автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Регулирование водного и биогенного баланса малых рек при освоении водосборов

На правах рукописи

КОВАЛЕНКО Сергей Николаевич

РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО И БИОГЕННОГО БАЛАНСА МАЛЫХ РЕК ПРИ ОСВОЕНИИ ВОДОСБОРОВ

Специальность: 05.23.16 - Гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 ИЮН 2011

Санкт-Петербург - 2011

4848744

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Михалев Михаил Андреевич. Официальные оппоненты:

член-корр. РАСХН, доктор технических наук, профессор Штыков ВалериГ Иванович

доктор технических наук, профессор Коваленко Виктор Васильевич доктор географических наук, профессор Осипов Георгий Константинович

Ведущая организация: ФГУП Российский научно-исследовательскш институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (ФГУ РосНИИВХ), г. Екатеринбург

Защита состоится 04 октября 2011 года в 14 часов на заседанш диссертационного совета Д 212.229.17 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургски государственный политехнический университет» по адресу: 195251 г. Санкт Петербург ул. Политехническая 29, ПГК, ауд. 411

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВП «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» Автореферат разослан: 19 мая 2011 года Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.229.17

д. т. н., доцент

Сидоренко Г. ]

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Загрязнение поверхностных вод суши в результате антропогенной деятельности на водосборах является одной из причин деградации естественных водотоков. Ухудшение качества поверхностных вод в последнее время носит глобальный характер. Поступление . биогенных элементов в водоемы обусловлено сбросом в них недоочищенных бытовых и промышленных сточных вод, а также дренажных и поверхностных стоков с сельскохозяйственных территорий и животноводческих комплексов. Мелиоративные осушительные системы, широко используемые в гумидной зоне, увеличивают интенсивность выщелачивания питательных веществ в условиях промывного режима грунтов. Поступление высоких концентраций биогенных элементов в естественные поверхностные водотоки приводят к изменению продуктивности водных экосистем, повышая уровень трофности водоемов. Основными биогенными элементами, способствующими эвтрофированшо водных объектов, являются соединения азота и фосфора.

Вопросы поступления, распределения, транзита и трансформации биогенных элементов в водных объектах изучены в настоящее время не достаточно хорошо. Наибольшую опасность представляет интенсивное загрязнение малых водотоков. Малые водотоки обладают слабо выраженной самоочищающей способностью и поэтому наиболее чувствительны к поступающим в водный объект загрязняющим веществам. Низкая гидрологическая и гидрохимическая изученность малых водотоков обуславливает актуальность научных исследований в этой области.

Актуальность темы диссертационных исследований обусловлена необходимостью поиска новых подходов к регулированию качества воды малых рек. Существующая в настоящее время методика базируется на учете средних величин гидрохимических параметров, что является косвенной причиной наблюдающегося роста загрязнения малых рек биогенными веществами. Автором предложен новый подход к решению данной проблемы,

который базируется на учете стохастической природы гидрологических и гидрохимических процессов. На основе данного подхода разработана методология (методики, алгоритмы и программы) определения предельных концентраций биогенных загрязняющих веществ в сточных водах дренажных осушительных систем и в водах малых рек. Стохастический подход к проблеме загрязнения водотоков предложен автором впервые и позволяет определять расчетные гидрологические и гидрохимические характеристики, в соответствии с нормативными документами.

Цель работы. На основе многолетних данных натурных наблюдений биогенного загрязнения малых рек, проведенных в нечерноземной зоне России, разработать методологию определения предельно-допустимых концентраций биогенных загрязняющих веществ в сточных водах дренажных осушительных систем и в водах малых рек с помощью математического моделирования стохастических гидрологических и гидрохимических характеристик. В соответствии с целью поставлены и решены задачи:

- сформирована база данных натурных наблюдений на малых реках в СевероЗападном регионе России;

- выполнен анализ натурных наблюдений с помощью методов теории вероятности и математической статистики;

- разработана математическая модель, позволяющая оценить загрязнение вод в водоприемнике биогенными веществами в створе полного смешения речных и сточных вод, поступающих с мелиорируемых территорий, а также в фоновом створе;

- найдены сглаживающие кривые обеспеченности концентрации загрязняющих веществ в расчетных створах малой реки: фоновом и контрольном (полного смешения речных и дренажных вод);

- по результатам математического моделирования разработана методика расчета величин предельно-допустимых сбросов биогенных загрязняющих веществ в водоприемник.

В основу методики исследования положен анализ опубликованных данных натурных наблюдений гидрологических и гидрохимических характеристик речного и дренажного стоков в бассейнах малых рек гумидной зоны. Анализ проводится с помощью методов математической статистики по алгоритму, составленному автором. Математическое моделирование процесса загрязнения водотока-водоприемника сточных вод, поступающих с сельскохозяйственных территорий, осуществляется методом Монте-Карло. За основу принята балансовая зависимость, позволяющая определять концентрацию консервативных загрязняющих веществ в створе полного смешения. Для осуществления статистической обработки натурной гидрологической и гидрохимической информации, последующего имитационного математического моделирования и анализа полученных результатов вычислительного эксперимента автором разработан ряд компьютерных программ.

Статистическая обработка преследует следующие цели: получение несмещенных выборочных статистических характеристик; проверка статистических гипотез однородности и согласия; оценка автокорреляционных и корреляционных связей, построение регрессионных зависимостей. Результатом статистической обработки является получение аналитических кривых распределения и оценка их параметров.

Для математического моделирования процессов биогенного загрязнения речного стока используется генератор случайных равномерно-распределенных чисел (ГСЧ) и сглаживающие кривые обеспеченности.

Предлагаемая методика назначения предельно-допустимых сбросов основана на построенных аналитических кривых обеспеченностей по конкретному ингредиенту для двух расчетных створов - фонового и полного смешения речных и сточных вод (контрольного). Концентрация загрязняющих веществ, поступающих в водоприемник, должна корректироваться в соответствии с состоянием водотока. Корректировка нормативно-допустимых сбросов (НДС) предусматривает ограничение поступления сточных вод в

водный объект для напряженных (с точки зрения загрязнения) сезонов. Выделены два напряженных сезона: весенний (март-май) и летне-осенний (август-октябрь). Деление гидрологического года на сезоны преследует цель получения однородных случайных величин.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые процесс загрязнения малых рек биогенными веществами, поступающими со сточными водами дренажных осушительных систем в гумидной зоне, рассматривается как стохастический. Впервые при удлинении рядов гидрохимических наблюдений использовался метод математического моделирования с учетом корреляционных связей между средними арифметическими гидрохимическими характеристиками и максимальными в лимитирующем сезоне, а также автокорреляционных связей между средними членами в хронологическом ряду наблюдений. Впервые получены кривые обеспеченности для средних арифметических за сезон и максимальных в сезоне гидрохимических характеристик в створе полного смешения речных и дренажных вод и в фоновом. Разработана новая методика установления предельно-допустимых сбросов загрязняющих веществ, поступающих из дренажных осушительных систем в малые реки в гумидной зоне, в основу которой положены рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик, содержащихся в действующих нормативных документах.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней дан научно-обоснованный метод назначения предельно-допустимых сбросов биогенных загрязняющих веществ, поступающих с дренажными водами осушительных систем в гумидной зоне в малые реки с учетом стохастической природы процесса загрязнения. Все разработки доведены автором до алгоритмов и соответствующих компьютерных программ, которые могут использоваться в практической деятельности соответствующих природоохранных органов. Широкое внедрение результатов диссертационной работы в практику будет способствовать оздоровлению экологической обстановки в малых реках страны.

Достоверность и обоснованность результатов работы достигаются использованием известных приемов математического моделирования гидрологических рядов, а также методов статистического анализа данных гидрологических и гидрохимических наблюдений, полученных государственными службами по стандартным методикам. Ошибки параметров кривых обеспеченностей концентрации биогенных загрязняющих веществ в створе полного смешения речных и дренажных вод и в фоновом не выходят за пределы, рекомендуемые нормативными документами.

Все полученные результаты и сделанные выводы выполнены лично автором.

Исходя из вышесказанного, диссертационные исследования можно квалифицировать как разработка научно-обоснованных технических решений для повышения надежности защиты поверхностных вод от загрязнения, внедрение которых имеет важное народно-хозяйственное значение.

На защиту выносится следующие положения.

1. Процесс загрязнения биогенными веществами вод малых рек -водоприемников сточных вод с сельскохозяйственных угодий рассматривается как стохастический. В соответствии с принятой в России практикой определения расчетных гидрологических характеристик максимальное содержание загрязняющего биогенного вещества в створе полного смешения речных и сточных вод и в фоновом определяется с использованием кривых обеспеченности. В диссертации рассматриваются различные методы получения соответствующих кривых обеспеченности, учитывающие ограниченное количество данных натурных наблюдений, характерное для рек 3-й и 4-й категории по классификации Росгидромета.

2. Предполагается группировать однородные многолетние стохастические данные гидрологических и гидрохимических наблюдений в малых реках для двух лимитирующих сезонов: весеннем (март-май) и осеннем (август-октябрь).

3. Предполагается метод расширения рядов натурных наблюдений в лимитирующие сезоны с привлечением данных по рекам-аналогам с

использованием непараметрического критерия однородности Вилькоксона. Для неоднородных статистических совокупностей устанавливается предельный уровень неоднородности. Кривая обеспеченности для объединенных данных строится по ранжированному совместному ряду.

4. Рассматривается корреляционная связь между максимальной в сезоне и средней арифметической за этот сезон концентрацией биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек.

5. Предполагается метод математического моделирования средних арифметических за лимитирующий сезон концентраций биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек при отсутствии автокорреляционных связей и с учетом этих связей.

6. Предполагается метод математического моделирования максимальных за лимитирующий сезон концентраций биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек с учетом корреляционной связи между средними арифметическими и максимальными величинами.

7. Рассматривается метод определения допустимого содержания биогенных загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих в малые реки с осушаемых сельхозугодий, с учетом стохастической природы процесса смешения речных и сточных вод.

8. Предлагаются разработка мероприятий по охране природных вод малых рек от загрязнения биогенными веществами.

Апробация работы: Результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- Всесоюзной конференции «Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов», октябрь 1994 года, г. Вологда;

- Российской научно-технической конференции «Инновационные наукоемкие технологии для России», апрель 1995 года, г.Санкт-Петербург;

- Международном экологическом форуме стран Балтийского региона «Экобалтика XXI век», октябрь 1996 года, г.Санкт-Петербург;

- Международной конференции и выставке «AQUATERA», ноябрь 2000 года, г.Санкт-Петербург;

- Всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития», май 2004 года, г. Вологда;

- Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК», апрель 2007 года, г. Москва;

- 1-й Всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития», май 2007 года, г. Вологда;

- Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах», октябрь 2007 года, Санкт-Петербург;

- Международном политехническом симпозиуме «Молодые ученые -промышленности Северо-Западного региона», СПбГПУ, декабрь 2007 года, г. Санкт-Петербург;

- Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов», апрель 2008 года, г. Москва;

- VII международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона «Экобалтика 2008», июнь 2008 года, г. Санкт-Петербург;

- II Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах», ноябрь 2008 года, г.Санкт-Петербург;

- Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России», апрель 2009, г.Москва;

- Международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства» апрель 2010, г. Москва;

- Ш-й Всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития» май 2010 года, г. Вологда;

- XIV Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах», май 2010 года, г. Санкт-Петербург;

- Семинарах кафедр «Водохозяйственного и ландшафтного строительства» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, и «Безопасности жизнедеятельности и промышленной экологии» Вологодского государственного технического университета.

- Выигран грант открытого конкурса Правительства Санкт-Петербурга в сфере научной и научно-технической деятельности по направлению «экология» в 2008 году на тему «Разработка методики назначения предельно-допустимых сбросов биогенных веществ в малые водотоки с учетом стохастической природы формирования гидрологических и гидрохимических характеристик стоков для условий Северо-Запада РФ».

По тематике диссертационной работы опубликовано 35 научных статей, в том числе 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК для защит докторских диссертаций (список прилагается в разделе «Основные результаты диссертационной работы....»).

Диссертационная работа состоит из: введения, пяти глав, заключения и библиографического списка (325 наименований, в том числе 47 иностранных). Она содержит 303 страницы машинописного текста, 50 таблиц, 47 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен литературный обзор по изучению факторов влияния мелиоративных осушительных систем на гидрологический режим и качество воды водоприемника. Внимание акцентируется на многофакторности процесса формирования гидрологических и гидрохимических характеристик речных и дренажных вод. Современные подходы по оценке влияния гидромелиоративных мелиорации на гидрологический и гидрохимический режимы водоприемников основаны на накоплении и анализе фактического материала. Приведена общая характеристика речного, дренажного и поверхностного стоков, степень их гидрологической и гидрохимической изученности. Дан анализ нормативной базы. При оценке антропогенной деятельности на водосборе основополагающим выступает государственный мониторинг природной среды.

Изучением статистических характеристик речного стока занимались: Гришанин К.В., Железняков Г.В., Зарубаев Н.В., Картвелишвили H.A., Крицкий С.Н., Лапшинков B.C., Менкель М.Ф., Михалев М.А., Резниковский А.Ш., Рождественский A.B., Сванидзе Г.Г., Чеботарев А.И., Черняев A.M., Штеренлихт Д.В., и др.

Вопросами мелиоративного освоения территорий и влияния его на окружающую среду занимались: Арефьев Н.В., Брудастов А.Д., Даишев Ш.Т., Ионат В.А., Иванов Ю.И., Криулин К.Н., Нестеренко И.М., Хрисанов Н.И., Осипов Г.К., Штыков В.И., Шкинкис Ц.Н., Шикломанов И.А. и др.

Гидрохимические характеристики стока речных и сбросных вод исследовались: Васильевым Ю.С., Замараевой B.C., Караушевым A.B., Конновым В.И., Лебедевой Е.А., Поляковым М.М., Самофаловым Д.П., Сольским C.B., Романовым М.В., Федоровым М.П., Шишкиным А.И., Шикломановым И.А. и. др.

Согласно собранному литературному материалу можно утверждать, что гидрологические характеристики поверхностных вод изучены лучше

гидрохимических, такое же утверждение можно сделать по речному стоку в отношении к дренажному. Мало изученным остается поверхностный сток. Нет единого мнения у авторов о влиянии мелиоративных осушительных систем на гидрологические характеристики водоприемника. Что касается гидрохимических показателей, то они зависят от комплекса условий, связанных с конструктивными особенностями мелиоративных систем, гидрогеологической обстановкой, агротехническими мероприятиями на водосборе.

Дана краткая характеристика лимитирующих биогенных веществ, для большинства водных объектов Северо-Западной зоны РФ главными из которых являются азот и фосфор. В настоящих исследованиях за основу приняты минеральные соединения азота (аммоний, нитриты, нитраты) и фосфора (фосфаты).

Выполнен анализ деятельности государственных служб, осуществляющих мониторинг окружающей среды, основополагающее место в которых занимает Росгидромет. Согласно классификации Росгидромета малые реки относятся к четвертой категории, реже к третьей, отбор проб на гидрометрических постах осуществляется лишь в определенные фазы водного режима. В настоящих исследованиях использованы натурные данные Росгидромета по малым рекам Двинско-Печерского и Верхнее-Волжского бассейнов в территориальных пределах Вологодской области.

Во второй главе поставлены цели, задачи и приведены методы решения. Исследования базируются на балансовой зависимости распределения консервативного загрязняющего вещества в водотоке. При этом назначаются расчетные створы (рис.1), в которых определяются гидрологические и гидрохимические характеристики. Фоновый створ назначается выше устья магистрального канала и является базовым створом, позволяющим выполнять сбросы сточных вод в водоприемник. Створ полного смешения (контрольный створ) выполняет функцию контроля нормативно-допустимого уровня загрязнения водоприемника. Створ в устье магистрального канала, который

впадает в водоприемник, предусматривает регулирование качества сбросных вод.

Рис. 1 Расчетная схема для математического моделирования биогенного загрязнения

малой реки

Отмечается, что все гидрологические и гидрохимические характеристики являются стохастическими величинами.

Практически не изученными являются гидрологические и гидрохимические характеристики поверхностного стока, поэтому учесть его влияние на водоприемник даже приближенно достаточно сложно. Поэтому принято допущение о разгрузке поверхностного стока в открытую сеть мелиоративной системы. Балансовая зависимость в данном случае запишется в следующем виде:

где Ог, <3с, - расход воды соответственно речного и сбросного (дренажного - (За и поверхностного - 0Р ) стоков, м3/с; Сг, Сс, - концентрация загрязняющего вещества

соответственно речного и сбросного стоков, мг/л; С* - концентрация загрязняющего вещества в створе полного смешения, мг/л.

Обращается внимание о необходимости принятия мер по ликвидации рассосредоточенной нагрузки на водоприемник в пределах расчетного участка. Это может быть достигнуто рядом мелиоративных, культуртехнических и агрономических мероприятий.

При выборе методов решения поставленной цели были определены следующие направления. Для получения выборочных оценок статистических параметров распределения используется метод моментов. При недостаточности натурного гидрологического и гидрохимического материала используется метод аналогий с проверкой на однородность натурных данных непараметрическим критерием однородности Вилькоксона. По репрезентативным данным натурных наблюдений строятся эмпирические кривые распределения, для которых с помощью статистических критериев согласия (критерия Пирсона) подбираются аналитические функции. На малых выборках выполняется проверка результата критерием Колмогорова-Смирнова.

В статистическую обработку натурной информации включены автокорреляционный, корреляционный и регрессионный анализы. Для анализа автокорреляционной зависимости в настоящей работе используется простая цепь Маркова, в которой прослеживается связь между соседними членами в ряду. Существенность автокорреляционных связей в гидрохимических рядах наблюдений доказывается с помощью зависимостей Неймана, Андерсона и Стьюдента. Для оценки корреляционной зависимости используется парная линейная корреляция. Существенность корреляционной связи оценивается с помощью средней квадратической ошибки коэффициента корреляции. В качестве регрессионной зависимости выбрана линейная функция.

По выборочным оценкам статистических параметров в результате статистической обработки, используя критерии однородности и согласия, осуществляется подбор теоретической функции распределения. Моделируя теоретическую функцию распределения, можно ряд данных натурных

14

наблюдений увеличить в десятки и сотни раз. В основу метода математического моделирования концентрации биогенного загрязняющего вещества положено получение равномерно-распределенных случайных чисел и преобразование их в случайные величины с требуемым законом распределения. Преобразование равномерных случайных чисел в случайные величины с требуемым законом распределения выполняется по кривым обеспеченности. На оси абсцисс кривой обеспеченности откладываются случайные числа, вырабатываемые ГСЧ (в диапазоне 0-1.0), с помощью линейной и квадратической интерполяции (метод Бесселя) выполняется определение величины ординаты. Составленный автором алгоритм математического моделирования концентрации биогенного загрязнения водотоков является оригинальным и позволяет имитировать количество статистических испытаний до 10000 и более. Постепенное увеличение статистических испытаний, получение промежуточных результатов статистической обработки дает возможность характеризовать тенденцию изменения параметров статистических кривых распределения в зависимости от объема выборки.

В третьей главе приведены исследования по удлинению экспериментальных рядов гидрометрических и гидрохимических характеристик с использованием метода аналогий. Обосновывается использование непараметрических критериев однородности при формировании репрезентативных рядов данных натурных наблюдений, которые должны быть совместны, т.е. получены в одно и тоже время. Разработана методика расчета и механизм использования неоднородных совокупностей с использованием критерия Вилькоксона. Для этого выбран уровень неоднородности. В качестве приемлемого допустимого уровня неоднородности можно принять превышение расчетного значения над критическим до 10%. Этому отвечает примерное совпадение в ранжированном возрастающем ряду среднего арифметического значения одного ряда и максимальной величины в другом ряду. При этом неоднородный ряд должен укладываться в допустимый уровень

неоднородности со всеми подвергающимися группировке выборками. Кривая обеспеченности для этих рядов строится по сгруппированному ряду.

Выполненный корреляционный анализ гидрологических и гидрохимических характеристик показал отсутствие взаимосвязи расходов воды и концентраций биогенных загрязняющих веществ. В табл.1 приведены результаты корреляционного анализа многолетних данных натурных наблюдений за гидрологическими и гидрохимическими биогенными параметрами. Существенность корреляционной связи подтверждается для величин, отмеченных жирным шрифтом.

Доказана устойчивая корреляционная зависимость между средними арифметическими и максимальными величинами концентрации биогенного загрязняющего вещества по многолетним данным натурных наблюдений в пределах лимитирующего сезона (табл. 2).

Доказано хорошее согласование эмпирических кривых распределения биогенных веществ с кривыми трехпараметрического гамма - распределения. Проверка статистических гипотез на согласованность определяется критерием Пирсона с помощью кривых обеспеченности.

Математическое моделирование экспериментальных рядов гидрохимических характеристик осуществляется двумя способами. Согласно первому способу моделирование случайных величин выполняется при отсутствии автокорреляционных связей между ними. В этом случае равномерно-распределенные случайные числа преобразуются в случайные величины, соответствующие параметрам трехпараметрического гамма -распределения, полученные при анализе натурного материала, с помощью кривой обеспеченности. Многократный розыгрыш случайных чисел формирует ряд статистических величин, аналогичный в статистическом смысле натурному эксперименту.

Согласно второму способу математическое моделирование случайных гидрохимических величин выполняется с учетом существенности автокорреляционных связей.

Таблица 1

Результаты корреляционного анализа хронологических натурных данных для общего ряда и расчетных сезонов по реке Верхняя Ерга Двинско-Печерского водного бассейна

Параметры <3- N114' 0- N02" 0- N03" 0-Рн.к Робщ N114'-N02" N114'" N03" N02" N03" Рмин" Робщ

1 ^ г. 6 - т . :, И)

Весь период наблюдения

Количество значений, N из 146 144 136 122 152 148 152 131

Коэффициент корреляции, Я», 0,03 -0,02 -0,08 0,01 0,13 0,17 -0,03 0,20 0,33

Средняя кв.ошибка Яху, АЛ 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,05 0,06 0,05 0,05

4ДЯ< 0,23 0,22 0,22 0,23 0,24 0,21 0,22 0,21 0,21

Весенний сезон

Количество значений, N 83 84 80 79 69 87 83 85 73

Коэффициент корреляции, 0,02 -0,01 -0,21 -0,03 0,03 -0,01 -0,14 0,20 0,48

Средняя кв.ошибка Яху, ЛЯ 0,07 0,07 0,07 0,08 0,08 0,07 0,07 0,07 0,06

4ДЯ< Я„ 0,30 0,29 0,29 0,30 0,32 0,29 0,29 0,28 0,24

Осенний сезон

Количество значений,N 59 61 61 58 52 64 64 66 57

Коэффициент корреляции, Яху -0,02 -0,03 0,11 -0,04 0,30 0,36 0,19 0,28 0,11

Средняя кв.ошибка Яху, ДЯ 0,09 0,09 0,09 0,09 0,08 0,07 0,08 0,08 0,09

4ДЯ< Я„ 0,35 0,34 0,34 0,35 0,34 0,29 0,32 0,31 0,35

где (}, N114 , N02", N03", Р„™, Робщ - соответственно расход воды (м /с), аммоний (мг/л), нитриты (мг/л), нитраты (мг/л), минеральный (мг/л) и общий (мг/л) фосфор.

