ПРОГРАММА повышения квалификации

Потоки наносов и транспортируемых с ними загрязняющих веществ в речном бассейне
Цель реализации программы
Цель настоящего курса - повышение уровня знаний профессорско-преподавательского состава вузов, подготавливающих специалистов по различным направлениям наук о Земле, включая геоэкологию, физическую и экономическую географию, гидрологию, геоморфологию, мелиорацию, инженерную геологию,; научных сотрудников и специалистов, работающих в институтах РАН, ведомственных институтах, занимающихся вопросами контроля качества земель и поверхностных вод, функционирования гидротехнических сооружений, изысканиями под строительство, в том числе дорог, трубопроводов, водохранилищ и т.п.; отделах по землеустройству; компаний, выполняющих прикладные исследования по оценке загрязнения почв и поверхностных вод, экологическому мониторингу, страховых компаний, ориентированных на страхование земель и инфраструктурных объектов от ущерба, связанного со стихийными событиями; гидроэнергетических компаний.
Курс включает цикл лекций, в которых рассматриваются проблемы влияния деятельности человека и климатических изменений на перераспределение наносов и транспортируемых совместно с ними загрязняющих веществ в различных звеньях флювиальной сети, включая распространения и факторов, определяющих формирование внезапных паводков и других экстремальных эрозионных событий, а также социально-экономические аспекты регулирования и управления речными бассейнами. Важное место в курсе лекций занимает рассмотрение современных методов количественной оценки эрозионно-аккумулятивных процессов в речном бассейне, включая моделирование процессов перераспределения наносов и транспортируемых совместно с ними загрязняющих веществ в системе склон - склоновый водосбор – суходольная сеть – русло реки. Для освоения данного курса желательно владеть базовыми знаниями в области флювиальной геоморфологии, почвоведения, геохимии ландшафтов, метеорологии, мелиорации и водного хозяйства.
Формализованные результаты обучения
В результате обучения формируются следующие компетенции, необходимые для профессиональной деятельности:
  • знание глобальных проблем перераспределения наносов и транспортируемых совместно с ними загрязняющих веществ;
  • умение анализировать факторы и формы проявления процессов перераспределения наносов транспортируемых в различных звеньях флювиальной сети в пределах речных бассейнов различных ландшафтно-климатических зон;
  • владение терминологией, методами и подходами, применяемыми для изучения перераспределения наносов в речном бассейне, выявлением долевого вклада разлияных источников наносов в сток наносов рек;
  • понимание принципов организации мониторинга и стационарных наблюдений за перераспределением загрязняющих веществ, транспортируемых с наносами в речном бассейне;
  • умение проводить количественную оценку баланса наносов и расчёта коэффициентов доставки на основе применения современных методов с использованием ГИС технологий;
  • понимание базовых принципов использования радиоизотопов для оценки темпов аккумуляции и суммарных накоплений наносов и загрязняющих веществ в зонах их переотложения на суше и в водоёмах;
  • знание об особенностях проявления, географии, факторах формирования и возможностях прогнозирования экстремальных эрозионных событий;
  • владение современными подходами к управлению стоком наносов и загрязняющих веществ в пределах малых водосборов и речных бассейнов различных размеров с использованием набора почвозащитных и водоохранных мероприятий.
О программе
Категория слушателей (требования к слушателям) – специалисты с высшим или средним профессиональным образованием, сфера деятельности которых связана с флювиальной геоморфологией, почвоведением, геохимией ландшафтов, метеорологией, мелиорацией и/или водным хозяйством.

Трудоемкость обучения – 34 часа.
Форма обучения – очно-заочная, заочная.
Учебно-тематический план программы повышения квалификации
Тема 1. Глобальные проблемы перераспределения наносов на суше в эпоху Антропоцена
Формирование стока наносов на суше, основные источники поступления наносов в постоянные водотоки. Динамика изменений вмешательства деятельности человека в перераспределение наносов на Земле. Территории экстремального проявления эрозионно-аккумулятивных процессов. Перераспределение наносов и загрязняющих веществ в горах и на равнинах: основные закономерности. Роль водохранилищ в глобальном балансе наносов. Экологические проблемы, связанные с перераспределением наносов и загрязняющих веществ в речных бассейнов.
Тема 2. Стационарные методы исследования эрозионно-аккумулятивных процессов в пределах малых водосборов
Классификация методов количественной оценки эрозионно-аккумулятивных процессов, прямые и косвенные полевые методы, теоретическое и физическое (натурное и лабораторное) моделирование, место стационарных и полустационарных исследований. Прямые измерения стока воды и наносов на стоковых площадках и естественных малых водосборах. Измерение объемов эрозионных форм и аккумулятивных тел. Полевое и лабораторное моделирование. Стационарные и полустационарные методы изучения овражной эрозии. Мониторинг овражной эрозии в рамках системы государственного мониторинга состояния недр (мониторинг опасных экзогенных геологических процессов).
Тема 3. Методы оценки долевого вклада различных источников наносов.
Концепция метода "отпечатка пальца". Выделение (зонирование) источников наносов и мишеней / ареалов аккумуляции. Классификация маркеров для фингерпринтинга, достоинства и недостатки различных маркеров. Рабочий процесс: полевые работы, лабораторный анализ, математическая обработка результатов. Модели сепарации источников наносов в пробах. Алгоритмы fingerPro, SIFT, Sed SAT.
Тема 4. Радиоизотопные методы изучения темпов осадконакопления в зонах аккумуляции
Набор радиоизотопов, используемых для датировки отложений. Основные достоинства и недостатки различных радиоизотопов при их использовании для изучения темпов аккумуляции. Различия в радиоактивном загрязнении Северного и Южного полушария в период проведения ядерных взрывов в открытой атмосфере. Техногенные аварии (Чернобыль, Фукусима, Маяк и др.) и особенности радиоактивного загрязнения территорий. Принципы выбора точек отбора проб и инструментарий для отбора проб в различных зонах аккумуляции. Достоинства и недостатки различных методов отбора проб. Пробоподготовка образцов для проведения спектрометрического анализа. Классификации детекторов, используемых для определения содержания различных радионуклидов. Построение эпюр вертикального распределения изотопов и их интерпретация.  

