10870

Литература

1.Толковый словарь русского языка: В 4 т. / Под ред. Д. Н. Ушакова.

Т. 1. М., 1935; Т. 2. М., 1938; Т. 3. М., 1939; Т. 4, М., 1940. (Переиздавался

в1947-1948 гг.); Репринтное издание: М., 1995; М., 2000.

2.Гимбутас М. Славяне: Сыны Перуна. — М.: Центрполиграф, 2007. — 217 с.

3.Даль В.И. Толковый словарь живого великорусского языка: В 4 т. -

Спб., 1863-1866.

4.Милов Л.В. Великорусский пахарь и особенности российского исторического процесса. М., РОССПЭН, 1998.

5..В.Алферова. Каргополь и Каргополье, Стройиздат, 1973.

6. Избушка на курьих ножках. // Ашукин И. С., Ашукина М. Г. Крылатые слова. Литературные цитаты. Образные выражения. / Отв. ред. В. П. Вомперский; Ил. А. Б. Маркевича. — М.: Правда, 1986. — С. 274

7.Архитектурный ансамбль Кремля. Эл. ресурс http://kremlin- architectural-ensemble.kreml.ru/

8.Аксаков С.Т. Детские годы Багрова-внука; Аленький цветочек: Книга для ученика и учителя. — М.: Олимп: АСТ, 1998. — 560 с. — (Школа классики).

9.Этимологический словарь русского языка. — СПб.: ООО

"Виктория плюс".

10.И. Е. Забелин, «Черты самобытности в русском зодчестве» («Древняя и Новая Россия», 1878, т. I).

10

Гришина Е.Г.1, Иванов А.В.2

(1МБОУ «Гимназия № 50», г. Нижний Новгород, 2ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет»)

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАНКТОНА В ВОДОХРАНИЛИЩАХ И ГОРОДСКИХ ОЗЕРАХ

Целью работы является разработка модели оценки и прогноза цветения водорослей в равнинных водохранилищах и городских озерах для мониторинга качества воды. Гидрофизические методы мониторинга были выбраны для проведения экспресс-анализа водоемов озерного типа. Это исследование включает в себя измерение прозрачности с помощью диска Секки, измерения профиля температуры с помощью СТД зонда и индекса водорода с использованием pH-метра.

Кроме того, эти исследования включают в себя определение видового состава и количественных характеристик водорослей и цианобактерий с использованием микроскопа.

Подход разработан, чтобы определить критический уровень цветения водорослей и принять адекватные решения для водоемов озерного типа, в которых плотностное расслоение является важным фактором и число Ричардсона превышает критическое значение [1].

Объекты исследования - это Горьковское водохранилище, Мещерское озеро и озера Щелоковского хутора.

Исследования проводились летом и осенью в дневное время в центральной зоне водоемов, где глубина близка к максимальной.

В исследованиях, проводимых в рамках совместной программы исследования ИПФ РАН и ННГАСУ, использовалось оборудование, основанное на гидрофизических методах натурных исследований и методах физических и биологических лабораторных исследований [2].

Измерительный модуль включает:

метеорологическую станцию «Davis Instruments»;

измеритель скорости;

СТД зонд;

диск Секки;

пробоотборник;

ноутбук с программным обеспечением;

набор устройств для оцифровки и передачи информации на сервер.

11

Чтобы получить профиль температуры в реальном времени, использовался измерительный модуль Arduino и тепловой датчик, прикрепленный к диску Секки [3].

Особенностью данной работы является использование диска Секки для оценки концентрации хлорофилла. Такая оценка основывается на модификации закона Бугера – Ламберта – Бера для водоемов, содержащих как биотические, так и абиотические загрязняющие вещества.

На основе закона Бугера-Ламберта Бера получена модифицированная формула Брэдфорда-Майеро, связывающая концентрацию хлорофилла C с глубиной Секки d и с коэффициентом ослабления света в приповерхностном слое ks0, полученным в условиях, когда биотическая составляющая данного водоема пренебрежимо мала по сравнению с абиотической:

(1)

Для определения значений ks0 в исследуемых водоемах были обработаны сезонные данные измерений прозрачности с помощью диска Секки, представленные на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Зависимость глубины Секки d от температуры для Горьковского водохранилища

В результате для Горьковского водохранилища получено:

(2)

12

Рис. 2. Зависимость глубины Секки d от температуры для Мещерского озера.

Соответствующее значение ks0 для Мещерского озера равно:

(3)

Согласно формуле И.Л. Пыриной [2], имеется возможность вычислить зависимость концентрации хлорофилла от глубины, где I - солнечная радиация на глубине z.

(4)

где

(5)

Формула продукции хлорофилла в зависимости от температуры с учетом минимальной, оптимальной и максимальной температуры для каждого вида имеет вид [2].

(6)

Интегральный эффект влияния температуры и солнечной радиации представляет собой произведение двух выше указанных эффектов:

(7)

С помощью данных формул и расчетов, зная температуру воды и воздуха, а также с учетом силы ветра, можно прогнозировать опасность размножения сине-зеленых водорослей и своевременно принимать меры по предотвращению цветения.

Исходные данные собираются на регистрирующие устройства с помощью беспроводной связи. Дальнейшую передачу информации на сервер в режиме online предлагается осуществлять с помощью мобильного приложения, которое включает в себя:

название реки, озера или водохранилища;

глубину Секки d;

температуру воды;

температуру воздуха;

13

фотографии поверхностного волнения.

