Устойчивое развитие пойменных территорий зарегулированных рек. Ч. 1. Моделирование динамики комплексной структуры пойменных территорий

Представлен подход к проектированию системы управления устойчивым развитием пойменных социоприродохозяйственных систем (СПХС) на основе моделей динамики структуры пойменной территории и гидротехнических проектов ее стабилизации. Целью управления является достижение и поддержание оптимальной стационарной комплексной структуры пойменной территории, характеризуемой наилучшим проектно достижимым соответствием функционального назначения ее фрагментов характеру их весеннего паводкового затопления. Основой представленного подхода служит модель динамики комплексной структуры пойменной территории, объединяющей в себе изменяющиеся гидрологические и постоянные функциональные свойства. Эта динамическая модель, дополненная экспертной моделью социоприродохозяйственных потенциалов состояния пойменной территории, позволяет найти оптимальные значения параметров гидротехнических и социохозяйственных проектов. Реализация развитого подхода для конкретных пойменных СПХС опирается на методы оптимизации, экспертного оценивания, геоинформационного, численного гидродинамического моделирования, высокопроизводительные вычисления, методы статистического анализа данных природных наблюдений и результатов вычислительных экспериментов. Представлены результаты численного построения ретроспективной, современной и прогнозной комплексных структур территории северной части Волго-Ахтубинской поймы с учетом пространственной неоднородности эффекта русловой деградации р. Волги. Эти результаты являются основой алгоритма поиска параметров гидротехнических проектов обеспечения оптимальной устойчивой комплексной структуры пойменной территории. Данный алгоритм и результаты его численной реализации будут представлены во второй части статьи.