Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Національна безпека / Екологічна безпека


Волошкіна Олена Семенівна. Наукове обґрунтування прогнозу стану річкових басейнів України та методи його оцінки. : Дис... д-ра наук: 21.06.01 - 2004.



Анотація до роботи:

Волошкіна О.С. Наукове обґрунтування прогнозу стану річкових басейнів України та методи його оцінки.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – Екологічна безпека.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню і розробці більш надійних і достовірних моделей та інженерних методів розрахунку, спрямованих на оцінку та прогноз екологічного стану річкових басейнів для забезпечення екологічної безпеки територій і акваторій України. Розроблено концепцію та системну модель комплексного прогнозу екологічного стану річкових басейнів в залежності від рівня антропогенного навантаження на них; розроблені і реалізовані картографічні моделі техногенного забруднення поверхневих вод регіонального та місцевого рівнів з використанням даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) і ГІС-технологій; розроблена і реалізована гідродинамічна модель гідрографічної мережі в умовах надзвичайних ситуацій, обумовлених аварійними скидами підземних стічних вод різного походження, складені математичні моделі режимів руху рідини та обчислювальні алгоритми і програми для оцінки впливу забруднення басейнів річок підземними водами; розроблена методика розрахунку оцінки роботи екранованих споруд в районах хвостосховищ та складування твердих побутових відходів (ТПВ). Наведена апробація регіональних картографічних моделей техногенного навантаження на гідрографічну мережу, а також апробація методики розрахунку оцінки забруднення поверхневих вод підземним стоком з полів фільтрації комунальних очисних споруд.

1. Виконано аналіз з проведенням узагальнення існуючих моделей і методів розрахунку оцінок стану і прогнозу річкових басейнів для забезпечення достатнього рівня екологічної безпеки територій і акваторій. На підставі цього аналізу визначені методичні передумови і розроблена концепція комплексного прогнозу формування якості річкових вод у часі.

2. Створено наукові основи прогнозу формування якості водних ресурсів для визначення ризиків екологічної безпеки водних екосистем стосовно річкових басейнів.

3. Розроблені і реалізовані картографічні моделі техногенних факторів забруднення поверхневих вод з використанням даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) і ГІС-технологій на регіональному та місцевому рівнях. Розроблений перелік завдань для оцінки стану, охорони та раціонального використання поверхневих вод при вирішенні яких можуть ефективно використовуватися результати дешифрування космічних знімків. В середовищі ГІС-платформи Arc View синтезовані моделі техногенного навантаження на поверхневі води Харківської та Полтавської областей: “Використання поверхневих вод Харківської області” та “Природоохоронна карта Полтавської області”. Відповідні ГІС впроваджені в ТВО “Харківкомунпромвод” та Державному управлінні екології і природних ресурсів Полтавської області. Остання картографічна модель була видана масовим тиражем – 3000 примірників і передана в місцеві органи самоврядування, державної влади, заклади освіти. Доведено, що моделі такого класу можуть використовуватися для розрахунку ризиків порушень екологічної безпеки на регіональному або локальному рівнях, а також для планування заходів по попередженню надзвичайних ситуацій та управління і координації ресурсами, залученими для їх ліквідації.

4. Розроблена і реалізована із застосуванням ДЗЗ та ГІС-технологій картографічна модель техногенного навантаження від дифузних джерел забруднення . Проведено аналіз просторового розподілу закономірностей формування поверхневого стоку, як фактору забруднення водних об'єктів. Синтезована картографічна модель дифузних джерел забруднення поверхневих вод Харківської області в масштабі 1:300000. Розроблені підходи побудови картографічних моделей із застосуванням ДЗЗ і ГІС-технологій лягли в основу аналізу ситуаційних схем в процедурах планування водоохоронних заходів.

