№82-24
Обґрунтування будівництва рекреаційних водоймищ як інструментарій екосистемних послуг смарт міста
О.М. Назаренко1, https://orcid.org/0000-0002-2738-9891
А.О. Березовська1, https://orcid.org/0000-0002-2738-9891
Є.І. Буякова1, https://orcid.org/0000-0002-6600-4733
А.В. Башкіров1, https://orcid.org/0000-0005-5952-9608
Є.А. Шерстюк2 https://orcid.org/0000-0002-1844-1985
1Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя, Україна
2 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2025, 82:288-295
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/82.288
АНОТАЦІЯ
Метою дослідження є аналіз доцільності будівництва рекреаційних водоймищ для забезпечення екосистемних послуг, підвищення їх ефективності та довгострокової стійкості.
Методика. Дослідження базувалося на обробці даних багаторічних спостережень за кліматичними та гідрологічними показниками басейнів річок в південних регіонах України. Для збору даних використовувалися батиметричні датчики, встановлені у каналах для моніторингу рівня води, кількості опадів та змін у водному балансі, датчики вологості ґрунтів для вимірювання вологості на різних глибинах, з триразовим контролем критичних літніх температур, що дозволило отримати дані про розподіл вологи у ґрунті під час посухи.
Результати. Отримано математичну модель седиментації осаду та підвищення продуктивності кавітаційної седиментації з 14 до 7,6 годин для різних техногенних сумішей, запропоновано методологію підвищення концентрації донних відкладень залежно від коефіцієнту тертя від 0,0025 до 0,125, виявлено оптимальну довжину водоймища для максимізації наносів. Підтверджується можливість економії більш ніж 1350000 м3/рік відновленої води та біля 250000 кг осаду/рік по одному металургійному регіону.
Наукова новизна. Запропоновано математичні моделі другого та третього порядку для опису процесів осадоутворення у рекреаційних водоймах. Вперше досліджено вплив сольового змішування на процеси осадоутворення в умовах технопарків. Встановленізалежності між довжиною сольового вторгнення, глибиною водойми та її геометричними параметрами. Запропоновано оптимальні геометричні параметри водойм для забезпечення максимальної ефективності осадження забруднень. Розроблено нові алгоритми моделювання седиментації осадів з урахуванням впливу геометричних та фізико-хімічних параметрів водойми. Виявлена залежність між ерозійними характеристикам дна водойм та їх здатністю накопичувати донні відкладення у різних умовах експлуатації.
Практична значимість. Результати дослідження дозволяють впроваджувати сучасні методи управління водними ресурсами у технопарках знижуючи техногенне навантаження на довкілля, запропоновані рекомендації щодо геометричних параметрів водойм можуть бути використані для проєктування нових або реконструкції існуючих рекреаційних водойм. Запропоновані підходи сприяють зниженню концентрації забруднень у воді, покращенню її якості та створенню умов для відновлення біорізноманіття.
Ключові слова: водні ресурси, седиментація осаду, геометричні параметри водойм, техногенне навантаження.
Перелік посилань
1. Назаренко,О.М. (2018). Ризик менеджмент водокористувачів річки Дніпро. Монографія. Запоріжжя.
2. Prandle, D. (2009). Estuaries: Dynamics, mixing, sedimentation and morphology. Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511576096
3. Prandle, D. (2004). Saline intrusion in partially mixed estuaries. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 59(3), 385–397.
4. Simpson, J., & Hunter, J. (1974). Fronts in the Irish Sea.Nature, 250, 404–406. https://doi.org/10.1038/250404a0
5. Бондар, О.І., Закорчевна, Н.Б., & Цвєткова, А.М. (2021). Проблеми водозабезпечення населення питною водою у зв’язку із поглибленням дефіциту доступних водних ресурсів.
6. Назаренко, О. М., & Березовська, А. О. Стратегія живлення водного режиму басейну інтегральним методом. Матеріали регіональної науково-практичної конференції (22 березня 2024 р.) [Текст]: [До Всесвітнього дня води].–Дніпро: ДДАЕУ, 2024.–112 с. Матеріали збірника наукових праць друкуються за результатами проведення регіональної науково-практичної конференції 22 березня 2024 р., 70.
7. Рябенко, О. А., Назаренко, О. М., Назаренко, І. А., & Кушнаренко, О. П. (2018). Моделювання відновлення прісних вод екосистеми в умовах зміни клімату. Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Технічні науки, (2), 126–134.
8. Назаренко, О. М., Назаренко, І. А., & Копакова, Л. А. (2018). Моделювання сталості водно-хімічного режиму системи водопостачання в умовах глобального потепління. Науковий вісник будівництва, (93, № 3), 236–240.
дата першого надходження статті до видання – 01.07.2025
дата прийняття до друку статті після рецензування – 03.08.2025
дата публікації (оприлюднення) – 06.09.2025
