Перекальский Владимир Михайлович

Перекальский Владимир Михайлович

Должность: старший научный сотрудник

Степень: кандидат физико-математических наук

Подразделение: Отдел поверхностных вод

Лаборатория: Группа внутриводоемных процессов

Образование  высшее – кафедра турбиностроение МВТУ им. Баумана, кафедра прикладной математики Латвийского государственного университета, кандидат физико-математических наук (мехмат МГУ). В ИВП РАН  работает с 1994 г., должность -  старший  научный сотрудник.

Направление научной деятельности - математическое моделирование и создание программных комплексов по изучению гидродинамики и массопереноса в водных объектах c использованием дифференциальных уравнений эллиптическо-параболического и гиперболического типа, при  решении которых используются   современные высокоточные методы. Программные комплексы выполнены в двух и трехмерной постановках. Комплексы включает в себя три блока – гидродинамический, массопереноса и, удобный для пользователя (диспетчера),  интерфейс.  Отработана компьютерная методика цифрового представления базы данных  морфологии водного объекта. Расчет гидродинамики и массопереноса выполнен в косоугольной системе координат, максимально адаптированной к морфологии водного объекта. Программные комплексы содержат набор процедур, которые активируются при расчете конкретных задач.

        Проведена  модернизация существующих авторских программных комплексов с целью их использовании не только для изучения водных объектов, но и для их применения при возможных или наступивших ЧЭС.  На разработанный программный комплекс, использующий идею газодинанамической  аналогии в Федеральной службе по интеллектуальной собственности РФ  получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013616755 от 18 июля 2013 г.

  

Некоторые авторские публикации, в которых представлены математические постановки задач.

1. Бреховских В.Ф.,  Перекальский. В.М. Моделирование процесса распространения загрязняющих веществ в устьевом участке р.Северной Двины //Метеорология и гидрология, 2002.   №12. С. 86-93

Исследовались процессы переноса загрязняющих  веществ  в реке в связи с  авариями с высокотоксичными веществами на очистных сооружениях промышленных предприятий в устье Северной Двины в районе Новодвинского ЦБК, недалеко от Архангельска. Здесь приливной характер течения может привести к возникновению угрозы попадания сброса загрязняющих веществ ЦБК в городской водозабор Архангельска.  Для описания динамики в многосвязной области (учет островов) использовалась система уравнений мелкой воды, записанная в интегральной форме. При дискретизации и решении ее реализуется идея метода газодинамической аналогии Годунова.

2. Перекальский В.М, Кременецкая Е.Р. Математическое моделирование термогидродинамического и кислородного режимов водоема //Метеорология и гидрология, 2007. №6. С. 60-72

Разработана двумерная по глубине на фарватере математическая модель формирования полей скорости, температуры и растворенного в воде  кислорода в водоеме сложной формы. Модель отражает развитие стратификации в водоеме и формирование аноксидной зоны в гиполимнионе.

3. Перекальский В.М, Абрамов Н.Н. Математическая модель распространения загрязняющих веществ в водном объекте //Вода: химия и экология, 2012. №4. С.21-25.

      В созданном  программном комплексе предусмотрены различные сценарии аварийных ситуаций с попаданием загрязняющих веществ в водный объект. Задание протокола момента наступления аварии и ее характеристики   осуществляется пользователем через интерфейс с использованием электронной карты водного объекта. Результаты расчета выдаются в виде кадров микрофильма. В качестве иллюстрации приведены фрагменты результата расчета распространения растворенной в воде нефти на участке р.Волги (Н-Новгород – Чебоксарская ГЭС) - р. Сура, а также при аварийной ситуации с нефтеналивным  танкером.

4. Перекальский В.М., Абрамов Н.Н. Математическое моделирование аварийного разлива нефти по поверхности реки при использовании  боновой защиты.

     На основе термогидродинамического  комплекса разработана постановка задачи по изучению распространения поверхностного слоя нефти под влиянием течения и ветра.   При  моделировании фазы переноса и турбулентной диффузии рассматривался метод Монте-Карло. Используется  трактовка диффузии как случайного процесса. Разработана  постановка задачи моделирования защиты водного объекта с помощью боновых заграждений.

5. В.Ф.Бреховских, Перекальский В.М, З.В.Волкова Математическое моделирование процессов обмена веществом между донными отложениями и водой.  //Тр.Международной научно-практической конференции  26-28 мая 2009 т.1 гидро-и геодинамические процессы. Химический состав и качество воды. Пермь, 2009. С.187-191

   Используется нестационарная система уравнений гидродинамики, массопереноса и диффузии, усредненных по ширине водоема. Уравнения массопереноса и диффузии записаны относительно концентрации ЗВ в воде, в поровой воде и в сорбенте.

При расчете концентрации в поровой воде и в сорбенте учитывается порозность.

6. Бреховских В.Ф., Перекальский В.М, Кочарян А.Г. Оценка воздействия аварийных  сбросов городских сточных и ливневых вод на качество воды в реке //«Инженерная экология»,2002 . №4

     Рассматривается воздействие точечных и распределенных (диффузных) источников загрязнения на качество воды  в Волге. Приведены результаты расчетов по модели, представляющей собой систему уравнений динамики и массопереноса. Показано, что ливневый сток с городских территорий может оказывать более заметное влияние на качество воды в реке, чем аварийные сбросы из городских очистных сооружений.