5. На підставі проведеного аналізу побудована системна модель прогнозу екологічного стану річкових басейнів в залежності від рівня антропогенного навантаження на них. Проведена апробація моделі на прикладі Західних транскордонних річкових басейнів (рр. Латориця, Уж, Західний Буг). Проведені дослідження лягли в основу розробки рекомендацій щодо поліпшення екологічного стану басейнів транскордонних річок в межах України та удосконалення ведення моніторингових досліджень. Приведена методика підтримки прийняття рішень за допомогою ГІС-технологій та методика нормативно-пошукового прогнозу екологічного стану річкових басейнів.

6. Розроблена гідродинамічна модель розповсюдження забруднень у поверхневих водотоках в умовах надзвичайних ситуацій, обумовлених аварійними скидами стічних вод різного походження. Модель складається із двох взаємозв’язаних блоків: гідродинамічного і динаміки розповсюдження забруднень – рівняння для нестаціонарного руху рідини у відкритих водотоках. Розроблені алгоритми, які дають змогу вести розрахунок концентрації по декількох забруднювачах одночасно. На основі розроблених алгоритмів створена програма модульної структури, яка легко адаптується до конкретних реальних об’єктів.

7. Розроблені математичні моделі фільтрації підземних вод в складних гідрогеологічних умовах, які виступають основними чинниками забруднення водойм і водоносних горизонтів в районах хвостосховищ та складування твердих побутових відходів (ТПВ). На базі розроблених математичних моделей створені інженерні методи розрахунків для оцінки впливу забруднення басейнів річок ґрунтовими водами. Здійснено розрахунок виносу забруднення по запропонованій методиці на конкретному об’єкті в Черкаській області – комунальних очисних спорудах с. Пекарі Канівського району.

8. Розроблена і реалізована математична модель формування напружено-деформованого стану фільтруючих ґрунтових масивів для оцінки їх стійкості. Модель враховує рух рідини і наявні прошарки ґрунту та дозволяє робити оцінку щодо забезпечення гідродинамічної безпеки захисних дамб відстійників або хвостосховищ в умовах їх роботи з перемінним режимом.

9.Розроблена методика розрахунку виносу забруднення підземним стоком з екранованих хвостосховищ та відстійників з врахуванням геологічних та гідрологічних умов розташування об’єкту, конструкції протифільтраційного екрану. Отримані залежності мають добре узгодження з даними, отриманими на приладі ЕГДА 9/60.

Список опублікованих праць за темою дисертації із визначенням особистого внеску здобувача.

  1. Яцик А.В., Бабенко Ю.О., Ревера О.З., Волошкіна О.С., Яковенко П.І. Підземні води. Соціально-економічне значення водних ресурсів. Проблеми збереження річок в умовах техногенного навантаження та інтенсифікації сільського господарства. Вплив господарських заходів на річковий стік // В кн. “Водне господарство в Україні.” За ред. А.В.Яцика, В.М.Хорєва. – К.: Генеза, 2000. – С. 100 – 129; С. 317 – 336.

Здобувач приймав участь в аналізі і оцінці територіально-галузевого використання підземних вод та екологічного стану басейнів річок України.

  1. Волошкіна О.С., Красовський Г.Я., Петросов В.А. Інформаційні моделі техногенних чинників забруднення поверхневих вод. Моніторинг процесів евтрофування водойм. Дифузні джерела забруднення поверхневих вод // В кн. Красовський Г.Я., Петросов В.А. “Інформаційні технології космічного моніторингу водних екосистем і прогнозу водоспоживання міст”. – К.: Наук. думка, 2003. – С. 85 – 100; С. 176 – 180; С. 182 – 183.

Здобувачем сформовано методичні підходи до рішення і реалізації інформаційних моделей забруднення поверхневих вод, в т.ч. дифузними джерелами на місцевому і регіональному рівнях з використанням методів ДЗЗ і ГІС-технологій.

3. Волошкина Е.С. Чернышевская Л.Е. Расчет фильтрационных потерь облицованных каналов по методу фильтрационных сопротивлений // Зб. «Мелиорация и водное хозяйство» / – К.: Урожай, 1988. – Вып.68. – С. 76 – 81.

