Введение ........................................................ 3
Глава 1. Гидроэнергетическое освоение ресурсов Сибири ........... 4
1.1 Крупные водохранилища Сибири (Савкин В.М.,
Кондакова О.В.) ......................................... 4
1.2 История создания Новосибирского гидроузла (Савкин В.М.,
Кондакова О.В.) ......................................... 6
1.3 Роль Новосибирского водохранилища в решении
водохозяйственных проблем (Савкин В.М., Рыбкина И.Д.,
Стоящева Н.В., Кондакова О.В.) ......................... 10
Глава 2. Природные условия района Новосибирского
водохранилища и его водосборного бассейна ...................... 16
2.1 Климатические условия района водохранилища
(Савкин В.М., Кондакова О.В.) .......................... 16
2.2 Геологическое строение и геоморфология чаши
(Савкин В.М., Кондакова О.В.) .......................... 20
2.3 Гидрогеология береговой зоны (Савкин В.М.,
Кондакова О.В.) ........................................ 22
2.4 Природные комплексы и гидрографическая сеть
водосборной территории Новосибирского водохранилища
(Савкин В.М., Жердева Т.В., Кондакова О.В.) ............ 24
Глава 3. Гидрологический режим Новосибирского водохранилища .... 30
3.1 Влияние водохранилища на гидрологический режим р.
Обь (Савкин В.М., Кондакова О.В.) ...................... 30
3.2 Уровенный режим водохранилища (Савкин В.М.,
Кондакова О.В.) ........................................ 33
3.3 Течения (Савкин В.М., Кондакова О.В.) .................. 39
3.4 Водообмен (Савкин В.М., Кондакова О.В.) ................ 44
3.5 Ледотермический режим (Гранкина Т.Е.) .................. 46
3.6 Геодинамика береговой зоны (Савкин В.М., Хабидов А.Ш.,
Федорова Е.А., Кондакова О.В.) ......................... 49
Глава 4. Гидрохимический режим и качество воды Новосибирского
водохранилища (Двуреченская С.Я., Булычева Т.М.) ............... 54
4.1 Общая минерализация, главные ионы ...................... 55
4.2 Газовый режим .......................................... 56
4.3 Биогенные элементры .................................... 58
4.4 Органические вещества .................................. 61
4.5 Металлы ................................................ 64
4.6 Роль различных источников поступления химических
веществ в воды Новосибирского водохранилища ............ 67
4.7 Пространственно-временная динамика химических
ингредиентов в водах водохранилища ..................... 73
4.8 Интегральная оценка многолетнего и сезонного
воздействия Новосибирского водохранилища на качество
воды его нижнего бьефа ................................. 83
Глава 5. Состав и структура альгоценозов ....................... 90
5.1 Таксономический состав и пространственно-временная
неоднородность фитопланктона (Романов P.E.) ............ 90
5.2 Фитопланктон нижнего бьефа водохранилища
(Романов P.E.) ......................................... 93
5.3 Межгодовые колебания стока фитопланктона
водохранилища (Романов P.E.) ........................... 97
5.4 Потенциально токсичные цианопрокариоты в планктоне
водохранилища (Романов P.E.) ........................... 99
5.5 Танатоценозы водной толщи нижнего бьефа
(Романов P.E.) ........................................ 103
5.6 Состав и элементы пространственно-временной
неоднородности фитобентоса и фитоперифитона
(Романов P.E., Ким Г.В.) .............................. 105
5.7 Содержание хлорофилла а фитопланктона в
Новосибирском водохранилище (Котовщиков A.B.,
Кириллов В.В.) ........................................ 107
5.8 Оценка неоднородности пространственного
распределения содержания хлорофилла а по результатам
контактных измерений с использованием зонда
(Дьяченко A.B., Кириллов В.В., Котовщиков A.B.) ....... 118
5.9 Анализ пространственного распределения и сезонной
динамики фитопланктона с использованием спутниковых
данных (Ковалевская Н.М., Кириллов В.В.) .............. 125
Глава 6. Макрофиты Новосибирского водохранилища ............... 132
6.1 Основные этапы становления растительного покрова и
формирования флоры Новосибирского водохранилища
(Киприянова Л.M.) ..................................... 133
6.2 Флора высших растений Новосибирского водохранилища
(Киприянова Л.М.) ..................................... 136
6.3 Основные черты растительного покрова Новосибирского
водохранилища и факторы, его обусловливающие
(Киприянова Л.М.) ..................................... 144
6.4 Ценотическое разнообразие растительности