В этом случае используется хронологический ряд натурных наблюдений; в процессе расчетов реализуется пошаговый метод моделирования. На каждом шаге получается новая случайная величина, которая помещается в конец хронологического ряда и производится расчет всех необходимых статистических характеристик нового ряда. Математическое моделирование случайных величин с внутрирядовой связью между соседними членами ряда (простая цепь Маркова) для трехпараметрического гамма - распределения выполняется согласно следующей зависимости (Менкель-Крицкий):

с, =[С,„ +Г„ • (С,_,-Сср)]К„^,С»П, (2)

где С, - моделируемая случайная величина, мг/л; Сср - среднее арифметическое значение величин в хронологическом ряду, мг/л; гавт - коэффициент автокорреляции; €¡.1 - последняя случайная величина в хронологическом ряду, мг/л, полученная на предыдущем шаге моделирования; Кр] - модульный коэффициент, который находится в зависимости от случайного равномерно-распределенного числа (¡у по кривой обеспеченности с параметрами Гавт, Сср и Суусл. Здесь Суусл условный коэффициент вариации, определяемый по формуле:

СУ/" =--, (3)

Сер + Гтт (С/-1 Сср )

где о - среднее квадратическое отклонение, мг/л.

Далее по условному коэффициенту вариации определяются параметры кривой обеспеченности для получения следующей случайной величины.

Наиболее устойчивой статистической характеристикой экспериментального ряда является его среднее арифметическое значение. Однако среднее арифметическое значение выбранных параметров не может удовлетворить практику, так как отклонения от среднего могут существенно превышать допустимые пределы загрязнения поверхностных вод. Для уточнения предельно-допустимых сбросов выполняется корреляционный анализ средних арифметических величин с максимальными. Для этого из многолетнего ряда данных натурных наблюдений за расчетный сезон определены ежегодные средние арифметические и максимальные величины. Из этих величин сформирован электронный банк данных по каждому ингредиенту и водотоку. В табл.2 приводятся результаты автокорреляционного, корреляционного и регрессионного анализа средних арифметических и максимальных гидрологических и гидрохимических характеристик по реке Верхняя Ерга для весеннего сезона.

Для удлинения рядов данных натурных наблюдений концентрации биогенного загрязняющего вещества в расчетных створах водоприемника с помощью математического моделирования воспользуемся корреляционной

связью между средними арифметическими и максимальными значениями случайных величин за лимитирующий сезон.

Таблица 2

Результаты автокорреляционного, корреляционного и регрессионного анализов средних арифметических и максимальных многолетних хронологических гидрологических и гидрохимических величин за весенний сезон по реке Верхняя Ерга

Статистические параметры 0, м3/с N114', мг/л N02", мг/л N03", мг/л Р мин, мг/л Робщ, мг/л

1 : :1!V:': 3 :■ ■ ' ' ' ■'ли......4лЛ :Л:ЛбЛ,

Количество значений,N 27 28 28 28 28 28

Автокорреляционный анализ

Коэффициент автокорреляции по средним значениям гавТср 0,036 0,272 -0,044 0,241 -0,323 -0,009

Значимость гавТср по Стьюденту 0,18(-) 1,44(-) -0,22(-) 1,27(-) -1,74(-) -0,04(-)

Коэффициент автокорреляции по максимальным значениям, Гавт тах 0,026 0,307 -0,015 0,036 -0,415 0,026

Значимость Гавт шах ПО Стьюденту 0,1З(-) 1,65(-) -0,08(-) 0,18(-) -2,33(+) 0,12(-)

Корреляционный анализ

Коэффициент корреляции, Кер тах 0,997 0,948 0,985 0,787 0,801 0,879

Средняя кв.ошибка Исртах, дя 0,0009(+) 0,013(+) 0,004(+) 0,049(+) 0,046(+) 0,032(+)

Регрессионный анализ

Линейная зависимость, т/Ь 1.98/1.66 1.44/0.05 2.38/-0.0008 1.46/0.04 1.48/0.002 2.38/0.04

Условные обозначения: знак «-» и «+» отрицают или подтверждают значимость автокорреляционных или корреляционных связей, тах — коэффициент корреляции по ряду средних арифметических и максимальных значений, т- коэффициент регрессии, Ь -свободный член.

Для этого необходимо смоделировать ряд средних арифметических значений концентраций биогенного загрязняющего вещества в расчетном створе, а затем с учетом регрессионной зависимости определить максимальные величины. Максимальные значения концентрации биогенного загрязняющего вещества в

расчетном створе за лимитирующий сезон с помощью математического моделирования определяются по формуле:

Ст„+г =Ст + Я• (Ссу>„+, , - С (.'/))+ £ • о т ■ л/1-Л2 . (4)

Здесь С»! и Сер -соответственно среднее арифметическое из максимальных и средних за весь срок наблюдений величин концентрации загрязняющего вещества в течение осеннего, или весеннего сезона; И- коэффициент

корреляции; оп| и суСр — средние квадратические отклонения рядов средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества; £ - случайная нормально-распределенная величина, п -количество лет наблюдений, г-порядковый номер смоделированных величин.

Основные блоки методики удлинения рядов, основанной на результатах данных натурных наблюдений с помощью математического моделирования, представлены далее.

1. На начальном этапе имеются вектора наблюдений за многолетними средними арифметическими (Сср) и максимальными (Ст) концентрациями конкретного загрязняющего вещества (аммоний, нитриты, нитраты, фосфор минеральный, фосфор общий). Вектора имеют размерность п и равны количеству лет наблюдений. Как правило, ряды наблюдений не превышают 2550 лет.

2. Для удлинения вектора (Ст) согласно зависимости (4) определяются оценки статистических параметров. Для первой максимальной величины п+1 (г=1) они находятся по рядам натурных наблюдений:

_ _ гр- гр-—

с, , С„ = ст, =дД1(С,„ -Сч,)2 , <гт = ЛХ(С,„,-СтГ ,

п п у

"I-С(.„)(С,„;-Ст) -.

ОсрОш

Кроме того, необходимо найти в последнем множителе, который представляет собой разброс случайных величин относительно прямой регрессии, параметр Эта величина определяется следующим образом. Для генерирования случайного разброса точек относительно прямой регрессии используется таблица обеспеченностей биномиального закона распределения ср(Р, С8) при

Cs=0 и генератор случайных равномерно-распределенных чисел (в диапазоне

0-1) - rand. Эти случайные числа (Р), P,=rand, i=l,2,3,.....ш составляют ряд

обеспеченностей, который имеет размерность z=m. Обычно размерность ш не превышает 104 значений. По (Р) формируется с учетом функции ср(Р, Cs) вектор

^2=ф(Р, Cs) размерностью z=l,2,3......m. Первая величина этого вектора

используется для получения искомой величины Cm(„+i).

3. Для моделирования второго значения максимальной концентрации загрязняющего вещества и последующих необходимо удлинить ряд средних арифметических величин. Математическое моделирование этих величин реализуется по сглаживающим кривым обеспеченностей трехпараметрического гамма-распределения. Для этого строится теоретическая функция распределения f(Cv, Cs/Cv, Р), Cv=const, Cs/Cv=const. Используя генератор случайных чисел (у), yi=rand, i=l,2,3,....m (описанный выше), формируется ряд обеспеченностей размерностью z. Далее по вектору у формируется с использованием функции f(P) вектор случайных величин средних арифметических концентраций загрязняющего вещества (Ccp(n+z)), z= 1,2,3.....m.

4. Математическое моделирование максимальных концентраций загрязняющего вещества выполняется в пошаговом режиме z=z+l. При получении пары искомых величин (среднего арифметического и максимального) они подставляются в конец соответствующих рядов. Для определения последующей величины максимальных концентраций оценки статистических параметров формулы (4) пересчитываются.

На рис.2 представлены результаты статистической обработки натурных данных и математического моделирования ста значений максимальных концентраций азота аммонийного за весенний сезон по реке Верхняя Ерга левого притока реки Сухоны Двинско-Печерского водного бассейна (Вологодская область).

Средние арифметические значения (Сер), мг/л

■ Смоделированные значения л Данные натурных наблюдений

Прямая ре1рессии

Рис.2 Математическое моделирование максимальных концентрации аммонийного азота для

весеннего сезона

Результаты статистической обработки средних арифметических (ср) и максимальных (мах) концентраций аммонийного азота, а также результаты математического моделирования их приведены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты статистической обработки данных натурных наблюдений и математического моделирования концентрации аммонийного азота для весеннего сезона по реке Верхняя Ерга

№ Параметры Натурные данные Смоделированные данные

ср мах ср мах

ВВ11|| 2 3 4 5 ШЯ,6шщЯ[

1 Количество п, шт 28 28 128 128

2 Максимум, мг/л 1.17 1.7 1.66 2.31

3 Среднее арифметическое значение, мг/л 0.47 0.73 0.44 0.63

4 Среднее квадратическое отклонение, мг/л 0.33 0.5 0.34 0.49

5 Коэффициент вариации, Су 0.69 0.68 0.76 0.78

6 Коэффициент асимметрии, Се 0.73 0.64 0.95 0.83

7 Отношение Се/Су 1.05 0.93 1.25 1.06

Для математического моделирования средних арифметических концентраций загрязняющего вещества подобрана сглаживающая кривая трех -

параметрического гамма-распределения с параметрами Су=0.7, С8/Су=1.По результатам математического моделирования максимальных концентраций аммонийного азота подобрана сглаживающая кривая трехпараметрического гамма - распределения с параметрами Су=0.8; С5/Су=1.

2,5

о а ?

5 £

2 >Х -е- к 1,5

о. о 1

<и 2

ч н 0,5

о я 0

'V

О 20 40 60 80 100

Обеспеченность %

......смоделированная кривая-сглаживающая кривая

-----эмпирическая кривая

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Обеспеченность, %

■■ смсде/ифоеатые данные -анагопиесжая кривая обеспеченности -эмпфическая крюая

Рис.3 Кривые обеспеченности средних арифметических значений аммонийного азота для весеннего сезона по реке Верхняя Ерга

Рис.4 Кривые обеспеченности максимальных концентраций аммонийного азота для весеннего сезона по реке Верхняя Ерга

На рис. 3 и 4 представлены кривые обеспеченности по эмпирическим, смоделированным и сглаживающим кривым распределения по средним арифметическим и максимальным концентрациям аммонийного азота для весеннего сезона по реке Верхняя Ерга.

В четвертой главе приведена общая характеристика природно-климатической зоны Северо-Западного региона РФ и объектов исследования. В качестве исходного натурного материала используется информация с режимных постов государственной службы Росгидромет за многолетний период наблюдений (1978-2006). Дана краткая характеристика службы Росгидромет и классификации водных объектов по категориям исследования. За основу анализа биогенного загрязнения малых рек выбраны поверхностные водотоки на территории Вологодской области. Приведена общая гидрогеологическая, гидрологическая и гидрохимическая характеристика Вологодской области, объектов исследования. Для изучения биогенного загрязнения выбраны малые реки двух водных бассейнов: Двинско-Печерского

(притоки реки Сухоны: Лежа, Двинница, Верхняя Ерга; приток реки Юг: Кичменьга); Верхневолжского бассейна (приток реки Шексны: Ягорба).

Аотаиошш

г 1

5 ( ; йдашеднвдиеся!

—насланы.......шшуму —фвдне г^фешш

Аютщвшй

5(71

-щшучы.......ШЛ--

Рис.5 Динамика ежемесячной амплитуды колебания концентрации азота аммонийного по реке Ягорба д. Мостовая_

Рис.6 Динамика ежемесячной амплитуды колебания концентрации азота нитратного по реке Ягорба д.Мостовая_

Кроме реки Ягорбы, эти реки относятся к четвертой категории по классификации Росгидромет, на которых в среднем течении установлен один водомерный пост с частотой отбора проб лишь в определенные фазы водного режима. Река Ягорба относится к рекам третьей категории с отбором проб ежемесячно.

Обосновывается деление экспериментального ряда многолетних наблюдений на лимитирующие сезоны, а также использование средних арифметических и максимальных величин.

На рисунках 5, 6, 7 и 8 приведена динамика колебания многолетних ежемесячных данных натурных наблюдений максимальных, минимальных и средних арифметических величин по реке Ягорба период наблюдения 19902006 гг.

Из данных гидрометрических и гидрохимических натурных наблюдений сформирован электронный банк, который представлен информацией разного уровня: общий ряд многолетних натурных наблюдений, выборки за лимитирующие сезоны, а также данные по многолетним средним арифметическим и максимальным концентрациям загрязняющего вещества в эти сезоны.

Аэотилрапш

12 14

¡¡/is Мюгш№даме,1еся1

—каюиуш.......ишнуиы —средние арк

123456769

-иашумы.......вшуш-

—средин&ари^ыегическис |

Рис. 8 Динамика ежемесячной амплитуды колебания концентрации общего фосфора по реке Ягорба, устье левый берег_

Рис.7 Динамика ежемесячной амплитуды колебания концентрации азота нитратного по реке Ягорба, устье левый берег_

Устойчивую корреляционную связь средних арифметических и максимальных концентраций биогенного загрязнения можно обосновать следующим образом.

_ 1 " , „ , -1 П (=| п я

= п-х„

(»" О*.-.

пХ.

=Хп

1=1

1 _ М-

2*-

X.

где Xп - среднее арифметическое значение (оценка математического ожидания) случайной величины Х1 в / -ом наблюдении, п -число наблюдений (/ = 1,2,3,.....И).

Первое слагаемое в квадратных скобках (последняя формула) практически не зависит от числа данных наблюдений случайных величин. Второе слагаемое зависит от п, но роль его в коэффициенте регрессии (выражение в квадратных скобках) при наличии первого слагаемого не является определяющей. Учитывая случайный характер всех величин, входящих в эту зависимость, следует ожидать достаточно устойчивую связь между средними арифметическими величинами и максимальными в ранжированном возрастающем ряду при положительной асимметрии кривых распределения плотности вероятностей.

В пятой главе выполнены расчеты по удлинению натурных рядов гидрохимических биогенных характеристик с использованием непараметрического статистического критерия однородности Вилькоксона. Согласно разрабатываемой методике управления концентрацией загрязняющего вещества с учетом стохастического характера формирования стока на однородность проверяются ряды натурной информации по средним арифметическим и максимальным значениям многолетних наблюдений за выбранный лимитирующий сезон. Выполнены расчеты по проверке статистических гипотез на согласованность с аналитическими кривыми распределения критерием Пирсона и проверкой полученного результата на малых выборках критерием Колмогорова-Смирнова. В качестве сглаживающих функций к эмпирическим кривым распределения концентраций биогенного загрязняющего вещества использовались кривые трехпараметрического гамма -распределения.

Приведена методика расчета максимально-допустимых концентраций загрязняющего вещества в сбросных водах, которая основана на осуществлении контроля качества воды в фоновом, сбросном и створе полного смешения.

Вследствие отсутствия комплексных наблюдений на водоприемнике за фоновый створ водотока приняты многолетние наблюдения на гидрометрических постах государственной сети Росгидромета. Разработай алгоритм математического моделирования концентрации загрязняющего вещества (методом Монте-Карло) в двух вариантах (при наличии или отсутствии автокорреляционной связи между средними арифметическими концентрациями загрязняющего вещества).

Математическое моделирование максимальных концентрации загрязняющего вещества выполняется по регрессионной зависимости их со средними арифметическими и позволяет оценить возможности поступления в водоприемник загрязненных вод ниже по течению. Эта возможность должна оцениваться при соблюдении установленных норм качества воды в контрольном створе.

Для практического использования разработанной методики рассматриваются две задачи. Согласно первой задаче требуется определить максимально-допустимую концентрацию загрязняющего вещества в сбросных водах. Для решения этой задачи в первую очередь определяется возможность водного объекта принять дополнительно загрязненные сточные воды. Эта возможность определяется путем сопоставления максимального значения полученного по результатам математического моделирования максимальных концентраций загрязняющего вещества (максимум-максиморум) в фоновом створе с ПДК. Убедившись в том, что водоприемник может принять дополнительное загрязнение, необходимо определить максимально-допустимую концентрацию загрязняющего вещества в контрольном створе с учетом стохастического характера формирования стока. Для этого следует выполнить математическое моделирование средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе. Переход из фонового створа в контрольный с использованием данных натурных наблюдений выполняется следующим образом. Необходимо определить частное от деления ПДК на максимум-максиморум, и все величины средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе умножаются на эту величину. Полученные виртуальные ряды средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе удлиняются с помощью математического моделирования, аналогичным образом. По сглаженной кривой обеспеченности максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе определяется обеспеченность ПДК. С учетом стохастического процесса формирования стоковых характеристик предлагается вводить величину «запаса» (снижение риска превышения допустимого уровня загрязняющего вещества). Для этого величину обеспеченности ПДК следует увеличить на 5-10% и определить по кривой обеспеченности значение, соответствующее максимальной концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе.

По регрессионной зависимости средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе определяется величина средней арифметической концентрации. Далее по балансовой зависимости определяется значение концентрации загрязняющего вещества в сбросных водах.

В таблице 4 приведены результаты статистической обработки средних арифметических и максимальных концентраций нитратного азота для весеннего сезона по результатам натурных наблюдений и математического моделирования в фоновом (над чертой) и контрольном (под чертой) створах. Исходные данные взяты по многолетним натурным наблюдениям северного отделения Росгидромета на реке Верхняя Ерга.

Таблица 4

Результаты статистической обработки средних арифметических и максимальных концентраций азота нитратного для весеннего сезона по данным натурных наблюдений и математического моделирования для фоновогои контрольного створов водотока

№ Параметры Натурные данные Математическое моделирование

Ср. Макс.

Ср. Макс.

1 : 3 4 5 6

1 Количество, шт. 28 28 1000 1000

2 Максимум, мг/л 0,26/3,67 0,45/6,34 0,36/5 0,71/10,5

3 Среднее арифм. знач., мг/л 0,11/1,59 0,20/2,88 0,11/1,55 0,19/2,67

4 Дисперсия, (мг/л)2 0,003/0,65 0,01/2,22 0,004/0,72 0,02/3,28

5 Среднее кв. откл., мг/л 0,06/0,81 0,11/1,49 0,06/0,85 0,13/1,81

6 Коэфф. Вариации, Су 0,51 0,52 0,55 0,68

7 Коэфф. Асимметрии, Се 0,74 0,54 0,70 0,55

8 СБ/СУ 1,46 1,03 1,27 0,81

9 Коэфф. Автокорр., Гзвт 0,24 0,04 0,01 -0,01

10 Расчет. Знач. критерия Стьюдента 1,27 0,18 0,21 -0,21

По кривой обеспеченности определяется величина обеспеченности ПДК, в данном случае она равна 0,01% (ГН 2.1.5.1315-03, ПДК нитратов для хозяйственно-питьевого водопользования санитарно-токсикологического лимитирующего показателя вредности равно 10 мг/л). Задаемся «запасом», равным 5%. При этом обеспеченность допустимой максимальной величины в створе полного смешения равна 5%. Следовательно, (рис.9) по кривой обеспеченности получаем максимально-допустимую концентрацию загрязняющего вещества в контрольном створе равную 6 мг/л.

На рис.10 представлена прямая регрессии максимальных и средних арифметических концентраций нитратного азота для весеннего сезона в контрольном створе. Прямая регрессий подобрана, таким образом, что свободный член равняется нулю.

При этом коэффициент регрессии равен 1.75. По прямой регрессии определяется значение средней арифметической величины, соответствующей максимальной концентрации загрязняющего вещества с «запасом» на стохастичность процесса загрязнения. В данном случае оно ~ 3.5 мг/л.

Ю

Я

§ 8 4

и / й й 3 ° я < . V

к

а 4-

5 з « О -

2 1 -

0 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 С 0 4 йесг 5 5 1ече 0 5 ннос 5 6 ть,° 0 6 /о 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0 9 5 К

Рис.9 Кривая обеспеченности максимальных концентраций нитратного азота для весеннего сезона в створе полного смешения

Далее выполняется расчет средней концентрации нитратного азота в сбросных водах по балансовой зависимости. При максимальной средней

арифметической концентрации нитратного азота по результатам математического моделирования в фоновом створе (табл. 4) равной 0.36 мг/л и отношению речного и дренажного расходов - 1000 средняя концентрация загрязняющего вещества в сбросных водах равняется 3143.5 мг/л.

Если использовать методику расчета концентрации загрязняющего вещества в сбросных водах, которая применяется в настоящее время, то средняя концентрация нитратного азота для весеннего сезона в устье сбросного канала получилась равной 9650 мг/л.

Согласно второй задаче необходимо определить уровень загрязнения в контрольном створе водоприемника при условии, что концентрация загрязняющего вещества в сбросных водах известна. Для решения этой задачи аналогичным образом выполняется математическое моделирование средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе.

Рис.10 Прямая регрессии максимальных и средних арифметических величин концентрации нитратного азота для весеннего сезона в контрольном створе

Затем, используя среднее арифметическое значение из средних, по результатам математического моделирования по балансовой зависимости определяется величина средней концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе. Используя частное от деления средних арифметических концентраций загрязняющего вещества в контрольном и фоновом створах,

осуществляем переход в контрольный створ. Далее выполняем математическое моделирование максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе и все действия по определению допустимой средней концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе аналогично, как в первой задаче. Заключительным этапом является сравнение полученного результата с величиной сброса.

В заключении обсуждаются полученные результаты и выводы. Состав дренажных стоков определяет загрязненность поверхностных природных вод. В частности, загрязнение воды, предназначенной для потребительских нужд населения, значительно увеличивает затраты на ее очистку. Приходится констатировать, что качество поверхностных водотоков с каждым годом ухудшается. Следовательно, необходимо активизировать научно-исследовательскую работу по изучению гидрологических и гидрохимических процессов в малых реках. Кроме того, требуется в ближайшее время: 1) задействовать все имеющиеся в распоряжении соответствующих служб мониторинга водных объектов пути и способы получения, обработки и анализа информации (натурный эксперимент, физическое и математическое моделирование); 2) спланировать и принять меры по разработке новых эффективных методов оценки качества стоков, поступающих с сельскохозяйственных и урбанизированных земель, а также 3) приступить к созданию перспективных методик стратегического прогнозирования техногенного давления на водные экосистемы.

К основным выводам в настоящей работе относится следующие.

1) Стохастический подход к процессу загрязнения поверхностных вод биогенными веществами.

2) Выделение лимитирующих (расчетных) сезонов, в которые складывается самая неблагоприятная экологическая обстановка в водотоке.

3) Использование допустимого уровня неоднородности и построение кривых обеспеченности по сгруппированному ранжированному ряду для

неоднородных рядов при подборе рек-аналогов с помощью статистического непараметрического критерия однородности Вилькоксона.

4) Установлена тесная корреляционная связь средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в водотоке по результатам натурных наблюдений за многолетний период.

5) Доказана хорошая согласованность гидрохимических данных с кривыми трехпараметрического гамма - распределения.

6) Разработаны два метода математического моделирования: при наличии и отсутствии автокорреляционных связей (простая цепь Маркова) в натурных данных.

7) Существенность корреляционной связи не установлена между расходом воды водотока и концентрацией биогенных загрязняющих веществ.

8) Разработана методика математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в расчетных створах водотока с учетом регрессионной зависимости средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества.

9) Разработана методика управления концентрацией загрязняющего вещества в сбросных водах.

