Модельный анализ помогает защитить экосистему реки

В Гранд-Каньоне этой весной воссоздадут условия прошлого: с 4 по 9 марта будет проведён эксперимент по высокому расходу воды из плотины Глен-Каньон, в ходе которого поток сначала значительно увеличат, а затем сократят. Это вызовет контролируемый подъём уровня воды вниз по течению каньона.

Цель эксперимента, третьего с 1996 года, — проверить, могут ли такие высокие расходы помочь восстановить пляжи и песчаные отмели каньона, критически важные для экосистем и местных видов рыб, которые пострадали после строительства плотины Глен-Каньон в 1963 году. Плотина почти полностью перекрыла поступление песка, сократив его количество до примерно 6% от уровня до строительства.

Для Марка Шмикле, доцента Школы географических наук Университета штата Аризона (ASU), изучающего физику речного потока и турбулентности, это мероприятие поможет уточнить трёхмерные компьютерные модели, предсказывающие восстановление песчаных отмелей в результате изменения водных потоков через каньон. Данные, собранные до, во время и после эксперимента, включая топографию, расход и транспорт наносов, будут сравниваться с результатами 3D-моделирования для проверки её точности. Эксперимент продлится около 60 часов, начиная с вечера 4 марта, достигнув пика 6–8 марта.

Ожидается, что высокий расход воды, который в пике будет более чем в три раза превышать норму (до 41 500 кубических футов в секунду), переместит песок, накопившийся в русле, на отмели, восстановив размытые пляжи ниже плотины. Это, в свою очередь, позволит восстановить застойные зоны с медленным течением, жизненно важные для местных видов рыб, таких как находящийся под угрозой исчезновения горбатый чуб, чья среда обитания была почти уничтожена. Песчаные отмели также служат местами для кемпинга и помогают сохранять археологические ресурсы каньона.

«Важность этого эксперимента в том, что мы получим высокодетальные данные о потоке и транспорте наносов в застойной зоне во время формирования пляжа», — сказал Шмикле. «Эта прогностическая способность может привести к таким режимам работы плотины, которые позволят поддерживать устойчивую песчаную среду обитания и рекреационные зоны в Гранд-Каньоне».