водохранилища (Киприянова Л.М.) ....................... 147
6.5 Первичная продукция высшей водной растительности
Новосибирского водохранилища (Зарубина Е.Ю.,
Соколова М.И., Киприянова Л.М.) ....................... 159
Глава 7. Зоопланктон (Ермолаева Н.И.) ......................... 167
7.1 Формирование зоопланктона Новосибирского
водохранилища ......................................... 167
7.2 Современное состояние зоопланктона .................... 181
Глава 8. Факторы формирования и современное состояние
сообществ макробеспозвоночных Новосибирского водохранилища .... 197
8.1 Таксономический состав и структура сообществ
макробеспозвоночных (Яныгина Л.В., Крылова E.H.,
Ковешников М.И.) ...................................... 198
8.2 Этапы формирования донных сообществ (Яныгина Л.В.) .... 203
8.3 Многолетние изменения экологического состояния
водохранилища (Яныгина Л.В.) .......................... 207
Глава 9. Оценка качества воды методами биотестирования ........ 210
9.1 Токсикологическая оценка воды и донных отложений
методами биотестирования (Горгуленко В.В.,
Эйрих А.Н.) ........................................... 210
9.2 Генотоксикологическая оценка воды и донных отложений
(Ларикова Н.В.) ....................................... 222
Глава 10. Состав ихтиоценоза и рыбопродуктивность
(Попов П.A., Визер А.М.) ...................................... 230
10.1 История изучения рыб водохранилища .................... 230
10.2 Состав ихтиофауны и особенности экологии рыб
водохранилища ......................................... 231
10.3 Рыболовство ........................................... 245
10.4 Влияние уровенного режима водохранилища на
репродуктивный потенциал рыб .......................... 249
10.5 Содержание металлов в мышечной ткани промысловых
видов рыб из водохранилища и р. Оби на приплотинном
участке ............................................... 254
10.6 Опыт изучения иммунного статуса рыб водохранилища ..... 257
Глава 11. Гидродинамические модели для описания
внутриводоемных процессов в Новосибирском водохранилище ....... 265
11.1 Трехмерная модель для воспроизведения
пространственных течений (Шлычков В.А.) ............... 268
11.2 Краевые условия для турбулентного потока
(Шлычков В.А.) ........................................ 270
11.3 Уравнение для свободной поверхности (Шлычков В.А.) .... 274
11.4 Методы решения 3D задачи (Шлычков В.А.) ............... 275
11.5 Расчет течения у плотины ГЭС (Шлычков В.А.) ........... 277
11.6 Исходные гидрологические данные (Шлычков В.А.) ........ 277
11.7 Редукция моделей и принцип согласованности
(Шлычков В.А.) ........................................ 279
11.8 Продольно-вертикальная модель взвесенесущего потока
(Шлычков В.А.) ........................................ 280
11.9 Уравнения плановой модели (Шлычков В.А.) ............. 289
11.10 Численный метод с сохранением интеграла Бернулли
(Шлычков В.А.) ....................................... 290
11.11 Схематизация расчетной области и генерация сетки
(Шлычков В.А.) ....................................... 292
11.12 Идентификация коэффициента шероховатости
(Шлычков В.А.) ....................................... 294
11.13 Верификация плановой модели (Шлычков В.А.) ........... 299
11.14 Результаты расчетов гидравлического режима
(Шлычков В.А.) ....................................... 301
11.15 Расчет скоростей русловой деформации
(Шлычков В.А.) ....................................... 305
11.16 Перенос взвешенных наносов (Шлычков В.А.) ............ 307
11.17 Модель миграции загрязняющих веществ
(Шлычков В.А.) ....................................... 312
11.18 Моделирование качества воды (Семчуков А.Н.) .......... 313
11.19 Численное моделирование ледотермического режима
водохранилища ........................................ 330
11.19.1 Численное моделирование ледотермического
режима (Гранкина Т.Б.) ...................... 330
11.19.2 О начальной стадии процесса формирования
ледового покрова (Атавин A.A.) .............. 334
11.20 Ледотермический режим нижнего бьефа гидроузла
(Атавин A.A., Овчинникова Т.Э.) ...................... 335
Заключение .................................................... 338
Список литературы ............................................. 345
Список сокращений ............................................. 383
Introduction .................................................... 3
