Наводнения: от защиты к управлению

В первой части [40] кратко описаны предыстория, мотивация, опыт и результаты разработки ИВК в составе: препроцессор — система WMS (http://www.ce.pdx.edu/w2)), прогностический модуль — версия 3.2 модели W2 (http://www.dhisoftware.com) и моделирующая система MIKE 11 HD (http://www.loginetics.com) и соответствующая БД, предназначенного для моделирования переменных гидродинамики и качества воды участка среднего течения реки Северная Сосьва (Пушистов и др., 2006; 2009б; 2012). Во второй части [40] обоснована актуальность и описаны результаты разработки ИВК в составе: препроцессор — система WMS, прогностический модуль — версия 3.5 модели W2, постпроцессор — W2i-AGPM for W2 (www.aquaveo.com и соответствующая БД, предназначенного для моделирования циркуляций, термического и ледового режимов Телецкого озера и устьевого участка реки Чулышман при различных сценариях задания внешних воздействий (форсингов): метеорологического, гидрологического и гидрохимического.

При этом важно подчеркнуть, что планирование и разработка указанных ИВК концептуально осуществлялось на основе идеи их перспективного использования в проектах создания СППР ИУРБ, состоящих из полного набора следующих подсистем: измерительно-коммуникационная / мониторинговая, информационная, моделирующая, экспертно-аналитическая и интерфейсов пользователя (Loucks et al., 2005; Водные ресурсы…, 2010). Конкретно имеются в виду, проекты СППР интегрированного управления бассейном Северной Сосьвы при крупномасштабном горно-промышленном и транспортно-энергетическом освоении Приполярного Урала (мегапроект «Урал Промышленный — Урал Полярный») (Дикунец и др. 2009; Pushistov et al., 2009; Дикунец и др., 2010; Pushistov et al., 2010) и СППР интегрированного управления бассейном и экосистемой Телецкого озера (Danchev et al., 2010), соответственно.

Часть 1. Опыт разработки и результаты применения информационно-вычислительного комплекса «Северная Сосьва»

В синопсис первой части монографии [40] включим следующие разделы:

Объект и необходимость моделирования

Выбор конкретного водного объекта моделирования (участок среднего течения р. Северная Сосьва между гидропостом (г/п) Сосьва и г/п Сартынья) сделан с учётом следующих обстоятельств.

— Река Северная Сосьва образует уникальную естественно-природную экосистему с эндемиками в составе биоты (в их числе тугун — знаменитая сосьвинская селёдка), с нерестилищами особо ценных видов рыб, в том числе занесенных в Красную книгу РФ и ХМАО-Югры. В бассейне реки расположены природные территории, отнесенные к категории особо охраняемых, а также родовые угодья представителей коренных малочисленных народов Севера (Характеристика экосистемы…, 1990).

— Бассейн верхнего и среднего течения реки в ближайшие годы станет зоной активного транспортно-энергетического и промышленного освоения (мегапроект «Урал промышленный — Урал Полярный») (Концепция комплексного промышленного…, 2006), что делает важной задачу разработки проекта СППР ИУВР бассейна Северной Сосьвы (Дикунец и др., 2009; Пушистов и др. 2010).

Состав ИВК «Северная Сосьва»

Информационно-вычислительный комплекс для моделирования гидродинамики и качества воды пилотного участка среднего течения р. Северная Сосьва (ИВК «Северная Сосьва»), имеет в своем составе три проблемно-ориентированных модуля:

WMS — препроцессор, используемый для автоматизации подготовки файла батиметрии;

CE-QUAL-W2 v.3.2 и MIKE 11 HD — основной и дополнительный прогностические модули ИВК;

БД для обеспечения работы модулей 1 и 2.

При разработке ИВК «Северная Сосьва» первоочередной являлась задача автоматизированного построения файла батиметрии, необходимого для генерации расчетной сетки модели CE-QUAL-W2 v. 3.2. Ключевой момент в построении батиметрии с использованием WMS (http://www.aquaveo.com) состоит в том, что необходимо получить нерегулярную триангуляционную сеть (TIN) отметок высот над уровнем моря, описывающую русловую и пойменную части указанного участка реки. Для этого были использованы следующие наборы данных:

1) номенклатурные листы топографической карты береговой зоны пилотного участка р. Северная Сосьва масштаба 1:25 000;

2) лоцманские карты р. Северная Сосьва на исследуемом участке;

3) данные эхолотирования (Garmin GPSMAP 178C) и поперечные разрезы русла («Mini» ADP RiverSurveyor system), полученные в результате проведения детализированных полевых работ 2007 г.

Участок полевых работ от г/п Сосьва до г/п Сартынья (длина участка — 70 км) и разрезы, на которых проводились измерения, показаны на рис. 25.

Рис. 25. Схема участка проведения экспедиционных работ и местоположения промерных створов, построенная в ArcGis 9.3 с помощью Google Earth21