Дальнейшие исследования могут быть направлены на проверку разработанной методики для других загрязняющих веществ и климатических зон.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях

1. Некоторые статистические данные натурных наблюдений загрязнения биогенами малых рек - водоприемников осушительных систем // Материалы второй всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье. Проблемы и перспективы социально-экономической реабилитации территорий, профилактики заболеваемости и устойчивого развития»: Тезисы докл. - Вологда, 2007. -С. 112-114.

2. Управление качеством вод малых рек нечерноземной зоны РФ -водоприемников сточных вод гидромелиоративных систем с учетом

стохастической природы формирования стока // Материалы международной научно-практической конференции «Роль природообустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК»: Тез. докл. — М., 2007. -С.78-84 (в соавторстве с М.А. Михалевым).

3. Имитационное моделирование стохастического загрязнения биогенными веществами малых водотоков - водоприемников сточных вод // Материалы всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах»: Тез. докл. - СПб., 2007. -С.130-131.

4. Загрязнение малых водотоков биогенами, поступающими с мелиорированных сельскохозяйственных территорий // Материалы конференции Политехнического симпозиума: Тез. докл. - СПб, 2007. - С.78-79.

5. Mathematical modeling of biogenes pollutions of small rivers in the nonchernozem zone of the Russian Federation // The international youth science environmental forum "Ecobaltica'2008" St.-Petersburg, Russia, 2008. - P.140-141.

6. Результаты обработки натурной информации при проверке статистических гипотез на однородность для математического моделирования биогенного загрязнения малых водотоков на примере Вологодской области // Материалы международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов»: Тез. докл. - М, 2008. - С.326-330.

7. Математическое моделирование концентрации биогенов в малых реках с учетом автокорреляционных связей // Материалы Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах»: Тез. докл. - СПб., 2008. - С. 125-127.

8. Анализ корреляционных и автокорреляционных связей гидрометрических и гидрохимических данных натурных наблюдений в малых водотоках Двинско-Печорского бассейна Северо-Западного Федерального Округа (на примере реки Двинннцы) // Журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве». - 2009. - №3. - С. 83-87 (журнал ВАК).

9. Результаты статистической обработки совместных гидрологических и гидрохимических характеристик стока малых рек Северо-Западного района России (на примере р.Верхняя Ерга)// Журнал «Метеорология и гидрология». -2009. - №5. - С. 99-104 (журнал ВАК).

10. Моделирование биогенного загрязнения малых водотоков дренажными водами (На примере нечерноземной зоны России) // Журнал «Мелиорация и водное хозяйство. - 2009. - №2. - С.30-31 (журнал ВАК).

11. Прогнозирование максимальных концентраций загрязняющих веществ в малых водотоках // Журнал «Научно-технические ведомости СПбГПУ». - 2009. - 2(78). - С. 179-185 (журнал ВАК).

12. Разработка методики математического моделирования максимальных значений концентрации биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках // Журнал «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии». - 2009. -Выпуск 188.-С.111-119 (журнал ВАК).

13. Математическое моделирование биогенного загрязнения малых водотоков с учетом автокорреляционных связей в хронологических рядах натурных наблюдений (на примере нечерноземной зоны РФ) // Инженерный журнал «Справочник». - 2009. - №6(147). - С. 38-43 (журнал ВАК).

14. Методика определения допустимых сбросов дренажных вод с учетом стохастического процесса на основе математического моделирования концентрации биогенных загрязняющих веществ в малых реках (на примере Двинско-Печерского бассейна) // Журнал «Информационные технологии». -2009. - №11(159). - С.73-76 (журнал ВАК).

15. Метод Монте-Карло при моделировании максимальных значений концентраций биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках (на примере реки Верхняя Ерга Двинско-Печерского бассейна) // Журнал «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии». - 2009. - Выпуск 189. - С.52-59 (журнал ВАК).

16. Результаты статистической обработки натурной информации при изучении биогенного загрязнения малых рек, принимающих стоки с

мелиорируемых сельскохозяйственных территорий. // Журнал. «Природообустройство». - 2009. - №4. - С.73-77.

17. Прогнозирование концентраций биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках на основе математического моделирования методом Монте-Карло. // Межотраслевой научно-практический журнал «Экология промышленного производства». - 2010. - №1. - С.10-13 (журнал ВАК).

18. Математическое моделирование биогенного загрязнения малых водотоков Северо-Западной зоны РФ. // Журнал «Экология и промышленность России». - 2010. - январь. - С.32-35 (журнал ВАК).

19. Имитационное моделирование стохастического процесса биогенного загрязнения малых рек (на примере нечерноземной зоны РФ). // Журнал «Агро21». - 2010. - №1-3. - С.58-59 (журнал ВАК).

20. Математическое моделирование максимальных значений концентраций биогенного загрязнения малых рек для условий нечерноземной зоны РФ. // Журнал: «Экология промышленного производства». - 2010. - №2. -С.41-44 (журнал ВАК).

21. Статистическая обработка натурной информации при изучении биогенного загрязнения малых рек (на примере бассейна рек Верхней Волги) // Журнал «Нива Поволжья». - 2010. - №1. - С.15-17 (журнал ВАК).

22. Математическое моделирование биогенного загрязнения малых рек нечерноземной зоны России // Материалы XIV Всероссийская конференции «Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах»: Тез. докл. -СПб: СПбГТУ, Т.1. 2010. - С. 352-353 (в соавторстве с М.А. Михалевым).

23. Прогнозирование биогенного загрязнения поверхностных водотоков с помощью математического моделирования //II - Всероссийская научно-практическая конференция «Экология и здоровье: проблемы и перспективы. Социально-экологической реабилитации территорий, профилактики, заболеваемости и устойчивого развития»: Тез. докл. - Вологда, 2010. - С. 70-72.

Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.97

Подписано в печать 01.04.2011. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100. Заказ 741 Ib.

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета. 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29. Тел.: (812) 550-40-14 Тел./факс: (812) 297-57-76

ПРЕДИСЛОВИЕ.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СПИСОК НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫХ ДОКУМЕНТОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МАЛЫХ РЕК В РОССИЙСКОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ.

1.1 Гидрологический режим осушаемых земель и водотоков-водоприемников, сточных вод с этих территорий.

1.2 Краткая характеристика лимитирующих биогенных веществ.

1.3 Гидрохимический режим речного, дренажного и поверхностного стоков.

1А Мониторинг гидрологических и гидрохимических процессов в малых реках.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Общие положения.

2.2 Цели и задачи исследования.

2.3 Методы и способы решения поставленной задачи.

2.4 Математическое моделирование по методу Монте-Карло (метод статистических испытаний).

2.4.1 Общие положения.

2.4.2 Методика математического моделирования стохастических величин.

2.4.3 Алгоритм математической модели.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАСШИРЕНИЯ РЯДОВ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОХИМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

3.1 Расширение рядов наблюдений с привлечением рек-аналогов и проверкой на однородность данных наблюдений по критерию Вилькоксона.

3.1.1 Построение кривой обеспеченности для однородных статистических совокупностей.

3.1.2 Построение кривой обеспеченности для неоднородных статистических совокупностей.

3.2 Расширение нерепрезентативных рядов наблюдений путем математического моделирования.

3.2.1.Расширение рядов данных натурных наблюдений при отсутствии внутрирядовых (автокорреляционных) связей.

3.2.2. Расширение рядов данных натурных наблюдений при наличии внутренних корреляционных связей.

3.3. Особенности гидрологических и гидрохимических наблюдений на малых реках.

3.3.1. Группировка данных натурных наблюдений по сезонам.

3.3.2 Проверка корреляционных связей в совместных хронологических гидрологических и гидрохимических данных натурных наблюдений.

3.3.3 Проверка автокорреляционных связей в хронологических рядах данных натурных наблюдений гидрологических и гидрохимических характеристик малых рек.

3.3.4 Проверка данных наблюдений на наличие корреляционных связей между средними арифметическими и максимальными за сезон величинами.

3.3.5 Проверка данных наблюдений на наличие корреляционных связей между средними арифметическими и экстремальными за сезон расходами воды.

3.4. Расширение рядов наблюдений за максимальными за сезон гидрохимическими величинами с учетом корреляционных связей их со средними арифметическими величинами.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4 ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА НАТУРНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

4.1 Краткая характеристика природно-климатических условий Северо-Запада РФ.

4.2 Характеристика объектов исследования.

4.3 Банк данных натурных наблюдений.

4.3.1. Общие положения.

4.3.2 Формирование электронного банка данных.

4.4 Методика первичной статистической обработки гидрологической и гидрохимической натурной информации.

4.4.1 Общие положения.

4.4.2 Результаты предварительной оценки изменения концентрации биогенных веществ в зависимости от сезона.

4.5 Анализ результатов статистической обработки натурного материала.

Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАСЧЕТОВ КОНЦЕНТРАЦИИ БИОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В МАЛЫХ РЕКАХ.

5.1 Алгоритм расширения рядов наблюдений концентрации биогенных веществ по рекам - аналогам с использованием непараметрического критерия однородности Вилькоксона.

5.2 Подбор аналитических кривых обеспеченности по данным натурных наблюдений с помощью статистического критерия согласия Пирсона

5.3 Методика расчета концентрации загрязняющего вещества в сбросных водах с учетом стохастического подхода к процессу загрязнения.

5.3.1 Основные положения предлагаемого метода расчета допустимого уровня содержания загрязняющего вещества в сбросных водах.

5.3.2 Использование предлагаемого метода математического моделирования и расчета концентрации биогенных загрязняющих веществ в воде на примерах малых рек нечерноземной зоны России

5.4 Методика управления концентрацией биогенного загрязняющего вещества в сбросных водах.

Выводы по пятой главе.

Загрязнение поверхностных вод суши в результате антропогенной деятельности на водосборах является одной из причин деградации естественных водотоков. Ухудшение качества поверхностных вод в последнее время носит глобальный характер. Поступление биогенных элементов в водоемы обусловлено сбросом в них недоочищенных бытовых и промышленных сточных вод, а также дренажных и поверхностных стоков с сельскохозяйственных территорий и животноводческих комплексов. Мелиоративные осушительные системы, широко используемые в гумидной зоне, увеличивают интенсивность выщелачивания питательных веществ в условиях промывного режима грунтов. Поступление высоких концентраций биогенных элементов в естественные поверхностные водотоки приводят к изменению продуктивности водных экосистем, повышая уровень трофности водоемов. Главными биогенными элементами, приводящими к эвтрофированию водных объектов, являются соединения азота и фосфора.

Вопросы поступления, распределения, транзита» и трансформации биогенных элементов в водных^ объектах изучены в настоящее время не достаточно хорошо. Наибольшую опасность представляет интенсивное загрязнение малых водотоков. Малые водотоки обладают слабо выраженной самоочищающей способностью и поэтому наиболее чувствительны к поступающим в водный объект загрязняющим веществам. Низкая гидрологическая и гидрохимическая изученность малых водотоков обуславливает актуальность научных исследований в этой области.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящей работе применяются следующие условные обозначения, сокращения и определения.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ С;- концентрация 1-го загрязняющего вещества, мг/л;

Сг, Сй, Ср - концентрация загрязняющего вещества соответственно речного, дренажного и поверхностного стока, мг/л;

С к - концентрация загрязняющего вещества в створе полного смешения, мг/л; Сс - концентрация загрязняющего вещества в сбросных водах, мг/л; Сср- среднее арифметическое значение концентрации загрязняющего вещества, мг/л;

4+), (ЫОг"), (N03") - минеральные соединения азота соответственно в аммонийной, нитритной и нитратной формах, мг/л;

С>г, С^ь С>р - расход воды соответственно речного, дренажного и поверхностного стока, куб.м/с;

С>с - расход воды в сбросных вод, куб.м/с;

С)к - расход воды в контрольном створе, куб.м/с;

Зср- среднее арифметическое значение расхода воды водотока, куб.м/с; В- расстояние от места впадения сточных вод в водоприемник до контрольного створа, м;

Б — второй центральный выборочный момент (дисперсия), (мг/л) или гу куб.м/с) ;

5 - среднее квадратическое отклонение, мг/л, или куб.м/с; гавт- коэффициент автокорреляции, (безразмерная величина); Я - коэффициент линейной корреляции, (безразмерная величина); Рі — обеспеченность случайной величины, %;

- функция нормированного и центрированного нормального распределения; Су — коэффициент вариации, (безразмерная величина);

С5- коэффициент асимметрии, (безразмерная величина); Ни — сумма инверсий, (шт);

Vpas — расчетное значение критерия Вилькоксона; Wlcr — критическое значение критерия Вилькоксона.

СОКРАЩЕНИЯ

БПК - биологическая потребность кислорода, (мг/л); ВСС - временно согласованные сбросы, (мг/л; г/с); ГСЧ — генератор случайных чисел; ЗВ - загрязняющее вещество;

ИЗВ — индекс загрязненности воды, (безразмерная величина);

ЛПВ — лимитирующий показатель вредности;

МПР — министерство природных ресурсов;

НДС - нормативно-допустимый сброс, (г/с);

НДВ - норматив допустимого воздействия, (мг/л);

НДВ - норматив допустимого воздействия, (мг/л);

ПДК — предельно-допустимая концентрация загрязнения, (мг/л);

ПДС - предельно-допустимый сброс, (г/с);

УКИЗВ - удельный комбинированный индекс загрязненности воды, (безразмерная величина);

ХПК - химическая потребность кислорода, (мг/л); ЦГМС — центральная гидрометеорологическая служба.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Аммонификация - процесс разложения азотсодержащих органических веществ (белков и др.) микроорганизмами до стадии образования аммиака.

Анаэробы - организмы, способные жить и развиваться в бескислородной среде; термин ввел Л.Пастер (1861).

Аномалия (гр. апотаНа - отклонение) - отклонение от нормального развития или среднего значения каких-то характеристик.

Ассимиляция (лат. assimilation - усвоение) - процесс, в ходе которого простые вещества синтезируются в более сложные, необходимые для жизнедеятельности организма.

Аэробное разложение - разложение органических веществ с потреблением кислорода в процессе жизнедеятельности микроорганизмов.

Аэробиоиты - организмы, живущие в среде, содержащей кислород.

Бассейн водосборный - поверхность, с которой речная система, море или озеро собирают воды; водоем и водосборная площадь образуют единую экосистему.

Биогенные элементы (вещества) - химические элементы, постоянно входящие в состав организмов (углерод, водород, азот, кислород, фосфор и др.); выделяются* в среду при распаде мертвых организмов, являются,питательными веществами (в виде солей) для автотрофных организмов: водорослей, бактерий, наземных растений.

Биогеохимический круговорот веществ - повторяющиеся циклические превращения И1 перемещения химических элементов^ через косную. И' органическую природу при активном участии* живых организмов; представление о биогеохимических циклах было введено в науку В. И. Вернадским в начале XX века.

Биоиндикатор (лат. indicator - указатель) - организм, вид, популяция или сообщество, по наличию и состоянию которого можно судить о свойствах среды, в том числе о присутствии и концентрации загрязнений.

Вегетационный период - период года, в который сочетание метеорологических условий благоприятно для развития растений и водорослей в конкретном районе, при этом растение проходит полный цикл развития.

Вещества питательные - вещества, необходимые живым организмам для роста и развития: азот, фосфор, углерод, калий и др. - для растений; белки, углеводы, жиры и др. - для животных.

Водопользование - пользование водными объектами для удовлетворения нужд населения или отраслей хозяйства без изъятия воды из водных объектов (гидроэнергетика, водный транспорт, рыбное хозяйство и др.).

Водопотребление - потребление водных ресурсов вне водных источников с изъятием воды из водоисточника. Водный объект — сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа; имеющих границы, объем и черты гидрологического режима.

Верховье реки - верхний участок реки, отличающийся, наибольшими уклонами и соответственно наибольшими скоростями течения воды. Верховье начинается от истока или места слияния двух рек, носящих разные названия, и простирается до места, где размыв ослабевает.

Гидрологический режим - закономерное изменение состояние водного объекта во времени и пространстве, обусловленное главным, образом климатическими особенностями данного бассейна:

Гидрохимия - наука, изучающая химические характеристики природных вод.

Гидрология суши - раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды суши: реки, озера, водохранилища, болота и ледники. Гидрология суши по объектам изучения подразделяется на гидрологию рек (потамологию), лимнологию (озероведение) и болотоведение.

Государственный мониторинг водных объектов представляет собой систему регулярных наблюдений за гидрологическими или гидрогеологическими и гидрогеохимическими показателями их состояния, обеспечивающую сбор, передачу и обработку полученной информации в целях своевременного выявления негативных процессов, прогнозирования их развития, предотвращения вредных последствий и определения степени эффективности осуществляемых водоохранных мероприятий. Порядок осуществления государственного мониторинга водных , объектов устанавливается Правительством Российской Федерации.

Загрязнение - привнесение в окружающую среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических веществ, агентов, оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну; антропогенное загрязнение возникает в результате деятельности людей, в том числе их влияния- на природные загрязнения (извержения вулканов, самопроизвольный выброс токсических веществ и др.).

Загрязняющее вещество - это химическое соединение или элемент, присутствующий в водотоке в разных агрегатных состояниях и контролируемое его содержание в природных водах.

Зона водоохранная - территория, выделяемая для охраны вод от загрязнения, на, которой- запрещена или ограничена хозяйственная деятельность.

Исток - начало реки; место, с которого появляется постоянное течение воды в русле. Истоком может служить родник, конец ледника, болото, озеро. Нередко началом крупных рек считается место слияния двух рек, носящих разные названия.

Качество воды нормируется для. хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного- водопользования: Для этого применяется' санитарно-гигиеническое и рыбохозяйственное нормирование. Санитарно-гигиеническое нормирование применяется для того, чтобы обеспечить надлежащее качество воды в контролируемом створе и предполагает оценку воды в водных объектах по нескольким показателям: санитарно-гигиеническим, санитарно-токсикологическим, общесанитарным и органолептическим. Кроме общесанитарных показателей применяются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, объединенных в группы по лимитирующим признакам вредности (ЛИВ). ПДК установлены более чем для 900 ингредиентов, их значения даются в специальных справочниках. Согласно ЛИВ загрязняющие вещества поверхностных вод классифицируются по: санитарному признаку - устанавливаются микробиологические и паразитологические показатели качества воды (число микроорганизмов и число бактерий, группы кишечных палочек в единице объема); токсикологическому -безвредность химического состава (определяются содержанием химических веществ, которое не должно превышать установленных нормативов); органолептическому (воспринимаемые органами чувств: температура, прозрачность, цвет, запах, вкус, жесткость).

Модуль стока — количество воды, стекающее с определенной площади о ^ бассейна в единицу времени м /с га (км").

Мониторинг (лат. monitor - надзирающий, наблюдающий) - комплексная система наблюдений, оценки и прогнозов изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий.

Нормативы допустимых сбросов (НДС) веществ в водные объекты -это нормативы, установленные для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ и микроорганизмов,, допустимых для поступления в окружающую среду от источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды. Величины НДС определяются- исходя из нормативов качества воды водного объекта. Нормативы качества воды разрабатываются для условий < питьевого, хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, определяемых в соответствии с действующим законодательством. Нормативы качества воды водного объекта включают: общие требования к составу и свойствам поверхностных вод для различных видов водопользования. Нормативные показатели качества природных вод разработаны для двух видов водопользования: а) хозяйственно-питьевого и культурно-бытового; б) рыбохозяйственного. Нормативы на допустимые сбросы должны задавать количество загрязняющего вещества, сбрасываемого в водный объект в единицу времени, при котором его концентрация в установленном контрольном створе или на участке водного объекта (с учетом его целевого использования) не должна превышать соответствующую предельно допустимую концентрацию (ПДК). При отсутствии на момент установления нормативов допустимых сбросов объективной технической или экономической возможности его достижения территориальными органами МПР России на определенный срок устанавливаются лимиты временно согласованных сбросов (ВСС) загрязняющих веществ с поэтапным сокращением сбросов до уровня нормативов на допустимые сбросы.

Основное нормативное требование к качеству воды водных объектов состоит в соблюдении установленных предельно допустимых концентраций (ПДК). Предельно допустимая концентрация в воде водоема (водотока) хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) - это концентрация-вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на организм человека в течение всей его жизни и на здоровье последующих поколений, и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования. Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей (ПДКвр) — это концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в. первую очередь промысловых. Нормативы качества водных объектов, предназначенных для рыбохозяйственного использования, устанавливаются применительно к двум- категориям: водные-объекты предназначены для сохранениями воспроизводства ценных видов рыб, обладающих особой чувствительностью к кислороду - I категория; водные объекты предназначены для других рыбохозяйственных целей - II категория.

Нормативы допустимого воздействия (НДВ) на водные объекты - это допустимое совокупное воздействие всех источников, расположенных в пределах речного бассейна или его части, на водный объект или его часть.

Низовье реки - нижний участок реки, обычно отличающийся сравнительно пологим продольным профилем, спокойным течением, повсеместной аккумуляцией аллювия, максимальным расходом реки.

Основным нормативом сбросов загрязняющих веществ, в водоприемник, установленным в РФ, является предельно допустимый сброс (ПДС - НДС) - масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. ПДС загрязняющего вещества это нормирование по расходу сточных вод и концентраций, содержащихся в них примесей - устанавливается с учетом предельно допустимых концентраций веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды. ПДС устанавливаются для каждого источника загрязнения и каждого вида примеси с учетом их комбинированного действия. В основе определения ПДС лежит методика расчета концентраций загрязняющих веществ, создаваемых источником загрязнения, в контрольных пунктах — расчетных створах - с учетом разбавления, вклада других источников, перспектив развития (проектируемые источники загрязнения) и т.д. Общий принцип установления ПДС - величина ПДС должна гарантировать достижение установленных норм качества воды (санитарных и рыбохозяйственных) при наихудших условиях для разбавления в водном объекте.

Под качеством) воды понимают совокупность свойств воды, обусловленных характером содержащихся в ней примесей. Качество природных вод формируется под действием различных факторов: физического, химического, микробиологического характера. В ¡соответствии с этим и состав воды оценивают физическими, химическими и санитарно-биологическими показателями.

Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в воде водных объектов питьевого и хозяйственно-бытового водопользования (устанавливается СанПиНами). Перечень ПДК веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения (утверждается приказом Госкомрыболовства).

Питание реки - поступление (приток) воды в реку от источника питания. Питание может быть дождевое, снеговое, ледниковое, подземное грунтовое), чаще всего смешанное, с преобладанием того или иного источника питания на отдельных отрезках реки и в разное время года.

При выполнении расчета кратности разбавления сточных вод и применении нормативных требований к контрольному створу водопользования, используются следующие расчетные методы: для водотоков:

- Расчет основного разбавления методом Фролова-Родзиллера (ВОДГЕО).

- Расчет основного разбавления экспресс-методом ГГИ.

- Расчет основного разбавления детальным методом Караушева (ГТИ).

- Расчет основного разбавления методом УралНИИВХ.

- Расчет начального разбавления методом Лапшева.

- Расчет общего разбавления по методике водоканала Санкт-Перербурга.

Река - природный водный объект (водоток) текущий в выбранном им углублении, постоянном, естественном русле и питающимся за счет поверхностного и подземного стока1. Малая река.- бассейн реки, с площадью водосбора находится, в одной географической зоне. Длина ее составляет до 200 км с площадью водосбора до 2000 км2, гидрологический режим водотока может, находится под влиянием местных факторов не свойственных для рек ЭТОЙ! зоны.