Chapter 1. Hydropower development of resources of Siberia ....... 4
1.1 Large reservoirs of Siberia (Savkin V.M.,
Kondakova O.V.) ......................................... 4
1.2 History of the Novosibirsk hydrosystem (Savkin V.M.,
Kondakova О.V.) ......................................... 6
1.3 The Role of Novosibirsk reservoir in solving water
problems (Savkin V.M., Rybkina I.D., Styashcheva N.V.,
Kondakova О.V.) ........................................ 10
Chapter 2. Environmental conditions of the Novosibirsk
reservoir and its basin ........................................ 16
2.1 Climate conditions of the Novosibirsk reservoir
(Savkin V.M., Kondakova O.V.) .......................... 16
2.2 Geology and geomorphology of the reservoir
(Savkin V.M., Kondakova O.V.) .......................... 20
2.3 Hydrogeology of coastal zone (Savkin V.M.,
Kondakova О.V.) ........................................ 22
2.4 Natural complexes and the hydrographie network of the
Novosibirsk reservoir watershed (Savkin V.M.,
Zherdeva T.V., Kondakova O.V) .......................... 24
Chapter 3. Hydrological regime of the Novosibirsk reservoir .... 30
3.1 Influence of the reservoir on hydrological regime of
Ob River (Savkin V.M., Kondakova О.V.) ................. 30
3.2 Level regime of the reservoir (Savkin V.M.,
Kondakova О.V.) ........................................ 33
3.3 Flows (Savkin V.M., Kondakova O.V.) .................... 39
3.4 Water cycle (Savkin V.M., Kondakova O.V.) .............. 44
3.5 Ice-thermal regime (Grankina T.B.) ..................... 46
3.6 Geodynamics of coastal zone (Savkin V.M.,
Khabidov A.Sh., Fedorova E.A., Kondakova O.V.) ......... 49
Chapter 4. Hydrochemical regime and water quality of the
Novosibirsk reservoir (Dvurechenskaya S.Ya., Bulycheva T.M.) ... 54
4.1 Total mineralization, major ions ....................... 55
4.2 Gas regime ............................................. 56
4.3 Biogenic elements ...................................... 58
4.4 Organic matters ........................................ 61
4.5 Metals ................................................. 64
4.6 Role of different sources of chemical substances in
the Novosibirsk reservoir water composition ............ 67
4.7 Spatial-temporal dynamics of chemical ingredients in
the reservoir water .................................... 73
4.8 Integral assessment of long-term and seasonal effect
of the Novosibirsk reservoir on water quality of its
tailwater .............................................. 83
Chapter 5. Composition and structure of algal communities ...... 90
5.1 Taxonomic composition and spatial-temporal
heterogeneity of phytoplankton (Romanov R.E.) .......... 90
5.2 Phytoplankton of the reservoir tailwater
(Romanov R.E.) ......................................... 93
5.3 Interannual fluctuations in reservoir phytoplankton
flow (Romanov R.E.) .................................... 97
5.4 Potentially toxic cyanoprokaryotes in reservoir
plankton (Romanov R.E.) ............................... 100
5.5 Thanatocoenoses in the reservoir tailwater
(Romanov R.E.) ........................................ 103
5.6 Composition and elements of spatial-temporal
heterogeneity of phytobenthos andphytoperiphyton
(Romanov R.E., Kim G.V.) .............................. 105
5.7 The content of phytoplankton chlorophyll a in the
Novosibirsk reservoir (Kotovschikov A.V.,
Kirillov V.V.) ........................................ 107
5.8 Assessment of heterogeneity of spatial distribution
of chlorophyll a using the results of contact
measurement by zond (Dyachenko A.V., Kirillov V.V.,
Kotovschikov A.V.) .................................... 118
5.9 Analysis of spatial distribution and seasonal
dynamics of phytoplankton using satellite data
(KovalevskayaN.M., Kirillov V.V.) ..................... 125
Chapter 6. Macrophytes of the Novosibirsk reservoir ........... 132
6.1 Main stages of vegetation development and flora
formation in the Novosibirsk reservoir
(Kipriyanova L.M.) .................................... 133
6.2 Flora of higher plants of the Novosibirsk reservoir
(Kipriyanova L.M.) .................................... 136
6.3 Main features of vegetation cover of the Novosibirsk
reservoir and factors determining it
(Kipriyanova L.M.) .................................... 144
6.4 Cenotic diversity of the reservoir's vegetation
