Sustainable Development of Floodplain Territories of Regulated Rivers. Part I: Modeling Complex Structure Dynamics
- 作者: Isaeva I.I1, Kharitonov M.A1, Vasilchenko A.A1, Voronin A.A1, Khoperskov A.V2, Agafonnikova E.O1
-
隶属关系:
- Volgograd State University
- 期: 编号 6 (2023)
- 页面: 42-55
- 栏目: Control in Social and Economic Systems
- URL: https://bakhtiniada.ru/1819-3161/article/view/292104
- DOI: https://doi.org/10.25728/pu.2023.6.4
- ID: 292104
如何引用文章
全文:
详细
作者简介
I. Isaeva
Volgograd State University
Email: isaeva-inessa@mail.ru
Volgograd, Russia
M. Kharitonov
Volgograd State University
Email: kharitonov@volsu.ru
Volgograd, Russia
A. Vasilchenko
Volgograd State University
Email: aa-vasilchenko@mail.ru
Volgograd, Russia
A. Voronin
Volgograd State University
Email: voronin.prof@gmail.com
Volgograd, Russia
A. Khoperskov
Email: khoperskov@volsu.ru
Volgograd, Russia
E. Agafonnikova
Volgograd State University
Email: agafonnikova@volsu.ru
Volgograd, Russia
参考
- Иванов В.В., Коротаев В.Н. Влияние гидроузлов на деформации пойменных берегов и русловых форм в низовьях реки Волги и Кубани // Эрозия почв и русловые процессы. – 2008. – Вып. 16. – С. 224–242. [Ivanov, V.V., Korotayev, V.N. Vliyaniye gidrouzlov na deformatsii poymennykh beregov i ruslovykh form v nizov'yakh reki Volgi i Kubani // Eroziya pochv i ruslovyye protsessy. – 2008. – Vyp. 16. – P. 224–242 (In Russian)]
- Александровский А.Ю., Силаев Б.И., Чуканов В.В. Влияние русловых деформаций в нижнем бьефе на условия работы энергетического оборудования ГЭС // Гидротехническое строительство. ‒ 2002. ‒ № 11. – С. 20–23. [Aleksandrovskiy, A.Yu., Silayev, B.I., Chukanov, V.V. Vliyaniye ruslovykh deformatsiy v nizhnem b'yefe na usloviya raboty energeticheskogo oborudovaniya GES // Gidrotekhnicheskoye stroitel'stvo. ‒ 2002. ‒ No. 11. ‒ P. 20–23 (In Russian)]
- Асарин А.Е., Ткачёв К.В. Русловые деформации в нижнем бьефе волгоградского гидроузла и возможности их ограничения // Гидротехническое строительство. ‒ 2014. ‒ № 12. ‒ С. 54–58. [Asarin, A.Ye., Tkachov, K.V. Ruslovyye deformatsii v nizhnem b'yefe volgogradskogo gidrouzla i vozmozhnosti ikh ogranicheniya // Gidrotekhnicheskoye stroitel'stvo. ‒ 2014. ‒ No. 12. ‒ P. 54–58. (In Russian)]
- Буланов Е. П. Понижение кривой расходов в нижнем бьефе Волжской ГЭС, связанное с общими размывами русла // XV пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозийных, русловых и устьевых процессов. Доклады и краткие сообщения. ‒ Волгоград–Москва: Перемена, 2000. [Bulanov, Ye.P. Ponizheniye krivoy raskhodov v nizhnem b'yefe Volzhskoy GES, svyazannoye s obshchimi razmyvami rusla // XV plenarnoye mezhvuzovskoye koordinatsionnoye soveshchaniye po probleme eroziynykh, ruslovykh i ust'yevykh protsessov. Doklady i kratkiye soobshcheniya. ‒ Volgograd–Moskva: Peremena, 2000. (In Russian)]
- Мажбиц Г.Л., Буланов Е.П. Изменение положения кривой связи расходов и уровней воды и русловые процессы в нижнем бьефе Волжской ГЭС // Материалы Всесоюзной научно-практической конференции «Водные ресурсы Волги: настоящее и будущее, проблемы управления». ‒ Астрахань, 2007. [Mazhbits, G.L., Bulanov, Ye.P. Izmeneniye polozheniya krivoy svyazi raskhodov i urovney vody i ruslovyye protsessy v nizhnem b'yefe Volzhskoy GES // Materialy Vsesoyuznoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Vodnyye resursy Volgi: nastoyashcheye i budushcheye, problemy upravleniya». ‒ Astrakhan', 2007. (InRussian)]
- Górski, K., van den Bosch, L.V., van de Wolfshaar, K.E., et al. Post-damming Flow Regime Development in a Large Lowland River (Volga, Russian Federation): Implications for Floodplain Inundation and Fisheries // River Research and Applications. ‒ 2012. ‒ Vol. 28, iss. 8. ‒ P. 1121–1134.