Тема 5. Морфологическая связность потоков наносов на водосборе
Рельеф, как показатель энергии водных потоков на склонах и склоновых водосборах. Влияние морфометрических параметров рельефа поверхности на отрыв, транспорт и отложение рыхлообломочных частиц. Расчет связности потоков наносов (алгоритм Cavalli и др.). Переход от связности потоков наносов к коэффициенту их доставки.
Тема 6. Геохимические аспекты пространственно-временных изменений баланса наносов в речныхбассейнах
Классификация загрязняющих веществ. Основные источники загрязнения окружающей среды. Режимы переноса загрязнителей. Методы количественной оценки содержания загрязняющих веществ разных типов в различных морфолитодинамических зонах речных бассейнов. Примеры для речных бассейнов разного размера. Экологические аспекты – транспорт и накопление загрязняющих веществ. Использование загрязнителей, связанных с наносами, как трассеров эрозионно-аккумулятивных процессов. Конкретные примеры. Обработка и интерпретация результатов исследований, сопоставление данных применения независимых методов.
Тема 7. Экстремальные эрозионные процессы (ЭЭС): изученность, география, формирование
Виды ЭЭС. Внезапные ливневые паводки (ВЛП). Возникновение термина. Отличия от других ЭС. Распространенность и повторяемость ЭЭС, включая ВЛП, в различных климатических и высотных поясах, регионах мира. ВЛП в России. Направления в изучении ЭЭС в мире и в России. Возможности изучения ЭЭС. Основные причины формирования ЭЭС: группы стохастических и консервативных факторов. Крупнейшие ВЛП в России в конце ХХ – начале ХХI века. Стохастические факторы. Диапазон изменений в различных регионах. Динамические факторы. Их роль в формировании ЭЭС. Диапазон изменений. Сравнение ВЛП в РФ и мире. Проблемы исследования ЭЭС. Меры борьбы с ЭЭС. Перспективы исследования ЭЭС.  
Тема 8. Специфика формирования стока наносов в криолитозоне на фоне климатических изменений
Причины и факторы образования оврагов. Термоэрозионные и эрозионно-термокарстовые овраги. Распространение и современная динамика оврагов в криолитозоне. Структура и гидрологические особенности верхних звеньев гидросети на малых водосборах криолитозоны. Специфика формирования стока наносов в криолитозоне. Строение и свойства рыхлых отложений в криолитозоне: преобладание алевритовой фракции, подземные льды, изменение свойств отложений при оттаивании. Основные экзогенные процессы криолитозоны как источники речных наносов. Режим стока наносов: влияние снежного покрова на сток наносов, влияние глубины сезонного оттаивания на сток наносов, термоэрозия как механизм размыва отложений.
Тема 9. Управление водными и земельными ресурсами в пределах речных бассейнов.
Речной бассейн – как природно-антропогенная система. Оптимизация землепользования для целей снижения поступления наносов и загрязняющих веществ в постоянные водотоки. Классификация и эффективность почвозащитных и водоохранных мероприятий. Социально-экономические особенности управления речными бассейнами в различных ландшафтно-климатических зонах. Примеры эффективного управления стоком воды и наносов в речных бассейнах различного размера.
Разработчики программы
  • Голосов Валентин Николаевич, доктор географических наук, ведущий научный сотрудник НИ Лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ;
  • Беляев Владимир Ростиславович, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник НИ Лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ;
  • Харченко Сергей Владимирович, кандидат географических наук, старший научный сотрудник кафедры геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ;
  • Иванов Максим Михайлович, кандидат географических наук, старший научный сотрудник НИ Лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ.