Особенности ветрового волнения в Балаклавской бухте в экстремальных ветровых условиях
В. В. Фомин, А. А. Полозок*
Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
*e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Ветровое волнение в бухтах и гаванях оказывает значительное влияние на безопасность мореплавания и эксплуатацию объектов прибрежной инфраструктуры. Цель настоящей работы – исследование характеристик ветрового волнения в Балаклавской бухте (п-ов Крым) в разных ветровых условиях. Исследование выполнено на основе численной спектральной модели волнения SWAN с использованием последовательности вложенных сеток. Конкретные расчеты волнения в бухте проводятся для постоянного ветра разных направлений и для экстремальной штормовой ситуации, возникшей в Черном море в ноябре 2007 г. Установлено, что в южной части бухты наиболее интенсивное волнение формируется при ветрах южного направления. На входе в бухту при скоростях ветра, возможных 1 раз в год и 1 раз в 25 лет, максимальные значения высоты значительных волн hs достигают 3 и 5.4 м соответственно. В северной части бухты максимальные значения hs при ветрах, возможных 1 раз в год и 1 раз в 25 лет, соответственно равны 0.25 и 0.46 м. Выявлено, что проникающее в южную часть бухты штормовое волнение быстро затухает по мере распространения через узость в северную часть бухты. Таким образом, определяющим фактором, влияющим на интенсивность волнения в северной части бухты, является поле ветра над этой частью бухты.
Ключевые слова: Черное море, Балаклавская бухта, ветровое волнение, математическое моделирование, SWAN, вложенные сетки.
Особенности гидродинамических процессов в районе Бакальской косы по данным численного моделирования
В. В. Фомин, Д. И. Лазоренко*
Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
*e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Гидродинамические процессы оказывают определяющее влияние на морфодинамику береговой зоны морей. В настоящей работе на основе численного моделирования исследуются характеристики течений, уровня моря и ветрового волнения в районе Бакальской косы при разных типах штормовых ситуаций. Для численного моделирования использовалась совместная модель ADCIRC+SWAN, которая включает баротропную гидростатическую модель течений ADCIRC и спектральную волновую модель SWAN. Совместная модель реализована на неструктурированной сетке с высоким пространственным разрешением. Расчеты для штормовой ситуации в Черном море 20–27 марта 2013 г. показали, что поле течений в районе Бакальской косы испытывает сильную пространственно-временную изменчивость. Наибольшие скорости течений (до 0.9 м/c) возникают между островом и оконечностью косы. Нагоны в районе косы достигают 0.3 м. В ходе уровня моря преобладают колебания с периодом ~ 10.5 ч. Этот период близок к периоду низшей моды сейшевых колебаний Каркинитского залива. Ветровое волнение наиболее интенсивно с западной стороны косы, и в период максимального развития шторма высота значительных волн hs достигает 2–2.5 м. Восточная часть косы менее подвержена воздействию волнения. Здесь значения hs в два раза меньше. Между оконечностью косы и островом максимумы hs составляют 1 м. Сопоставление расчетов волнения по полной модели ADCIRC+SWAN и по модели SWAN показало, что полная модель дает бóльшие высоты волн. С западной стороны косы это увеличение hs достигает 0.5 м.
Ключевые слова: Черное море, Крым, Бакальская коса, течения, ветровое волнение, уровень моря, математическое моделирование, ADCIRC+SWAN.
Структура и динамика антропогенной нагрузки на прибрежную зону Севастопольского региона
Л. В. Вержевская*, Р. Я. Миньковская
Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия
*e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Экологическое состояние акватории Севастопольского региона обусловлено, кроме природных факторов, поступлением широкого спектра веществ антропогенного происхождения с речным стоком и сбросами сточных вод. С целью выявления вклада этих источников в загрязнение прибрежной зоны и тенденций концентрации и поступления биогенных и загрязняющих веществ анализировался массив многолетних данных (1998–2018 гг.) Главного управления природных ресурсов и экологии г. Севастополя. В результате обобщения этих данных выполнена современная оценка качества сточных вод, сбросов биогенных (соединения минерального азота и фосфора) и загрязняющих (поверхностно-активные вещества и нефтепродукты) веществ в прибрежную зону Севастополя. Установлено, что причинами положительных тенденций (значимость которых оценивалась по критерию Фишера) концентрации нефтепродуктов и аммонийного азота являются прирост населения и увеличение транспортной нагрузки, отмечающиеся с 2014 г. В структуре сбросов преобладают нитраты и аммонийный азот. Полученные результаты могут быть использованы для расчета составляющих баланса растворенных веществ, оценки антропогенной нагрузки на акватории, их ассимиляционной емкости, а также регулирования хозяйственной деятельности и усовершенствования природопользования для устойчивого развития региона.
Ключевые слова: антропогенная нагрузка, качество сточных вод, прибрежные акватории Севастополя.