыва в земляном русле отводящего канала. Материалом для исследований явилась физическая модель сооружения, на которой было выполнено 4 серии опытов с изменениями высоты перепада и конструкции водобойной части. Методы заключались в планировании количества проводимых опытов по теории планирования эксперимента, в методике их проведения и получении результатов при обработке материалов исследований. По результатам проведенных исследований было установлено, что наилучшим гасителем является водобойный колодец прямоугольного поперечного и продольного сечений. Близко к нему по гидравлическим характеристикам потока зарекомендовал себя водобойный колодец параболического очертания. Предпочтение водобойному колодцу прямоугольной формы было отдано, потому что он наиболее простой по конструкции и в связи с тем, что при строительстве водобойного колодца такой формы можно применить унифицированные железобетонные блоки заводского изготовления. Основной вывод данной работы заключается в том, что новое сопрягающее сооружение надежно в эксплуатации со сроком службы более 50 лет.

Цель исследования – оценка состояния овражно-балочных прудов и малоречных водохранилищ в бассейне Нижнего Дона и разработка предложений по решению проблем прудопользования в настоящее время и на среднесрочную перспективу. Объектом исследования являются пруды и малые водохранилища Ростовской области. Предмет исследования – оценка современного состояния, использования и содержания прудов в бассейнах малых и средних рек Нижнего Дона. Результат исследования – оценка затрат прудовладельцев на декларирование их безопасности и предложения по решению проблем капитального ремонта, реконструкции, использования и содержания существующих овражно-балочных прудов и малоречных водохранилищ. Сделанные оценки и предложения базируются на данных обследований прудов и малых водохранилищ в бассейне Нижнего Дона и материалах авторских проектов по их реконструкции, восстановлению и капитальному ремонту, образующих их водоподпорных и водосбросных сооружений и результатах декларирования их надежности и безопасности. Приведены фактические данные по параметрам обследованных овражно-балочных прудов и малоречных водохранилищ, сведения по общей и удельной на один кубометр емкости стоимости их капитального ремонта. Акцентировано внимание специалистов на перевод овражно-балочных и малоречных гидроузлов из четвертого класса капитальности в третий. В связи с этим возникают проблемы по обоснованию проектных решений по их капитальному ремонту или реконструкции в части определения и назначения величины расчетной обеспеченности сбросных расходов. Указаны проблемные позиции мелиораций и ликвидации овражно-балочных прудов с экосистемами соответствующими завершающим этапам их жизненного цикла.

Цель исследований – научное обоснование целесообразности и возможности устройства рыбоводного комплекса для культивирования сеголетков растительноядных рыб, используемых для зарыбления Весёловского водохранилища, с целью ликвидации его фитозагрязнения и получения рыбоводческой продукции. За более чем 70-летний период функционирования водохранилища его зарастание водной растительностью и насыщение воды микрофитами и водорослями превысили допустимые пределы, что привело к резкому ухудшению условий использования его водно- и биоресурсного потенциала, ухудшению качества воды, снижению рыбопродуктивности, увеличению испаряемости, обмелению, и другим негативным проявлениям экологического и социально-потребительского характера. Оздоровление водохранилища может быть обеспечено проведением его гидробионтной мелиорации – массовым вселением в водоем растительноядных видов рыб. Проводимые в настоящее время мероприятия по зарыблению водохранилища осуществляются в незначительных объемах и имеют низкую эффективность. Для зарыбления водоема используется рыбопосадочный материал, доставляемый из удаленных от водохранилища рыбопитомников. Применяемая технология отлова, транспортирования и выпуска сеголетков рыб приводит к их массовому отсеву до их выпуска в водохранилище и гибели в новой среде обитания. Указанный негатив может быть нейтрализован устройством рыбовоспроизводственного комплекса по выращиванию сеголетков белого амура в непосредственной близости от водохранилища и созданием условий для бесконтактного перемещения рыбопосадочного материала из рыбоводных бассейнов в зарыбляемый водоем. В результате проведенной работы дано обоснование возможности устройства и сформулированы рекомендации по компоновочно-конструктивным решениям Весёловского рыбоводного комплекса для культивирования в нем сеголетков растительноядных рыб.

Целью исследований является анализ имеющихся классификаций водозаборных сооружений, выявление основных классификационных признаков, выбор метода классифицирования и формирование классификации, позволяющей идентифицировать данный вид сооружений для применения в системах поддержки принятия решений. В статье использовались работы российских и зарубежных ученых в области классифицирования и изучения водозаборных сооружений. В качестве методических подходов, применяемых при исследовании, использовались правила классифицирования, методы классификаций, а также логические приемы: анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и обобщение. Выбор метода классифицирования водозаборных сооружений показал, что целесообразно применение комбинации иерархического и фасетного методов. Иерархический метод позволит разбивать водозаборные сооружения на более мелкие группы, а фасетный метод даст возможность введения дополнительных независимых классификационных признаков, которые увеличат детализацию классификации уже внутри групп. В результате проведенных исследований установлено, что приемлемым признаком классифицирования является признак, отражающий тесную взаимосвязь конструкции водозаборного сооружения и, как следствие, его названия с водными объектами. Признак классифицирования сформулирован как «водозаборные сооружения по используемому водному объекту». Иерархический метод позволил сформировать классификацию водозаборных сооружений по классифицируемому признаку, элементы которой, лежащие на нижних уровнях иерархии можно использовать как классификационные признаки для фасетного метода с последующей привязкой к ним наименований водозаборных сооружений. К тому же фасетный метод позволяет увеличивать количество используемых признаков, которые делят сооружения внутри сформированных групп.