Здобувачеві належить математична постановка та розв’язок задачі.

4. Волошкина Е.С. К расчету фильтрации из облицованных каналов оросительных систем // Зб. «Мелиорация и водное хозяйство» / – К.: Урожай, 1989. – Вып.70. – С. 75 – 79.

5. Волошкіна О.С. Моделювання процесу розповсюдження забруднюючих речовин річковим потоком // Науковий вісник будівництва, ХДТУБА. – Харків, 2001. – № 14. – С.189 – 192.

6. Волошкіна О.С. Основні показники і тенденції зміни галузевого водокористування в Україні. // Екологія і ресурси. – К.: УІНС, 2001. – №2. – С. 217 – 225.

7. Удод В.М., Волошкина Е.С., Удод І.О. Методичні підходи до визначення оцінки рівня екологічної небезпеки водних екосистем // Науковий вісник будівництва, ХДТУБА, 2001. – № 15. – С. 102 – 105.

Автором розроблені методичні підходи та концепція побудови моделі оцінки рівня екологічної небезпеки водних екосистем.

8. Яцик А.В., Волошкіна О.С., Гриб Й.А. Дослідження антропогенного навантаження на трансграничні річки Українського Полісся та забезпечення сталого функціонування їх екосистем // Збірник наукових праць КНУБА, 2001 р. – № 5. – С. 173 – 177.

Здобувач приймав участь у визначенні рівня антропогенного навантаження на річки басейну Прип’яті.

9. Волошкіна О.С., Красовський Г.Я. Інформаційні моделі космічного моніторингу водних екосистем // Зб.наук.пр. Нац. аерокосм. у-ту ім. М.Е.Жуковського “ХАИ” : “Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии”. – Х., 2002. – Вип. 15. – С. 29 – 46.

Особисто автором розглянуто ряд практичних завдань регіонального моніторингу поверхневих вод суходолу з космосу із застосуванням ГІС-технологій.

10. Красовський Г.Я., Брук В.В., Волошкіна О.С., Готинян В.С. Практичні задачі регіонального моніторингу поверхневих вод суші з космосу із застосуванням ГІС-технологій // Зб.наук.пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2002. №3. – С 135 147.

Здобувачем розглянуто практичні задачі з оцінки стану, охорони та раціональному використанню поверхневих вод з використанням даних дистанційного зондування Землі та ГІС-технологій, зокрема евтрофування водойм, оцінка інтенсивності абразійних процесів тощо.

11. Волошкіна О.С., Ющенко І.І. Вплив санітарно-екологічного стану Дніпра на питне водопостачання // Зб. наук. пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2002. – № 3. – С. 55 – 60.

Пошукувачем дана оцінка основних факторів впливу якості води дніпровських водосховищ на питне водопостачання за санітарно-екологічними показниками.

12. Волошкіна О.С., Красовський Г.Я., Трофимчук О.М. Картографічна модель дифузних джерел забруднення водних об’єктів // Зб.наук.пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2002. – № 4. – С. 94 – 100.

Здобувачу належить постановка задачі і реалізація інформаційних моделей забруднення поверхневих вод дифузними джерелами з використанням методів ДЗЗ і ГІС-технологій.

13. Волошкіна О.С., Іллюченко К.А. Формування гідрохімічних показників в поверхневих водах річок Полісся // Наук. вісн. буд.: ХДТУБА - Харків, 2002. – Вип. 17. – С. 106 – 110.

Здобувачеві належить постановка методики досліджень та розв’язків задач, а розрахунки ї їх аналіз виконано за участю співавтора.

14. Волошкіна О.С., Чайковська Н.М., Котова Т.В., Лисюк О.Г. Оцінка якості поверхневих вод р.Десни в районі Деснянського питного водозабору Київської області // Наук.вісн.буд.: ХДТУБА – Харків, 2002. – Вип. 19. – С. 205 – 214.