- Hohensinner, S., Grupe, S., Klasz, G., Payer, T. Long-Term Deposition of Fine Sediments in Vienna’s Danube Floodplain before and after Channelization // Geomorphology. ‒ 2022. ‒ Vol. 398. – Art. ID 108038. ‒ doi: 10.1016/j.geomorph.2021.108038.
- Векслер А.Б., Доненберг В.М. Переформирование русла в нижних бьефах крупных электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 217 с. [Veksler, A.B., Donenberg, V.M. Reshaping the Channel in the Development of Large Power Plants. – M.: Energoatomizdat, 1983. – 217 s. (In Russian)]
- Jardim, P.F., Melo, M.M.M., Ribeiro, L.D.C. et al. A Modeling Assessment of Large-Scale Hydrologic Alteration in South American Pantanal Due to Upstream Dam Operation // Frontiers in Environmental Science. ‒ 2020. ‒ Vol. 8. – Art. ID 567450. ‒ doi: 10.3389/fenvs.2020.567450.
- Болгов М.В., Шаталова К.Ю., Горелиц О.В. и др. Водно-экологические проблемы Волго-Ахтубинской поймы // Экосистемы: экология и динамика. – 2017. – Т. 1, № 3. – С. 15–37. [Bolgov, M.V., Shatalova, K.Yu., Gorelits, O.V., et al. Vodno-ekologicheskiye problemy Volgo-Akhtubinskoy poymy // Ekosistemy: ekologiya i dinamika. – 2017. – Vol. 1, no. 3. – P. 15–37. (In Russian)].
- Землянов И.В., Горелиц О.В., Павловский А.Е. и др. Анализ экологических последствий эксплуатации Волгоградского водохранилища для сохранения биоразнообразия основных водно-болотных территорий Нижней Волги. Отчет о НИР. – М.: ФГУ «ГОИН», 2010. – 675 с. [Zemlyanov, I.V., Gorelits, O.V., Pavlovskiy, A.E., et al. Analiz ekologicheskikh posledstviy ekspluatatsii Volgogradskogo vodokhranilishcha dlya sokhraneniya bioraz-noobraziya osnovnykh vodno-bolotnykh territoriy Nizhney Volgi. Otchet o NIR. – Moscow: FGU «GOIN», 2010. – 675 s. (In Russian)]
- Fernandes, M.R., Aguiar, F.C., Martins, M.J., et al. Long-Term Human-Generated Alterations of Tagus River: Effects of Hydrological Regulation and Land-Use Changes in Distinct River Zones // Catena. ‒ 2020. ‒ Vol. 188. – Art. ID 104466. ‒ doi: 10.1016/j.catena.2020.104466.
- Li, W.-J., Yu, S.-Y., Pan, J., et al. A 2000-Year Documentary Record of Levee Breaches on the Lower Yellow River and Their Relationship with Climate Changes and Human Activities // Holocene. ‒ 2021. ‒ Vol. 31, no. 3. ‒ P. 333–345.
- Lu, C., Jia, Y., Jing, L., et al. Shifts in River-Floodplain Relationship Reveal the Impacts of River Regulation: A Case Study of Dongting Lake in China // Journal of Hydrology. – 2018. – Vol. 559. – P. 932–941. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.03.004.
- Ablat, X., Wang, Q., Arkin, N., et al. Spatiotemporal Variations and Underlying Mechanism of the Floodplain Wetlands in the Meandering Yellow River in Arid and Semi-arid Regions // Ecological Indicators. – 2022. – Vol. 136. – Art. no. 108709. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.108709.