(Kipriyanova L.M.) .................................... 147
6.5 Productivity of higher aquatic plants of the
Novosibirsk reservoir (Zarubina E. Yu.,
Sokolova M.I., Kipriyanova L.M.) ..................... 159
Chapter 7. Zooplankton (Yermolayeva N.I.) ..................... 167
7.1 Formation of Zooplankton in the Novosibirsk
reservoir ............................................. 167
7.2 Current state of the Zooplankton ...................... 181
Chapter 8. Factors of formation and current state of
macroinvertebrate communities in the Novosibirsk reservoir .... 197
8.1 Taxonomic composition and community structure of
macroinvertebrates (Yanygina L.V, Krylova E.N.,
Koveshnikov M.I.) ..................................... 198
8.2 Stages of benthic communities formation
(Yanygina L.V.) ....................................... 203
8.3 Long-term changes in the ecological status of the
reservoir (Yanygina L.V.) ............................. 207
Chapter 9. Water quality assessment by biotesting methods ..... 210
9.1 Toxicological assessment of water and bottom
sediments using biotesting methods (Gorgulenko V.V.,
Eyrikh A.N.) .......................................... 210
9.2 Genotoxicological assessment of water and bottom
sediments (Larikova N.V.) ............................. 222
Chapter 10. Composition of ichthyocenosis and fish
productivity (Popov P.A., Wieser A.M.) ........................ 230
10.1 The history of fish study of the reservoir
10.2 Composition of the fish fauna and its ecological
peculiarities ......................................... 231
10.3 Fishery ............................................... 245
10.4 Influence of reservoir's level regime on the fish
reproductive potential ................................ 249
10.5 Metal content in muscle tissue of commercial fish
species from the reservoir and river Ob caught at
the dam site .......................................... 254
10.6 The experience of studying the immune status of fish
from the reservoir .................................... 257
Chapter 11. Hydrodynamic models for describing water
processes of the Novosibirsk reservoir ........................ 265
11.1 A 3D model for three-dimensional flows reproduction
(Shlychkov V.A.) ...................................... 268
11.2 The boundary conditions for a turbulent flow
(Shlychkov V.A.) ...................................... 270
11.3 The equation for a free surface (Shlychkov V.A.) ...... 274
11.4 Methods for solving 3D problem (Shlychkov V.A.) ....... 275
11.5 Flow calculation at the HPS dam (Shlychkov V.A.) ...... 277
11.6 Hydrological data source (Shlychkov V.A.) ............. 277
11.7 Model reduction and a conformity principle
(Shlychkov V.A.) ...................................... 279
11.8 A longitudinal-vertical model for a suspension
carrying flow (Shlychkov V.A.) ........................ 280
11.9 The equations of the plane model (Shlychkov V.A.) ..... 289
11.10 A numerical method for the Bernoulli integral
conservation (Shlychkov V.A.) ........................ 290
11.11 Computational area schematization and grid
generation (Shlychkov V.A.) .......................... 292
11.12 Identification of the roughness coefficient
(Shlychkov V.A.) ..................................... 294
11.13 Verification of the plane model (Shlychkov V.A.) ..... 299
11.14 Calculation results of the hydraulic regime
(Shlychkov V.A.) ..................................... 301
11.15 Calculation of channel deformation rates
(Shlychkov V.A.) ..................................... 305
11.16 Transfer of suspended sediments (Shlychkov V.A.) ..... 307
11.17 A model for contaminants migration (Shlychkov V.A.) .. 312
11.18 Water quality modeling (Semchukov A.N.) .............. 313
11.19 Numerical simulation of ice-thermal regime of the
reservoir ............................................ 330
11.19.1 Numerical simulation of ice-thermal
conditions (Grankina T.B.) ................... 330
11.19.2 On the initial stage of ice cover formation
(Atavin A.A.) ................................ 334
11.20 Ice-thermal regime in the reservoir tailwater of
the hydroelectric complex (Atavin A.A.,
Ovchinnikova Т.Е.) ................................... 335
Conclusion .................................................... 338
References .................................................... 345
List of Abbreviations ......................................... 383
|