Расход воды'!— количество воды, протекающее через поперечное сечение за единицу времени, м3/с. Различают максимальный средний и минимальный расход реки.

Разработка НДС осуществляется в соответствии с «Методикой разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей», утвержденной Приказом Министерства природных ресурсов РФ от 17.12.2007 г. N 333 (зарегистрирован в Минюсте РФ 21.02.2008 г. N 11198). Разработанные водопользователями предложения по НДС веществ и микроорганизмов в водные объекты утверждает Федеральное агентство водных ресурсов (по согласованию с Росгидрометом, Роспотребнадзором, Росрыболовством и Ростехнадзором) (Постановление Правительства РФ от 23.07.2007 г. № 469).

Равнинная река - река, протекающая по равнинной местности, имеющая небольшие уклоны и скорости течения. Равнинные реки протекают в хорошо разработанной широкой долине с извилистым руслом, где чередуются плесы и перекаты.

Режим реки. - регулярные (суточные, годовые) изменения состояния реки, обусловленные физико-географическими свойствами ее водосборного бассейна, в первую очередь климатом. Режим реки проявляется в колебаниях уровней и расходов воды, времени установления и схода ледового покрова, температуре воды, количестве переносимых рекой наносов и др.

Речная система - совокупность рек, сливающихся вместе и выносящих свои воды в виде общего потока. Речная система состоит из: - главной реки; -притоков, впадающих в главную реку (притоки первого порядка); - притоков, впадающих в притоки первого порядка (притоки второго порядка) и т.д.

Речной бассейн - водосбор реки*или речной системы.

Речной сток - в широком смысле - перемещение воды в виде потока по речному руслу (вся вода, которая поступает в реку и вытекает из водосборного бассейна).

Русло - вытянутое понижение земной поверхности; выработанное линейной эрозией; наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды в межпаводочные периоды. В результате размыва берегов и дна, а также отложения наносов, русло постоянно деформируется.

Самоочищение - совокупность естественных процессов, ведущих к восстановлению качества природной среды или организмов после вредных и неблагоприятных воздействий загрязняющих веществ; их естественное обезвреживание.

Сапробность водоема (гр. sapros - гнилой) - характеристика степени загрязненности водоема органическими веществами (олиго- , мезо-, полисапробные водоемы).

Трансформация веществ (лат. transformation - преобразование) -превращение химических соединений в экосистемах.

Уклон реки - отношение падения реки на каком-либо ее участке к длине этого участка. Уклон реки выражается в промиллях, реже в процентах.

Устье реки - место впадения реки в другую реку, озеро, водохранилище или море.

Фиксация азота (лат. fixation - закрепление) - биологическая ассимиляция атмосферного азота (образование азотсодержащих органических веществ) азотофиксирующими бактериями и некоторыми водорослями (сине-зелеными и др.); промышленная и атмосферная.

Цветение" воды - массовое развитие (вспышка) фитопланктона, вызывающее изменение окраски воды, которая может быть зеленой (зеленые водоросли), сине-зеленной (зеленые и сине-зеленые), желто-бурой (диатомовые), красной- (багрянки) и др.

Эвтрофирование (гр. frophe - пища) - положительное смещение продукционно-деструкционного процесса' в водоемах при избыточном поступлении биогенных питательных веществ' (в основном, фосфора и азота), приводящее к повышенной продуктивности ("цветению") и вторичному загрязнению воды. Антропогенное эвтрофирование вызвано сбросом биогенных веществ со, сточными водами И'поверхностным стоком, отличается от естественного высокой скоростью процесса.

Экология (гр. oikos - дом, жилище) - интегрированная фундаментальная наука о составе, структуре, свойствах, функциональных особенностях и эволюции живых систем надорганизменного уровня, популяционных экосистем и биосферы; изучает основные фундаментальные закономерности: поток энергии, циркуляцию химических элементов. Особи, популяции, виды, биоценозы могут быть объектами экологических исследований, но не являются специфическими для экологии, ими занимаются другие биологические науки (генетика, систематика, физиология, ботаника, зоология и т. д.); автор термина Э.Геккель (1866).

Экосистема - элементарная функциональная единица биосферы; система, включающая все организмы (биоценоз) на данном участке (биотопе) и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ внутри системы; термин введен А.Тенсли (1935).

Эмпирический (гр. етрета - опыт) - опытный, основанный на опыте.

СПИСОК НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫХ ДОКУМЕНТОВ

В настоящей работе использованы следующие стандарты:

ГОСТ 19179-73 Гидрология суши. Термины и определения;

ГОСТ 17.1.1.01-77. Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения;

ГОСТ 17.1.1.02-77. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водных объектов;

ГОСТ 17.1.1.03-78. Охрана природы. Гидросфера. Классификация водопользования;

ГОСТ 17.1.5.02-80 Охрана природы. Гидросфера. Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов;

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия;

ГОСТ 17.1.3.07-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков;

ГОСТ 17.1.3.06-82 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод;

ГОСТ 17.1.3.04-82 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения пестицидами;

ГОСТ 17.1.3.11-84 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования охраны поверхностных и подземных вод от загрязнения минеральными удобрениями;

ГОСТ 17.1.3.13-86 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения;

ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая общие требования к организации и методам контроля качества;

Приказ Госкомрыболовства России от 28.04.99 № 96 об утверждении Перечня рыбохозяйственных нормативов: ПДК и ОБУВ вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение;

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к оборудованию;

ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб;

СанПиН 2.1.5.980-00 Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные нормы и правила;

РД 52.24.622-2001 Руководящий документ Методические указания проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков;

ФЗ от 10.01.02 №7-ФЗ « Об охране окружающей среды»;

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств;

ГН 2.1.5.1315-03 Гигиенические нормативы. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водоснабжения;

ГН 2.1.5:1316-03 "ОДУ химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования";

СП 33-101-2003- Определение основных расчетных гидрологических характеристик;

ГОСТ Р 8.608-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Установки для-проверки средств измерений расхода и объема воды сличением с преобразователями (счетчиками) расхода и (или) объема воды. Основные метеорологические технические требования;

ГОСТ Р 8.613-2005 ГСИ. Методики количественного химического анализа« проб вод. Общие требования к разработке;

Водный.кодекс РФ.Кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ;

Постановление Правительства Российской Федерации от 23 июля-2007 г. N 469 "О порядке утверждения нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей";

Приказ МПР от 12.12.2007 №328 «Утверждение методических указаний по разработке НДВ;

Приказ МПР от 17.12. 2007 №333 «Об утверждении методики разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей (зарегистрирован в Минюсте России 21.02.2008, N 11198);

Государственный водный кадастр. Раздел №1 «Поверхностные воды». Серия №3 «Многолетние данные о режиме и поверхностных вод суши». Часть №1 «Реки и каналы». Т. №1 «РСФСР». Выпуск №8 «Бассейны: Онеги, Северной Двины и Мезени»;

Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Северный край т.З;

Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Верхнее-Волжский регион т. 10.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время основное внимание уделяется вопросам защиты окружающей среды от загрязнения, в частности, при сбросе дренажных сточных вод в водотоки с сельскохозяйственных мелиорированных территорий. Осушительные мелиорации широко распространены в гумидной зоне СевероЗападного региона РФ. Сточные воды,, поступающие с сельскохозяйственных угодий, содержат минеральные и органические удобрения, из-за чего возникает опасность биогенного загрязнения водоприемников. Кроме того, существует реальная проблема загрязнения экосистем бытовыми и промышленными сбросами.

Результатом нарушения экологического равновесия водных объектов является их эвтрофирование. Под влиянием антропогенной деятельности на водосборах скорость этого процесса существенно* возрастает, в результате^ появляются водные объекты по степени трофности не имеющие аналогов в естественных условиях. Основную1 опасность представляют азотные и фосфорные соединения. Азотные5 минеральные соединения подразделяются на1 азот аммонийный, нитритный" № нитратный. Фосфорные соединения-представлены минеральным фосфором (фосфатом) и общим фосфором. Процесс загрязнения естественных водотоков-водоприемников сточных вод с осушаемых территорий этими ингредиентами слабо изучен.

В большинстве случаев водоприемниками дренажных вод осушительных систем являются малые реки, широко распространенные на Европейской территории России. Длина малых рек не превышает 200 км, а площадь Л водосбора - 2000 км . Сток малых рек, как и больших, определяется климатом (географическими координатами местности) и типом подстилающей поверхности на площади водосбора (грунты, рельеф местности, степень залесенности и заболоченности, наличия или отсутствия озер и т.п.). Но малые реки Северо-Запада РФ в качестве водоприемников стоков с осушаемых территорий обладают некоторыми специфическими особенностями. Эти i г I

23 особенности связаны с определяющим влиянием местных (региональных) условий формирования стока: достаточно суровым климатом для формирования и развитых устойчивых экосистем, малая водность водотока, высокая извилистость русла и др. факторы. Начало функционирования дренажных систем и весеннего половодья по времени совпадают. В это время концентрация биогенных загрязняющих веществ в дренажных водах велика, так как основные их потребители - растения - пребывают на самой низкой фазе развития. Но талые воды, поступающие в реки в виде поверхностного стока, так же сильно загрязнены в силу того, что идет смыв почвенного слоя, в котором могут быть удобрения, вносимые в почву осенью, органическое вещество и частицы почвы.

Так возникает первый весенний лимитирующий сезон, в котором наблюдаются максимальные концентрации биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек.

В летний период дренажные системы практически прекращают работу. Кроме того, идет интенсивное поглощение биогенов развивающейся растительностью и гидробионтами водоприемника. По этим- причинам летний [ сезон не может быть лимитирующим по' уровню концентрации биогенных веществ в водах малых рек. Но при этом надо учитывать, что сами ливневые воды, образующие на площади водосбора поверхностный сток в летний период, могут содержать не только биогенные вещества, но и органику и частицы почвы, вымытой из пахотного слоя.

I 7

Второй лимитирующий сезон возникает осенью, когда вновь оживают дренажные системы, а растения закончили свой жизненный путь, ассимиляция ими биогенных веществ прекращается. В это время могут вносить в почву удобрения для весенних посадок, которые при неблагоприятных погодных условиях, а также агротехнических ошибках могут поступать в водоприемник. В зимний период поступление дренажного стока с мелиорируемого участка прекращается, а также замедляются процессы трансформации биогенных веществ. Фильтрация подземного стока через грунт в водоток способствует ь снижению концентрации загрязняющего вещества, поступающему в водоприемник. Эти особенности стока малых рек и характера поступления в них загрязняющих веществ объясняют низкую самоочищающую способность этих рек.

Наибольшую опасность при регулировании качества воды в водоприемнике сточных вод представляет диффузный сток. Снижение и устранение поверхностного стока на сельскохозяйственных территориях достигается культуртехническими, агротехническими, мелиоративными и др. мероприятиями. К ним относится, например, планировка поверхности с малым уклоном в сторону магистральных каналов, снегозадержание, использование лесополос и др. Из-за периодичности и кратковременности поверхностный сток является практически неизученным.

Систематические наблюдения за качеством вод поверхностных водотоков проводятся службой Росгидромета. По классификации Росгидромета малые реки относятся к четвертой категории водотоков. Наблюдения на данных водных объектах осуществляется лишь в определенные гидрологические фазы, как правило, во время весеннего половодья и в период летне-осенних паводков. Ежегодная частота отбора проб на.химический анализ не превышает десяти. В большинстве случаев на малых реках располагают один гидрометрический пост наблюдения. Как правило, лучше всего изучен речной расход; менее изучены расход дренажного стока и концентрации загрязняющих веществ в речных, дренажных и сточных водах.

При анализе сложившейся ситуации в области загрязнения малых рек биогенными веществами, прежде всего, возникает вопрос, почему наблюдается неуклонное увеличение степени загрязнения. Причиной тому может быть сложившееся традиция, согласно которой в расчетах не учитывается вероятностный характер процесса загрязнения и концентрации загрязняющих веществ в нем. В качестве расчетной обычно принимается среднее значение концентрации загрязняющего вещества. Но при средней величине, не превышающей допустимого уровня, максимальная концентрация в силу ее случайного характера может не только достигать величины ПДК, но и превышать ее. Учитывая малую самоочищающую способность малых рек, такая ситуация может способствовать накоплению загрязняющих биогенных веществ в малых реках-водоприемниках сточных вод дренажных осушительных систем.

Тема диссертации актуальна, поскольку в ней ставится цель учесть стохастическую природу гидрологических и гидрохимических характеристик и на этой основе разработать методику определения^ предельного сброса биогенных загрязняющих веществ, поступающих со сточными водами дренажных осушительных систем в малые реки. Существующая в настоящее время методика в этой области базируется на учете средних величин гидрохимических параметров, что является косвенной причиной повсеместно наблюдающегося роста загрязнения» малых рек биогенными веществами. Стохастический подход к проблеме- загрязнения малых рек рассматривается, впервые; он позволяет определять расчетные гидрологические и гидрохимические характеристики так, как это требуют соответствующие нормативные документы: путем построения кривых обеспеченностей с последующим использованием их при назначении* величины- допустимого? поступления загрязняющих веществ в малые реки.

Цель работы: на основе данных натурных наблюдений, проведенных в нечерноземной зоне России, создать методику математического моделирования процесса загрязнения малых рек биогенными веществами, поступающими со сточными водами дренажных осушительных систем, с учетом стохастической природы гидрологических и гидрохимических характеристик; оценить величину предельно-допустимых сбросов биогенных загрязняющих веществ в водоприемники сточных (дренажных) вод.

В соответствии с этой целью, осуществлена постановка следующих задач:

- сформировать электронный банк данных натурных наблюдений на малых реках, проведенных в Северо-Западном регионе России;

- выполнить анализ данных натурных наблюдений с помощью методов математической статистики;

- разработать математическую модель загрязнения вод водоприемника биогенными веществами в створе полного смешения речных и сточных вод, поступающих с мелиорируемых территорий, а также в фоновом створе;

- подобрать кривые обеспеченности концентрации загрязняющих веществ в створах фоновом и контрольном (полного смешения речных и дренажных вод);

- по результатам математического моделирования предложить методику расчета величины предельно-допустимых сбросов! биогенных загрязняющих веществ, поступающих в малые реки- водоприемники сточных вод с осушаемых сельскохозяйственных угодий.

В основу методики исследования положен анализ опубликованных данных натурных наблюдений гидрологических и гидрохимических характеристик речного и дренажного стоков ^ в бассейнах малых рек гумидной зоны. Анализ проводится с помощью методов математической статистики по алгоритму, составленному автором. Математическое моделирование процесса загрязнения водотока-водоприемника сточных вод, поступающих с сельскохозяйственных территорий, осуществляется методом- Монте-Карло. За. основу принята балансовая зависимость, позволяющая определять концентрацию загрязняющих веществ в створе полного смешения. Для осуществления статистической обработки натурной гидрологической и гидрохимической информации, последующего имитационного математического моделирования и анализа полученных результатов вычислительного эксперимента разработан ряд компьютерных программ.

Статистическая обработка преследует цель получение несмещенных выборочных статистических характеристик; проверка статистических гипотез однородности и согласия; оценка автокорреляционных и корреляционных связей, построение регрессионных зависимостей. Результатом статистической обработки является получение аналитических кривых распределения и оценка их параметров.

Для математического моделирования процессов биогенного загрязнения и расходов дренажного и речного стоков используется генератор случайных равномерно-распределенных чисел. По теоретическим кривым обеспеченности равномерно-распределенные случайные числа преобразуются в случайные величины с заданным законом распределения. Для получении случайных величин по аналитической кривой обеспеченности используется квадратическая интерполяция.

Предлагаемая методика назначения предельно-допустимых сбросов основана на построенных аналитических кривых обеспеченностей по конкретному ингредиенту для двух расчетных створов - фонового- и полного смешения речных и сточных вод (контрольного). Концентрация загрязняющих веществ, поступающих в водоприемник, должна корректироваться в соответствии с состоянием водотока. Корректировка нормативно-допустимых сбросов (НДС) предусматривает ограничение поступления сточных вод в водный объект для напряженных (с точки зрения загрязнения) сезонов. Выделены два напряженных сезона весенний (март-май) и летне-осенний (август-октябрь). Деление гидрологического года на сезоны преследует цель получения однородных случайных величин.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые процесс загрязнения малых рек биогенными веществами, поступающими со сточными водами дренажных осушительных систем в гумидной зоне, рассматривается как стохастический. Впервые при удлинении рядов гидрохимических наблюдений использовался метод математического моделирования с учетом корреляционных связей между средними арифметическими гидрохимическими характеристиками и максимальными в лимитирующем сезоне, а также автокорреляционных связей между средними членами в хронологическом ряду наблюдений. Впервые получены кривые обеспеченности для средних арифметических за сезон и максимальных в сезоне гидрохимических характеристик в створе полного смешения речных и дренажных вод и в фоновом. Разработана новая методики установления предельно-допустимых сбросов загрязняющих веществ, поступающих из дренажных осушительных систем в малые реки в гумидной зоне, в основу которой положены рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик, содержащихся в действующих нормативных документах. Предлагаемый автором подход к решению проблемы загрязнения, малых рек может быть использован при определении предельно-допустимых сбросов других загрязняющих веществ от иных загрязнителей и в других климатических зонах.

Практическая ценность работы состоит в том, что в ней дан научно-обоснованный метод назначения предельно-допустимых сбросов биогенных загрязняющих веществ, поступающих с дренажными водами осушительных систем в гумидной зоне в малые: реки, с учетом стохастической- природы процесса загрязнения. Все разработки доведены автором до алгоритмов и соответствующих компьютерных программ, которые могут использоваться в практической деятельности соответствующих природоохранных органов: Широкое внедрение результатові диссертационной работы в практику будет способствовать оздоровлению экологической обстановки в малых реках страны.

Достоверность ш обоснованность результатов* работы, достигаются использованием известных приемов' математического моделирования» гидрологических рядов; а также1 методов статистического анализа данных гидрологических и гидрохимических наблюдений, полученных государственными службами по стандартным методикам; Ошибки параметров кривых обеспеченностей концентрации биогенных загрязняющих веществ в створе полного смешения речных и дренажных вод и в фоновом не выходят за пределы, рекомендуемые нормативными документами.

Все результаты и выводы работы сделаны лично автором.

Исходя из вышесказанного, диссертационные исследования квалифицируются: как разработка научно-обоснованных технических решений для повышения надежности защиты поверхностных вод от загрязнения, внедрение которых имеет важное народно-хозяйственное значение.

На защиту выносится следующие положения.

1.Процесс загрязнения биогенными веществами вод малых рек -водоприемников сточных вод с сельскохозяйственных угодий рассматривается как стохастический. В соответствии с принятой в России практикой определения расчетных гидрологических характеристик, максимальное содержание загрязняющего биогенного вещества в створе полного смешения речных и сточных вод и в фоновом определяется с использованием кривых обеспеченности. В диссертации рассматриваются различные методы получения соответствующих кривых обеспеченности, учитывающие ограниченное количество данных натурных наблюдений, характерное для рек 3-й и 4-й категории по классификации Росгидромета.

2. Предполагается группировать однородные многолетние стохастические данные гидрологических и гидрохимических наблюдений в малых реках для двух лимитирующих сезонов: весеннем (март-май) и осеннем (август-октябрь).

3. Предполагается метод расширения рядов натурных наблюдений в лимитирующие сезоны с привлечением данных по рекам-аналогам, с использованием непараметрического критерия однородности Вилькоксона. Для неоднородных статистических совокупностей устанавливается предельный^ уровень неоднородности. Кривая обеспеченности для объединенных данных строится по ранжированному совместному ряду.

4. Рассматривается корреляционная, связь между максимальной в сезоне и средней арифметической за этот сезон концентрацией биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек.

5. Рассматривается корреляционная связь между минимальными и средними за сезон расходами воды в фоновом створе.

6. Предполагается метод математического моделирования средних арифметических за лимитирующий сезон концентраций биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек при отсутствии автокорреляционных связей и с учетом этих связей.

7. Предполагается метод математического моделирования максимальных за лимитирующий сезон концентраций биогенных загрязняющих веществ в водах малых рек с учетом корреляционной связи между средними арифметическими и максимальными величинами.

8. Рассматривается метод определения допустимого содержания биогенных загрязняющих веществ в сточных водах, поступающих в малые реки с осушаемых сельхозугодий, с учетом» стохастической природы процесса смешения речных и сточных вод.

9. Предлагаются мероприятия по охране природных вод малых рек от загрязнения биогенными веществами.

Апробация работы: Результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

-Всесоюзной конференции «Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов», октябрь 1994 года, г. Вологда;

- Российской научно-технической конференции «Инновационные наукоемкие технологии для России», апрель 1995 года, г.Санкт-Петербург;

- Международном экологическом форуме стран Балтийского региона «Экобалтика XXI век», октябрь 1996 года, г.Санкт-Петербург;

- Международной- конференции и выставке «АфЦАТЕЯА», ноябрь 2000 года, г.Санкт-Петербург;

- Всероссийской научно-практической конференции «Экология* и здоровье: проблемы и перспективы, социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития», май 2004 года, г. Вологда;

- Международной научно-практической конференции «Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК», апрель 2007 года, г.Москва;

- П-й Всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития», май 2007 года, г. Вологда;

- Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах», октябрь 2007 года, Санкт-Петербург;

- Международном политехническом симпозиуме «Молодые ученые -промышленности Северо-Западного региона», СПбГПУ, декабрь 2007 года, г. Санкт-Петербург;

- Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации и водного хозяйства в реализации национальных проектов», апрель 2008 года, г. Москва;

- X международной научно-практической конференции «Экономика, экология и общество России в 21 столетии», май 2008, г. Санкт-Петербург;

- VII международном молодежном экологическом форуме стран балтийского региона «Экобалтика 2008», июнь 2008 года, г. Санкт-Петербург;

- II Всероссийском форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах», ноябрь 2008 года, г.Санкт-Петарбург;

- Международной научно-практической конференции «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России», апрель 2009, г.Москва;

- Международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы сельского и водного хозяйства», апрель 2010, г. Москва;

- 111-й Всероссийской научно-практической конференции «Экология и здоровье: проблемы и перспективы социально-экологической реабилитации территорий, профилактика заболеваемости и устойчивого развития», май 2010 года, г. Вологда;

- XIV Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах», май 2010 года, г. Санкт-Петербург;

- Семинарах кафедры «Водохозяйственного и ландшафтного строительства» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета с 1992 по 2011 гг.

