​Для оздоровления крупнейшего в России и третьего в мире Обь-Иртышского бассейна будет создан его цифровой двойник по проекту кузбасских ученых.

Великие сибирские реки протекают через крупные промышленные регионы. Отсюда - повышенная антропогенная и техногенная нагрузка, немалая доля которой приходится на Томь.

- Это самая грязная река в Обь-Иртышском бассейне, а река Ускат в Прокопьевском районе Кузбасса - самая грязная в бассейне Томи, - подчеркивает главный научный сотрудник Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН, завлабораторией экологической оценки и управления биоразнообразием Юрий Манаков. - К этому же бассейну относится Миасс, протекающий через экологически неблагополучный город Карабаш. Следующие реперные участки находятся в Ханты-Мансийском автономном округе, где Иртыш впадает в Обь, а также в устье Обской губы. Получается, вся территория начиная от Телецкого озера, из которого вытекает река Бия, до того места, где Обь впадает в Карское море, в перспективе будет охвачена нашим проектом. Учитывая задачи по развитию арктического шельфа и Северного морского пути, это уже территория международного значения, и Россия не может выступать здесь в качестве страны, допускающей загрязнение экосистемы.

Кто сейчас отслеживает состояние рек в стране? Руководство Росгидромета, у которого повсюду расставлены гидропосты, недавно признало: мониторинг водных объектов и система управления водными бассейнами и ресурсами в России отсутствуют. Оборудование на гидропостах безнадежно устарело, оно позволяет лишь констатировать процессы постфактум, а не прогнозировать и влиять на них.

Организовать такую систему для оздоровления рек Обь-Иртышского бассейна при помощи цифровых технологий как раз и предлагают кузбасские ученые. Реализация проекта включает в себя создание так называемого цифрового двойника, или виртуального прототипа бассейна. Суть - в сборе и повторном использовании цифровых данных в течение всего жизненного цикла реального объекта. Но для начала нужно создать его цифровую тень - систему связей и зависимостей, описывающих поведение объекта. Другими словами, реки бассейна в критических точках (местах создания экополигонов) должны быть снабжены современными сенсорными устройствами, или датчиками для гидрологического мониторинга. Но данные с них не просто собираются и обрабатываются, а участвуют в замкнутом цикле информационного обмена между реальным бассейном и его виртуальной, или цифровой моделью.

- Такие технологии не только позволяют ускорить научно-исследовательские разработки и создавать прототипы объектов высокой точности, у них и большие преимущества с точки зрения охраны окружающей среды, - подчеркивает Юрий Манаков. - Цифровые модели имеют большое значение для прогнозирования ситуации и отслеживания крупных локальных загрязнений рек. И самый первый шаг, который мы должны сделать, - это создать цифровой экополигон в Кузбассе, на Ускате. Здесь предстоит установить "умные" датчики и использовать современные методы дистанционного зондирования Земли с беспроводной передачей данных и обработкой их в облачных сервисах. Все, что сейчас на острие науки, мы начнем там испытывать. И я надеюсь, что уже этой осенью сможем представить первые результаты нашей работы.

Создание цифрового двойника Уската начнется в 2019-м и займет не менее трех лет. А ускорить процесс появления всех остальных двойников поможет сеть экополигонов на пилотных территориях. Всего их запланировано девять: четыре на юге Сибири, два на ее севере и три на Урале. В бассейне Оби гидрологические исследования будут проводиться на Телецком озере и реках Большой Киалим, Миасс, Тура и Ускат, в нижней Оби - на острове Белом в Обской губе, а также на международном стационаре "Мухрино" в Ханты-Мансийском автономном округе.

- Воды в реках Сибири год от года становится меньше, и нам надо следить за водным балансом, рационально расходовать водные ресурсы, чтобы развивать промышленность, машиностроение, сельское хозяйство. Поэтому Кузбасс и выступил инициатором разработки проекта, к которому планируют присоединиться четырнадцать субъектов федерации, - подчеркнул губернатор Кемеровской области Сергей Цивилев.

Между тем

Для реализации проекта "Цифровая Обь", который недавно был представлен на Всероссийском водном конгрессе, подписано трехстороннее соглашение о сотрудничестве в научно-технической, инновационной и учебно-образовательной сферах между администрацией Кемеровской области, Санкт-Петербургским политехническим университетом и Институтом водных проблем РАН. Ответственными исполнителями проекта выступают четыре академических института, а партнерами - три организации, которые предоставят технологии цифрового моделирования, высокотехнологичное оборудование и датчики для сбора данных метеорологических условий местности, гидрологического состояния и химического загрязнения рек.