Здобувачеві належить постановка задач щодо визначення довгострокових тенденцій зміни якості поверхневих вод та методика розв’язків, а розрахунки ї їх аналіз виконано за
участю співавторів.

15. Волошкіна О.С.,Чайковська Н.М., Котова Т.В., Лисюк О.Г. Аналіз довгострокових тенденцій зміни якості поверхневих вод у районі питного водозабору м. Болград Одеської області // Зб.наук.пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2003. – № 8 . – С. 32 – 39.

Здобувачеві належить постановка задач щодо визначення довгострокових тенденцій зміни якості поверхневих вод та методика розв’язків, а розрахунки ї їх аналіз виконано за
участю співавторів.

16. Волошкіна О.С. Сучасні підходи до реалізації системи моніторингу поверхневих вод // Наук.вісн.буд. – Харків: ХДТУБА, 2003. – Вип. 20. – С. 129 – 134.

17. Волошкіна О.С. Комплексний підхід до оцінки і прогнозування екологічного стану водних об’єктів // Наук.вісн.буд.Харків: ХДТУБА, 2003. – Вип. 21. – С. 242 – 251.

18. Волошкіна О.С. Протиріччя між зростаючим споживанням та погіршанням якості води // Наук. вісн. буд. – Харків: ХДТУБА, 2003. – Вип. 22. – С. 158 – 164.

19. Волошкіна О.С., Трофимчук О.М. Математична модель формування напружено-деформованого стану фільтруючих ґрунтових масивів для оцінки їх стійкості // Наук.вісн.буд.. – Харків: ХДТУБА, 2003. – Вип.22. – С. 180 – 184.

Здобувачеві належить постановка задачі та побудова математичної моделі формування напружено-деформованого стану фільтруючих ґрунтових масивів для забезпечення гідродинамічної безпеки захисних дамб відстійників та хвостосховищ, які працюють в умовах перемінного рівня стічних вод в них.

20. Василенко С.Л., Волошкіна О.С., Красовський Г.Я. Моделі якості води, обумовленої транскордонним переносом забруднюючих речовин в водотоках // Зб. наук. пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2003. – №5. – С. 98 – 106.

Здобувачем зроблено аналіз формування якості води в транскордонних водних об’єктах; належить участь в апробації моделі на основі балансових співвідношень при сталому режимі течії на транскордонних ділянках р. Сів. Донець.

21. Василенко С.Л., Волошкина Е.С., Красовский Г.Я., Трофимчук А.Н. Регулирование стока половодий для обеспечения питьевого водоснабжения // Зб.наук.пр. “Екологія і ресурси”. – К.: УІНСіР, 2003. – №6 . – С. 81 – 85.

Здобувач приймав участь у постановці задачі, а також розробці вимог щодо якості води в нижньому б’єфі у районі питних водозаборів при регулюванні стоку повеней.

22. Волошкіна О.С., Красовський Г.Я., Трофимчук О.М. Технологічні основи космічного моніторингу поверхневих вод суходолу // Зб.наук.праць “Екологія і ресурси”. – Київ: УІНСіР, 2003. – № 7. – С. 26 – 45.

Здобувачеві належить розробка технологічних основ космічного моніторингу поверхневих вод суходолу.

23. Voloshkina Е. S. Verseau, integrated water quality assessment // 1997 Tacis CBC Programme: Bug and Latorica-Uzh / Summary Report and Recommendations of the project. – Kyiv, March 2001. – P. 44.

24. Волошкіна О.С. Інтегрована оцінка екологічного стану басейнів транскордонних річок (Західний Буг, Латориця, Уж) // Природний камертон. – 2002. – №10 (36); №11(37). – С. 22 – 23; 21 – 23.