По тематике диссертационной работы опубликовано 35 научных статей, в том числе в журналах рекомендованных ВАК для защит докторских диссертаций:

1. Анализ корреляционных и автокорреляционных связей гидрометрических и гидрохимических данных натурных наблюдений в малых водотоках Двинско-Печорского бассейна Северо-Западного Федерального Округа (на примере реки Двинницы) / Журнал «Информационные технологии в проектировании и производстве» №3, 2009г.;

2. Результаты статистической обработки совместных гидрологических и гидрохимических характеристик стока малых рек Северо-Западного района России (на примере р.Верхняя Ерга)/ Журнал «Метеорология и- гидрология» №5, 2009г.;

3. Моделирование биогенного загрязнения малых водотоков дренажными водами (На примере нечерноземной зоны России) / Журнал «Мелиорация и водное хозяйство» №2, 2009г.;

4. Прогнозирование максимальных концентраций загрязняющих веществ в малых водотоках / Журнал «Научно-технические ведомости СПбГПУ» 2(78), 2009г.;

5. Разработка методики математического моделирования максимальных значений концентрации биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках / Журнал «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» Выпуск 188, 2009г.;

6. Математическое моделирование биогенного загрязнения малых водотоков с учетом автокорреляционных связей в хронологических рядах t натурных наблюдений (на примере нечерноземной зоны РФ) / Журнал «Инженерный журнал. Справочник» №6(147), 2009г.;

7. Методика определения допустимых сбросов дренажных вод с учетом стохастического процесса на основе математического моделирования концентрации биогенных загрязняющих веществ в малых реках (на примере Двинско-Печерского бассейна) / Журнал «Информационные технологии» №11(159), 2009г.;

8. Метод Монте-Карло при моделировании максимальных значений концентраций биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках (на примере реки Верхняя Ерга Двинско-Печерского бассейна) / Журнал «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии». Вып. 189; 2009г.;

9. Прогнозирование концентраций биогенных загрязняющих веществ в малых водотоках на основе математического моделирования методом Монте-Карло / Межотраслевой научно-практический журнал «Экология промышленного производства» №1, 2010г.;

10. Математическое моделирование биогенного загрязнения малых водотоков Северо-Западной зоны РФ' / Журнал «Экология и промышленность России» январь, 2010г.;

11. Имитационное моделирование стохастического процесса биогенного загрязнения малых рек (на примере нечерноземной зоны РФ) / Журнал «Агро21», №1-3, 2010г.;

12. Математическое моделирование максимальных значений концентрации биогенного загрязнения малых рек для условий нечерноземной зоны РФ. / Журнал «Экология промышленного производства» №2, 2010г.

13. Статистическая обработка натурной информации при. изучении биогенного загрязнения малых рек (на примере бассейна рек Верхней Волги) / Журнал «Нива Поволжья» №1, 2010г.

В первой главе приведен литературный обзор по изучению факторов влияния мелиоративных осушительных систем на гидрологический режим и качество воды водоприемника. Внимание акцентируется на многофакторности процесса формирования гидрометрических и гидрохимических характеристик речных и дренажных вод. Современные подходы по оценке влияния гидромелиоративных мелиораций на гидрологический и гидрохимический режимы водоприемников основаны на накоплении и анализе фактического материала. Приведена общая характеристика речного, дренажного и поверхностного стоков, степень их гидрологической и гидрохимической изученности. Дан анализ нормативной базы. При оценке антропогенной деятельности на водосборе основополагающим выступает государственный мониторинг природной среды.

Во второй главе приведены цели, задачи и методы решения. Определена природно-климатическая зона - Северо-запад РФ. Выбраны: объект исследования - малая река, гидрохимические характеристики — соединения азота и фосфора и методы обработки натурной информации - теория вероятности и математическая статистика. За основу, при решении поставленной задачи принят метод имитационного моделирования - Монте-Карло. Приведена расчетная схема и даны основные положения разрабатываемой методики расчета.

В третьей главе приведены. исследования ^ по» удлинению экспериментальных рядов гидрометрических и гидрохимических характеристик с использованием метода аналогий. Обосновывается использование непараметрических критериев однородности при формировании репрезентативных рядов данных натурных наблюдений. Разработана методика расчета и механизм использования неоднородных совокупностей. Выполненный корреляционный анализ гидрологических и гидрохимических характеристик показал отсутствие взаимосвязи расходов воды и концентраций биогенных загрязняющих веществ. Доказана устойчивая корреляционная зависимость между средними арифметическими и максимальными величинами концентрации биогенного загрязняющего вещества по многолетним данным натурных наблюдений в пределах лимитирующего сезона.

В четвертой главе приведена общая характеристика природно-климатической зоны и объектов исследования. На территории Северо-запада РФ формируется гумидная зона, которая характеризуется повсеместным переувлажнением и промывным режимом грунтов, слаборазвитым гумусовым горизонтом, коротким вегетационным периодом. Почво-грунты в большинстве своем представлены тяжелыми по механическому составу субстратами. Сельскохозяйственное земледелие может быть квалифицировано как неустойчивое. Значительное превышение осадков над испарением формирует богатство Северо-запада РФ поверхностными водными ресурсами, относящимися к бассейнам трех водоразделов: северного ледовитого, атлантического океанов и каспийского моря с характерными особенностями равнинных водоемов. В качестве исходного натурного материала используется информация с режимных постов государственной службы Росгидромет за многолетний период наблюдений. Дана краткая характеристика службы Росгидромет и классификации водных объектов по категориям исследования. За основу анализа биогенного загрязнения малых рек выбраны поверхностные водотоки на территории Вологодской области. Приведена общая гидрологическая и гидрохимическая^; характеристика Вологодской области, объектов исследования. Из данных гидрометрических и гидрохимических натурных наблюдений сформирован электронный банк данных, который представлен информацией разного уровня: общий ряд многолетних натурных наблюдений, выборки за лимитирующие сезоны, а также данные по многолетним средним арифметическим и максимальным концентрациям загрязняющего вещества в эти сезоны. В разделе приведены: методика обработки данных натурных гидрологических и гидрохимических наблюдений методами математической статистики и полученные результаты. Обосновывается деление экспериментального ряда многолетних наблюдений на лимитирующие сезоны, а также использование связи средних арифметических и максимальных величин концентраций загрязняющих веществ.

В пятой главе выполнены расчеты по удлинению натурных рядов гидрохимических биогенных характеристик с использованием непараметрического статистического критерия однородности Вилькоксона. Натурные данные по рекам-аналогам при их однородности можно объединять только в том случае, если они совместны. Это означает, что исследования проводились по разным водным объектам в одно и тоже время. Согласно разрабатываемой методике управления концентрацией загрязняющего вещества с учетом стохастического характера формирования стока на однородность проверяются ряды натурной информации по средним арифметическим и максимальным значениям многолетних наблюдений за выбранный лимитирующий сезон. Выполнены расчеты при проверке статистических гипотез на согласованность с аналитическими кривыми распределения статистическим критерием Пирсона. В качестве сглаживающих функций к эмпирическим кривым распределения концентраций биогенного загрязняющего вещества использовались кривые трехпараметрического гамма-распределения. Приведена методика расчета удлинения» экспериментальных рядов на основе математического моделирования методом Монте-Карло в фоновом* створе. За фоновый створ водотока приняты гмноголетние наблюдения на гидрометрических постах государственной сети Росгидромета. Разработан алгоритм математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе в двух вариантах. По первому варианту математическое моделирование средних арифметических значений выполняется для величин, имеющих внутрирядовые связи (простая цепь Маркова). По второму варианту математическое моделирование выполняется при ее отсутствии. Моделирование максимальных значений концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе позволяет оценить возможности поступления в водоприемник загрязненных вод ниже по течению и назначить возможные максимальные концентрации загрязняющего вещества в дополнительно сбрасываемых сточных водах. Эта возможность должна оцениваться при соблюдении установленных норм качества воды в контрольном створе. Разработаны методические рекомендации математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе. В первую очередь определяется возможность водного объекта принять дополнительно загрязненные сточные воды. Если водоприемник может принять дополнительное загрязнение, то определяется возможная концентрация загрязняющего вещества в контрольном створе. С помощью математического моделирования осуществляется удлинение экспериментальных рядов средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе. При этом основным требованием является сохранение параметров кривой распределения. Далее приводится методика назначения допустимых концентраций загрязняющего вещества в сбросных водах. Она основывается на организации контроля концентрации загрязняющего вещества в фоновом и контрольном створах. Нормативное содержание загрязняющего вещества в контрольном створе осуществляется назначением максимально-допустимого содержания загрязняющего вещества в сбросных водах. Для перехода к расчетным характеристикам концентраций загрязняющего вещества в сбросных водах следует использовать балансовую зависимость распределения консервативного загрязняющего« вещества в водотоке. Качество воды в водотоке регулируется назначением уровня обеспеченности допустимой концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе, а также коэффициентом разбавления сточных вод речными.

В заключении обосновываются полученные результаты и сделанные выводы.

Состав дренажных стоков определяет загрязненность поверхностных природных вод. В частности, загрязнение воды, предназначенной для потребительских нужд населения, значительно увеличивает затраты на ее очистку. Приходится констатировать, что качество поверхностных водотоков с каждым годом ухудшается. Следовательно, необходимо активизировать научно-исследовательскую работу по изучению гидрологических и гидрохимических процессов в малых реках. Кроме того, требуется в ближайшее время: 1) задействовать все имеющиеся в. распоряжении соответствующих служб мониторинга водных объектов пути и способы получения, обработки и анализа информации (натурный эксперимент, физическое и математическое моделирование); 2) спланировать и принять меры по разработке новых эффективных методов оценки качества стоков, поступающих с сельскохозяйственных и урбанизированных земель, а также 3) приступить к созданию перспективных методик стратегического прогнозирования техногенного давления на водные экосистемы.

Автор выражает благодарность научному консультанту Михалеву Михаилу Андреевичу за активное участие в разработке методики, ценные советы и творческом подходе к тематике диссертационной работе, а также за помощь при редактировании рукописи.

Автор выражает благодарность заведующему кафедрой «Водохозяйственного и ландшафтного строительства» ИСФ, СПбГПУ Арефьеву Николаю Викторовичу за помощь при подготовке документов к защите докторской диссертации-и,решении-процедурных вопросов.

Автор выражает благодарность в информационной поддержке начальнику ГУ ВЦГМС В.С.Поляковой, директору Вологдамелиоводхоз В.А.Царегородцеву, начальнику Департамента природных ресурсов Вологодской области А.М.Завгороднему, директору ООО Института Вологдаинжпроект М.П. Подгорскому, начальнику отдела Двинско-Печерского бассейнового водного управления по Вологодской области Г.В.Мозолеву, директору ФГУ Вологдаводресурсы И.В. Шарыгиной.

ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ

В первом разделе выполнены расчеты по удлинению натурных рядов ^ гидрохимических биогенных характеристик на основе принципа аналогий по разным водным объектам, выбранной зоны исследования с использованием проверки статистических гипотез на однородность случайных величин. Высокая асимметричность натурных гидрохимических рядов наблюдений (как правило, положительная) требует использования непараметрических критериев однородности. В настоящей работе используется статистический критерий однородности Вилькоксона. Он является простым и универсальным критерием однородности. Простота заключается в методике расчета, а универсальность в том, что критерий Вилькоксона может быть использован для анализа данных с любым законом распределения. К достоинствам критерия следует отнести возможность проверки на однородность выборок разного объема. К '' недостаткам относится попарный* статистический анализ натурных выборок.

Натурные данные по рекам-аналогам при их однородности можно объединять только в том случае, если они согласованы. Это означает, что исследования проводились по разным водным объектам в одно и тоже время. Однородные и согласованные данные натурных наблюдений во времени по двум рекам-1 аналогам можно объединять. К совместному ряду можно добавить натурную информацию по третьей реке и так далее пока ряд не будет репрезентативным. ( При необходимости можно использовать согласованные условно-однородные ряды, в которых наблюдается незначительное превышение расчетного значения над критическим. Однако в таком случае все входящие в совместный ряд натурные наблюдения по рекам должны быть проверены с этим рядом на однородность. И если окажется, что он не однороден хотя бы с одним рядом из совокупности, то он исключается из дальнейшего анализа.

Все эти операции необходимо выполнить с максимальными и средними арифметическими величинами концентраций загрязняющего вещества за сезон. Если окажется, что по какой-то реке максимальные концентрации по одной из перечисленных выше причин не подлежат объединению, то по этой реке не подлежат дальнейшему рассмотрению и данные по средним арифметическим концентрациям за сезон и наоборот.

Согласно разрабатываемой методике управления концентрацией загрязняющего вещества с учетом стохастического характера формирования стока на однородность проверяются ряды натурной информации по средним арифметическим и максимальным величинам многолетних наблюдений за выбранный лимитирующий сезон. Для этого по ряду данных натурных наблюдений, за многолетний период в лимитирующем сезоне, для каждого года определены средние арифметические и максимальные значения, таким образом, получены два ряда выборок объем, которых совпадает с количеством лет наблюдения. Выполнены необходимые статистические расчеты для средних арифметических и максимальных концентраций аммонийного азота в лимитирующие сезоны. С помощью критериев однородности удалось удлинить ряды наблюдений за средними арифметическими и максимальными значениями концентрации аммонийного азота более чем в три раза.

Во втором разделе выполнены расчеты при проверке статистических гипотез на согласованность с аналитическими кривыми распределения статистическим критерием Пирсона. Использование статистического критерия согласия Пирсона должно осуществляться по репрезентативным экспериментальным рядам (объем выборки состоит из однородных случайных величин более 100 значений). Если объем выборки не является репрезентативным (от 25 значений), то дополнительно используется проверка на согласованность критерием Колмогорова-Смирнова. В качестве сглаживающих функций к эмпирическим кривым распределения концентраций биогенного загрязняющего вещества использовались кривые трехпараметрического гамма-распределения. Для практического выполнения расчетов применялись кривые обеспеченности трехпараметрического гамма-распределения. Согласно разработанному алгоритму расчета подобраны параметры кривых обеспеченности трехпараметрического гамма-распределения к средним арифметическим и максимальным концентрациям азота аммонийного по сгруппированному ряду для расчетных сезонов. Параметры сглаживающих кривых распределения близки к соответствующим оценкам, полученным по экспериментальному ряду. По полученным результатам можно утверждать, что кривая обеспеченности трехпараметрического гамма-распределения может быть использована в качестве сглаживающей кривой для средних арифметических и максимальных концентраций азота аммонийного для лимитирующих сезонов.

В третьем разделе приведена методика расчета определения максимально-допустимых концентраций загрязняющего вещества в сбросных водах. За фоновый створ водотока приняты многолетние наблюдения на гидрометрических постах государственной сети Росгидромета. Выполненный корреляционный анализ показал наличие тесной междурядной связи между многолетними данными средних арифметических и максимальных величин концентраций загрязняющих веществ. Определены параметры линейной регрессионной зависимости. Разработан алгоритм математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе в двух вариантах. По первому варианту математическое моделирование средних арифметических концентраций загрязняющего вещества выполняется для величин имеющих внутрирядовые связи (простая цепь Маркова). По второму варианту математическое моделирование выполняется при их отсутствии. Для математического моделирования средних арифметических значений концентраций загрязняющего вещества используется закон трехпараметрического гамма-распределения. Математическое моделирование выполняется по кривым обеспеченности с параметрами сглаживающих кривых, подобранными при проверке статистических гипотез на согласованность с помощью статистического критерия Пирсона. Математическое моделирование концентрации загрязняющего вещества максимальных величин выполняется по регрессионной зависимости со средними арифметическими величинами. Отклонение случайных величин от регрессионной зависимости моделируется по нормальному закону распределения. Математическое моделирование средних и максимальных концентрации загрязняющего вещества выполнено для минерального фосфора и аммонийного азота в весеннем сезоне объем выборки составил 1000 величин. При чем математическое моделирование средних арифметических концентрации минерального фосфора выполнено с учетом внутрирядовых связей. Моделирование максимальных концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе позволяет оценить возможности поступления^ в водоприемник загрязненных вод ниже по течению. Эта возможность должна оцениваться при соблюдении установленных норм качества воды в контрольном створе.

В этом разделе приведены методические рекомендации математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе. Для этого используются средние арифметические и максимальные концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе по результатам данных натурных наблюдений. В' первую очередь определяется! возможность водного объекта принять дополнительно загрязненные сточные воды. Для этого по результатам математического моделирования максимальных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе определяется максимальное значение (максимум-максиморум). Эта величина сравнивается с нормативной и если она не превышает допустимый уровень загрязненности водотока, то водоток может быть использован в качестве водоприемника дополнительного сброса сточных вод. Убедившись в том, что водоприемник может принять дополнительное загрязнение, определяем возможную его концентрацию в контрольном створе. Если ставится задача максимального использования возможности водотока в пределах установленных норм загрязнения на расчетном участке, то ориентировочной максимальной характеристикой концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе принимается

ПДК. Для назначения допустимого уровня загрязнения водотока в контрольном створе определяется частное между значением ПДК и максимумом-максиморумом, полученным по результатам математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе. Затем преобразуем результаты натурных наблюдений средних арифметических и- максимальных концентраций загрязняющего вещества в следующем виде. Каждое значение концентрации загрязняющего вещества по данным многолетним натурных наблюдений за расчетный сезон умножает на полученный коэффициент. Далее с помощью математического моделирования осуществляется удлинение экспериментальных рядов средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе. Математическое моделирование средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества выполняется аналогично, как и для фонового створа. При этом следует заметить, что при переходе из фонового створа водотока в контрольный, сохраняются параметры кривой распределения, оценка корреляционной связи и регрессионная' зависимость. Таким образом, с помощью математического моделирования получен статистический ряд случайных величин средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе с учетом допустимого уровня» загрязнения в нем. Если контрольный створ; выбранного загрязнителя не является замыкающим, то назначение максимальных концентраций выполняется исходя из требований водопользователей и водопотребителей находящихся ниже по течению по договорам комплексного использования водного объекта. В случае если значение максимума-максиморума смоделированных максимальных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе для лимитирующего сезона равно или превышает нормативный уровень загрязнения, то управление качеством воды необходимо выполнять выше по течению водоприемника.

В разделе приведена методика назначения допустимых концентраций загрязняющего вещества в сбросных водах. Методика расчета основана на организации контроля концентрации загрязняющего вещества в фоновом, контрольном створах. Фоновый створ устанавливается выше по течению водоприемника от устья впадения магистрального канала и является основанием для организации осуществления попусков загрязняющих веществ в водоприемник. Контрольный створ выполняет контролирующие функции по допустимому уровню загрязнения водоприемника. Он располагается ниже по течению от устья сбросных вод на расстоянии, зависящем от комплекса местных гидрогеологических условий, требований водохозяйственного использования водоема. По первой рассматриваемой задаче нормативное содержание загрязняющего вещества в контрольном створе осуществляется назначением максимально-допустимого содержания загрязняющего вещества в сбросных водах. Концентрация загрязняющего вещества в водотоке зависит от многих абиотических, биотических и антропогенных экологических факторов и является случайной. В- связи с этим предлагается вероятностный подход к процессу загрязнения водоприемника сточными водами, поступающими с осушаемых водосборов. Удлинение рядов наблюдений в фоновом и полного смешения'створах осуществляется с помощью математического моделирования средних арифметических концентраций загрязняющего вещества по трехпараметрическому гамма-распределению и максимальных величин концентраций загрязняющего вещества с учетом регрессионной зависимости их со средними арифметическими значениями. По кривой обеспеченности максимальных концентраций загрязняющего вещества в, створе полного смешения определяется обеспеченность, величины ПДК. С учетом стохастичности процесса загрязнения осуществляется назначение величины «запаса», по обеспеченности равной 5-10%. К значению обеспеченности ПДК по кривой максимальных величин прибавляется «уровень запаса» и определяется величина максимально допустимого уровня загрязняющего вещества в контрольном створе. По прямой регрессии, используя эту величину, определяется среднее арифметическое значение в этом створе. С использованием балансовой зависимости определяется концентрация загрязняющего вещества в сбросных водах. В балансовой зависимости следует использовать средние величины гидрологических и гидрохимических параметров.

По второй задаче на основании планируемого сброса осуществляется по балансовой зависимости расчет концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе. Полученную величину следует отнести к средней арифметической из средних смоделированных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе. Полученный коэффициент умножается на данные натурных наблюдений средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в фоновом створе. По сформированным виртуальным рядам средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе выполняется математическое моделирование. Таким образом, получены данные в контрольном створе при наличии планируемого загрязнения. Определение допустимого уровня загрязняющего вещества в контрольном створе выполняется аналогично первой задаче.

Выполнение расчетов допустимого уровня» загрязняющего вещества в сбросных водах можно выполнять без использования математического моделирования при наличии репрезентативных рядов средних арифметических и максимальных величин в сезоне. Для этого применяется метод аналогий с применением проверки статистических гипотез на однородность критерием Вилькоксона.

В четвертом разделе приведена методика управления концентрацией загрязняющего вещества в сбросных водах, которая базируется на данных натурных наблюдений, статистической обработке и математическом моделировании гидрохимических параметров. Использование средних арифметических и максимальных величин, а также поправку на стохастичность дает возможность более надежно защитить водоприемник от загрязнения. Приведены рекомендации по снижению уровня загрязнения водотоков, исключению диффузного стока, хозяйственного использования богатых биогенными веществами сточных вод.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе выполнены исследования по изучению влияния стоков, содержащих биогенные вещества, на качество воды водоприемника. В основу исследований положены следующие положения.

1) Выбрана природно-климатическая зона исследований - Северо-Запад РФ (нечерноземная зона европейской территории России);

2) Водоприемниками сточных вод, поступающими с сельскохозяйственных мелиорированных территорий, являются малые реки;

3) Источниками загрязнения природных вод рассматриваются биогенные вещества - соединения азота и фосфора.

Природно-климатические условия Северо-Запада РФ характеризуется как зона неустойчивого земледелия. Основными факторами, оказывающими! влияние на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции, являются: короткий вегетационный период, низкое плодородие почв, промывной режим грунтов и др. Для улучшения условий возделывания сельскохозяйственной^ продукции в конце 70 и до середины 80^ годов прошлого века была развернута компания по широкому внедрению мелиоративных мероприятий по осушению сельскохозяйственных территорий. Водоприемниками осушительных систем, как правило, являются малые реки и ручьи. При интенсификации сельскохозяйственного и промышленного производств качество воды водоприемников стало резко ухудшаться. Основными источниками загрязнения, поступающими с мелиорированных территорий, являются биогенные вещества, которые главным образом формируются за счет внесения органических и минеральных удобрений, метаболизма культурных растений. В настоящей работе исследования проводятся для минеральных соединений азотной (аммоний, нитриты, нитраты) и фосфорной групп (фосфаты и общий фосфор).

Для анализа натурной информации биогенного загрязнения используются данные натурных наблюдений на постоянно действующих постах Росгидромета, организованных на малых реках. Подавляющее большинство малых рек относятся к четвертой категории по классификации Росгидромета, наблюдения на которых проводятся в определенные фазы гидрологического режима водотока. В работе используется натурная информация по Двинско-Печерскому и Верхнее-Волжскому водным бассейнам. Общий период наблюдения составляет 28 лет (1978-2006).

Целью исследования является выработка методических основ и принципов повышения качества управления гидрохимическим состоянием' водоприемника. За основу принят стохастический подход к процессу загрязнения сточными водами водотока-водоприемника. Ключевым направлением является удлинение рядов натурных данных с помощью математического моделирования методом. Монте-Карло. Для.- выполнения математического моделирования концентрации загрязняющего вещества используются методы математической статистики и теории вероятности.

При формировании однородных рядов гидрометрических и гидрохимических характеристик, общие' многолетние ряды, натурных данных, разделены на два сезона: весенний (март-май) и осенний-(август-октябрь). В пределах выбранного лимитирующего сезона натурная информация преобразуется в массивы средних арифметических и максимальных величин за каждый год выполненных наблюдений. По каждому ингредиенту получены оценки расчетных статистических параметров, выполнены автокорреляционный, корреляционный и регрессионный анализы, использованы статические методы при проверке гипотез на однородность и согласие.