- Wu, C., Webb, J.A., Stewardson, M.J. Modelling Impacts of Environmental Water on Vegetation of a Semi-Arid Floodplain–Lakes System Using 30-Year Landsat Data // Remote Sens. ‒ 2022. ‒ Vol.14, no. 3. – Art. no. 708.
- Golub, V.B., Chuvashov, A.V., Bondareva, V.V., et al. Results of Long-Term Observations on Stationary Transects in the Volga–Akhtuba Floodplain // Biology Bulletin. – 2020. – Vol. 47. – P. 1309–1317.
- Shi, L., Wang, Y. Jia, Y., et al. Vegetation Cover Dynamics and Resilience to Climatic and Hydrological Disturbances in Seasonal Floodplain: The Effects of Hydrological Connectivity // Frontiers in Plant Science. – 2017. – Vol. 8. – P. 1–11.
- Han, B., Benner, S.G., Bolte, J.P. et al. Coupling Biophysical Processes and Water Rights to Simulate Spatially Distributed Water Use in an Intensively Managed Hydrologic System // Hydrol. Earth Syst. Sci. ‒ 2017. – Vol. 21. ‒ P. 3671–3685
- Fernandes, L.F.S., Marques, M.J., Oliveira, P.C., Moura, J.P. Decision Support Systems in Water Resources in the Demarcated Region of Douro – Case Study in Pinhao River Basin, Portugal. // Water Environ. ‒ 2019. – Vol. 33. ‒ P. 350–357.
- Weng, S.Q., Huang, G.H., Li, Y.P. An Integrated Scenario-Based Multi-criteria Decision Support System for Water Resour-ces Management and Planning – A Case Study in the Haihe River Basin // Expert Syst. Appl. ‒ 2010. ‒ Vol. 37. ‒ P. 8242–8254.
- McCord, J., Carron, J.C., Liu, B., Rhoton, S., et al. Pecos River Decision Support System: Application for Adjudication Settlement and River Operations EIS // OpenSIUC. – 2004. – URL: http://opensiuc.lib.siu.edu/ucowrconfs_2004/95?utm_source=opensiuc.lib.siu.edu%2Fucowrconfs_2004%2F95&utm_medium=PDF&utm_campaign=PDFCoverPages.
- Lam, F., Bolte, J., Santelmann, M., Smith, C. Development and Evaluation of Multiple Objective Decision Making Methods for Watershed Management Planning // J. Am. Water Resour. Assoc. ‒ 2002. ‒ Vol. 38. ‒ P. 517–529.
- Misganaw, D., Guo, Y., Knapp, H.V., Bhowmik, N.G. The Illinois River Decision Support System (ILRDSS). Report Prepared for the Illinois Department of Natural Resources. – Illinois: Illinois State Water Survey, 1999. ‒ 50 p.
- Ge, Y., Li, X., Huang, C., Nan, Z. A Decision Support System for Irrigation Water Allocation along the Middle Reaches of the Heihe River Basin, Northwest China // Environmental Modelling & Software. ‒ 2013. ‒ Vol. 47. ‒ P. 182–192.
- Wriggers, P., Kultsova, M., Kapysh, A., et al. Intelligent Decision Support System for River Floodplain Management // Communications in Computer and Information Science. – 2014. – Vol. 466. – P. 195–213.
- O’Brien, G., Wepener, V. Regional-Scale Risk Assessment Methodology Using the Relative Risk Model (RRM) for Surface Freshwater Aquatic Ecosystems in South Africa // Water SA. ‒ 2012. ‒ Vol. 38, no. 2. ‒ P. 153–165.
- Tariq, M.A.U.R., Rajabi, Z., Muttil, N. An Evaluation of Risk-Based Agricultural Land-Use Adjustments under a Flood Management Strategy in a Floodplain // Hydrology. – 2021. – Vol. 8, no. 1. – Art. no. 53. ‒ doi: 10.3390/hydrology8010053.
- Lu, Y., Qin, F., Chang, Z., Bao, S. Regional Ecological Risk Assessment in the Huai River Watershed during 2010–2015 // Sustainability. – 2017. – Vol. 9, no. 12. – Art. no. 2231.
- Rincón, D., Velandia, J.F., Tsanis, I., Khan, U.T. Stochastic Flood Risk Assessment under Climate Change Scenarios for Toronto, Canada Using CAPRA // Water. ‒ 2022. – Vol. 14, no. 2. – Art. no. 227. ‒ DOI: https://doi.org/10.3390/w14020227.