25. Yatsyk A., Kovaltschuk P., Voloshkina O., Petruk O. Prognosing of the ecological situation in the river basins on the ground of the system modeling // XVIIIth Conference of the Danube Countries on Hydrological Forecasting and Hydrological Dases of Water Managtment,dfnd19/2 – Graz, 1996. – P. 149 – 152.

Здобувачеві належить концепція розробки комплексної моделі прогнозу екологічного стану басейнів малих річок України.

26.Yatsyk A.V., Voloshkina O.S., Petruk O.M. Prediiction of the ecological situation of the small riyer basins in conditions of economic management // International congress “Water: ecology and technology”. – Moscow, September,17 – 21, 1996. – Р. 80 – 81.

Здобувачеві належить участь у визначенні екологічної оцінки басейнів малих річок України.

27.Яцык А.В., Волошкина Е.С., Бышовец Л.Б. и др. Исследование антропогенной нагрузки на трансграничные реки Беларуси и Украины. Стабилизация их состояния. // IV международный конгресс «Вода: экология и технология». – М., 2000. – С. 208 – 209.

Здобувачеві належить участь у визначенні екологічної оцінки басейнів трансграничних річок.

28. Волошкина Е.С. Анализ эффективности водоохранных мероприятий по очистке и снижению сброса сточных вод // Труды науч.-техн. конф. "Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов". – Харьков, 2001. – Т. ІІІ. – С. 589 – 593.

29. Волошкіна О.С. Аналіз формування поверхневого стоку, як фактора забруднення водних об’єктів // Матер. наук.-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов”. – К., 2002.– 6 с.

30. Волошкина Е.С. К определению фильтрационных потерь напора на облицовках оросительных каналов // Тез.конф. «Проблемы стратифицированных течений». – Канев, 1991. – С.94.

31. Трофимчук О.М., Волошкіна О.С., Коваль Г.М., Красовський Г.Я., Буравльов Є.П. Особливості створення картографічної моделі видалення відходів в областях України // Тези Міжн.наук.-прак. конф. “Інформаційні технології управління екологічною безпекою, ресурсами та заходами у надзвичайних ситуаціях”. – Київ-Харків-Крим, 2003 р. – С. 234 – 238.

Здобувачеві належить створення концептуальних основ постановки проблеми та методики досліджень на обласному рівні.

32. Красовський Г.Я.,Волошкіна О.С., Греков Л.Д.., Буравльов Є.П., Зотова Л.В. Система картографического обеспечения планирования стратегий эффективного природопользования и управления мероприятиями в чрезвычайных ситуациях // Тези Міжн.наук.-прак. конф. “Сучасні інформаційні технології управління екологічною безпекою регіонів, природокористуванням, заходами у надзвичайних ситуаціях”. – Київ-Харків-Крим, 2003 р. – С. 21 – 27.

Здобувачеві належить створення концептуальних основ постановки проблем та методики досліджень на регіональному та міжрегіональному рівнях.

33. Яцык А.В., Томильцева А.И., Яцык Н.В., Томильцев И.М., Волошкина Е.С. Методика эколого-экономической оценки мероприятий по уменьшению вредного воздействия вод от подтопления водохранилищами. // IV международный конгресс «Вода: экология и технология». – М., 2000. – С. 211 – 212.

Здобувачеві належить участь у оцінці природоохоронних заходів при підтопленні територій водосховищами.

34. Котова Т.В., Волошкіна О.С. До оцінки впливу підземного стоку на якість поверхневих вод в придунайських озерах // Зб. доп. ХІ Всеукраїн. наук. конф. "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів". – Донецьк, 2001р. – Т.1. – С. 101 – 102.

Здобувачеві належить постановка методики досліджень.

35. Прус К.А., Волошкіна О.С. Аналіз довгострокових тенденцій змін гідрохімічних показників водних об"єктів // Зб. доп. ХІ Всеукраїн. наук. конф. "Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів". – Донецьк, 2001р. – Т.1. – С. 99 – 100.

Здобувачеві належить постановка методики досліджень.