Рассматривается вопрос группировки однородных рядов натурных данных по рекам-аналогам с использованием статистического непараметрического критерия однородности Вилькоксона. При необходимости с помощью этого критерия предлагается объединять неоднородные ряды натурной информации с допустимым уровнем неоднородности, а также построение кривой обеспеченности по ранжированному сгруппированному ряду. Допустимым уровнем неоднородности считается превышение расчетного значения критерия Вилькоксона над критическим не более чем на 10%.

В качестве сглаживающих кривых для концентраций биогенных загрязняющих веществ можно использовать трехпараметрическое гамма-распределение. Подбор параметров сглаживающих кривых распределения выполняется статистическим критерием согласия Пирсона, при малых выборках (20-50 значений) дополнительно используется критерий Колмогорова-Смирнова. Подбор параметров генерального распределения выполняется при помощи кривых обеспеченности. Учитывая большие погрешности при оценке коэффициента асимметрии для подбора сглаживающих кривых, разработан механизм проверки статистических гипотез согласия по комплексу. В комплекс входит банк ординат кривых трехпараметрического гамма-распределения при различном соотношении С5/Су и вариации Су.

Результатом статистической обработки данных натурных наблюдений является: определение несмещенных оценок мер положения, рассеивания и формы кривой распределения для средних арифметических гидрохимических характеристик, существенность автокорреляционных и корреляционных связей с максимальными величинами.

Автокорреляционная связь оценивается между соседними величинами ряда (простая цепь Маркова) с проверкой существенности ее по нескольким критериям (Неймана, Андерсона, Стьюдента).

Для оценки междурядовой связи использовалась парная линейная корреляция с определением существенности, ее несколькими способами (приближенная оценка, с помощью средней квадратической ошибки, Стьюдента). Корреляционная связь гидрологических (расхода воды) и гидрохимических (биогены) параметров получилась не существенной. По результатам обработки натурной информации установлена тесная корреляционная связь между средними арифметическими и максимальными величинами концентраций биогенного загрязняющего вещества. Определены параметры линейных регрессионных уравнений.

Математическое моделирование концентрации биогенного загрязняющего вещества выполняется по средним арифметическим значениям. Математическое моделирование осуществляется при помощи генератора равномерно-распределенных случайных чисел с использованием кривых обеспеченности трехпараметрического гамма-распределения. Разработаны два метода математического моделирования средних арифметических концентраций загрязняющего вещества: - первый при наличии, а второй при отсутствии автокорреляционных связей в натурной информации. Математическое моделирование максимальных концентраций загрязняющего вещества выполняется с учетом регрессионной связи их со средними арифметическими величинами. Разброс величин от регрессионной зависимости осуществляется по нормальному закону распределения. Выполнена статистическая обработка смоделированных рядов средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего, вещества.

Управление концентрацией загрязняющего- вещества, в сбросных водах базируется на контроле качества воды в фоновом (до устья впадения: магистрального канала), контрольном (полного смешения) и сбросном створах. Учитывая отсутствие комплексных наблюдений в расчетных створах, за фоновый в настоящей работе принят гидрометрический створ Росгидромета.

По данным натурных наблюдений средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в лимитирующий сезон выполняется математическое моделирование концентрации загрязняющего вещества в фоновом створе. С использованием математической статистики выполняется обработка смоделированных значений с оценкой возможности использования водотока в качестве водоприемника сточных вод. Следующим этапом является математическое моделирование средних и максимальных концентраций загрязняющего вещества в створе полного смешения сточных вод с водами водоприемника (контрольный створ). Для этого в створе полного смешения строится виртуальный ряд данных натурных наблюдений с учетом поступившего в водоприемник загрязнения. Основными принципами при этом являются сохранение параметров кривой распределения с учетом, что концентрация загрязняющего вещества принимается консервативной. Выполнено математическое моделирование средних арифметических и максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе. По кривой обеспеченности максимальных концентраций загрязняющего вещества в контрольном створе определяется обеспеченность ПДК, с учетом стохастического процесса загрязнения водотока величину обеспеченности следует увеличить на 5-10%. По полученной величине с использованием регрессионной зависимости определяется среднее арифметическое значение концентрации загрязняющего в контрольном створе. С помощью балансовой зависимости определяется средняя концентрация; загрязняющего в устье сбросного канала. При использовании балансовой зависимости все гидрологические и гидрохимические величины должны быть средними арифметическими величинами.

Для* выполнения поставленной задачи^ выбраны, объекты исследования; выполнены работы по сбору и обработке натурной информации. Автором создана электронная база данных натурных наблюдений, разработана методика статистического анализа и математического моделирования концентрации загрязняющего вещества в расчетных створах. Выполнены необходимые расчеты. Предложены рекомендации- по управлению поступления загрязняющего вещества в водоприемник.

Дальнейшие исследования могут быть направлены на проверку предлагаемой методики в других географических зонах на биогенных и не только загрязняющих веществах.

1. Брудастов А. Д. Осушение болот и регулирование водоприемников: пособие для ВТУЗов Текст./ А.Д. Брудастов. -М.: Новый агроном, 1928. -431 с.1934

2. Крицкий С.Н. Расчеты речного стока: Инженерная гидрология (гидрологические и водохозяйственные расчеты) Текст.: Учеб. пособие для строит. Вузов/ С.Н.Крицкий, М.Ф.Менкель. -М.; JI. : Госстройиздат, 1934. -259с.1940

3. Звонков В.В. К вопросу комплексного использования малых рек Советского Союза Текст./ В.В. Звонков. -М.: Речиздат, 1940. -244с.1946

4. Гидрологический ежегодник Текст. -JI, т.1,вып.0-3,1946-1988.1950

5. Алекин O.A. К изучению количественной зависимости между минерализацией, ионным составом и водным режимом рек СССР Текст./ O.A. Алекин.//Тр.ГГИ. -Л.: 1950, вып.25. -С. 25-40.1952

6. Алмазов A.M. О связи между гидрологическим и гидрохимическим режимами рек Текст./ А.М.Алмазов //ДАН УССР, 1952, вып.З. -С. 208-212.

7. Крицкий С.Н. Водохозяйственные расчеты: (Регулирование речного стока, водохозяйственные и водноэнергетические расчеты) Текст.: Учебное пособие для гидрометеорологических вузов / С.Н. Крицкий, М.Ф.Менкель. -Л.: Гидрометеоиздат, 1952. -392 с.1953

8. Алекин O.A. Основы гидрохимии Текст./ O.A. Алекин. -Л.: Гидрометеоиздат, 1953. -296с.

9. Осушение минеральных и болотных земель Текст./ Под ред. В.А. Шаумяна.— 4-е изд. -М: Сельхозгиз, 1955. -443 с.1958

10. Минеев В.А. Вологодская область Текст./ В.А.Минеев, В.М. Малков. -Вологда: Вологодское книжное издание, 1958. -319 е.1959

11. Крицкий С.Н. Расчет многолетнего регулирования речного стока с учетом корреляционной связи между стоком смежных лет Текст./ С.Н. Крицкий М.Ф. Менкель/ «Труды 3 Всеросийского гидрологического съезда», 1959, т.6, С. 6-181960

12. Алексеев Г.А. Графоаналитические способы определения и приведения к длительному периоду наблюдений параметров кривых распределения Текст./ Г.А .Алексеев. Труды//ГТИ, 1960, вып 73, -С. 90-140.

13. Dury G.H. Misfit stream: problem in interpretation discharge and distribution Text.// Geol. rev. Vol. 50. 1960. № 2.1961

14. Бахтиаров В.А. Водное хозяйство и водохозяйственные расчеты Текст.: учебник для государственных университетов и гидрометеорологических вузов / В.А.Бахтиаров. -JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1961. -432с.

15. Бусленко Н.П. Метод статистических испытаний (Монте Карло) и его реализация на цифровых вычислительных машинах Текст. / Н.П. Бусленко, Ю.А.Шрейдер. -М.: Гос. изд-во физико-математической лит., 1961. -226 с.

16. Лелявский С. Введение в речную гидравлику Текст. / С. Лелявский /Пер. с анг. H.H. Федорова. -Л.: Гидрометеорологическое издание, 1961. -229с.1962

17. Бусленко Н.П. Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) Текст./ Н.П. Бусленко, Д.И. Голенко, И.М. Соболь и др. -М.: Гос. изд-во физико-математической лит., 1962. -331 с.

18. Главное управление гидрометеорологической службы при совете министров СССР. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Текст./ Под ред. И.М.Жила. -Т.З. Северный край. -JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1965.

19. Главное управление гидрометеорологической службы при совете министров СССР. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность Текст. -Т.2. Карелия и Северозапад. -JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1965.

20. Главное управление гидрометеорологической службы при совете министров СССР. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность Текст. -Т. 10. Верхневолжский район. -JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1965.

21. Монин A.C. Статистическая гидромеханика Текст. / A.C. Монин, А.М.Яглов. -М.: Наука, 1965, 4.1. -681с.

22. Шкинкис Ц.Н. Некоторые результаты исследований речного и дренажного стока Текст. / Ц.Н.Шкинкис, Л.С.Аносова //Тр. ЛатНИИГиМ, 1965, N4i -С.83-148.1966

23. Железняков Г.В. Точность гидрологических измерений и расчетов Текст. / Г.В. Железняков Б.Б .Данилевич. -Л.: Гидрометеоиздат, 1966. -240с.

24. Кендалл М.Теория распределений Текст. / М. Кендалл, А.Стьюарт. -М.: Наука, 1966. -588с.

25. Северное управление гидрометеорологической службы. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики Текст. Т. 3 Северный край // под ред. Жилы И.М. -Л.:Гидрометеоиздат, 1966. -396 с.

26. CramerH. and Leadbetter, M.R. Stationary and related stochastic processes, John Wiley and sons Text., 1967. New York.

27. Захаровская Н.Н. О влиянии осушения болот на речной сток Текст./ Н.Н. Захаровская /Науч.зап. МГМИ, 1968, вып.32. -С.90-91.

28. Леви И.И. Инженерная гидрология Текст. / И.И.Леви. -М.: Высшая школа, 1968. -340с.

29. Соболь И.М. Метод Монте-Карло Текст. / И.М.Соболь. -М.: Наука, 1968.-64с.1969

30. Гладкова С.П. Водноэнергетические расчеты методом Монте-Карло Текст. / С. П. Гладкова и др.; под ред. А. Ш. Резниковского. -М.: Энергия, 1969. -303 с.

31. Смирнов А.В. Курс теории вероятности и математической статистики Текст. / А.В. Смирнов И.В., Дунин-Барковский.-М.: Наука, 1969. -500с.

32. Хрисанов Н.И. Исследование суффозионных процессов и заиления гончарного дренажа в несвязных грунтах Текст.: Автореф. дис. канд. техн. Наук/ Н.И. Хрисанов. -СПб, 1969. -19 с

33. Moran Р.А. Statistical Inference with Bivariate Gamma-distributions Text.// Biometrica. 1969. Vol. 56(3). -P. 627-634.1970

34. Смирнов H.B. Теория вероятности и математическая статистика Текст. / Н.В. Смирнов. -М.: Наука, 1970. -290с.1971

35. Булавко А.Г. Водный баланс речных водосборов Текст./ А.Г. Булавко. -Л.: Гидрометеоиздат, 1971.-304 с.

36. Кубышкин Г.П. О влиянии осушительных мелиораций на сток половодья малых мелиорируемых рек УССР Текст. / Г.П. Кубышкин //Мелиорация и водное хозяйство. 1971, вып.24. -С.70-77.

37. Каркушев Г.Н. Влияние осушительных мелиораций на сток равнинных рек Украины Текст. / Г.Н. Каркушев.//Мелиорация и водное хозяйство, 1972, вып.22 -С.47-52.

38. Левковский С.С. О влиянии осушения болот на сток рек в бассейне реки Десны Текст./ С.С. Левковский // Вестн. Киевск. ун-та. сер.географ. N13, 1972, -С.70-77.

39. Покрасс В.Л. Определение законов распределения случайных величин Текст. /В.Л. Покрасс, H.A. Кандыба. -Киев, 1972. -81с.1973

40. Булавко А.Г. Состояние и перспективы исследований по оценке влияния осушения болот на водные ресурсы Белоруссии Текст. / А.Г. Булавко //Тр.ГТИ, 1973, вып.208 -С.161-167.

41. Булавко А.Г. Современное представление о влиянии осушительных систем на водные ресурсы и качество вод- Текст. / А.Г. Булавко, М.Т. Булавко //Метеорология и гидрология, 1973, N6 -С.108-112:

42. Булавко А.Г. Прогнозирование изменения водного баланса под влиянием хозяйственной деятельности Текст. / А.Г. Булавко //Водные ресурсы, 1973, N4. -С.50-59.

43. Ежов А.И. Вычисление рядов распределений Текст. / А.И. Ежов. -М.: Статистика, 1973.

44. Иванов К.Е. Некоторые основные положения методики исследования влияния осушительных мелиораций на водные ресурсы и водный режим территорий Текст. / К.Е.Иванов, С.М. Новиков.//Тр.ГГИ, 1973, вып.208. -С.153-160.

45. Иозопайтис А. Изменение режима стока малых рек под влиянием осушения дренажем минеральных земель в условиях Литовской ССР Текст. / А.Иозопайтис //Тр. ГГИ, 1973, вып.208. -С.222-224.

46. Кендалл М. Статистические выводы и связи Текст. / М. Кендалл, А. Стьюарт. -М.: Наука, 1973. -900с.

47. Клюева К.А. Влияние осушительных мелиораций на гидрологический режим ряда рек Белоруссии Текст. / К.А Клюева. //Тр. ГГИ, 1973, вып.208. -С.187-211.

48. Кубышкин Г.П. Оценка влияния осушения пойменных болот на годовой и максимальный сток малых рек УССР (бассейн Днепра) Текст./ Г.П. Кубышкин. // Труды ГГИ вып.208, 1973 -С. 213-221

49. Соболь ИМ. Численные методы Монте-Карло Текст. / ИМ. Соболь.-М.: Наука, 1973.-311 с.

50. Фашевский Б.В. Изменение стока под влиянием осушительных мелиораций Текст. /Б.В. Фашевский, М.П. Карбовский // Метеорология и гидрология, 1973, N8 -С.59-65.

51. Хейхурайнен JI.B. Гидрологические изменения, обусловленные лесомелиорацией. -В кн.: Международный симпозиум по гидрологии заболоченных территорий Текст./ JI.B. Хейхурайнен. -М.: 1973, т.2. -С.70-74.

52. Хомик К.Т. Влияние осушения на режимречного стока в условиях ЭССР Текст. / К.Т. Хоммик / Труды ГГИ, вып. 208, 1973. -С. 180-1861974

53. Главное управление гидрометеорологической службы при совете министров СССР. Влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы и водный режим Текст. выпуск 221. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -299с.

54. Нестеренко И.М. Изменение водного и теплового режима осушаемых болот Текст.: В кн.: Пути изучения и изменения болот Северо-Запада Европейской части СССР / И.М.Нестеренко, Ю.П.Дубровский. -Л.: Наука, 1974. -С.43-60.

55. Рождественский A.B. Статистические методы в гидрологии Текст./ A.B. Рождественский, А.И. Чеботарев. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974. -424с.

56. Шкинкис Ц.Н. Проблемы гидрологии дренажа Текст. / Ц.Н. Шкинкис. -JL: Гидрометеоиздат, 1974. -С.4-315.

57. Штыков В.И. Особенности действия закрытых дренажей в весенний период Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук/ В.И. Штыков. -СПб ; СПбГТУ, 1974. -23 с.

58. Klemes V., Boruvka L. Simulation of Gamma-distributed First-order Markov Chain//Water Resources Research. Text., 1974. Vol. 10. N1. -P. 87-91.

59. Rao A.R. and Chenchayya, B.T., 1974,Probabilistic analysis and simulation of the short-term increment rainfall process. Technical Report No.55 Text., Purdue Univercity,Indiana.1975

60. Брант 3. Статистические методы анализа наблюдений Текст. / З.Брант. -М.: Мир, 1975.-312с.

61. Булавко А.Г. Гидротехнические и экологические последствия осушения земель Текст. / А.Г. Булавко, Б.С. Маслов // Гидротехника и мелиорация. 1975. №7 -С.77-81.

62. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятности и математической статистике Текст. / В.Е. Гмурман. -М.: Высшая школа, 1975.

63. Глазычева Л.И. Влияние хозяйственной деятельности на уровенный режим озер Латвии Текст.: В кн.: Гидрология озер и водохранилищ, ч.1,/ Л.И. Глазычева. -М.: 1975. -С.58-65.

64. Ермаков С. М. Метод Монте-Карло и смежные вопросы Текст.:— 2-е изд., доп./ С. М. Ермаков. -М.: Наука, 1975. -471 с.

65. Крамер Г. Математические методы статистики Текст. / Г. Крамер. -М.: Мир, 1975. -648с.

66. Шемякина О.Н. Химический состав дренажных вод при осушении мелиоративных дерново-подзолистых почв Текст.: В кн.: Мелиорация, путь к высоким урожаям / О.Н.Шемякина. -Л.: Лениздат, 1975. -С. 112-120.

67. Burns R. S., Hardy R. W. Nitrogen fixation in bacteria and higher plants. Text. New York: Springer-Verlag, 1975.

68. Ермаков С.А. Курс статистического моделирования Текст. / С.А. Ермаков, Г.А. Михайлов:-М.: Наука, 1976. -319с.

69. Зарубаев Н.В. Комплексное использование и охрана водных ресурсов Текст. / Н.В.Зарубаев. -Л.: Стройиздат, 1976. -222с.

70. Иванов Ю.И. О времени продвижения загрязненной жидкости к дренам Текст. / Ю.И. Иванов, В.П. Семенов // Тр. Ленгипроводхоза, 1976, вып.5. -23с.

71. Перехрест С.М. Влияние осушительных мелиораций на речной сток Текст.: В кн. Труды 4 всесоюзного гидрологического съезда/ С.М. Перехрест. -Л.: 1976, т.4. -С.149-161.

72. De Thoch F., Dhease A., Cottenic A. Modeling mineral content: variation in natural water//System simulation in waters resources. Text. Amsterdam: North-Holland-Publishers, 1976. -P. 261—274

73. Maneell R. S., Selim H. M:,, Fiskell.' J. G. Simulated transformations and transport of phosphorus in-soil Text. //Soil Sci. 1977. Vol. 124, N 2. -P. 102—109.

74. Skinnner К. J. Hidrogen fixation Text.//Chem: and Eng. News. 1976. N 4.

75. Vollenweider R. A. Advances in defining critical loading levels for phosphorus in Lake eutrophicationi//Mem. Inst. Ital; Hydrobiol. Text. 1976.' Vol. 33. -P. 53.1977

76. Временные рекомендации по разработке раздела " Охрана окружающей среды" в проектах мелиорации и водохозяйственного строительства-Текст. -Л.: Минводхоз СССР, Ленгипровохоз, 1977. -47с.

77. ГоСТ 17.1.2.04-77 Охрана природы. Гидросфера. Паказатели состояния и правила токсикации рыбохозяйственных водных объектов Текст. -М.: Изд-во стандартов, 1978. -17с.

78. Самофалов Д.П. О поверхностном стоке с дренированных сельскохозяйственных полей Северо-Западной зоны РСФСР Текст./ Д.П. Самофалов // Водный режим почв и его регулирование в условиях Нечерноземной зоны./ Сб.научн.тр. СевНИИГиМ/. -Л.,1977 -С.55-62

79. Сванидзе Г.Г. Математическое моделирование гидрологических рядов для водноэнергетических и гидрологических расчетов Текст. / Г.Г. Сванидзе. -JI. : Гидрометеоиздат, 1977. -296 с.

80. Embrechts P., Kluppelberg С., Mokosh Т. Modeling Extreme Events. Text. Berlin: Springer, 1977. -645 p.1978

81. Аппель M.B. Управление качеством природных вод // Итоги науки и техники Текст.: Сб. науч. работ / Гидрология суши/ М.В. Аппель, Г.П. Кумсиашвили. -М.:ВИНИТИ, 1978, т.З.-С. 164-222.

82. Временные методические указания по оценке влияния дренажных стоков на качество воды водоприемников рыбохозяйственного назначения на территории Калининской области Текст. -Калинин, 1978 -23 с.

83. Захаровская Н.Н. Гидрология и регулирование стока Текст.: Метод. Указания / Н.Н. Захаровская. -М.: ВСХИЗО, 1978. -69с.

84. Adachi N., iKeda S. Stability Analysis of Eutrophication Models, Text. IIASA, RM-78-53, Luxemburg, 1978.

85. Klemes V. Physically based stochastic hydrologie analysis Text.// Adv. Hydrosci. 1978. V. 11. -P. 285-356.

86. Ostrovsky M. L., Duthic H. C. An approach to modelling productivity in reservoirs Text.//Verh. Int. Ver. theor. and adew. Limnol. 1978. Vol. 20, N 3. -P. 1562.1979

87. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология Текст. / Н.Ф. Возная. -М.: Высшая школа, 1979. -342 с.

88. Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты Текст. / И.Ф. Горошков. -Л.: Гидрометеоиздат, 1979. -431 с.

89. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики (за 1971-1975 гг и весь период наблюдения) Текст.: Т. 3. Северный край. -Л.: Гидрометеоиздат, 1979. -432с.

90. Иванов Ю. И. Исследования влияния отводимых с осушаемых земель стоков на качество воды водоприемников Текст.: Дис.- канд. техн. наук/ Ю. И. Иванов. -Л., 1979. -255с.

91. Пестряков В.К. Вынос веществ с дренажным стоком, как некомпенсированная часть баланса в почве Текст. / В.К. Пестряков //Повышение плодородия почв путем мелиорации /Сб. науч. тр. СевНИИГиМ. -Л., 1979. 90-96.

92. Петербургский В.А. Круговорот и баланс питательных веществ в земледелии Текст. В.А. Петербургский. -М.: Наука, 1979.

93. Пугачев B.C. Теория вероятностей и математическая статистика Текст. / B.C. Пугачев. -М.: Наука, 1979.

94. Резняковский А.Ш. Гидрологические основы гидротехники Текст. / А.Ш. Резняковский, А.Ю. Александровский, В.В. Атурин и др. -М., Энергия, 1979. -231 с.

95. Шикломанов И.А. Антропогенное изменение водности рек Текст. / И.А. Шикломанов. -Л., Гидрометеоиздат, 1979. -300 с.

96. Bendorf J. A contribution to the phosphorus loading concept Text. //Int. Gesamt Hydrobiol. 1979. Bd 64, N 3.

97. Donigian A. S., Crawford N. H. Water quality model for agricultural runoff/Modelling of rivers. Text. Wiley-Interscience Publishers, 1979. -P. 121.

98. Minns С. H., JOhson M. G. Temporal variation in the nutrient export of rivers draining into the Bay of Quante, Ontario, Canada//Water Resours Bull. Text. 1979. Vol. 15, N4.-P. 1061—1072.

99. Niemi J. Application of an ecological simulation model to lake Paijanne//Proc. Publications of the water research institute. Text. Helsinki. 1979. N 28. -P. 40.

100. Whitehead P. System model of Stream flow and water quality in the Bedford-Quse River. 1, Stream flow modelling//Water Res. Text. 1979. Vol. 13, N 12. -P. 1155—1169.