- Modi, A., Kapoor, V., Tare, V. River Space: A Hydro-Bio-Geomorphic Framework for Sustainable River-Floodplain Management // Science of the Total Environment. ‒ 2022. – Vol. 812. ‒ DOI: https: //doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151470.
- Scenarios and Indicators for Sustainable Development–Towards A Critical Assessment of Achievements and Challenges: Printed Edition of the Special Issue Published in Sustainability / Ed. by Joachim, H. Spangenberg. – Basel: Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2019. – 180 p.
- Ougolnitsky, G.A., Anopchenko, T.Yu., Gorbaneva, O.I., et al. Systems Methodology And Model Tools For Territorial Sustainable Management // Advances in Systems Science and Applications. ‒ 2018. ‒ Vol. 18, no. 4. ‒ P. 136–150.
- Бурков В.Н., Новиков Д.А., Щепкин А.В. Механизмы управления эколого-экономическими системами /под ред. Академика С.Н. Васильева. – М.: Изд-во физико-математической литературы, 2008. – 244с. [Burkov, V.N., Novikov, D.A., Shchepkin, A.V. Mekhanizmy upravleniya ekologo-ekonomicheskimi sistemami / pod red. Akademika S.N. Vasil'yeva. – M.: Izd-vo fiziko-matematicheskoy literatury, 2008. – 244 s. (In Russian)]
- Горелиц О.В., Землянов И.В. Современный механизм заливания территорий Волго-Ахтубинской поймы в период половодья (в пределах Волгоградской области) // Научный потенциал регионов на службу модернизации. Астрахань. ‒ 2013. ‒ № 2 (5). [Gorelits, O. V., Zemlyanov, I. V. Sovremennyy mekhanizm zalivaniya territoriy Volgo-Akhtubinskoy poymy v period polovod'ya (v predelakh Volgogradskoy oblasti) // Nauchnyy potentsial regionov na sluzhbu modernizatsii. Astrakhan'. ‒ 2013. ‒ No. 2 (5). (In Russian)]
- Преснякова А.Н., Писарев А.В., Храпов С.С. Исследование динамики затопления территории Волго-Ахтубинской поймы по данным космического мониторинга // Математическая физика и компьютерное моделирование. ‒ 2017. ‒ № 1(38). ‒ С. 66–74. [Presnyakova, A.N., Pisarev, A.V., Khrapov, S.S. Issledovaniye dinamiki zatopleniya territorii Volgo-Akhtubinskoy poymy po dannym kosmicheskogo monitoringa // Matematicheskaya fizika i komp'yuternoye modelirovaniye. ‒ 2017. ‒ No. 1(38). ‒ P. 66–74. (In Russian)]
- Voronin, A., Khoperskov, A., Isaev, I., Klikunova, A. Model of the Floodplain Territories Structure // Adv. Syst. Sci. Appl. ‒ 2020. – Vol. 20. ‒ P. 153–165.
- Isaeva, I.I, Voronin, A.A., Khoperskov, A.V., Kharitonov, M.A. Modeling the Territorial Structure Dynamics of the Northern Part of the Volga-Akhtuba Floodplain // Computation. – 2022. – Vol. 10, iss. 4. – DOI: https://doi.org/10.3390/computation10040062.
- Khrapov, S.S., Khoperskov, A.V. Application of Graphics Processing Units for Self-Consistent Modelling of Shallow Water Dynamics and Sediment Transport // Lobachevskii Journal of Mathematics. ‒2020. ‒ Vol. 41, no. 8. ‒ P. 1475–1484.
