Аннотация:Биомасса фитопланктона представляет собой важный показатель трофического состояния водоемов и, как следствие, качества воды, под которым понимается комплекс показателей, описывающих пригодность воды для того или иного вида хозяйственного использования. В частности, изучаемый в данной работе отдел диатомовых водорослей создает до четверти всего органического вещества планеты. Наряду с синезелеными и зелеными водорослями, они широко распространены в Можайском водохранилище, который является объектом изучения в данной дипломной работе. Однако процесс цветения диатомей в указанном водоеме и гидрологические факторы, влияющие на их развитие в водной толщ, изучены не столь подробно.
Инструментом, используемым для расчета биомассы диатомовых водорослей, является модель долинных водохранилищ и отдельных плесов ГВМ-МГУ с экологическим блоком. Она обеспечивает получение достоверных результатов виду своей надежной верификации. В данной работе основной акцент ставится на разработке и проведении сценарных расчетов для выбранных и смоделированных год. Решение задач сценарных расчетов продукционных процессов в Можайском водохранилище обеспечивает разработку оригинальных сценариев, учитывающих реальные диапазоны колебаний внешних воздействий на водохранилищные экосистемы, как внутригодового режима колебаний биогенной нагрузки на водохранилища с учетом уровня хозяйственного освоения их водосборов и эффективности водоохранных мероприятий, так режима регулирования стока гидроузлами.
Математический анализ любых процессов в водных экосистемах, в том числе и продукционных, имеет ряд обозримых преимуществ, так как он помогает не только строго формализовать описание самих процессов формирования качества воды в источниках водоснабжения, но и может дать количественную оценку процессов и предсказать ход и эффективность. Особенно применения математического программирования важно для экосистем водохранилищ-источников водоснабжения, которые характеризуются исключительно большой нестационарностью гидрологического режима при регулировании речного стока и внешнего воздействия в виде непредсказуемо меняющихся синоптических условий. Немногие воздействия можно воспроизвести в натурных условиях. поэтому прибегают к использованию их воссоздания математической модели, при помощи разных сценариев, позволяющих выявлять особенности отклика экосистемы на разные виды влияний.
Главная цель дипломной работы – выяснение влияния гидрологических условий на развитии диатомовых водорослей в Можайском водохранилище при использовании имитационного расчета в модели ГВМ-МГУ с экологическим блоком на основании многолетних данных наблюдений с 1991 по 2013 года.
Для осуществления указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Анализ гидрологических условий наполнения Можайского водохранилищ за расчетный период – с 1991 по 2013 года;
2. Подготовка исходной информации по отобранным контрольным годам разных типов водности (многоводный, маловодной и средний по водности) для модельных расчетов;
3. Проведения цикла расчета контрольных годов и анализ полученных результатов;
4. Разработка расчетных сценариев по выявлению влияния гидрологических условий на процесс цветения диатомей в Можайском водохранилище;
5. Проведение цикла сценарных расчетов и анализ полученных результатов с предоставлением их в виде графического и табличного материала;
6. Получение количественных связей развития диатомовых с гидрологическими характеристиками.
Актуальность выполняемой работы состоит в том, что, несмотря на широкие возможности математического моделирования, далеко не всегда исследователям удается максимально эффективно использовать этот инструмент, а, следовательно, проведение сценарных расчетов вероятных изменений качества воды является новой и весьма интересной задачей. К тому же, проведение подобного вида работ оказывают весьма плодотворное влияние на продвижения и усовершенствование метода экологического математического моделирования.