101. Алексанкин A.B. Мелиорация земель в нечерноземной зоне РСФСР Текст. / A.B. Алексанкин, Н.И. Дружинин.-М.: Колос, 1980. -287 с.

102. Александров JI.H. Гидрометрия для гидротехнических специальностей Текст.: Учебное пособие по гидрометрической практике/ Л.Н.Александров. -Л.: ЛПИ, 1980. -84 с.

103. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗОВ Текст./И.Н.Бронштейн, К.А. Семендяев. -М.: Наука, 1980. -975с.

104. Булдей В.Р. Гидромелиоративное строительство и охрана окружающей среды Текст. / В.Р. Булдей. -Киев, 1980. -199 с.

105. Гидрологические расчеты при осушении болот и заболоченных земель, Текст. / Под ред. К.Е. Иванова. -Л., Гидрометеоиздат, 1980. -375с.

106. Калюжный И.Л. Влияние осушения болот на стокоформирующие факторы весеннего половодья Текст. / И:Л. Калюжный, Ю.В.Карпенко//Пути повышения эффективности мелиораций. -Петрозаводск, 1990. -С. 13-22

107. Клюева К.А. Оценки влияния осушительных мелиораций на водный режим рек Белоруссии Текст./ К.А. Клюева, Ю.М. Покумейко // сб.работ по гидрологии1. 1980, №6>-С.62-97.

108. Маслов Б.С. Влияние мелиоративных систем на водный режим и продуктивность прилегающих территорий Текст./ Б.С.Маслов, Е.П. Панов // обзорная информация №16 ЦБНТИ Минводхоза СССР. -М., 1980 -58с.

109. Межзональное перераспределение водных ресурсов Текст. / Под ред. А.А.Соколова. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -375с.

110. Кумина Т.Д. Инженерная гидрология Текст. / Т.Д. Кумина, М.А. Михалев. -Л.: ЛПИ, 1980. -73с.

111. Указания по изучению и определению выноса минеральных и органических веществ и ядохимикатов дренажными и грунтовыми водами с мелиорируемых земель Текст. /БелНИИМиВХ. -Минск, 1980. -76с.

112. CREAMS: A Field scale Model for Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural, and Management. Systems. Department of Agriculture Con-serv Text. //Research Report 1980. N 26. -640 p.

113. Ogg W., Heimlich R., Pionke H. Efficiently reducing of nonpoint phosphorus loads to lakes and reservoir//Water Resour. Bull. Text. 1980. Vol. 16, N 6. -P. 967970.

114. Thomas N. A., Robertson A., Sonzogni W. C. Review of control objectives of new target loads and input controls // Phosphorus Management Strategies for Lakes Proc. Text. 1979. Conf., Michigan, USA: Ann Arbor Science Publishers, 1980. -P. 61—90.

115. Walters C. J., Park R. A., Koonce J. F. Dynamic model of lake ecosystems Text.// The functioning of fishwater ecosystems. Cambrige, Cambrige University Press. 1980.1981

116. Брез1унов B.C. Влияние мелиорации и химизации на качество вод Текст./ B.C. Брезгунов, Н.В.Окулик. В кн. Мелиорация переувлажненных земель. -Мн.: Урожай, 1981, т.29. -С.99-107.

117. Временные методические указания по расчету выноса биогенных веществ неорганизованным поверхностным и внутрипочвенным стоком с земельных угодий в водные объекты Текст. / УралНИИВХ. -Свердловск, 1981. -30 с.

118. Гавич И.К. Методы обработки гидрогеологической информации с вариантами задач Текст./И.К. Гавич, С.М.Семенова. -М.: Высшая школа, 1981. -161с.

119. Джеймс А. Математические модели контроля загрязнения воды Текст. / А. Джеймс. -М.: Мир, 1981. -469с.

120. Железняков Г.В. Гидрология и гидрометрия Текст. / Г.В. Железняков. -М.: Высшая школа, 1981. 264с.

121. Караушев А.В. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод Текст. / А.В. Караушев. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

122. Картвелишвили H.А. Стохастическая гидрология Текст.: — 2-е изд., перераб и доп./ Н.А. Картвелишвили. -JL: Гидрометеоиздат, 1981. -165с.

123. Крицкий С.Н. Гидрологические основы управления речным стоком Текст./ С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель. М.: Наука, 1981. -255с.

124. Козловский Б.Н. Влияние осушительных мелиораций на природные комплексы Текст. / Б.Н. Козловский // мелиорация и водное хозяйство. Инф.сборник ЦБНТИ ГК Водстрой. -М., 1981. вып.З Комплексное использование и охрана водных и земельных ресурсов

125. Методические основы оценки антропогенного влияния на качество поверхностных вод Текст. / Под ред. А.В.Караушева. -Л.:Гидрометеоиздат, 1981. -С.42-44.

126. Рябушкин Т.В. Общая теория статистики Текст.: учебное пособие вузов / Т.В.Рябушкин, М.Р. Ефимова, И.М.Ипатова, Н.И. Яковлева. -М.: Финансы и статистика, 1981, -279 с.

127. Руководство по определению расчетных концентраций минеральных и органических веществ и пестицидов в дренажном и поверхностном стоке с мелиоративных земель Текст.: ВТР-П-30-81/Минводхоз СССР. -М., 1981 -42с.

128. Руководство по разработке раздела "Охрана природы" в составе проекта мелиорации земель Текст. // ВТР-П-2.3-80. -М.!, 1981.-58с.

129. Самофалов Д.П. Определение составляющих воднобалансовых уравнений при расчетах водного режима сельскохозяйственных полей нечерноземной зоны РСФСР сезонно-мерзлотных почв Текст. / Д.П. Самофалов. Сб. науч. Тр. СевНИИГиМ / -Л., 1981.

130. Janus L. L., Vollenweider R. A. The OECD Cooperation Programme on Entrophication. Canadian Contribution Scientific Series N 131. Canadian Centre For Inland Waters. Text. Burlington. Canada. Ontario. 1981.

131. Matsumura T., Joshiynki S. An optimisation problem related to the regulation of influent nutrient in aquatic ecosystems. Text. Int. J. Syst. Sci., 12, 1981.

132. Roberts P. V., Valocehi A. J. Principles of organic contaminant behavior durind artificial recharge//Quality of Craindwater. Proceedings of an Inter. Symposium Noordwjkerhaut. Text. 1981. Vol. 17. -P. 439—450.

133. Schnoor J. L., O'Connor D. J. A steady state eutrophication model for lakes//Water Res. Text. 1981. Vol. 14, N 11. V

134. Wentz D. A. Lake classification-is there method to this madeness?// Bioto and Biological parameters as environmental indicators Geological Survey Circular 848-B, Text. 1981.-P. 24.1982

135. Беляев Ю.К. Основы математической статистики Текст. /Ю.К. Беляев,. Е.В. Чепурин. -М.: МГУ, 1982. -100 с.

136. Брезгунов B.C. Методика оценки мелиоративных (осушительных ) систем по их влиянию на качество вод Текст.: В кн. Новые конструкции мелиоративных систем и сооружений на их/ В.С.Брезгунов. -Мн.:1982. -С.145-149.

137. Бестужев-Лада И.В. Рабочая книга по прогнозированию Текст. / И.В. Бестужев-Лада, С.А. Саркисян. Э.С.Минаев и др.; Под ред. И.В .Бестужев-Лада. -М'.: Мысль, 1982. -430с.

138. Гришанин К.В: Гидрология и водные изыскания5Текст. / К.В. Гришанин, Ю.И. Сорокин. -М.: Транспорт, 1982. -212с.

139. Ермаков С.А. Статистическое моделирование Текст. / С.А. Ермаков, Г.А. Михайлов. -М.: Наука, 1982. -294с.

140. Иванов Ю.И. Влияние сельскохозяйственных мелиораций на качество воды водоприемников Текст. / Ю.И.Иванов, Ю.Б.Полетаев, В.Н. Шурыгин // Рациональное использование природных ресурсов и охраны окружающей ■ среды. -Л.: ЛПИ, 1982, вып.5. -С.62-66.

141. Крицкий С.Н. Гидрологические основы управления речным стоком Текст. / С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель.-М.: Наука, 1982, 271 с.

142. Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. Влияние хозяйственной деятельности на водный режим Текст. -М., 1982. -78с.

143. Sharpley A. N., Smith S. J., Menzel R. G. Prediction of phosphorus losses in runoff from southern plains watersheds//!. Environ. Text. Qual. 1982. Vol. 11, N 2. -P. 247—257. ^

144. Shindler Z., Straskraba M. Optimal control of reservoir eutro-phication//Vodohospodarsky casopis. Text. 1982. N 30. -P. 5.1983

145. Болыпев JI.H. Таблицы математической статистики Текст./ JI.H. Болыпев, Н.В. Смирнов. -М.: Наука, 1983.

146. Базыленко Г.М. Изменение основных гидрографических характеристик и водного режима бассейна р.Цны под влиянием мелиорации Текст. / Г.М. Базыленко, С.Ф. Бычук //Вестн.Белорус.ун-та, 1983, сер.2, N3. -С.50-55.

147. Бикель П. Математическая статистика Текст.: вып. 2 / П. Бикель, К. Доксам. -М.: Финансы и статистика, 1983. -252с.

148. Временные рекомендации по регулированию водного режима и освоению обвалованных (польдерных) земель в Нечерноземной зоне РСФСР Текст. / СевНИИГиМ- 1983. -63 с.

149. Глухов В.В. Применение статистических методов в задачах управления металлургическим производством Текст. / В.В. Глухов, А.Ф. Мест. -Л.: ЛПИ, 1983. -64с.

150. Иванов Ю.И. Водоохранные аспекты осушения земель Текст. / Ю.И. Иванов, К.Н. Криулин, Е.А. Лебедева // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. -Л.: ЛПИ, 1983, вып.6. -С.16-19.

151. Лапшинков B.C. Без малых рек нет больших Текст. / B.C. Лапшинков. -Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издание, 1983. -127с.

152. Скоропанов С.Г. Влияние осушения и освоения на качество почвенно-грунтовых вод Текст.: -В кн. Вопросы эксплуатации осушительно-увлажнительных систем / С.Г. Скоропанов, B.C. Брезгунов. -Минск, 1983. -С.157-165.

153. Шебеко В.Р. Влияние осушительных мелиораций на водный режим территорий^ Текст. / В.Р. Шебеко. -Минск: Ураджай, 1983. -200с.

154. Шемякина О.Н. Оценка химического состава дренажного стока на вновь мелиорируемых угодиях Текст./ О.Н. Шемякина //Расчет конструкций и осушительно-восстановительных систем в Нечерноземной зоне РСФСР/ Сб.науч.тр. СевНИИГиМ/-Л., 1983 -С.122-126

155. Bogardi I., Laslo D., Duckstein L. Trade-off between cost and effectiveness of control of nutrient loading into a water body//Proc. Inst, for applied sistems analysis. Text. Austria. Luxemburg. 1983. -36 p.

156. Keith B. Surface water hydrology-runoff generation and basin structure//Rev. Geophys, and Space Phy's. Text. 1983. Vol. 21, N 9. -P. 721—730.

157. Matematical Modelling of Water Quality Streams, Lakes and Re-servoirs//T. Orlov-International Institute for Applied Systems. John Willey and Sons. Text. 1983. -P. 518.

158. Tong H. Threshold Models in Non-linear Time Series Analysis. Text. Lecture Notes in Statistics. 21, Springer-Verlag, New-York, 1983. -323 p.

159. Watanabe M., Harleman D. R. F., Vasiliev O. F. Mathematical Modeling of Water Quality: Streams, Lakes and Reservoirs. Text. USA. Chichester, 1983. 274— 336 p.1984

160. Белогуров В.П. Применение обобщенных показателей для оценки загрязненности водных объектов Текст.: —В кн.: Комплексные оценки качества поверхностных вод / В.П. Белогуров, В.Р. Лозаннский. -Л., 1984. -С.48-60

161. Веников В.А. Теория подобия и моделирования Текст.: Учебник для вузов. 3-е изд, перераб. и доп / В.А. Веников, Т.В. Веников. -М.: Высшая школа, 1984. -439с.

162. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике Текст. / Г.Н. Зайцев. -М.: Наука, 1984. -424с.

163. Канарский Н.Д. Гидрологические расчеты Текст. / Н.Д. Канарский, М.А. Михалев. -Л.: ЛПИ им. М.И.Калинина, 198,4. -63с.

164. Можевитинов А.Л. Введение в гидротехнику Текст.: Учебное пособие вузов/А.Л. Можевитинов, Г.В. Симаков, A.B. Михайлов, В.Н. Поспелов; Под ред. А.Л.Можевитинова. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -232 с.

165. Мартынова М.В. Азот и фосфор в донных отложениях озер и водохранилищ Текст. / М.В. Мартынова. -М.: Наука, 1984. -158с.

166. Новиков С.М. Влияние осушительных мелиораций на водный режим болот, сельскохозяйственных полей и речных бассейнов в Нечерноземной зоне Текст. / С.М. Новиков, Ж.С. Гончарова // Обзорная информация. -Обнинск/ ВНИИГМИ-МЦД, 1984. -49с.

167. Соколов И.Ю. Таблицы и номограммы для расчета результатов химических анализов природных вод Текст. / И.Ю Соколов. -М.: Недра, 1984. -160с.

168. Шведовский П.В. Мелиорация и природная среда Текст. / П.В. Шведовский. -Минск, 1984. -160с.

169. Шелутко В.А. Статистические модели и методы исследования многолетних колебаний стока Текст. / В.А. Шелутко. -JL: Гидрометеоиздат, 1984.-158с.

170. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузов Текст./ Д.В. Штеренлихт -М.: Энергоатомиздат, 1984. -640с.

171. Экологические проблемы применения удобрений Текст. / Под ред. А.В.Ковды. -М.: Наука, 1984.

172. Zingales P., Marani A., Rinaldo A. A conceptual model of unitmass response function for nonpoint source pollutant runoff//U. Ecological Modelling. Text. 1984. Vol. 26, N 3—4. -P. 285—3111985

173. Боровков A.A. Математическая статистика Текст. / A.A. Боровков. -М.: Наука, 1985. -472с.

174. Иванов Ю.И. Охрана водотоков и водоемов при осушении земель Текст. / Ю.И.Иванов. -Л.: ЛПИ, 1985. -39с.

175. Иванов Ю.И. Продвижение жидкости как фактор формирования качества дренажного стока Текст./ Ю.И.Иванов, В.П. Семенов. // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. -Л.: ЛПИ,1985, -вып.8. -С.23-25.

176. Канцибер Ю.А. Режим стока с осушаемых земель в Северо-Западном районе РСФСР Текст./ Ю.А. Канцибер. В сб.: Использование и охрана вод в сельском хозяйстве. -Л.: СевНИИГиМ, 1985 -С.124-135.

177. Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов Вологодской области. Доклад " Состояние природной среды Вологодской области на начало 1995 года Текст. -Вологда, 1995. -75с.

178. Коплан-Дикс И.С. Роль минеральных удобрений в эвтрофировании вод суши Текст. / И.С. Коплан-Дикс, Г.В. Назаров, В.К. Кузнецов. -М.: Наука, 1985.

179. Маслов Б.С. Мелиорация и охрана природы Текст./ Б.С. Маслов, И.В. Минаев. -М.: Россельхозиздат, 1985. -271с.

180. Румянцев В.А. Опыт разработки и применения математических моделей бассейнов малых рек Текст. /В.А.Румянцев, Н.И.Капотова, Н.А.Ливанова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -89с.

181. Определение расчетных гидрологических характеристик Текст.: СНиП 2.01.14-83. -М.:Стройиздат, 1985. -36 с.

182. Румянцев В.А. Пространственно-временные закономерности колебания стока рек Евразии Текст. / В.А. Румянцев, И.В. Бобыкин. -Л.: Наука, 1985. -148с.

183. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний Текст. /М.Н. Степнов. -М.: Машиностроение, 1985. -232с.

184. Grobler D. С, Silberbauer М. J. Eutrophication control: a look into the future/ZWater S. A. Text. 1985. Vol. 11, N 2. -P. 69—78.

185. Балан А.Г. Состав инфильтрационных вод и вынос биогенных веществ дренажным стоком в условиях осушительных мелиораций Полесья УССР Текст. / А.Г. Балан, А.Г. Матвиец //Сб.науч.тр. СевНИИГиМ, 1986. -С. 115-116.

186. Зайцев И.К. Гидрогеохимия СССР Текст. / И.К. Зайцев.-JI.: Недра, 1986.-238с.

187. Методические рекомендации по охране и учету агромелиоративных мероприятий на годовой сток в гидрологических расчетах Текст. / Росгидромет -Л:: Гидрометеоиздат, 1986.

188. СНиП 2.06:03-85. Мелиоративные системы и сооружения Текст. / Госстрой СССР. -М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1986. -59 с.

189. Хрисанов Н.И. Защита и рациональное использование земельных ресурсов в зонах водотоков и водохранилищ ГЭС Текст.: дис. . д-ра* техн. наук / Н:И. Хрисанов: -JI:: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1986. -397 е.

190. Яцик A.B. Осушительная мелиорация и речной сток Текст. / A.B., Яцик, О.З. Ревера. -Киев, 1986. -24с.

191. Hoshi К., Leeyavanija U. A New Approach to Parameter Estimations of Gamma-type Distributions //Journal of Hydroscience and Hydraulic Engineering. Text. -Vol. 4.-N2.- 1986. -P. 79-85.

192. Sakalauskas A. Hidrometrinis metrastis drenazo nuotekis 1968-1985. // Respublikinis vandens ukio projektavimo instituías. Text. Kaunas, 1986. -P. 327345.1987

193. Васильев Ю.С. Экологические аспекты гидротехники Текст. / Ю.С. Васильев, Н.И. Хрисанов. -JI.:, 1987. -247 с.

194. Иванов Ю.И. Поверхностный сток и его качество на осушаемых землях Текст.: В сб.: Вопросы охраны природы при мелиоративном строительстве/ Ю.И.Иванов. -Л.: Ленгипроводхоз, 1987. -С.77-84.

195. Иванов Ю.И. Вынос минерального азота с поверхностным стоком на осушаемых землях Текст. / Ю.И. Иванов // Экспресс-информация, ЦБНТИ. -М.: сер.4. вып.7,1987. -С. 1-7.

196. Коваленко М.С. Моделирование процессов обмена вещества в системе водная среда-донные отложения Текст./ М.С. Коваленко /Тезисы докладов XXIX гидрологического совещания Т.1. -Ростов-на-Дону, 1987. -С. 176-178

197. Козлов М.В. Введение в математическую статистику Текст. / М.В. Козлов, А.В. Прохоров. -М.: МГУ, 1987. -264с.

198. Министерство водного^ хозяйства СССР. Вопросы охраны природы» при мелиоративном строительстве Текст. -Л., 1987. -105с.

199. Knigton D. River channels: environment and processes. Text. N.Y.: Basil Blackwell Ink. 1987.1988

200. Венцель B.B. Статистические характеристики вариационных рядов Текст. / B.Bi Венцель. -Таллин : ТПИ, 1988. -94с.

201. Иванов Ю.И. Гидравлический аспект формирования качества дренажных вод Текст. / Ю.И. Иванов. // Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. -Л.: ЛПИ, 1988,вып. 11.-С.40-43.

202. Кац Д.М. Мелиоративная гидрогеология Текст. Д.М. Кац, И.С. Пашковский. -М.: Агропромиздат, 1988. -256с.

203. Лаврик В.И. Математическое моделирование в гидроэкологических исследованиях Текст. / В.И. Лаврик, Н.А. Никифорович. -Киев, 1988. -287с.

204. Методические указания по расчету поступления биогенных элементов в водоемы от рассосредоточенных нагрузок и установлению водоохранных мероприятий Текст. -М.: Союзводпроект, 1988 -86с.

205. Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. Методические указания по расчету поступления биогенных элементов в водоемы отjQr^npnATAnAm.iv-uor^/or,!/ v wиСТЗК&ЧГ^ЯШЪ^ Pf ДМ^Х.Г».JVP.T

206. Текст. -M.: ОРСИТД института «Союзгипрводхоз», 1988. -88c.

207. Министерство высшего и среднего специального образования. Химия воды и микробиология. Мет указания Текст. -Вологда.: ВоПИ, 1988. -30с.

208. Смирнов Г.Н. Гидрология и гидротехнические сооружения Текст.: Учебник для вузов/ Г.Н. Смирнов, Е.В. Курлович, И.А. Витрешко, И.А. Мальгина; Под ред. Г.Н.Смирнова. -М.: Высшая школа, 1988. -472с.

209. Сакалаускас А. Характеристики стока на дренированных минеральных землях Литовской ССР Текст. / А. Сакалаускас //Гидротехника и мелиорация, 1988. -С.22-40.

210. Priestley М.В. Non-linear and Non-Stationary Time Series Analysis. Text. -Academic Press, 1988. 23Vp.1989

211. Власов Л.В. Иммитационное моделирование систем массового обслуживания с использованием GPSS Текст. / Л.В. Власов, Д.Н. Колесников, и др. -Л.:ЛПИ, 1989.-88с.

212. Восстановление и охрана малых рек : Теория и практика / пер. с англ. яз. А. Э. Габриэлян и Ю. А. Смирнов; под ред. К. К. Эделыптейна и М. И. Сахаровой Текст. -М.: Агропромиздат, 1989. -314с.

213. Клыков В.Е. Математическое моделирование и экспериментальное исследование процессов миграции водорастворимых веществ в почвах Текст.: Автореф. док. тех. Наук / В.Е. Клыков. -М., 1989. -44с.

214. Кумина Т.Д. Инженерная гидрология Текст. / Т.Д. Кумина, М.А. Михалев.-Л.: Из-во ЛПИ им. М.И. Калинина, 1989. -85 с.

215. Маслов Б.С. Справочник по мелиорации Текст. / Б.С. Маслов, И:В. Минаев, К.Б. Губер. -М.: Росагропромиздат, 1989. -383с.

216. Резниковский А.Ш. Гидрологические основы гидроэнергетики Текст. / А.Ш. Резниковский. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -263с.

217. Рекомендации по определению химического состава и количества поверхностных и дренажных вод сбрасываемыми осушительными и-оросительными системами на территории нечерноземной зоны РСФСР Текст. : РД-10 НЗ РСФСР 06.01.89 -Л., 1989. -62с.

218. Расчет поступления биогенных элементов в водоемы для прогноза их эвтрофированшг и выбора водоохранных мероприятий Текст. -М.: Росагропромиздат, 1989. -48с.

219. Хрисанов Н.И. Расчет поступления биогенных элементов в водоемы для прогноза их эвтрофирования и выбора водоохранных мероприятий Текст. / Н.И. Хрисанов, А.Г. Боголюбов. -М.: Росагроиздат, 1989. -49с.

220. Штыков В.И. Научные основы* и методы гидравлического расчета специальных конструкций мелиоративных систем Текст.: дис. . д-ра техн. наук /В.И. Штыков. -Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1989. -360 с.

221. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток Текст. / И.А. Шикломанов. -Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -334с.

222. Kim Sung-Hyun, Pirbazari M. Bioactive adsorber model for industrial wastewater treatment Text. // J. Environ. Eng. 1989. - N 6. - P.1235-1256.

223. Водогрецкий B.E. Антропогенное изменение стока малых рек Текст. / В.Е. Водогрецкий. -JL: Гидрометеоиздат, 1990. -176с.