- Храпов С.С., Агафонникова Е.О., Кликунова А.Ю. и др. Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных вод, влекомых и взвешенных наносов: I. Влияние промышленной добычи песка // Математическая физика и компьютерное моделирование. ‒ 2022. ‒ Т. 25, № 3. ‒ С. 31–57. – DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2022.3.3 [Khrapov, S.S., Agafonnikova, Ye.O., Klikunova, A.Yu,. i dr. Chislennoye modelirovaniye samosoglasovannoy dinamiki poverkhno-stnykh vod, vlekomykh i vzveshennykh nanosov: I. Vliyaniye promyshlennoy dobychi peska // Matematicheskaya fizika i komp'-yuternoye modelirovaniye. ‒ 2022. ‒ Vol. 25, no. 3. ‒ P. 31–57. – DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2022.3.3. (In Russian)]
- Храпов С.С. Численное моделирование самосогласованной динамики поверхностных и грунтовых вод // Математическая физика и компьютерное моделирование. ‒ 2021. – Т. 24, вып. 3. – С. 45–62. – DOI: https: //doi.org/ 10.15688/ mpcm.jvolsu.2021.3.5. [Khrapov, S.S. Chislennoye modelirovaniye samosoglasovannoy dinamiki poverkhnostnykh i gruntovykh vod // Matematicheskaya fizika i komp'yuternoye modelirovaniye. ‒ 2021. – Vol. 24, vyp. 3. – P. 45–62. – DOI: https: //doi.org/ 10.15688/ mpcm.jvolsu.2021.3.5. (In Russian)]
- Храпов С.С. Численное моделирование гидродинамических аварий: размыв дамб и затопление территорий // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. ‒ 2023. ‒ Т. 10, № 2. ‒ С. 357–373. [Khrapov, S.S. Chislennoye modelirovaniye gidrodinamicheskikh avariy: razmyv damb i zatopleniye territoriy // Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Matematika. Mekhanika. Astronomiya. ‒ 2023. ‒ Vol. 10, no. 2. ‒ P. 357–373. (In Russian)]
- Klikunova, A.Yu., Khoperskov, A.V. Creation of Digital Elevation Models for River Floodplains // CEUR Workshop Proceedings. ‒ 2019. ‒ Vol. 2391. ‒ P. 275–284.
- Klikunova, A.Yu., Khoperskov, A.V. Numerical Hydrodynamic Model of the Lower Volga // Journal of Physics: Conference Series. ‒ 2018. ‒ Vol. 1128. – Art. no. 012087. ‒ DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1128/1/012087.
- Храпов С.С., Хоперсков А.В., Кузьмин Н.М. Численная схема для моделирования динамики поверхностных вод на основе комбинированного SPH-TVD-подхода // Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии. ‒ 2011. ‒ Т. 12, № 1. ‒ С. 282–297. [Khrapov, S.S., Khoperskov, A.V., Kuz'min, N.M. Chislennaya skhema dlya modelirovaniya dinamiki poverkhnostnykh vod na osnove kombinirovannogo SPH-TVD-podkhoda // Vychislitel'nyye metody i programmirovaniye: novyye vychislitel'nyye tekhnologii. ‒ 2011. ‒ Vol. 12, no. 1. ‒ P. 282–297. (In Russian)]
- Khrapov, S., Pisarev, A., Kobelev, I., et. al. The Numerical Simulation of Shallow Water: Estimation of the Roughness Coefficient on the Flood Stage // Advances in Mechanical Engineering. ‒ 2013. ‒ Vol. 2013. – Art. ID 787016. ‒ 11 p.
- Dyakonova, T., Khoperskov, A., Khrapov, S. Numerical Model of Shallow Water: The Use of NVIDIA CUDA Graphics Processors // Communications in Computer and Information Science. ‒ 2016. ‒ Vol. 687. ‒ P. 132–145.
- Воронин А.А., Елисеева М.В., Писарев А.В. и др. Имитационные модели динамики поверхностных вод с использованием данных дистанционного зондирования: влияние рельефа местности // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. ‒ 2012. ‒ № 3 (19). – С. 54–62. [Voronin, A.A., Yeliseyeva, M.V., Pisarev, A.V. i dr. Imitatsionnyye modeli dinamiki poverkhnostnykh vod s ispol'zovaniyem dannykh distantsionnogo zondirovaniya: vliyaniye rel'yefa mestnosti // Prikaspiyskiy zhurnal: upravleniye i vysokiye tekh-nologii. ‒ 2012. ‒ No. 3 (19). – P. 54–62. (In Russian)]
- Voronin, A., Vasilchenko, A., Khoperskov, A. Project Optimization for Small Watercourses Restoration in the Northern Part of the Volga-Akhtuba Floodplain by the Geoinformation and Hydrodynamic Modeling // Journal of Physics: Conf. Series. – 2018. – Vol. 973. – P. 1–10. ‒ URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/973/1/012064/pdf.
补充文件