Что касается обустройства экополигонов (ориентировочный объем финансирования для каждого объекта - около пятидесяти миллионов рублей), то ученые, которые приступают к разработке проекта федеральной программы для включения в нацпроект "Экология", надеются на поддержку минприроды РФ. В свою очередь к главам регионов Урала и Сибири представители СО РАН обратились с предложением - создать Ассоциацию приобских регионов.

Юлия Потапова

Похожие новости

  • 19/05/2017

    В Кемерово издали «Красную книгу Чебулинского района»

    ​Презентация "Красной книги Чебулинского района" состоялась в районном центре Верх-Чебула. Красная книга создана в соавторстве с кузбасскими учеными - членами Общественной палаты Кемеровской области Андреем Куприяновым, доктором биологических наук, профессором, заведующим отделом Кузбасского ботанического сада ИЭЧ СО РАН и Юрием Манаковым, доктором биологических наук, заведующим лабораторией промышленной ботаники ИЭЧ СО РАН.
    1402
  • 22/01/2019

    В Кемерове презентуют особо охраняемую природную территорию «Арчекасский кряж»

    ​Торжественная презентация особо охраняемой природной территории – государственный природный (ботанический) заказник «Арчекасский кряж» – состоится 22 января в актовом зале Федерального исследовательского центра Угля и углехимии СО РАН.
    1277
  • 08/11/2019

    Теплое море вместо Новосибирска было миллионы лет до нашей эры

    ​Ближайшая суша находилась в районе современных бассейнов рек Енисея, Ангары и Лены. Ученые назвали ее Ангаридой. Вместо сосен и лиственниц на ней росли гигантские хвощи и папоротники, а в море обитали брахиоподы.
    493
  • 23/10/2019

    Система экологического мониторинга студентов НГТУ НЭТИ поможет избавить Кузбасс от угольной пыли

    16 октября в Кузбассе успешно завершились испытания прототипа системы экологического мониторинга, которую разработали студенты из Новосибирска. Проект выполнен совместно с Кемеровским филиалом Института вычислительной техники СО РАН (КФ ИВТ СО РАН).
    194
  • 10/02/2017

    Кузбасские парламентарии рассмотрели ряд вопросов по охране окружающей среды

    ​На очередном заседании комитета по вопросам промышленной политики, жилищно-коммунального хозяйства, имущественных отношений и экологии депутаты обсудили способы борьбы с несанкционированными свалками на территории Кемеровской области.
    1202
  • 02/07/2016

    Шестаково-3: новый полевой сезон

    ​Кузбасское село Шестаково привлекает ученых-палеонтологов с середины прошлого века. Именно тогда, в 1953-м здесь, в Чебулинском районе Кемеровской области впервые обнаружили "кладбище динозавров" - уникальное захоронение скелетов "ужасных ящеров", а также крокодилов, рыб, черепах и млекопитающих, живших на Земле около 130 миллионов лет назад.
    2669
  • 09/02/2017

    Год экологии особенно актуален для индустриального Кузбасса

    На каждого жителя Кемеровской области в среднем приходится около 500 кг угольных отвалов, мы принимаем на себя более половины всех отходов страны, образующихся за год... Что поможет изменить ситуацию? Об этом - в беседе с доктором технических наук, профессором КузГТУ, президентом Сибирского отделения Академии горных наук, председателем экспертного совета Общественной палаты Кемеровской области Александром Копытовым.
    1941
  • 11/08/2017

    Арнольд Тулохонов: власть начала понимать, что решение природоохранных задач решает и экономические проблемы

    ​Арнольд Тулохонов, научный руководитель Байкальского института природопользования СО РАН, считает, что "власть сдвинулась. Начала понимать, что решение природоохранных задач, это есть решение экономических задач".
    1307
  • 02/11/2018

    Аспирантка ТГУ: «разбудить» экологическую ответственность сложно

    ​Аспирантка ГГФ ТГУ София Горбунова вошла в число лучших молодых экологов России и стала обладателем престижной стипендии Фонда им. В.И. Вернадского. Молодой ученый ведет исследования, результаты которых помогут сформировать стратегию устойчивого развития региона и будут способствовать сохранению окружающей среды в интересах следующих поколений.
    973
  • 30/07/2019

    Арктические «инструкции по эксплуатации»

    ​В прошлый раз Аcademcity.org сделал краткий обзор запасов, хранящихся в "арктических кладовых". Какую роль в развитии экономики страны могут сыграть месторождения редкоземельных металлов, хорошо видно на примере Китая.
    292