224. Звонков В.В. К вопросу комплексного использования малых рек Текст. / В.В. Звонков.-М.: Речиздат, 1990. -243с.

225. Калюжный И.Л. Влияние осушения болот на стокоформирующие факторы половодья Текст. / И.Л. Калюжный, Ю.В. Карпенко, И.М. Нестеренко. // Пути повышения эффективности мелиораций. -Петрозаводск, 1990. -С. 13-22.

226. Козлов М.М. Наименования, обозначения, размерности и единицы величин, используемые в преподаваемых дисциплинах и научных исследованиях Текст. / М.М. Козлов, А.В. Саватеев. -Л.: ЛИИ им. М.И.Калинина, 1990. -84с.

227. Коннов В.И.' Влияние гидрологических и гидрохимических факторов на качество воды водоприемников осушительных систем Текст.: Дис.- канд. техн. наук / В.И. Коннов. -Л.: ЛПИ, 1990. -250с.

228. Кобутяк М.В. Влияние осушительных мелиораций на формирование стока // Роль мелиорации в природопользовании Текст. / Тезисы докладов всесоюзного совещания / М.В. Кобутяк. -Владивосток, 1990. -С. 160-162

229. Максимов Ю.Д. Лабораторные работы по математической статистике Текст.: Часть 1 / Ю.Д. Максимов, Г. Л. Шевляков. -Л.: ЛПИ им. М.И.Калинина, 1990. -36с.

230. Орлов В.Т. Основы теории размерностей и подобия. Моделирование гидравлических явлений Текст.: Учебное пособие / В.Т. Орлов. -Л.:ЛИИ, 1990. -84с.

231. Окулик H.B. Водный баланс мелиоративного водосбора Верховья Ясенды Текст. /Н.В. Окулик, А.И. Рещенко/ Проблемы Полесья/ Сб.науч. тр. Вып. 13, 1990. -С. 136-144

232. Разработка по прогнозированию химического состава дренажного и поверхностных стоков с мелиорируемых сельхозугодий на территории Вологодской области Текст.: Отчет о НИР по теме №37.5.г4/ ВПИ; Рук.темы В.В. Одинцов. -Вологда, 1990. -119с.

233. РД 33-1.1.02-90 Состав, порядок разработки. Согласования и утверждения схем охраны и рационального использования водных ресурсов малых рек Текст. -М., 1990. -105с.

234. Природоохранные нормы и правила проектирования Текст. -М.: Стройиздат, 1990. -528с.

235. Glenn S. L., Morris R.T. (Jr.), Sommerfeld J.T. Discrete-event simulation in wastewater treatment // J. Environ. Sei. and Health. A. Text. 1990. - Vol.25., N 4. - P.407-423.1991

236. Ахметьева H. П. Загрязнение грунтовых вод удобрениями Текст. / Н. П. Ахметьева. -М.: Наука, 1991. -100с.

237. Васильев Ю.С. Экология использования возобновляющихся^ энергоисточников Текст. / Ю.С. Васильев, Н.И. Хрисанов. -Л.: СПбГТУ, 1991. -343с.

238. Гордин И.В. Замкнутые системы агропромышленного использования Текст. / И.В.Гордин, П.П. Марков. -М.: Агропромиздат, 1991. -272с.

239. Захаров Е.И. Охрана водных ресурсов Текст.: Учебное пособие / Е.И. Захаров. -Тула: Шар, 1991. -93с.

240. Ионат В.А. Расчет регулирующей сети осушительно-увлажнительных систем Текст. / В.А. Ионат. -Л.: ЛГТУ, 1991. -84с.

241. Колде Я.К. Практикум по теории вероятностей и математической статистике Текст. / Я.К. Колде. -М.: Высшая школа, 1991. -158с.

242. Концепция рационального использования и охраны малых рек Текст. / -М.: Росгипроводхоз, 1991. -36с.

243. Кулешов В.В. Природопользование в системе управления Текст. / В.В. Кулешов. -Новосибирск: Наука, 1991. -245с.

244. Мельчак Я.А. Оценка влияния осушительных мелиораций на сток верховья Припяти Текст. / Я.А. Мельчак, С.С. Котовой // Мелиорация и водное хозяйство, №4, 1991. -С. 11-19.

245. Правила охраны поверхностных вод (типовые положения) Текст. / Госкомприрода СССР. -М.:, 1991. -34 с.

246. Bobbee В., Ashkar F. The Gamma Family and Derived Distributions Applied in Hydrology. Toronto: Water Res. Public. 1991. -203 p.

247. Rodrigues-Iturbe I., EntekhabiD;, bee J.-S., Bras R.L. Nonlinear dynamics of soil moisture at climate scales. 2. Chaotic* analysis // Water Resour. Text. Res. 1991. V. 27. № 8. -P. 1907-19151992

248. Алексеев B.E. Технология подготовки задач для решения на ЭВМ Текст.: Ч. 3 / В.Е. Алексеев, А.С. Ваулин. -М.: Высшая школа, 1992. -141с.

249. Владимиров A.M. Сборник задач и упражнений по гидрологическим расчетам Текст. / A.M. Владимиров, B.C. Дружинин. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. -208 с.

250. Зайдельман Ф:Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв. Деградация, использование и охрана Текст. /Ф.Р. Зайдельман. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. -287с.

251. Калиниченко Н.П. Защита малых рек Текст. / Н.П. Калиниченко. -М.: Экология, 1992. -354с.

252. Карасев И. Ф. Стохастические методы речной гидравлики и гидрометрии Текст. / И. Ф. Карасев. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. -208с.

253. Крайнов С.Р. Гидрохимия Текст.: Учеб. для вузов / С.Р. Крайнов. -М.: Недра, 1992. -463с:

254. Криулин К.Н. Гидравлические аспекты прогнозирования и управления качеством дренажных вод Текст.: Дис.- канд. техн. наук / К.Н. Криулин. -СПб., 1992.-144 с.

255. Куделькин A.B. Постмелиоративные изменения в структуре водного баланса и качества природных вод Белорусского Полесья Текст. / A.B. Куделькин, А.Н. Гречко // Водные ресурсы, №1, 1992. -С.5-15

256. Ивченко Г.И. Математическая статистика Текст. Г.И. Ивченко, Ю.И. Медведев. -М.: Высшая школа, 1992. -304с.

257. Максимов Ю.Д. Лабораторные работы по математической статистике Текст.: Ч. 2 / Ю.Д. Максимов, Г.Л. Шевляков. -СПб:: СПбГТУ, 1992. -40с.

258. Полетаев Ю:Б. Осушительные мелиорации (общие вопросы) Текст. / Ю.Б. Полетаев. -СПб:: СПБГТУ, 1992. -44 с.

259. Федоров М:П: Экология для гидротехников Текст.: Учебное пособие / М.П. Федоров, М.Б. Шилин. -СПб. : Изд-во ВНИИГ им Б.Е.Веденеева и. СПбГТУ, 1992, 80 с.

260. Хрисанов Н. И. Экологическое обоснование гидроэнергетического строительства Текст.: Учеб. Пособие / Н. И. Хрисанов, Н. В. Арефьев. -СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1992. -168с.

261. Groundwater cleanup by in-situ sporging. I. Mathematical modeling / Wilson D.J., Kayano S., Mutch R.D., Clarke A.N. // Separ. Sei. Technol. Text.- 1992. -Vol.27, N 8-9. P. 1023-1041.1993

262. Коваленко В. В. Моделирование гидрологических процессов Текст.: Учеб. для вузов/ В. В. Коваленко. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. -255с.

263. Максимов Ю.Д. Лабораторные работы по математической статистике Текст.: Ч. 3 / Ю.Д. Максимов, Г.Л. Шевляков. -СПб.: СПбГТУ, 1993. -35с.

264. Хрисанов Н.И. Управление эвтрофированием водоемов Текст. / Н.И. Хрисанов, Г.К. Осипов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. -278с.

265. Rinaldo A., Rodriguez-Iturbe I., Rigon R., et al. Self-organized fractal river networks // Phys. Rev. Lett. Text. 1993. V. 70. -P. 1222-1226.1994

266. Авакян А.Б. Концепция использования водных объектов Текст. // Материалы международного конгресса «Вода экология и технология»/ А.Б. Авакян. -М.: 1994. т.1. -С.67-77

267. Буданцев К.Л. Мелиоративное почвоведение Текст. / К.Л. Буданцев. -СПб.: СПбГТУ, 1994. -53с.

268. Водосбор. Управление водными ресурсами на водосборе Текст. / Под ред. A.M. Черняева; РосНИИВХ, -Екатеринбург, 1994. -160с.

269. Дерффель К. Статистика в аналитической химии Текст. / К. Дерффель. -М.: Мир, 1994. -267с.

270. Максимов Ю.Д. Лабораторные работы по математической статистике Текст.: Ч. 4 / Ю.Д. Максимов, Г.Л'. Шевляков. -СПб.: СПбГТУ, 1994. -31с.

271. Михалев М.А. Инженерная гидрология: Теория стока Текст.: Учебное пособие / М.А. Михалев. -СПб.: СПбГТУ, 1994. -76с.1995

272. Карасев A.C. Основы оценки погрешностей измерений Текст. / A.C. Карасев. -СПб.: СПбГТУ, 1995. -28с.

273. Использование водной энергии Текст.: Учебник для вузов./ Под ред. Васильева -4е изд., перераб. И доп. —М.: Энергоатомиздат, 1995. 608 с.

274. Михалев М.А. Инженерная гидрология. Загрязнения вод суши. Математические основы гидрологических расчетов Текст.: Учебное пособие / М.А. Михалев, -СПб.: СПбГТУ, 1995. -96с.

275. Порядок организации и утверждения ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в воде рыбохозяйственных водных объектов Текст. / Приказ комитета РФ по рыболовству №12-04-11/454 от 14.10.1995. -М., 1995. -9с.

276. Попов А.Н. Прогноз и регулирование качества поверхностных вод (на примере Урала) Текст.: Автореф. дисс на соиск. уч. ст. док.тех наук / А.Н. Попов. -Екатеринбург, 1995. -40с.

277. Фролов А.К. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов страны Текст. / А.К. Фролов. -СПб.: Наука, 1995. -369с.1996

278. Лапин В.Л. Основы экологических знаний инженера Текст. / В.Л. Лапин, А.Г. Мартинсен, В.М. Попов. -М.: Экология, 1996. -172с.

279. Порядкина А.Ф. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: учебное пособие для инженера-эколога Текст. / А.Ф. Порядкина, А.Д. Хованский. -М.: НУМЦ Минприроды России. Издательский дом «Прибой», 1996. -350с.1997

280. Воробьев Г.А. Исследуем малые реки: Практическая экология для студентов и школьников Текст. / Г.А. Воробьев. -Вологда.: Русь, 1977. -115с.

281. Концепция государственной* политики устойчивого водопользования в РФ Текст. -М.-Екатеринбург. РосНИИВХ, 1997. -47с.

282. Романов М. В. Экологическое нормирование антропогенной нагрузки на водосборах малых рек Текст.: дис. . канд. техн. наук/ М. В. Романов. -СПб., 1997.-114 с.

283. Смирнов Л.Е. Экология и картография Текст.: Учебное пособие для вузов/Л.Е. Смирнов. -СПб.: СПбГУ, 1997. -152с.1998

284. Арефьев Н.В. Основы земельного кадастра и землеустройства Текст. / Н.В. Арефьев, Т.В. Кулакова. -СПб.: СПбГТУ, 1998. -56с.

285. Бородин А.Н. Элементарный курс теории вероятностей и математической статистики Текст. / А.Н. Бородин. -СПБ.: Лань, 1988. -224с.

286. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике: -34-е изд Текст. /М.Я. Выгодский. -М.: Джангар большая медведица, 1988. -416с.

287. Мезенева Е.А. Вода питьевая Текст.: Практическое пособие./Е.А. Мезенева, C.B. Колобова, М.М.Андронова. -Вологда.: ВПИ, 1988. -92с.

288. Методические указания по разработке нормативов ПДС вредных веществ в поверхностные водные объекты Текст. -МпМПР РФ НЦПИ, 1998. -8с.

289. Вершков Л.В. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба Текст. / Л.В. Вершков, В.Л: Грошев. -М.: ГК РФ по охране окружающей среды, 1999. -60с.

290. Михалев М.А. Инженерная гидрология (гидрологические расчеты) Текст.: Учебное пособие / М.А. Михалев. -СПб.: СПбГТУ, 1999. -93с.2000

291. Агапьев Б.Д. Обработка экспериментальных данных Текст. / Б.Д. Агапьев, В.Н. Белов. -СПб.: СПбГТУ, 2000. -84с.

292. Буданцев К.Л. Прикладное почвоведение. Гидрофизика почвенной влаги Текст. / К.Л. Буданцев. -СПб. СПбГТУ, 2000. -77 с.

293. Карапетян Г.О. Минеральные удобрения XXI века в свете проблем экологии Текст. // Научно-технические ведомости / Г.О. Карапетян, К.Г. Карапетян. -СПб.: СПбГТУ, 2000.—№1 .С.76-83.

294. Концепция программы восстановления, охраны и рационального использования водного фонда РФ Текст.: РосНИИВХ. -М. -Екатеринбург:, 2000. 40с.

295. Муниципальные ГИС: обеспечение решения экологических проблем Текст. / В:С.Поливанов, М.М. Поляков, Т.А. Воробьева и др.- Вологодский научно-координационный центр ЦЭМИ РАН, 2000. -149с.2001

296. Амосова H.H. Вероятностные разделы математики Текст.: учебник для бакалавров техн.напраблений /H.H. Амосова, Б.А.Куклин, С.Б.Макарова и др.; Под ред. Ю.Д.Максимова. -СПб.: Иван Федоров, 2001. -588 с.

297. Даишев Ш.Т. Геоэкологические основы охраны и воспроизводства водных ресурсов на мелиорированных сельскохозяйственных водосборах (на примере Северо-Запада РФ) Текст.: Дис- д-ра тех.наук / Ш.Т. Даишев. -СПб., 2001'. -291с.

298. Михалев М.А. Теория подобия и размерностей Текст. / М.А. Михалев. -СПб.: СПбГТУ, 2001. -69 с.2002

299. Инженерная экология: учебник Текст. / Под ред. проф. В.Т.Медведева. -М.: Гардарики, 2002. -687с.

300. Максимов Ю.Д. Математика. Теория вероятностей Текст.: Опорный конспект, вып. 7 / Ю.Д. Максимов.- СПб.: СПбГПУ, 2002. -76с.

301. Максимов Ю.Д. Математика Текст.: Справочник по одномерным непрерывным распределениям, вып.9/ Ю.Д. Максимов. -СПб.: СПбГПУ, 2002. -98с.

302. Методические указания проведения расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков Текст.: РД 52.24.622-2001 / О.А.Клименко, В.Ф.Геков, P.C. Пятницина, О.В.Сергеева. -М.: Изд.-во стантартов, 2002. -36 с.

303. Онищенко Э.Л. Антропогенное воздействие на качество поверхностных вод основных рек бассейна реки Сухоны за 1997-2001 гг. Текст. /ВЦГМС/ Э.Л Онищенко. — Вологда, 2002.

304. Рыжаков А. В. Биохимическая трансформация некоторых азотсодержащих органических соединений в природной воде Текст./ А. В. Рыжаков, П. А. Лозовик, А. А. Куринная // Экологическая химия / -СПб.: СПбГУ.— Т.11, Вып.4., 2002. -С. 237 240

305. Поляков М.М. Проблемы управления водопользованием Текст./ М.М. Поляков. -Вологда: ВНКЦ ЦЭМИ РАН, 2002. -236с.2003

306. Гарибин» П. А. Воднотранспортное использование малых водотоков Текст.: Дис. д-ра техн. наук/ П. А. Гарибин. -СПб.: СПБГПУ, 2003. -302 с.

307. Коваленко С.Н. Обработка данных натурных наблюдений методами математической статистики Текст. / Методические указания к выполнению практических работ по экологии / С.Н. Коваленко. -Вологда: ВоГТУ, 2003. -32с.

308. Михалев М.А. Инженерная гидрология Текст.: Учебное пособие / М.А. Михалев. -СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. -360с.

309. Малые реки: Комплексная' характеристика- реки Латки, Ярославская область Текст. / В. М. Гапеева, Л. П. Гребенюк, Ю. В. Ершов,- И. И. Томилина // Экологическая химия / -СПб.: СПбГУ.— Т. 12, Вып.1. 2003. С. 24 32

310. СП.33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик Текст. -М.: Изд-во стандартов, 2003. -70с.2004

311. Замараева B.C. Методика обоснования допустимых параметров сброса сточных вод для бассейнов малых рек Текст.: дис. .канд. техн. наук / B.C. Замараева. -СПб.: СПбГПУ, 2004. -132с.

312. Остроумов С.А. Роль биотехнических факторов в формировании качества воды и самоочищении водных экосистем Текст./ С.А. Остроумов // Экологическая химия; СПбГУ.— СПБ., 2004.— Т. 13 , Вып.З. -С. 186-194.

313. Максимов Ю.Д. Математика. Теория вероятностей Текст.: Вып. 6: Конспект справочник / Ю.Д. Максимов. -СПб.: СПбГПУ, 2004. -96с.

314. Максимов Ю.Д. Математическая статистика Текст.: Вып.8 / Ю.Д. Максимов. СПб.: СПбГПУ, 2004. -97с.

315. Экологическое состояние водных объектов. Качество вод и научные основы их охраныТекст.: (VI Всероссийский гидрологический съезд. Октябрь 2004. Секция 4): Тезисы докладов. -СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. -319с.2005

316. Боглов М.В. Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообеспечения Текст. / М.В'. Боглов, В.М. Мишон. М. -.Наука, 2005. -318 с.

317. Волкова Ю.В. Мелиорация земель: Осушение земель: Проектирование и расчет осушительных систем Текст.: учеб. пособие для вузов / Ю.В. Волкова, К.Н. Криулин, Ю.Б. Полетаев. -СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2005. -86с.

318. Ганаев И.П. VB А ¡наиболее полное руководство. [Текст] / И.П. Ганаев-СПб.: БХВ-Петербург, 2005. -820 с.

319. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Вологодской' области в 2004 году Текст. /Правительство Вологодской области, департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской« области. -Вологда, 2005.-208с.

320. Кузнецов В.И. Математическое моделирование эволюции леса для целей управления лесным хозяйством Текст. В.И. Кузнецов, Н.И. Козлов. -М.: ООО «Ленанд», 2005. -224с.

321. Государственный доклад о состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2004 году Текст. / Национальное информационное агенство «Природные ресурсы» рук-ль Н.Г.Рыбальский. М.: НИА-Природа, 2006. 397 с:

322. Доклад о состоянии и охране окружающей- среды Вологодской области в 2005 году Текст. /Правительство Вологодской области, департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области. -Вологда, 2006. -199с.

323. Состояние и охрана окружающей среды Вологодской области в 2005 году (оперативный обзор) Текст./ Правительство Вологодской области, департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области. -Вологда, 2006: -76 с.

324. VBA и программирование в MS Office для пользователей спец. курс. [Текст] /Р.Н. Михеев. -СПб.: БХВ-Петербург, 2006. -372 с.

325. Природные ресурсы и состояние окружающей среды Вологодской области 1996-2006 годы. /Правительство Вологодской области, департаментприродных ресурсов и о охраны окружающей среды Вологодской области Текст. -Вологда, 2006. -42 с.

326. Rinaldo A., Banavar J.R., Maritan A. Trees, networks, and hydrology // Water Resour. Text. Res. 2006. V. 42. W06D07, doi:10.1029/2005WR0041082007

327. Дорожинская Г.И. Информатика. Программирование на языке VBA (Visual Basic for Application) Текст.: учебное пособие / Г.И. Дорожинская. -СПб.: Изд-во Политех, ун-та, 2007. -100с.

328. Кондратьев С.А. Формирование внешней нагрузки на водоемы: проблемы моделирования Текст. / С.А. Кондратьев. -СПб:: Наука, 2007. -С.255.

329. Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при недостаточности данных гидрометрических наблюдений Текст.: Ротопринт ГМЦ РФ ААНИИ. СПб., 2007. -66с.

330. Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при наличии данных гидрометрических наблюдений Текст. -Нижний Новгород: Типография «Вектор-ТиС», 2007. -134с.

331. Методика разработки нормативов, допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей Текст./ Утверждена приказом МПР РФ №333 от 17.12.2007. -М.: МПР РФ, 2007. -41с.

332. Сердюцкая JI. Ф. Системный анализ и математическое моделирование экологических процессов в водных экосистемах Текст. / Л. Ф. Сердюцкая. -М.: Книж. дом "ЛИБРОКОМ", 2009. -144 с.

333. Сольский C.Bi Инженерная зашита вод в природно-технических системах на техногенно-нагруженных территориях Текст.: Дис- д-ра тех. наук / С.В Сольский. -СПб, 2007.

334. Шеферд Р. Создание макросов в Microsoft Excel Текст. / Р.Шеферд / Пер. с анг. P.M. Евстигнеева. -М.: НТ Пресс, 2007. -352 с.

335. Шишкин А.И. Концепция и методы межотраслевого регионально-бассейнового нормирования техногенной нагрузки Текст. / А.И1 Шишкин, Н.Е. Горбунов, B.C. Замараева// Научно-технические ведомости СПбГТУ. -СПб., 2007.—№1(49) .— С. 167-174.

336. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей1 среды, Росгидромет. Тенденции и динамика загрязнения природной среды на рубеже ХХ-ХХ1веков Текст. / под ред. Ю.А.Израэля. -М/. Росгидромет, 2007. -64с.

337. Behrendt Н., Dannowski R. Nutrients and heavy metals in the Odra River system. Text. Weissensee Verlag Publ., Germany, 2007, -337 p.2008

338. Методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений Текст. -СПб.: Нестор-История, 2009. -193 с.

339. Румянцев В.А. Стохастические модели гидрологических процессов Текст. / В.А.Румянцев, Ю.А. Трапезников. -СПб.: Наука, 2008. -152с.

340. Стохастические модели гидрологических процессов Текст. / Румянцев В.А.(отв. ред.); РАН, Ин-т озероведения. -СПб.: Наука, 2008. -152 с

341. Федеральное агентство водных ресурсов Двинско-Печерское бассейновое водное управление. Информационный справочник водных объектов бассейна реки Северная Двина Текст. -Архангельск:, 2008. -245с.

342. Климко А.И. Справочник мелиоратора Текст. А.И. Климко, М.Б. Черняк, Ю.Г. Янко. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2009. -202с.

343. Кондратьев С.А. Метод оценки биогенной нагрузки на водные- объекты> северо-запада России. Текст. / С.А. Кондратьев, С.Л. Басова // Изв. Русского' географического общества, 2009. Т. 141 (2), -С. 42-52.

344. Румянцев В.А. Математико-статистические основы совместного анализа временных гидрологических рядов' Текст. / В.А. Румянцев, И.В. Бовыкин. -СПб.: Наука, 2009. -86 с.2010

345. Методические рекомендации по оценке однородности гидрологических характеристик и определению их расчетных значений по неоднородным данным Текст. -СПб.: Нестор-История, 2010. -162с.1977-2006

346. Мелиорация и водное хозяйство Текст.: в 6-ти т.: справочник. —М.: Колос: Агропромиздат, 1984-1990