Целью исследований являлась разработка функциональной модели автоматизированного процесса проектирования элементов осушительной части мелиоративной системы двойного регулирования водного режима. Для разработки модели применяли методологию функционального моделирования IDEF0. Разработана функциональная модель автоматизированной системы проектирования элементов осушительной части мелиоративной системы двойного регулирования водного режима, состоящая из двенадцати этапов: сбор данных по инженерным изысканиям, подготовка и ввод исходных данных, построение цифровой модели местности, расчет гидрологического режима, проектирование планового положения, анализ планового положения, проектирование вертикального положения, анализ вертикального положения, совместный анализ, расчет смет, выдача топографических карт и плана, выдача проектной документации и смет. Для каждого этапа указаны входные данные, предписывающая и ограничительная информация, вспомогательные материальные потоки, выходная информация и связи между этапами (ручные и автоматизированные). Разработанная функциональная модель позволяет, с учетом заданных условий, а также существующих и разрабатываемых новых программ для ЭВМ поэтапно провести проектирование элементов системы с нахождением оптимального варианта от сбора данных по инженерным изысканиям до выдачи проектной документации в минимально кратчайшие сроки. При соответствующей разработке новых современных программ для ЭВМ на основе данной модели, программ по расчету всех элементов осушительной части системы по каждому этапу, а также интеллектуальных программ по анализу результатов позволит полностью автоматизировать процесс проектирования.

Цель исследований – разработка рыбоводно-технического обоснования и конструктивных решений нерестово-выростного рыбовоспроизводственного комплекса. Объектом исследований являются рыбовоспроизводственные комплексы, питающиеся водой из оросительных или оросительно-обводнительных каналов. Достигнутым результатом исследований являются рыбоводно-технические требования и схемы компоновочно-конструктивных решений приканальных средооткрытых рыбоводно-нерестовых комплексов. Результатом функционирования рыбовоспроизводственного комплекса является получение жизнеспособной молоди рыб, используемой для последующего зарыбления природных водных объектов. Актуальность и целесообразность исследования и разработки компоновочно-конструктивных решений нерестово-выростных комплексов обоснована оценкой известных и используемых конструкций. Одним из недостатков известных решений является раздельное конструктивно и гидравлически не связанное размещение нерестовых и выростных водоемов. При таком компоновочно-конструктивном устройстве нерестово-выростных комплексов перемещение малька из одного функционального водоема в другой и сеголетков в рыбоприемный водный объект осуществляется их отловом, содержанием в живорыбных емкостях, транспортированием и выпуском. При такой технологии перемещения рыбопосадочного материала имеет место значительный отсев личинок и молоди рыб, предотвращение которого определено основной задачей исследований.

Целью исследований являлось изучение влияния строительства берегозащитного гидротехнического сооружения на р. Подкумок в черте города Ессентуки на водные биоресурсы. Величина потерь водных биоресурсов была определена с учетом максимального воздействия неблагоприятных факторов, возникающих при производстве строительных работ и данных по состоянию биоты рек бассейна Кубани. Расчет размера вреда водным биоресурсам выполнен непосредственно для участка (участков) строительства гидротехнических сооружений на которых его невозможно снизить или предотвратить путем проведения компенсационных мероприятий. Затраты на осуществление компенсационных мероприятий по восстановлению биоресурсов, рассчитывались исходя из наносимого вреда с учетом времени негативного воздействия и восстановления биоресурсов. Согласно осуществленным расчетам, при проведении работ по перенаправлению русла р. Подкумок, объем воды с концентрацией взвеси более 100 мг/л от общего объема загрязненной воды составит 6126,67 м³, 20–100 мг/л – 685,91 м³, 0,25–20 мг/л – 1867,51 м³. Общие потери водных биоресурсов составят на период строительства 50,75 кг, на период эксплуатации – 750,29 кг. Ориентировочная стоимость компенсационных мероприятий, связанных с выращиванием и выпуском в водные объекты Азово-Черноморского бассейна молоди рыб, составляет на период строительства для молоди стерляди 82016,01 руб., молоди русского осетра – 10084,32 руб., молоди кумжи – 7232,6 руб.; на период эксплуатации для молоди стерляди 1212608,32 руб., молоди русского осетра – 149065,56 руб., молоди кумжи – 1069277,56 руб. Предложены мероприятия по снижению антропогенной нагрузки в процессе строительства и эксплуатации защитного гидротехнического сооружения на р. Подкумок.