Рис. 3. Слева - график продукции хлорофилла P’(z) в зависимости от солнечной радиации на различных глубинах для водорослей Asterionella formosa в Горьковском водохранилище; в центре - продукция хлорофилла P’’(z) в зависимости от температуры для водорослей Asterionella formosa; справа - продукция хлорофилла в зависимости от температуры и глубины P(z) для водорослей Asterionella formosa.

Выводы.

1.Представлены простые формулы для оценки биомассы планктона в реальном времени.

2.Согласно представленным формулам измерения глубины Секки и профиля температуры позволяют оценить биопродуктивность планктона. В дальнейшем предлагаемые формулы после их адаптации к конкретным водоемам озерного типа позволят прогнозировать опасный уровень цветения.

3.Выполненные исследования показали принципиальную возможность начать интернет проект интерактивного мониторинга процессов цветения водохранилищ и озер.

Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту №15-45-02580 «Разработка биогидрометеорологической модели озерной части равнинных водохранилищ на основе сопряженных численных моделей (на примере Горьковского водохранилища)».

Литература 1. Стратификация как фактор влияния на качество вод

равнинного водохранилища/ Иванов А.В., Троицкая Ю.И., Папко В.В., Сергеев Д.А., Байдаков Г.А., Вдовин М.И., Казаков В.И., Кандауров А.А., Афанасьева И.М., Донскова О.В., Шувалова Н.М. /Приволжский научный журнал. 2015. № 2 (34). С. 149-156.

14

2.ONLINE MONITORING OF WATER QUALITY IN THE LAKE TYPE RESERVOIR BASED ON IN SITU MEASUREMENTS, ASSESSMENT AND FORECAST./ A. Ivanov, S. Guseinova: 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, www.sgem.org, SGEM2016 Conference Proceedings, ISBN 978-619-7105-61-2

//ISSN 1314-2704, June 28 - July 6, 2016, Book3 Vol. 1, 537-544 pp.

3.Влияние влотностного расслоения на планктон в водоемах озерного типа / Гришина Е.Г., Кудряшов М.В.//В сборнике: V Всероссийский фестиваль науки. Сборник докладов. 2015. С. 270-273.

15

СЕКЦИЯ «Технические науки»

Научные руководители:

Д.М. Лобов, заведующий лабораторией, старший преподаватель кафедры строительных конструкций;

А.В. Тихонов, ассистент кафедры строительных конструкций; А.А. Смыков, магистрант кафедры отопления и вентиляции; С.А. Кондратьева, студент инженерно-строительного факультета.

16

Батюта Г.Д., Ямбаев И.А.

(ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»)

КРУГЛАЯ В ПЛАНЕ СЕТЧАТАЯ ОБОЛОЧКА В ФОРМЕ СЕГМЕНТА СФЕРЫ

Такое спортивное сооружение, как велотрек представляет собой сложный и уникальный комплекс, являясь, одновременно демонстрационным и учебно-тренировочным объектом. Он относится к крытым спортивным сооружениям, поскольку принимает большое число спортсменов и зрителей.

Одним из интереснейших этапов проектирования круглого в плане здания является выбор конструктивной схемы покрытия.

Сетчатая оболочка – несущая строительная конструкция, получившая широкое распространение в прогрессивной архитектуре XXI века, состоящая из взаимопересекающихся прямолинейных элементов [1].

Купол – пространственное покрытие зданий и сооружений, по форме близкое к полусфере или другой поверхности вращения кривой. Купольные конструкции позволяют перекрывать значительные пространства без дополнительных промежуточных опор [1].

Целью данной работы является сравнение конструктивной схемы круглой в плане сетчатой оболочки и куполов, а также техникоэкономическое сопоставление полученных данных.

Был произведен расчет покрытия велотрека – круглого в плане здания, пролетом 115 метров (рис.1). Конструктивная схема покрытия – стальная сетчатая оболочка, представленная массивом перпендикулярнопересекающихся арок переменного сечения с алюминиевым витражом на металлическом опорном кольце, которое опирается на железобетонный опорный контур. Кровля выполняется из специального кровельного триплекса толщиной 40 мм, опирающегося на арки при помощи алюминиевого витража. Форма кровли представляет собой сегмент сферы со стрелой подъема f=14000 мм.

17

Рис. 1. Фасад велотрека в осях 1/1-13/4, выполнен Г.Д. Батютой

Сетчатая оболочка в форме сегмента сферы (рис.2) по форме приближена к куполу, поэтому технико-экономическое сравнение металлоемкости производится с купольными конструкциями, представленными в работе И.В. Молева [2].

Рис. 2. Конечно-элементная модель несущих конструкций покрытия

Графики зависимости масс куполов различных конструктивных систем представлены на рисунках 3-6:

Произведя анализ, получаем следующие металлоемкости куполов для близких пролетов, степеней пологости и снеговых нагрузок, представленные в таблице 1.

Согласно результатам анализа, можно сделать вывод, что сетчатая оболочка в форме сегмента сферы не уступает по эффективности купольным конструкциям, металлоемкость оболочки сравнима с двухсетчатым звездчатым куполом.

Литература

1.Горев, В. В. Металлические конструкции. Конструкции зданий /

В.В. Горев. - М., 2002.- Т.2.- 529 с.

2.Молев, И. В. Конструктивные разработки, эксперементальнотеоретические исследования и внедрение стальных куполов: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / И.В. Молев.- Н. Новгород, 1998.

19